Поиск по сайту:


Определение

Отходы являются следствием процесса природопользования, создающего материальную базу для нормального воспроизводства и ин-теллектуально-духовного развития человечества в течение неопределенно долгого времени на базе ограниченных природных ресурсов при сохранении качества окружающей среды. Для удовлетворения потребностей людей ежегодно извлекается до 30 млрд т полезных ископаемых, перемещается 100-150 млрд т земных недр. При последующей переработке значительная часть ископаемых не входит в конечные товарные продукты, образуя отходы. Это создает проблемы их складирования, захоронения, защиты окружающей среды и т.п. Так, товарная медь, полученная из руд с обычным ее содержанием 1,0-1,5%, составляет порядка 0,1% от перемещенной для ее производства горной массы. В 1000 раз большее количество материалов переходит в отвалы горнообогатительных и металлургических предприятий, выбрасывается в атмосферу в виде оксидов серы и других газов. При переработке золотосодержащих руд с концентрацией золота 5 г/т отходы производства превышают массу товарного продукта в несколько сотен тысяч и даже в миллионы раз. Однако и готовые изделия (автомобили, станки, шины, печи, бытовая техника, мебель и т.д.) через определенное время вырабатывают свой ресурс или снимаются с хранения в связи с истечением его сроков, т.е. превращаются в отходы. В них переводится также потребляемое или с просроченным сроком годности продовольствие. Можно констатировать, что в своей материальной деятельности человечество не производит практически ничего, кроме текущих и будущих отходов, ими неизбежно заканчивается жизненный цикл любых материальных объектов, включая живое вещество.

Далее

Классификация

Классификация отходов проводится по ряду признаков. Наиболее общим является деление по форме материальной субстанции, в которой они находятся. По этому признаку отходы разделяют на вещественные и энергетические. К последним относятся механические колебания и волны, электромагнитные поля (Авт.: Экология...).

Далее

Исходные положения

Как уже отмечалось (разд. 1.2), номенклатура отходов весьма многообразна. Промышленные, сельскохозяйственные, промысловые предприятия выпускают десятки тысяч видов продукции. При производстве каждого из них обычно возникает несколько типов газообразных, жидких и твердых отходов. Так, например, комбинаты черной металлургии с полным циклом производства выпускают, по существу, только один вид основной продукции (сталь в виде слитков, изделий прокатных производств). Однако при этом в качестве отходов образуются отсевы агломерата и окатышей, пыли, шламы и шлаки доменного и сталеплавильных переделов, шламы первичных и вторичных отстойников прокатных цехов, отходящие технологические газы (доменный, конвертерный, коксовый и др.), различные сточные воды и т.д.

Далее

Классификация

Все процессы переработки и обезвреживания отходов, в соответствии с принятой нами классификацией технологических процессов, можно разделить на физические, химические, физико-химические, биохимические и комбинированные (Авт.: Технологии...).

Далее

Оборудование термических способов

Разнообразие индустриальных и утилизационных технологий, схем переработки отходов обусловливает еще большее количество вариантов и типоразмеров оборудования. Их обстоятельное описание — задача отдельной работы. В данном курсе это частично делается при изложении индустриальных и утилизационных технологий переработки конкретных видов отходов. Вместе с тем некоторые виды оборудования достаточно универсальны. Прежде всего это относится к конструкциям термических методов переработки отходов, рассматриваемых ниже.

Далее

Твердые и пастообразные

Сжигание данных отходов может осуществляться во всех указанных выше типах печей, за исключением барботажных и турбобарбо-тажных.Подовые печи имеют достаточно разнообразные-конструкции, одна из которых (с неподвижной ступенчатой колосниковой решеткой для сжигания отходов) представлена на рис. 1.1. В соответствии с ним отходы из бункера 1 попадают на наклонную ступенчатую колосниковую решетку 8. По ней слой отходов 9 сползает к месту выгрузки золы. Органические составляющие отходов сгорают и в слое, и над слоем 5. В надслоевое пространство через сопло 3 дополнительно подают вторичный воздух, однако основное количество 7 воздуха поступает под решетку. Несгоревшие органические вещества в составе дымовых газов проходят огнеупорную насадку 4, где турбулизируются и затем дожигаются в камере 6. Золу удаляют из печей вручную, но имеются конструкции с ее механизированным удалением. Производительность установки — до 300 кг/ч по отходам. Тепло отходящих газов может быть использовано для выработки пара, электроэнергии или использоваться в технологических процессах, например сушки.

Далее

Жидкие и газообразные

Сжигание данных видов отходов обычно осуществляется в камерных и шахтных печах.Как уже отмечалось, камерные печи подразделяются на факельные, циклонные и факельно-слоевые.В факельной камерной печи (с жидким впрыском) отходы, смешанные с воздухом, через специальные струйные или вращающиеся форсунки подаются в камеры сгорания. Простые струйные форсунки используются редко, поскольку часто засоряются. Размер распыливае-мых капель не превышает 40 мкм. Отходы с большой вязкостью подогревают.

Далее

Газификация и пиролиз

Известно несколько способов и аппаратов газификации отходов. Некоторые из них предусматривают переработку вторичного сырья с использованием расплавленных металлов и шлаков.Фирма «Mollen Technologies» создала процесс газификации сложных органических отходов, применяя расплавленный металл. Технологический реактор представляет собой герметичную емкость индукционного нагрева с огнеупорной футеровкой, вмещающую до 3-х т металла. Температура процесса 1650°С, производительность установки по отходам 22 тыс. т/год. Получаемый синтез-газ используют в производстве уксусной кислоты (Бельков).

Далее

Недостижимость безотходных технологий

Очевидно, что из всех возможных направлений обращения с отходами наиболее предпочтительна их переработка (утилизация), особенно в рамках создания малоотходных технологий. Однако в ряде учебных и научно-технических изданий утвердилось также понятие о «безотходных технологиях» (Б.Н.Ласкорин, А.П.Цыганков, П.П.Пальгунов, В.А.Вронский, С.В.Белов и др.). Вместе с тем представление о безотходных технологиях не более, чем фантом. Ввиду особой гносеологической важности вопроса о реализуемости безотходных технологий остановимся иа нем подробнее.

Далее

Общие сведения

Добыча полезных ископаемых — составная часть природопользования. Ее основная цель — обеспечение исходным сырьем базовых перерабатывающих отраслей народного хозяйства: черной и цветной металлургии, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, производства цемента, строительных материалов и др.

Далее

Черная металлургия

Рассмотрим приоритетные направления переработки основных отходов добычи и обогащения полезных ископаемых: рудных (черной и цветной металлургии, химической промышленности), нерудных, топливных.

Далее

Характеристика отвальных пород и хвостов обогащения

Основными отходами при добыче и обогащении железных руд являются отвалы пустых пород и хвосты обогащения горнообогатительных комбинатов.Отходы обогащения руд черных металлов складируют в хвостохра-нилищах (шламохранилищах) ГОКов. Многие из них уже заполнены сверх проектных отметок. Общая сумма необходимых капитальных вложений в строительство новых хвостохранилищ в 1990 г. оценивалась в 3,0-3,5 млрд руб. (цены 1984 г.). Это, а также разрушение ограждающих дамб и плотин переполненных хвостохранилищ, приводящее к экологическим катастрофам, в том числе с человеческими жертвами, усиливают внимание к переработке хвостов обогащения.

Далее

Производство вяжущих и строительных материалов

Судя по химико-технологической характеристике отходов добычи железных руд и хвостов обогащения, основное направление их использования должно быть связано с вовлечением в производство вяжущих и строительных материалов.

Далее

Получение других продуктов

Следует прежде всего отметить технологии, направленные на извлечение из отвальных пород дополнительного количества черных металлов.Для доизвлечения железа применяются различные способы обогащения (обратная флотация, флотация хвостов, прямая флотация руды, сухая магнитная сепарация, магнитно-флотациопый способ и др.) Вместе с тем они не всегда эффективны для обогащения окисленных немагнитных руд. В настоящее время такой процесс освоен лишь на Центральном ГОКе (Украина).

Далее

Цветная металлургия

Преобладающая масса утилизируемых пустых пород применяется для засыпки карьеров, разрезов, отсыпки дамб хвостохранилищ, балластировки дорог, производства закладочных материалов. Из них же организован выпуск щебня и песка, освоенный на десятках горнорудных предприятий и достигший в начале 80-х гг. 20 в. 5 млн м .

Далее

Нерудные

Данная группа отходов, образующихся при добыче, обогащении и использовании нерудных материалов, относится к числу наиболее крупнотоннажных (см. табл. 2.1). Основная их масса возникает при работе карьеров и шахт, добывающих полезные ископаемые преимущественно строительного назначения. Отходы этих предприятий составляют вскрышные породы, хвосты обогащения и некондиционная продукция.

Далее

Общая характеристика

Топливные отходы включают твердые отходы добычи угля и его обогащения, а также жидкие шламы нефтедобычи.Доминирующими по массе являются твердые отходы. Их выход составляет, т/т угля: 3-5 при открытой добыче; 0,2-0,3 при шахтной, 0,15-0,35 при обогащении.

Далее

Вскрышные породы угледобычи

Крупный недостаток данных пород заключается в нестабильности их физико-химических свойств, существенно затрудняющих использование. Поэтому масштабы переработки вскрыши невелики, с преобладанием технологий обогащения.

Далее

Отходы углеобогащения

Данные отходы образуются при подготовке рядовых углей к обогащению и непосредственно в этом процессе. В последнем выделяется практически вся масса пустой породы, выдаваемая обогатительной фабрикой.Размер частиц пустой породы составляет 100-0,7 мм. По этому параметру их можно разделить на крупные (более 13 мм), средние (менее 13 мм) и мелкие (отходы флотации крупностью ниже 0,1 мм). Химический состав хвостов обогащения, %: 45-53 5102, 17-23 /М2О3, 5-10 Ре203, 10-31 ПМПП. В подчиненных количествах встречаются также оксиды титана, кальция, магния, калия, натрия, марганца, фосфора, серы.

Далее

Железосодержащие пыли и шламы черной металлургии

Предприятия черной металлургии относятся к числу наиболее крупных народнохозяйственных объектов, в значительной степени определяющих уровень экономического развития России. Одновременно они являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды. На их долю приходится 15-20% промышленных выбросов России в атмосферу (1,6 млн т/год твердых дисперсных материалов; 7,3 млн т/год газообразных веществ, в том числе оксидов азота, серы, углерода) и в водоемы (около 4 млрд т/год).

Далее

Количество, химический состав й свойства

Ежегодно в мировой черной металлургии образуется около 49 млн т пылей и шламов, в том числе (кг/т целевого продукта): при агломерации — 20; в производстве чугуна — пыли 8-12, шлама 4-6; в конвертерном переделе стали — 15-16, в электросталеплавильном — 3,0-4,5 ( Reprocessing...).

Далее

Обезвоживание и обогащение

Влажные шламы затруднены в транспортировании, плохо смешиваются с другими компонентами шихты, «замазывают» оборудование, снижают качество окускованного продукта. Вместе с тем на, эффективность обезвоживания и выбор применяемой для него аппаратуры существенно влияют физико-химические свойства того или иного материала.

Далее

Гидрометаллургическая переработка

Гидрометаллургические способы переработки пылей и шламов сталеплавильного производства с целью удаления вредных примесей нашли определенное распространение за рубежом.В Канаде опробован в промышленных условиях способ двухстадийной обработки пыли дуговых печей, предусматривающий применение отработанного травильного раствора в качестве реагента для выщелачивания, а извести и кремнеземистых материалов — для осаждения силикатов металлов (Ргес...).

Далее

Окускование

Окускование шламов с использованием полученного продукта для выплавки чугуна, стали или сплавов является во многих случаях эффективным способом утилизации. При этом используют все известные методы (обжиговые и безобжиговые).

Далее

Агломерация

Обжиговые варианты окускования включают агломерацию шихт или производство обожженных окатышей. Наибольшее распространение они получили при подготовке шихт к доменной плавке. Оба этих метода предусматривают термообработку шихты (железорудные концентраты, известняк и другие компоненты) при температурах обычно 1250-1350°С при несколько больших их значениях для агломерации. В агломерацию поступает неокомкованная или слабоокомкованная шихта, которую нагревают до температуры частичного расплавления с последующей разгрузкой спека. Обжигу подвергают шихту, окомкованную до диаметра кусочков 8-20 мм (окатыши), которые упрочняют термообработкой, но не доводят шихту до .частичного расплавления.

Далее

Обожженные и металлизированные окатыши и брикеты

В общем случае возможно использование отходов в качестве добавок в шихту при производстве окатышей из железорудного концентрата или как основного компонента для получения окускованного продукта.Первый вариант, как правило, приводит к снижению производительности обжиговых машин из-за увеличения продолжительности нахождения окатышей в зоне сушки. Кроме того, обычно пыли и шламы содержат значительное, но непостоянное, количество углерода, что дестабилизирует режим высокотемпературного обжига окатышей. Поэтому преимущественное распространение получил второй вариант. Его чаще всего реализуют или на ленточной обжиговой машине или во вращающейся печи.

Далее

Безобжиговое упрочнение

В настоящее время становится очевидным, что ресурсосбережение — решающий источник удовлетворения прироста потребностей народного хозяйства в топливе, энергии, сырье и материалах. В связи с этим в рудоподготовке возрастает интерес к так называемым безоб-жиговым (низкотемпературным) способам окускования металлургических шихт, построенным на иной, чем высокотемпературные, научной основе. Безобжиговое окускование предусматривает введение в шихту вяжущих или использование в этом качестве отдельных составляющих шихты, обладающих вяжущими свойствами, поэтому все беэобжиговые технологии можно разделить на использующие вяжущие и не применяющие их (Лотош... Безобжиговое...).

Далее

Технологии с применением вяжущих

Наиболее часто методы безобжигового упрочнения разрабатывают применительно к производству окатышей.В Японии на заводе в Нагоя (1978 г.) введена в эксплуатацию установка производительностью 550 тыс. т/год окатышей из пылей доменного производства, используемых в доменной плавке. На заводе в Оита с 1979 г. работает установка производительностью 120 тыс. т/год окатышей из шламов конвертерного производства. В обоих случаях используется портландцементная связка, а упрочнение ведут на открытых складах в штабелях в течение нескольких недель. Аналогична установке Оита установка в Кимицу.

Далее

Окускование без связующих

Известны сообщения, что в отдельных случаях пыли и шламы мартеновского и электросталеплавильного производств окусковывают без связующих. Естественно, что это резко снижает качество получаемого продукта. Однако в тех случаях, когда его без перевалок подают от узла окускования к металлургическому агрегату, такой способ подготовки отходов может найти применение, хотя и ограниченное.

Далее

Сравнение различных способов окускования

Введение пылей и шламов в шихту для производства обожженных окатышей резко снижает их прочность на сжатие.Более эффективно окускование тонкодисперсных отходов безобжи-говыми способами. Использование в Японии метода ускоренного твердения (технология НКК Корак) выявило, что расход электроэнергии составляет 1/3-1/4 от имеющегося при агломерации и обжиге. Тепловые затраты равны 336 МДж/т продукта, а с учетом производства вяжущих — 588 МДж/т, т.е. около половины потребляемого при агломерации (Производство...).

Далее

Плавка в жидкой ванне

В настоящее время большое внимание уделяется жидкофазным процессам прямого восстановления, которые представляются перспективными для производства чугуна с использованием мелкокусковых железосодержащих материалов и малоценных сортов угля. Сущность этих процессов заключается в восстановлении металлов из их оксидов, находящихся в шлаковой ванне с замешанным в ней углем.

Далее

Плазменные технологии

Перспективным способом переработки отходов, содержащих ценные элементы или вредные для окружающей среды примеси, является применение низкотемпературной плазмы. Этот способ обеспечивает получение материалов с улучшенными и особыми свойствами, интенсифицирует и упрощает в ряде случаев технологический процесс металлургического производства, имеет высокие технико-экономические показатели, несмотря на тенденции вовлечения в производство бедного и трудно перерабатываемого сырья.

Далее

Пирометаллургические методы обогащения

Близка к рассмотренной технология, предусматривающая загрузку сбрикетированной в смеси с мелким коксом и цементной связкой цинксодержащей пыли на поверхность расплавленного металла, выпущенного, например, из доменной печи. Железо пыли при этом на 65% извлекается в чугун, а 98% Zn испаряется и переходит в возгоны, улавливаясь в виде оксида. Технология является эффективной, если температура металла не падает более чем на 10°С (Zinc...).

Далее

Другие способы

Помимо вышерассмотренных развернутых сообщений о различных способах применения пылей и шламов, имеется информация и о других вариантах их утилизации.Так, заявлено использование сталеплавильных шламов в производстве цемента (Сырьевая...). Такой способ переработки применяют, в частности, в Свердловской области (Нижнетагильский цементный завод). Здесь пыль подают в качестве железосодержащей добавки в цементную сырьевую смесь. Потребность в железосодержащих добавках составляет 3-5% от массы цемента, или 1,0-1,5 млн т в целом по России.

Далее

Отходы обработки и амортизации черных металлов

Процессы обработки металлов составляют группу способов, традиционно называемых технологией металлов. Под последней понимают методы формообразования заготовок и деталей машин литьем, обработкой давлением, сваркой, пайкой, резанием и другими способами. Технология металлов тесно связана с процессами их извлечения из исходного сырья. Прежде всего это относится к литейному и прокатному производствам, которые зачастую являются продолжением выплавки металлов, первой стадией получения из них готовых деталей и изделий. Нередко они реализуются в технологических схемах металлургических заводов.

Далее

Окалина и шламы прокатного производства

Выход этих продуктов значителен (до 43 кг/т проката), а крупность различна. Окалина, образующаяся при термообработке, представлена в основном фракцией порядка 0,2 мм. При дробеструйной зачистке металла возникает мельчайшая пыль, только 10-20% которой имеет размер свыше 1 мкм.

Далее

Травильные растворы

Используют два основных метода травления: серно- и солянокислотный. Первый распространен в нашей стране, второй — за рубежом.Продолжительность травления в зависимости от температуры раствора (обычно 10-30°С) изменяется от 20 мин до 2-3 ч. В любом случае в растворах соляной кислоты температура не должна превышать 30-40°С, а серной — 50-60°С. При более высоком ее уровне увеличивается водородная хрупкости металла, ведущая к образованию пузырей или вздутий в его поверхностном слое.

Далее

Общие сведения

Гальваническое производство в настоящее время — наиболее распространенный метод получения защитных покрытий, создаваемых на поверхности металла для снижения ее коррозии, повышения износоустойчивости и декоративных свойств. Покрываемые поверхности после их подготовки, например шлифовки и полировки, удаления с них различных загрязнений, на специальных подвесках погружают в ванны с электролитом, содержащим ионы защищающих металлов, и электролизом наносят необходимый слой. При этом изделия служат катодом, а пластины из осаждаемых металлов — анодом. В зависимости от вида покрытия различают защиту поверхности цинкованием, меднением, никелированием, хромированием, кадмированием и др. Защитный слой наносят как на поверхность готовых изделий, так и полуфабрикатов (листов, труб, проволоки и т.п.). Электролитами являются самые разнообразные растворы: кислые, щелочные и пр. .

Далее

Цементы и безобжиговые строительные материалы

Цветные и черные металлы, будучи заметными компонентами галь-ваношламов, находятся в них все же в подчиненных количествах. В значительной степени шламы представлены оксидами кальция и кремния, и поэтому могут быть интересны для производства вяжущих веществ (строительных материалов). Этому способствует высокая дисперсность осадков, исключающая необходимость их дробления и измельчения. Использование шламов в качестве составных частей вяжущих и безобжиговых строительных материалов является в настоящее время сложившимся вектором предложений по их утилизации.

Далее

Обожженные строительные материалы

Использование гальванических осадков в обожженных строительных материалах является более перспективным в сравнении с необожженными с экологической точки зрения. Известен ряд работ, охватывающих несколько возможных вариантов утилизации осадков в этом направлении: производство кирпича и других стеновых керамических изделий, черепицы, керамзита, пигментов, красителей строительных материалов и т.д.

Далее

Сплавленные и окомкованные продукты

Получение сплавленных и окомкованных материалов из ГО — относительно новое направление их утилизации. В ряде случаев произведенные продукты могут быть применены в строительных целях, для последующей переработки или безопасно захоронены.

Далее

Металлургическая переработка и другие способы

Несмотря на широкие возможности использования гальваношламов в различных отраслях народного хозяйства, наиболее целесообразными методами утилизации, на первый взгляд, представляются те, которые позволили бы извлекать ценные металлы.

Далее

Металлолом

Металлы, несмотря на расширение использования новых материалов (полимеров, керамики и т.п.), остаются основой конструкций машин, оборудования, в значительной степени — зданий и сооружений. По истечении срока службы этих и других изделий металл утилизируют в качестве вторичного металлургического сырья.

Далее

Образование, классификация, требования

Применение вторичных металлов обеспечивает большую экономию общественного труда. Так, использование 1 т подготовленных отходов черных металлов позволяет экономить около 1,8 т руды, агломерата и окатышей, 0,5 т кокса, 45 кг флюсов, 1000 нм3 газа, до 74% энергии на выплавку стали.

Далее

Основные схемы и оборудование для утилизации

При всем многообразии лома черных металлов можно выделить несколько общих стадий их подготовки к последующей утилизации (плавке): пакетирование и брикетирование, механическую резку, дробление стружки, переплав, криогенное, копровое или взрывное дробление, термическое измельчение и др.

Далее

Краткая характеристика номенклатуры цветных металлов и ресурсов вторичного сырья

Тяжелые (плотность 7-11 г/см3) и легкие (<4 г/см3) металлы составляют, как правило, основу крупнотоннажных производств с ежегодным объемом продукции в несколько сотен тысяч тонн на одном предприятии. В 1999 г. их выпуск в мире и России достигал, млн т: медь рафинированная — 14,3 (0,65); никель — 1,1 (0,23); цинк в чушках — 8,0 (0,18); свинец рафинированный — 6,0 (0,26); олово рафинированное — 0,3 (0,1); алюминий первичный — 23,3 (3,3).

Далее

Переработка рудного сырья

Из медных руд и концентратов в настоящее время наряду с целевым металлом извлекается еще около 20 элементов, в том числе цинк, свинец, никель, олово, золото, серебро, платина и платиноиды, молибден, кобальт, кадмий, селен, теллур, германий, рений.

Далее

Утилизация вторичных материалов

В переработку обычно поступают лом гражданской и военной отраслей промышленности; высечки, стружка, опилки цветных металлов и сплавов; концы проводов, рвань и путанка кабельного производства; литниковые прибыли, шлаки, изгарь, сора и формовочная земля цехов цветного литья; печные выломки и козлы с содержанием меди 8-12%.

Далее

Получение никеля

Исходным сырьем для производства никеля в России служат окисленные никелевые руды Урала и сульфидные — Кольского полуострова и Таймыра. Последние в заметных количествах содержат также медь.Схема производства никеля на уральских заводах сводится к подготовке и агломерации окисленных руд, восстановительно-сульфиди-рующей плавке, их на никелевый штейн в шахтной печи, продувке штейна в конвертере на файнштейн, состоящий в основном из N¡382, его окислительному обжигу до закиси никеля и ее восстановительной плавке на металл.

Далее

Отходы первичного сырья

Исходным сырьем для производства свинца служат преимущественно сульфидные руды, основным минералом которых является галенит РЬБ.Свинцовые руды, как правило, комплексны. Главные спутники свинца — цинк и серебро. В промышленно значимых концентрациях частично присутствует медь. Встречаются также золото, висмут, сурьма, мышьяк, кадмий, олово, галлий, таллий, индий, германий, иногда селен и теллур.

Далее

Вторичные материалы

Отходы свинца поступают в переработку на специализированные заводы в виде лома свинцовых аккумуляторов, прокатного и кабельного свинца, свинцово-оловянных сплавов (баббитов).Большинство новых технологий утилизации предусматривает заводской слив кислоты и разделку лома свинцовых аккумуляторов с получением металлической, сульфатно-оксидной активной и органической фракций. Почти каждый из перечисленных компонентов утилизируется как вторичный материал.

Далее

Цинксодержащие отходы

По объему производства цинк уступает только алюминию и меди. Основная область его потребления — оцинкование железа. На это в разных странах расходуется 25-50% выпускаемого металла. Значительное его количество (до 10%) используют для получения цинковых белил. И та и другая области применения являются источником безвозвратных потерь цинка. И хотя его доля, идущая на покрытие железа, может быть частично возвращена предприятиям черной металлургии в виде шлама, его практически не перерабатывают. Таким образом, потери металла только по отмеченным двум направлениям достигают 50-60% его выпуска.

Далее

Собственное производство

Для извлечения цинка из концентратов применяют пирометаллурги-ческий и гидрометаллургический способы. Пирометаллу ргический вариант предусматривает различные методы обжига концентратов, например в кипящем слое или во взвешенном состоянии, спекание продуктов обжига в агломерат с последующей его восстановительной плавкой (дистилляцией) в шахтных или электротермических печах, а также твердофазной дистилляцией в горизонтальных или вертикальных ретортах. Целевым продуктом дистилляции является черновой цинк. Его обычно рафинируют с получением товарного металла.

Далее

Ресурсы других отраслей

Спектр цинксодержащих отходов, образующихся в непрофильных для производства цинка отраслях, достаточно широк. К ним относятся, например, пыли и шламы доменных, литейных, стале-, меде- и свинцовоплавильных цехов, шлаки последнего, отходы химической промышленности, отработанные серебряно-цинковые аккумуляторы и катализаторы.

Далее

Металлургия легких металлов

Уже отмечалось, что легкие металлы наряду с тяжелыми составляют группу крупнотоннажных технологий. Относящийся к ней алюминий по объему выпуска занимает первое место среди цветных металлов (см. разд. 5.1).

Далее

Комплексная переработка нефелиновых концентратов

В настоящее время из концентрата, помимо глинозема, извлекают соединения натрия и калия. На их основе производят кальцинированную соду Na2C03, поташ К2СО3. Извлекают также галлий, а высо-кремнистые отходы переработки концентрата, так называемые белито-вые шламы, являются сырьем для производства портландцемента, основного вида вяжущих современного мирового хозяйства.

Далее

Использование красных шламов

Тем не менее некоторые крупные области применения красных шламов, например автодорожное строительство, нельзя признать достаточно эффективным. В данном случае, в отличие от комплексного использования нефелиновых концентратов, не извлекаюся алюминий,-железо, щелочи и другие составляющие этих материалов.

Далее

Утилизация лома алюминия и футеровки электролизеров

Предприятия по производству вторичного алюминия в западных странах в 1993 г. давали 35-40% всей продукции, причем темпы его роста превосходили выпуск первичного металла. Это обусловлено прежде всего расширением использования алюминия в автомобильной промышленности и для изготовления тары.

Далее

Общие представления

Переработка первичного рудного сырья или вторичных материалов пирометаллургическими, т.с. связанными с появлением раскаленных материалов и расплавов, технологиями доминирует и в черной, и в цветной металлургии. При этом образуются целевые и нецелевые продукты. К первым относятся те, ради которых ведется процесс: товарные черные и цветные металлы или их сплавы, а также промежуточные продукты, в которых они концентрируются по ходу переработки. Нецелевыми продуктами являются пылевые и газовые выбросы, шлаки. Хотя они и не служат целью процесса, однако их появление в нем неизбежно.

Далее

Грануляция шлаков текущей выдачи

Наибольшее развитие грануляция получила в доменном производстве (шлаки применяют в цементной промышленности) и в цветной металлургии (дробление шлаков с целью облегчения их уборки и для утилизации при дорожно-строительных работах). Сталеплавильные шлаки гранулируются труднее, так как имеют более узкий интервал жидкотекучести, т.е. меньшую разницу температур перехода из расплавленного состояния в твердое. Рассмотрим основные особенности грануляции, преимущественно на примере доменного передела.

Далее

Получение щебня и песка с извлечением металла

Щебень — распространенный строительный материал. Он широко используется в качестве крупного заполнителя при производстве бетонов, применяется для устройства оснований и подстилающих слоев автомобильных и железных дорог. В настоящее время для его получения в равной мере привлекают каменные материалы естественного и искусственного происхождения. Добычу первых ведут в специальных карьерах, в качестве вторых используют ряд промышленных отходов. Среди них основное место занимают различные виды шлаков крупно-тоннажных металлургических производств. Шлаковый щебень по своим свойствам (прочность, устойчивость, морозостойкость) соответствует производимому из горных пород и заменяет его с эквивалентом, равным единице. Допустимые размеры его фракций варьируют от 5-10 до 70-120 мм.

Далее

Шлаковая пемза

Характеристики пемзы: насыпная плотность 600-800 кг/м3, прочность 75-125 кг/см2, пористость 48-55%, размер пор не более 10‘3 мкм, теплопроводность в засыпке 0,18-0,28 Вт/(м °С), морозостойкость более 15 циклов.

Далее

Минеральная вата и изделия из нее

Одна из областей широкого использования изделий из шлаковых расплавов — изготовление тепло- и звукоизоляционных материалов, в частности минеральных ваты и плит. В общем выпуске теплоизоляции минеральная вата и плиты на ее основе составляют более 50%.

Далее

Шлакоситаллы

Ситаллами называют искусственные композиции микрокристаллического строения, получаемые направленной инициированной кристаллизацией изделий из стекольных масс. Часть их (шлакоситаллы) получают на основе шлаков, преимущественно доменных.

Далее

Литые изделия

На эти цели используют доменные, а также огненно-жидкие никелевые шлаки, получая брусчатку, шлаковые и метало-шлаковые трубы, плиты, детали к трубопроводам и т.д.Литые шлаковые трубы получают центробежным методом и намораживанием.

Далее

Использование шлаков в металлургических переделах

Шлаки — не только сырье для изготовления разнообразной продукции строительного назначения, отгружаемой сторонним организациям. Они и выделяемая из них металлическая фракция в ряде случаев используются как источник извлечения целевого элемента. Для шлаков цветной металлургии эта проблема рассмотрена в предыдущей главе. Отметим ее состояние применительно к шлакам черной металлургии, точнее — к сталеплавильным. Доменные шлаки вследствие незначительного содержания в них железа в металлургических переделах не используются.

Далее

Получение вяжущих

Производство вяжущих — наиболее перспективное направление использования шлаков. Здесь можно выделить получение нескольких основных типов продукции: вяжущие портландцементного типа (собственно портландцемент, шлакопортландцемент, шлаковый цемент), шлакощелочные и плавленые. Приоритет в разработке этих продуктов и их промышленной реализации принадлежит специалистам бывшего СССР и России. На эти цели используется более 75% общего количества получаемых в стране доменных гранулированных шлаков.

Далее

Портландцемент и его разновидности

Традиционными сырьевыми материалами для производства порт-ландцементного клинкера, основного (65-100% по массе) компонента портландцемента, служат, %: 70-75 известняка, 20-25 глины, 3-5 железосодержащих добавок.

Далее

Плавленые цементы

Наряду с традиционным способом производства цемента спеканием сырьевой смеси во вращающейся печи при 1400-1450°С известны технологии его получения при более высоких температурах, в расплаве. При его остывании и измельчении образуется продукт, обладающий вяжущими свойствами. Эти технологии так называемых плавленых цементов являются наиболее интенсивными методами производства.

Далее

Изготовление бетонных и других изделий

Бетоны — искусственные каменные материалы, получаемые при затвердевании взятой в определенной пропорции тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего, воды, мелкого (5-0,14 мм) и крупного (150-5мм) заполнителей. Использование последних исключает большую усадку цементного камня, снижает расход вяжущего, стоимость бетона. В их качестве применяют преимущественно природные минеральные породы, а также отходы производства.

Далее

Применение в сельском хозяйстве

В состав металлургических шлаков входит ряд компонентов, делающих их полезными для использования в сельском хозяйстве. В частности, из сталеплавильных шлаков уже в течение некоторого времени производят шлако-иэвестковые и шлако-фосфорные удобрения.

Далее

Общая характеристика

К рассматриваемой группе относятся крупнотоннажные отходы зол, топливных шлаков, отработанных формовочных и стержневых смесей (горелых земель), а также некоторые виды безжелеэистых пылен ферросплавного производства.

Далее

Вяжущие композиции

Утилизация этих материалов в соответствии с принятой в 1994 г. Федеральной программой России по переработке золо-шлаковых отходов ТЭС предусматривает строительство в различных регионах предприятий по введению их в вяжущие и стройматериалы с последующей рекультивацией земель освобождаемых золо- и шлакоотвалов.

Далее

Зольно-известковые

Влажность зольно-известковой смеси перед помолом не должна превышать 1,5-2% по массе.Целью помола является разрушение стекловидной оболочки вокруг зерен золы и вскрытие активных поверхностей; способных к пуццола-нической реакции, а также обеспечение более высокой степени гомогенизации всех составляющих получаемого вяжущего. При этом фактором, предопределяющим основные свойства конечного материала, является полноценность механо-химической обработки вяжущего. Его удельная поверхность должна находиться в пределах 5000-7000 см2/г.

Далее

Зольно-щелочные

Работами ряда научно-технических организаций и вузов показана возможность применения золы-уноса для бесцементных алюмосиликат-ных композиций взамен дефицитных гранулированных доменных и электротермофосфорных шлаков, на основе которых приготовляют шлако-щелочные вяжущие.

Далее

Бетонные и железобетонные

Помимо получения вяжущих, эоло-шлаковые отходы пригодны для изготовления кирпича, пористых заполнителей, керамики, дорожных материалов, теплоизолирующей засыпки, зольного гравия, других строительных целей. При этом не менее 15-20% всех утилизируемых отходов применяют для изготовления бетона и железобетона.

Далее

Кирпич, керамика и другие обожженные материалы

В настоящее время накоплен значительный опыт использования отходов ТЭС для производства обожженного кирпича и других керамических изделий, особенно стеновой керамики.Проблема утилизации золо-шлаковых отходов ТЭС для производства стеновой керамики решается по двум основным направлениям. Первое — применение в качестве эффективной добавки к основному сырью на действующих кирпичных заводах взамен традиционных материалов. Второе — использование в виде основного сырья для производства стеновой керамики на специализированных предприятиях, расположенных в непосредственной близости от ТЭС.

Далее

Утилизация в металлургии

Золы — не только практически неисчерпаемый источник сырья для производства вяжущих и строительных материалов, но могут представлять интерес как потенциальный источник техногенного сырья для металлургии, поскольку в их состав входят соединения железа, цветных металлов.

Далее

Использование в качестве адсорбента и наполнителя

Большие возможности утилизации золы связаны с ее сорбционными свойствами. По составу она близка к природным неорганическим катионитам класса пермутита №20,А120з ЗЮ2 2Н20, особенно при гидрозолоудалении. Активным адсорбентом по отношению к органическим малодиссоциирующим соединениям типа нефтяных загрязнений выступают также несгоревшие частицы угля, присутствующие в золе.

Далее

Горелые земли

Кремнеземистые отходы, как отмечалось в начале главы, представлены горелыми землями и некоторыми видами пылей производства ферросплавов.Эти материалы составляют основную долю отходов литейного производства. Большую их часть регенерируют, не подлежащие регенерации горелые земли также можно использовать.

Далее

Пыли ферросплавного производства

Отходы ферросплавов утилизируют обычно в двух направлениях: окускование и возвращение в плавку; использование для производства вяжущих и строительных материалов.В соответствии с практикой ведущего в первом случае ЧМК брикетируются и возвращаются в плавку: пыль системы сухой газоочистки при производстве высокоуглеродистого феррохрома в рудовосстановительных печах; циклонная пыль фракционирования ферросиликохрома ФСХ48 и ферросилиция ФС65 и ФС75; мелкофракционные (<5 мм) феррохром и ферросилиций всех марок.

Далее

Отходы вяжущих

В этой главе рассматривается последняя группа неорганических отходов, состоящая из веществ, относящихся к двум отраслям народного хозяйства.Значительную часть их представляют вяжущие и строительные материалы. Другая часть отходов (содовых, галитовых и др.) — вещества, образующиеся в традиционных технологиях основной химии (производство кислот, оснований, солей, удобрений). Вместе с тем некоторые из них по составу, свойствам, областям рационального применения близки к отходам вяжущих и строительных материалов, как, например, фосфогипс. Другие аналогичны металлсодержащим отходам, например пиритные огарки.

Далее

Цементно-известковые и гипсовые

Эту группу в соответствии с материалами, имеющимися для обсуждения, достаточно условно можно разделить на кальцийсодержащие (цементно-известковые и гипсовые) и магнийсодержащие (асбестоцементно-магнезиальные).

Далее

Общестроительные

Данная группа отходов образуется на предприятиях стройиндустрии, при возведении и сносе строительных объектов. Их можно разделить на отходы общестроительные, огнеупоров, стекольных производств.К этой категории отнесем отходы производства и эксплуатации бетонных, каменных, керамических изделий, материалы, образующиеся при разрушении и сносе построенных объектов, или, как их часто называют, строительный мусор. Последнее не совсем верно, учитывая определение этого понятия (см. разд. 1.1).

Далее

Огнеупорные

Огнеупорными называют строительные материалы, используемые для сооружения тепловых агрегатов и способные противостоять действию высоких температур, а также физическим и физико-химическим процессам, протекающим в этих агрегатах. В виде штучных изделий (кирпича различных размеров и форм) их применяют для кладки доменных, сталеплавильных, нагревательных печей черной металлургии, разнообразных печей цветной металлургии, стекловаренных и цементных печей, печных газоходов, дымовых труб и.д. Огнеупоры в виде монолитных масс служат для футеровки ковшей, отдельных узлов и частей печей (лещадей, подин, желобов для выпуска металла, шлака и т.п.).

Далее

Стекольные

Стеклами называют аморфные вещества, получаемые из расплавленной массы силикатов, образованных из смеси кварцевого песка, соды, известняка и других компонентов. В зависимости от вида стеклообразующих оксидов, стекла разделяются на силикатные, алюмо- и боросиликатные, алюмофосфатные, силикотитановые, еще более сложные трехкомпонентные и др.

Далее

Основные виды

В народном хозяйстве страны образуется более 50 видов гипсосодержащих отходов. Значительную долю их получают в неорганических и органических производствах химической промышленности. Основная часть этих отходов представлена дигидратом сульфата кальция (Са804-2Н20), но их примеси, в зависимости от генезиса материалов, различаются по химическому и фазовому составам. К наиболее часто встречающимся гипсосодержащим отходам относятся следующие.

Далее

Фосфогипс

В зависимости от вида исходного сырья, используемого для получения экстракционной фосфорной кислоты и фосфорных удобрений, различают апатитовый и фосфоритовый фосфогипс.Апатитовый фосфогипс образуется при переработке апатитовых концентратов на фосфорную кислоту и фосфорные удобрения. Фосфоритовый фосфогипс является побочным продуктом сернокислотного разложения фосфоритовых руд. В первом случае используют апатитовые концентраты Ковдорского, Хибинского и других месторождений (см. разд. 2.2.3), во втором — фосфориты Каратау. Апатитовый фосфогипс преобладает, так как апатиты составляют основное (до 80%) сырье, добываемое для производства фосфорной кислоты и фосфорных удобрений.

Далее

Сернистый гипс

Фирма Knauf (Ufafen, Германия) на крупнейшем в стране гипсовом заводе ежегодно утилизирует 700 тыс. т гипса, уловленного при десульфурации отходящих газов ТЭЦ в Шкопау (Neue...).В Японии сульфогипс, получаемый при очистке газов заводов цветной металлургии, применяют для изготовления сухой гипсовой штукатурки в префектуре Конагава (Isozaki).

Далее

Пиритные огарки

Пиритные огарки — побочные продукты обжига серного колчедана (пирита) при получении серной кислоты. На 1 т последней их выход составляет около 2 т. Ежегодное образование этих отходов в России оценивается в 5-6 млн т при общем объеме складирования 15-20 млн т и уровне использования порядка 80% (Пальгунов...).

Далее

Отходы содового производства

Эти материалы образуются при производстве кальцинированной соды (Ыа2СОз), ежегодный мировой выпуск которой находится на уровне 40 млн т. Основной технологией ее получения служит метод Сольвэ, на долю которого приходится 80% выпуска продукта. Исходным сырьем является хлористый натрий.

Далее

Отходы переработки соединений простого органического синтеза

К органическим относятся вещества, в состав которых входит углерод. Исключение составляют его простейшие соединения, например оксиды углерода, угольная кислота, ее соли, которые по свойствам близки к неорганическим веществам. Наряду с углеродом в состав органических соединений входят водород, кислород и азот, реже — сера и фосфор, галогены и некоторые металлы (порознь или в различных комбинациях).

Далее

Классификация

Отходы простого органического синтеза могут находиться в различных агрегатных состояниях: твердом (пастообразном), жидком и газообразном.Одним из наиболее крупных источников являются жидкие отходы. Это продукты, остатки или отработанные в технологическом цикле, имеющие как следствие ухудшенные физико-химические свойства. Они, как правило, способны сгорать самостоятельно или в смеси с дополнительным топливом. Количество и состав их различны, но большая часть представлена нефтепродуктами, число которых только на промышленных и транспортных предприятиях превышает 200.

Далее

Отходы нефти и нефтепродуктов

Данный вид материалов является одним из основных жидких загрязнителей окружающей среды. Они образуются при транспортировке и утечках нефти и продуктов ее переработки (бензинов, лигроинов, керосинов), эксплуатации различных машин и механизмов, особенно автотранспорта, при транспортных авариях, очистке емкостей для хранения углеводородной продукции, использовании ее в качестве моющих средств и т.д.

Далее

Общие сведения

Основную часть нефтеотходов, образующихся на промышленных и транспортных предприятиях, составляют смазочные масла и консистентные смазки.Масла применяются для уменьшения трения во всех движущихся частях и отвода от них тепла. В зависимости от назначения их подразделяют на индустриальные, моторные, турбинные, компрессорные, цилиндровые, трансмиссионные, трансформаторные и т.д.

Далее

Утилизационные технологии переработки

Распространенным направлением использования маслоотходов является их переработка на маслорегенерационных заводах с получением продукта, пригодного для повторного применения. Практикуемые при этом технологии можно разделить на физические, физико-химические, химические и комбинированные.

Далее

Индустриальные методы

Одна из наиболее привлекательных индустриальных технологий заключается в том, что отработанные масла смешивают с сырой нефтью и полученную смесь перерабатывают по полной технологической схеме. Метод прост, но высокая зольность (наличие песка и пр.), содержащиеся в масле присадки отрицательно влияют на работу технологического оборудования. Поэтому его применение допустимо только в ограниченных количествах (не более 1% маслоотходов к сырой нефти).

Далее

Смазочно-охлаждающие жидкости

Смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой эмульсии масла в воде, широко применяемые на машиностроительных и металлургических предприятиях при обработке и прокатке металла. Приготовляют СОЖ из различных марок эмульсолов, основу которых составляют масла, смешивая их с водой и содой. В конечном продукте содержится 5-6% эмульсолов и 0,2-0,3% соды. Эмульсии можно разделить на 3 группы: стабилизированные ионогенными или неионогенными эмульгаторами, смесью тех и других. Наиболее часто используется первая группа.

Далее

Кислые гудроны, битумы

Кислые гудроны (КГ) получают при производстве сульфонатных присадок, при сульфировании и очистке масел, парафинов, керосино-газойлевых фракций и других нефтепродуктов от ароматических углеводородов. Они представляют собой высоковязкие смолообразные массы разной степени подвижности, в состав которых входит от 4 до 85% серной кислоты, 8-97% органической массы и от следов до 37% воды. Перспективно несколько методов их утилизации.

Далее

Растворители

Многие технологические процессы в промышленности и на транспорте связаны с применением органических растворителей. Их общее количество, ежегодно расходуемое предприятиями страны, приближается, по разным оценкам, к 0,5-1,0 млн т. Будучи легколетучими жидкостями, растворители в процессе использования в технологическом цикле уносятся с воздухом вентиляционных систем либо сливаются в накопители и заменяются свежими. Кроме того, все они относятся к легковоспламеняющимся жидкостям, являющимся пожаро- и взрывоопасными.

Далее

Жиры

Жиры представляют собой сложные эфиры (триглицериды) трехатомного спирта (глицерина) и высших карбоновых кислот — органических соединений, содержащих карбоксильную группу СООН.Жиры, в состав которых входят остатки предельных карбоновых кислот, как правило, твердые, животного происхождения. Их получают из жировых тканей различных животных, из молока (баранье, говяжье, свиное сало, коровье масло).

Далее

Отходы коксохимии

Кокс — основной вид топлива в ряде металлургических процессов. Его широко применяют в доменном производстве (в мире до 250 млн т/год), в вагранках литейных цехов, в шахтных печах цветной металлургии. Коксовая мелочь является ведущим видом топлива при агломерации железных руд. Однако значение процесса коксования этим не ограничивается. Попутно с коксом получают нецелевые продукты: коксовый газ, бензол, фенолы, нафталин, каменноугольные смолу и пек, сульфат аммония. Их используют как сырье для ряда других производств (фотохимия, парфюмерия, лаки, анилиновые краски, пластмассы, взрывчатые вещества, медикаменты и т.п.). Химическая продукция современных коксохимических заводов составляет около 40% стоимости кокса.

Далее

Промышленные отходы высокомолекулярных соединений

В народном хозяйстве развитых стран высокомолекулярные органические соединения (полимеры) играют существенную роль. Отличительная особенность этих материалов заключается в том, что их молекулы Составлены из большого количества повторяющихся звеньев, число которых варьирует от двух до нескольких тысяч. Оно определяет длину цепи высокомолекулярных соединений и называется степенью полимеризации п. Образование макромолекул с массой, достигающей миллионов единиц, резко изменяет свойства исходных мономеров.

Далее

Лакокрасочные материалы

Промышленность полимеров в сравнении с производством многих других видов продукции во всем мире развивается ускоренными темпами. К числу наиболее распространенных из них и соответствующим отходам относятся лакокрасочные материалы, пластмассы, резина, продукты переработки, в том числе химической, древесины и некоторые другие вещества, рассматриваемые далее.

Далее

Общая характеристика

Пластмассы — это твердые природные или синтетические высокомолекулярные соединения или их смеси с различными наполнителями, способные при повышенных температуре и давлении размягчаться и формироваться, а после затвердевания устойчиво сохранять приданную им форму.

Далее

Переработка в изделия

Переработка пластмассовых отходов — наиболее оптимальный метод их использования. Она включает сортировку материалов по внешнему виду, выделение пластмассовых компонентов, измельчение полимерной части, отмывку ее от органических и неорганических загрязнений и сушку, смешивание при необходимости со стабилизаторами, красителями, наполнителями и товарным продуктом, грануляцию. Последняя по применяемому оборудованию мало отличается от используемого для переработки товарного продукта.

Далее

Термические методы

Пластмассовые отходы сжигают в печах различных конструкций (барабанных, многоподовых, кипящего слоя и др.), однако не используют стандартные колосниковые печи. Последнее обусловлено тем, что при нагревании, еще до сжигания, термопласты расплавляются. Это может привести к попаданию расплава в подколосниковое пространство и его затвердению, что затруднит эксплуатацию агрегата.

Далее

Использование в других процессах

Отходы пластмасс могут быть применены в ряде других областей.К таким относится, например, очистка промышленных сточных вод, в частности моечных и ливневых. Сорбционная емкость используемых при этом материалов (полипропилен, поливинилхлорид, лавсан и др.) составляет обычно 12-20 г/г. Серийно выпускается установка « Кристалл», в которой применяются отходы нетканых синтетических материалов. Качество очистки воды позволяет осуществить ее замкнутый оборот. Некоторые отходы, например сипрона и вааопрона, используют также для доочистки воды в сооружениях отстойного типа, а полиуретан пригоден для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Далее

Захоронение и разложение неутилизируемых пластмасс

Неутилизируемые отходы пластмасс подлежат захоронению. Однако наряду с этим связанными обычными проблемами (отсутствие свободных площадей, загрязнение окружающей среды и т.п.) в данном случае появляется еще одна серьезная. Она обусловлена весьма медленным разложением пластмасс в естественных условиях.

Далее

Резина и резинотехнические изделия

Резина — один из наиболее распространенных материалов на основе высокомолекулярных соединений, используемых в народном хозяйстве. Ее получают вулканизацией резиновой смеси или каучука горячим или холодным способом.

Далее

Резиновые и резино-тканевые отходы

Эта группа состоит из отходов невулканизированных и вулканизированных материалов.Резиновые невулканизированные отходы (РНВО) включают остатки резиновых смесей, а также смеси, непригодные для использования по прямому назначению. Наиболее ценным их компонентом является каучук, содержание которого достигает 90% и более. По качеству эти отходы приближаются к исходным резиновым смесям. Они могут возвращаться в производство и перерабатываться непосредственно на предприятиях, где образуются. Их применяют для получения резиновых ковриков и плит, кровельных материалов, шлангов для полива, рукавиц и других неответственных Изделий технического назначения. Содержание отходов в используемых смесях может достигать 95%.

Далее

Изношенные шины

Доля этих материалов в резиносодержащих отходах достигает 90%. Объем их образования, в соответствии с оценкой В.Ф.Протасова и A.B.Молчанова для России, к 1995 г. достигал 0,14 млн т/год, 2/3 которых утилизировались. Еще большее число шинных отходов скопилось за рубежом: до 100 млн т — в мире, до 30 млн т — в Европе (Платонов). В США действуют предприятия, перерабатывающие за год до 8 млн автопокрышек.

Далее

Изготовление резиновой крошки

Направлениями комплексной переработки и утилизации изношенных шин являются: изготовление резиновой крошки; производство регенерата; термические способы; наложение нового протектора; использование в качестве восстановителя и науглероживателя в установках по рафинированию меди и алюминия, в чугуноплавильных печах; укрепление откосов берегов морей и рек, создание искусственных рифов в морях, плавающих волнорезов, противоударных барьеров на дорогах и т.д. Из этих направлений наиболее целесообразны первые три, представленные физическими (изготовление резиновой крошки) и химическими (производство регенерата, термическая переработка) способами.

Далее

Производство регенерата

Получение регенерата, т.е. пластичного материала, способного вулканизироваться и частично заменять каучук в составе резиновых смесей, наряду с изготовлением резиновой крошки является одним из -перспективньк направлений утилизации изношенных шин. Основная масса резиносодержащих отходов до сих пор перерабатывается в регенерат.

Далее

Термические способы

Термическая утилизация покрышек включает все три основных способа: сжигание, газификацию, пиролиз (см. разд. 1.4.2). Они в достаточной степени распространены, чему способствует элементный состав шин. Без учета металлической части они содержат,%: 88 углерода, около 8 водорода и порядка 1,5 серы. Теплота сгорания шин достигает 30-35 кДж/кг, т.е. не уступает условному топливу.

Далее

Отходы химической переработки древесины

Отходы химической переработки древесины образуются в двух основных производствах; гидролизном и целлюлозно-бумажном.

Далее

Гидролизные заводы

На этих предприятиях при химической каталитической переработке отходов древесины (щепы, опилок) и сельскохозяйственного сырья (кукурузной кочерыжки, лузги подсолнечника и риса, хлопковой шелухи и т.п.) получают белковые дрожжи, этиловый спирт, фурфурол и его производные (сырье для выпуска фунгицидов), ксилит, многоатомные спирты и карбонаты.

Далее

Целлюлозно-бумажные комбинаты

Целлюлозно-бумажная промышленность России включает 120 фабрик общей производительностью 9 млн т/год. В начале 80-х гг. она выпускала 3 млн т/год сульфитной целлюлозы и 5 млн т крафт-целлюлозы, используемых соответственно для выпуска ординарных сортов бумаги и крафт-бумаги, применяемой в качестве упаковочного материала.

Далее

Древесные отходы

Под древесными в данном разделе понимаются отходы, образующиеся в лесном хозяйстве при уходе за деревьями, лесозаготовках и первичной обработке древесины, а также отходы деревоперерабатывающей промышленности, за исключением целлюлозно-бумажной.

Далее

Макулатура

В дополнение к этим данным (Бобович...) приведем улучшение показателей, полученных при организации производства газетной бумаги из 100% обесцвеченной макулатурной массы на испанской фабрике «Раререга Peninsular», где было выявлено снижение расхода воды и энергии соответственно на 62 и 86%, количества загрязнений, поступающих в грунт, сточные воды и воздух, на 92% (Технологии...).

Далее

Краткая характеристика

Сельское хозяйство и мясопереработка — базовые отрасли народного хозяйства. В настоящее время в мире только зерна производится около 2,0 млрд т, мяса — порядка 200 млн т. Столь значительные масштабы выпуска продукции обусловливают весьма существенные количества отходов сельского хозяйства (растениеводство, животноводство) и мясопереработки. В частности, масса послеуборочных пожнивных остатков, корней зерновых культур (рожь, пшеница, овес) и картофеля обычно равна 3-6 т/га. Значительно больше оставляют травы: однолетние (вика, люпин и др.) — 8-12 т/га, многолетние (клевер, люцерна, тимофеевка и пр.) — 12-25 т/га.

Далее

Остатки уборки урожая

При уборке урожая остатками являются ботва, стебли, листья, корни, отбракованные плоды, обрезанные ветви плодовых деревьев и т.п. На 75-90% они состоят из воды, остальная их часть — сухое вещество: беэаэотистые (углеводы, лигнин, воски, смолы, дубильные компоненты) и азотистые соединения (белки), зольные элементы (5-10%).

Далее

Общие сведения

Меласса является одним из побочных продуктов производства сахара из свеклы. Количество сухих веществ в ней составляет 75-83%. Они состоят из 44-53% сахаров (сахарозы до 51%); 14,5-15% азотистых (общих, аммиачных, амидных, аминокислотных, бетаиновых, протеиновых) и 16-17% беэаэотистых веществ; 8,5-12% золы. Минеральная часть несахаров мелассы включает сернокислые, хлористые, углекислые и фосфорнокислые соли калия, натрия, кальция и железа, ряд микроэлементов. Кроме того, в отходе содержатся витамины.

Далее

Утилизация отходов перегонки и ректификации

При переработке мелассы, кроме этилового спирта, образуется ряд продуктов, которые можно отнести к отходам ее производства. Это диоксид углерода, дрожжи-сахаромицеты, выделенные из зрелой бражки, дрожжи-сахаромицеты, выделенные из барды, барда.

Далее

Использование сырья смешанного происхождения

Данный вид отходов составляют смеси растительного и животного генезиса.

Далее

Производство биогаза и сопутствующих продуктов

В биометаногенеэе участвуют три группы бактерий. Первая перерабатывает органические субстраты в масляную, пропионовую и молочную кислоты. Вторая преобразует эти органические кислоты в уксусную кислоту, водород и углекислый газ. Затем метанообразующие бактерии в присутствии водорода превращают углекислый газ в метан. Связывание в этом процессе водорода предупреждает возможное ингибирование деятельности уксуснокислых бактерий. Последние и метанообразующие микроорганизмы образуют симбиоз.

Далее

Получение компоста и удобрений

Компостирование — биохимический процесс преобразования органических твердых отходов в стабильный, подобный гумусу продукт. В принципе он может быть как аэробным, так и анаэробным, хотя современное компостирование является по преимуществу аэробным. Это обусловлено тем, что оно протекает быстрее, реализуется при более высоких температурах и осуществляется без заметных запахов. Аэробный процесс слагается из мезофильной и термофильной стадий, выполняемых соответственно при 15-30 и 45-60°С. На практике в большинстве случаев используют оба интервала температур.

Далее

Непищевые отходы животного происхождения

Современные животноводство и мясоперерабатывающая промышленность (бойни, пищевое производство, холодильники) отличаются достаточно высокой степенью использования сырья.Ранее подробно рассмотрено производство биогаза из отходов смешанного происхождения, значительную долю которого, вплоть до 100%, может составлять навоз (см. разд. 11.4.1).

Далее

Типовые технологические решения и новые тенденции

В настоящее время на мясоперерабатывающих предприятиях сложилась достаточно традиционная схема переработки отходов, обычно реализуемая в специализированных цехах или участках основного производства. Наряду с ней в последние годы получают развитие и некоторые новые направления утилизации непищевого сырья.

Далее

Осадки

Данный вид отходов находится в обширных зонах, охватывающих селитебные территории и социальную сферу населения. Естественно, что объектом рассмотрения в главе являются лишь некоторые сегменты отмеченных зон, связанные с образованием канализационных осадков и стоков и обращением с ними.

Далее

Секта», количество, направлении утилизации

Осадки сточных вод представляют собой выделенные из последних при их физической, химической, физико-химической, биохимической или комбинированной обработке твердофазные примеси.В зависимости от типа сооружений, используемых для очистки сточных вод, и способов выделения из них осадки можно разделить на следующие виды: грубые (отбросы), задерживаемые решетками; тяжелые (песок), улавливаемые песколовками; плавающие (жировые вещества), накапливаемые в отстойниках; взвеси, осаждаемые в первичных отстойниках; активный ил вторичных отстойников (микроорганизмы с адсорбированными и частично окисленными загрязнениями, извлеченными из сточных вод при биохимической очистке); анаэробно сброженные в метатенках; аэробно стабилизированный активный ил или его смесь с осадком из первичных отстойников в сооружениях типа аэротенков; активный ил или осадок в сгустителях или уплотнителях; осадки, обезвоженные на механических аппаратах, подсушенные на иловых площадках или термически высушенные.

Далее

Технологическая схема выделения из стоков

В настоящее время для очистки коммунальных стоков используют весьма мощные очистные сооружения, производительность которых может составлять несколько миллионов кубометров в сутки.Современные технические решения крупных городских очистных сооружений, например Москвы, включают, как правило, механическую, биохимическую очистку, доочистку и обезвоживание. Рассмот-. рим их на примере Курьяновской станции аэрации (КСА) сточных вод г. Москвы (производительность более 3 млн м3/сут).

Далее

Сжигание

Для сжигания осадков канализационных (городских) сточных вод применяют главным образом печи с кипящим слоем, а также многоподовые и циклонные (см. разд. 1.5).Печи с кипящим слоем за последние 30-40 лет получили наибольшее распространение не только для сжигания, но и сушки осадков. Их широко применяют в США, Германии, Франции, Японии и других странах.

Далее

Сельское хозяйство

Осадки бытовых сточных вод городов и других населенных пунктов представляют собой удобрение, содержащее биогенные элементы (азот, фосфор, калий, их соединения), а также необходимые для развития растений микроэлементы. При этом наиболее ценным органическим удобрением, особенно богатым азотом и фосфором, является ак-тйвный ил.

Далее

Сточные коммунальные воды

Наряду с рассмотренными в предыдущих разделах основными областями применения канализационных осадков (сжигание, получение биогаза, сельскохозяйственное производство) известны и другие.Уже отмечалось, что использованию компостов в сельском хозяйстве препятствует наличие в осадках солей тяжелых металлов. В этом случае альтернативной может выступать их утилизация в качестве материалов для рекультивации полигонов захоронения твердых бытовых и промышленных отходов. Такая технология, разработанная Самарской государственной архитектурно-строительной академией, апробирована на канализационных осадках ряда городов России и в настоящее время реализована в проектах захоронения ТБО и промышленных отходов Самарской области.

Далее

Г лава тринадцатая. I вердые отходы селитебных территории

К рассматриваемым материалам можно отнести две большие группы: твердые бытовые и медицинские отходы. Первые на селитебных территориях являются наиболее крупномасштабными, вторые весьма опасны.

Далее

Общие сведения

В городах мира ежегодно образуется около 500 млн т ТБО, или 200-500 кг на каждого их жителя. К ним относят пе только отходы, производимые населением, но и торговыми предприятиями, ресторанами, учреждениями, муниципальными службами. Наибольшее образование отходов в последнее десятилетие прошлого века наблюдалось в США (более 200 млн т/год) и России (130 млн м3 в 1999 г.). В нашей стране для их размещения ежегодно отчуждается 10 тыс. га пригодных для использования земель.

Далее

Аэробная ферментация

Аэробная ферментация, или компостирование, является одним из наиболее распространенных в мировой практике бестермических методов переработки твердых бытовых отходов, основанных на биохимическом разложении их органической части микроорганизмами.

Далее

Сжигание

Первое «мусоросжигательное заведение» было построено в 1870 г. близ Лондона. В настоящее время сжигание является одним из наиболее распространенных и технически отработанных методов промышленной утилизации ТБО. В ЕС таким образом утилизируют 20-25% объема городских отходов, в Японии — около 65 и в США — порядка 15%. В последних в 1995 г. насчитывалось более 150 мусоросжигательных установок (МСУ).

Далее

Газификация н пиролиз

Из разработок в этой области одним из наиболее перспективных является процесс паро-воэдушной газификации при 1200°С в плотном слое кускового материала, созданный в институте химической физики (ИХФ) РАН (г. Черноголовка, Московская обл.).

Далее

Комплексная переработка

Обязательной в комплексной переработке ТБО является сортировка, изменяющая их качественный и количественный состав. Она же улучшает и ускоряет процесс ферментации органических веществ отходов, облегчает очистку продукта ферментации от примесей и повышает его качество, улучшает сжигание и газоочистку. Это обусловлено тем, что сортировка почти вдвое может сократить материальные потоки, поступающие на сжигание и компостирование. В то же время капитальные затраты на нее не превышают 15% от требуемых на термО- и биообработку.

Далее

Экономическая эффективность утилизации

В расчетах использованы данные работы Л.Я.Шубова с соавторами «Концепция...», взятые из предложений правительству Москвы в 1991-1992 гг. от фирм Германии, Франции, Италии, Великобритании, а также из отчета международной ассоциации ISWA (Working Group on Waste Incineration, Nov. 1991 г.) и разработки Научно-исследовательского центра Госкомэкологии РФ по проблемам управления ресурсосбережением и отходами.

Далее

Медицинские отходы

Наличие болезнетворных бактерий, вирусов и других микроорганизмов определяет принципиальную вредность всех медицинских отходов.К специфическим медицинским отходам, составляющим более 20% всего больничного мусора, относятся перевязочные материалы (бинты, вата, салфетки); операционные отходы (иссеченные органы, кожные лоскуты, эмбрионы, ампутированные конечности); металл (сломанные медицинские инструменты, проволочные шины, иглы для шприцев); стекло (ампулы, банки, флаконы и т.п.); резина, кожа, пластики (операционные перчатки, трубки, грелки, рентгеновская пленка и т.д.); гипсовые повязки.

Далее

Основные направления утилизации

В ряде предыдущих разделов (9.6,; 11.4; 12.1; 13.1 и др.) рассматривалась проблема использования газов, образующихся в утилизационных технологиях. Вместе, с тем основное количество газообразных отходов выделяется в разнообразных индустриальных технологиях, являясь основным загрязнителем атмосферы, а также почв и водного бассейна. Состав этих газов, их количество, влияние на окружающую среду, другие характеристики, как правило, освещались автором в «Технологиях...» и «Экологии...» при описании основных производственных процессов, методов пыле- и газоочистки.

Далее

Основные источники и характер выбросов

Под сернистыми обычно подразумевают газы, содержащие диоксид серы (сернистый ангидрид). Этот компонент является одним из наиболее массовых технологических загрязнителей, ежегодные выбросы которого в мире, по некоторым оценкам, достигают 150 млн т.

Далее

Низкоконцентрированные

В свою очередь, в случае использования концентрированных газов их иногда разубоживают до содержания диоксида серы порядка 7-8%, оптимального для получения серной кислоты.В настоящее время для улавливания низкоконцентрированного сернистого ангидрида применяют, как правило, химические и физикохимические методы.

Далее

Концентрированные

К концентрированным относят сернистые газы, содержащие более 4,0% Б02. Их основной источник — предприятия цветной металлургии, прежде всего свинцово-цинковой и медеплавильной подотраслей. Здесь уже в течение продолжительного периода иа концентрированных газов получают серную кислоту, жидкий серный ангидрид БОз и элементарную серу.

Далее

Сероводородные

Для очистки газов от сероводорода с последующим его использованием практикуют такие же методы, как и для сернистых газов: химические и физико-химические. Первые более производительны, экономичны и применяются значительно чаще.

Далее

Аммиачные, углеродсодержащие и другие

Аммиак и другие азотистые соединения (НСЫ, пиридиновые основания и т.п.) в наибольших количествах присутствуют в газообразных выбросах коксовых и химических цехов предприятий черной металлургии и основной химии.

Далее

Общие сведения

Принципу работы тепловой машины подчиняется любой технологический процесс, поскольку в нем выполняется тот или иной вид работы и теряются различные формы энергии, включая тепловую. В частности, полный коэффициент полезного использования природных энергетических ресурсов, т.е. в законченном жизненном цикле, составляет примерно 25% (табл. 14.2). Из таблицы следует, что наибольшие потери приходятся на установки, производящие преобразованные виды энергии (электроэнергия, теплота пара и горячей воды, обогащенное топливо), и на установки ее конечного использования (технологические аппараты).

Далее

Черная металлургия

Эта отрасль промышленности России занимает первое место по вовлечению вторичных энергетических ресурсов. Их суммарный выход в пересчете на условное топливо равен 30-50 млн т/год при максимально возможном показателе утилизации около 20 млн т.

Далее

Цветная металлургия

Эта отрасль, как никакая другая, отличается разнообразием технологических процессов и оборудования: к ней относится производство не менее 70 элементов, а также многих сплавов. Данное обстоятельство предопределяет в несколько раз большее количество основных технологий и типоразмеров оборудования.

Далее

Другие отрасли

К другим отраслям народного хозяйства, обладающим значительными ВЭР, следует прежде всего отнести машиностроение, производство цемента и иных строительных материалов, химическую, нефтехимическую, нефтеперерабатывающую и газовую промышленность.

Далее

Особенности утилизации низкопотенциального тепла

Ранее рассмотренные источники ВЭР характеризовались высоким температурным уровнем, однако весьма значительно количество вторичных энергетических ресурсов со сравнительно низкими температурами. К ним относятся отходящие газы технологических и энергетических установок с температурами менее 300°С, вентиляционные выбросы (15-25°С), теплота отработанного пара, окружающего воздуха и, кроме того, конденсированных сред: подогретой и оборотной воды (25-40°С); высокотемпературных жидкостей (40-70); водоемов, рек, озер, морей (средняя температура 5-25°С), грунтовых вод (10-15), грунта (5-10) и др.

Далее