Методы и технологии экологической реабилитации

Первая технология производственной линии заключается  в следующем. ПЭТ-отходы поступают  на измельчители (шнековые и роторные). Аналогичным образом можно измельчать и различные виды наполнителей, например, опилки. Стекло, гравий, бой кирпича, строительный мусор измельчается на шаровых мельницах. После объемно-весовой дозировки смесь измельченного ПЭТ и наполнителя поступает в холодный смеситель, в который подаются и минеральные красители. Полученная смесь передается в горячий смеситель и доводится до состояния гомогенной массы с заранее заданными технологическими свойствами. Готовая горячая смесь распределяется по пресс-формам и формуется на гидравлическом прессе, после чего изделие проходит этап контролируемого охлаждения и поступает на склад готовой продукции.

Общие физико-механические и функциональные свойства строительных материалов на основе ПЭТ зависят от материала наполнителя и характеризуются следующим диапазоном значений:

- модуль упругости,  МПа – 350–1000

- предел прочности  на сжатие, МПа – 50–75

- твердость, HRB –  60–80

- плотность,  г/см3 – 1,2–1,8

- теплопроводность, Вт/(м × К) – 0,13–0,21

- водопоглощение, % – не более 0,6 %

- морозостойкость,  циклов – не менее 200

- установленная  мощность потребителей энергии,  кВт – 250.

В строительных материалах в качестве наполнителя  используются древесные опилки, отсевы гравийного производства, бой стекла, пылевидная зола ТЭЦ.

Разработанный технологический модуль, занимающий площадь около 500 м2 (вместе со складскими помещениями), позволяет перерабатывать более 13 тыс. т сырья в год и  получать 100–500 тыс. м2 строительных материалов различного назначения. По имеющимся данным, эта линия смонтирована на ООО "Электростальское предприятие по переработке полимеров".

При использовании  других технологий переработки отходы пластмасс сначала разделяют  вручную по сортам, а затем измельчают, моют и сушат. АОЗТ "Механобр-Техноген" предлагает линию, в которой смесь пластмасс разделяют по сортам в многоступенчатых электрических сепараторах после измельчения, мойки и сушки. Производительность линии составляет 200–300 кг/ч, занимаемая площадь – 80 м2, установочная мощность – 90 кВт. Такой подход представляется чрезвычайно эффективным, поскольку позволяет резко снизить эксплуатационные затраты и поднять качество продукта за счет высокой точности сортировки. В качестве дополнительных модулей предлагается оборудование по производству конечных изделий из пластмассы.

Сырье – стеклобой. Технология переработки стеклобоя и технических отходов стекла позволяет получать легкие гранулы, используемые в качестве особо легкого заполнителя для производства строительных блоков, а также в виде эффективной теплоизоляционной засыпки. В качестве исходного продукта переработки может использоваться стеклобой тарного и строительного стекла, кинескопов, отходы специальных стекол, бытовые отходы (бутылки, банки и т. д.), порошковый газообразователь, жидкое стекло, песок.

Основным отличием разработанной технологии производства гранулированного пеностекла является реализация процессов механохимической активации компонентов смеси, гранулирование смеси с последующим вспучиванием гранул стекломассы в пластично-вязком состоянии и их контролируемым затвердеванием.

Состав порошкового  газообразователя, связующие компоненты для гранулирования смеси и технологические  режимы активации, вспучивания и  затвердевания гранул разработаны  специально для использования городских отходов стекла в качестве сырья. Комплектация производства осуществляется на базе стандартизованного отечественного оборудования при незначительном объеме специальной техники. Гранулированное пеностекло применяется в строительной индустрии, промышленном оборудовании, установках глубокого и умеренного холода, теплотрассах, при использовании теплоизоляционных оболочек или легкого гранулированного заполнителя.

Требования к  производственному помещению стандартны: площадь составляет 1300 м2, высота – 12 м, установленная мощность – около 1000 кВт/ч. Типовая мощность – 20 тыс. т в год при трехсменной работе. Количество перерабатываемого стеклобоя – 18 тыс. т в год.

Плиты из текстиля. Теплозвукоизоляционные плиты из текстильных отходов и минерального связующего, производимые по технологии полумокрого формования, предназначены для утепления ограждающих конструкций и устройства звукоизоляционных прокладок или слоев в полах. По физико-механическим показателям теплозвукоизоляционные плиты соответствуют следующим требованиям:

- плотность,  кг/м3 – 175–200

- теплопроводность, Вт/(м × К) – не более 0,095

- влажность, % –  не более 12.

Текстильные отходы из натуральных, искусственных и  синтетических волокон (отходы производства хлопка, льна, шерсти, содержимое пыльных камер текстильных производств, отходы трикотажной и швейной промышленности и др.), макулатура, отходы деревообработки являются сырьем. Используемое неорганическое связующее подбирается с максимальным использованием имеющихся компонентов по месту внедрения технологии производства (гипс и др.).

Технология производства включает следующие операции, осуществляемые в автоматическом режиме: приготовление  связующего раствора, подготовка сырья, перемешивание, формование плиты и  ее отвердение. Технология производства и сам материал не имеют токсичных выделений и отходов.

Теплоизоляционная плита предназначена для утепления  ограждающих конструкций и устройства звукоизоляционных прокладок или  слоев в полах при строительстве. Разработанная технология позволяет экономически выгодно решить проблему производства теплозвукоизоляционных плитных материалов для строительства из местных сырьевых ресурсов, значительно уменьшить транспортные издержки, улучшить экологическую обстановку и обеспечить занятость населения. Поставки данной технологической линии осуществляет компания "Альтернативные топливные технологии".

Изношенные автопокрышки дают металл, текстиль и резиновый  порошок 

Эковата и упаковка из макулатуры. Технология производства теплоизоляционного материала из макулатуры включает в себя сухое разбиение газетной макулатуры на волокна, введение антипиренов и антисептиков, перемешивание и расфасовку продукции в бумажные мешки. Готовая продукция, или эковата, представляет собой сухое сыпучее вещество. Присутствие антипиренов позволяет отнести его к классу трудносгораемых материалов.

Композиционный  состав эковаты включает 81 % макулатуры (газетной), 12 % борной кислоты, 7 % буры. К достоинствам технологии производства эковаты следует отнести простоту производства и получение материала с высокими теплоизоляционными свойствами.

С другой стороны, бумажные отходы можно традиционно  перерабатывать и для получения  упаковочных материалов, например бугорчатой тары. Работа линии, разработанной компанией "Механобр-Техника", основана на сухой дезинтеграции бумажных отходов с помощью высокоскоростного ударно-роторного дезинтегратора типа МД и последующего энергосберегающего вибрационного доизмельчения в водной среде с роспуском на волокна бумажных отходов. Бугорчатая тара формируется литьевым способом из волокнистого материала на литьевой установке "Воймега", выбираемой из типоразмерного ряда требуемой производительности.

Высокие бумагообразующие свойства конечного продукта получаются благодаря вибрационному (безножевому) способу пластической деформации материала, исключающему обрывы и изломы волокон. Линию характеризуют низкие энергозатраты (в среднем в 1,5 раза ниже, чем при обычных методах разлома). Кроме того, линия не требует массивных фундаментов, размещается в легковозводимых конструкциях.

Рассмотренные выше технологии не исчерпывают всех представленных на рынке. Вообще же, переработка  отходов возможна по нескольким вариантам.

Вариант 1. Уничтожение  отходов. Практическая польза сводится к тому, что отходы физически уничтожаются, производя при этом, в лучшем случае, тепловую энергию (как в случае с рассмотренным мусоросжигающим заводом). Ресурс, затраченный на производство изделия, бывшего в употреблении, безнадежно утрачивается.

Вариант 2. Переработка  отходов с получением нового продукта. Это, например, утилизация стеклотары, ПЭТ, макулатуры для получения строительных материалов. В тех случаях, когда используется возобновляемое сырье низкой стоимости (в частности, песок), такой подход, на мой взгляд, оправдан. Когда же речь идет о дереве для получения бумаги или каучука для получения автошин, то лучше перейти к следующему варианту.

Вариант 3. Переработка  отходов с получением исходного  продукта. Возможно, это наиболее предпочтительный вариант, однако следует учесть, что качество продукта после переработки всегда ниже качества исходного продукта. Иначе говоря, класс получаемого изделия ниже, чем исходное изделие. Дело в том, что при сборе отходов одного вида (например, бумага или пластик) получается разнородная масса, составляющие которой имеют разное качество – как физическое, так и химическое. Совместное измельчение одного вида отходов приводит к тому, что качество состава гомогенизированной массы равняется качеству продукта с самыми худшими потребительскими свойствами из всей массы. Резиновый порошок, например, как продукт переработки автошин, можно добавлять в покрышки только в определенной массовой доле (без ухудшения качества новой авторезины) и т. д.

Таким образом, процесс утилизации отходов есть продукт глубокого и совокупного понимания рынка отходов, технологий переработки, административного ресурса и, самое главное, управления всеми этими составляющими. Следующая статья будет посвящена механизмам управления и бизнес-планирования в этой отрасли.

Грамотная переработка твердых бытовых отходов (ТБО), промышленных отходов, даст колоссальный эффект.

2.1. Тонкости процессов переработки ТБО

 

Особенно остро  стоит проблема удаления, и переработки  ТБО. В основном, в состав ТБО входят: бумага, кости, кухонные отходы, металлы, дерево, стекло, кожа, резина, камни, текстиль, и искусственные материалы, в основном полиэтилен.

Рассмотрим, основные моменты оборудования утилизационных полигонов и заводов сжигающих мусор. По нормам и стандартам более развитых, европейских стран, данные площадки должны быть иметь:

• водоохранные экраны
• противооползневые сооружения
• системы отвода и обезвреживания фильтрата и поверхностных вод
• ограждения границ полигона
• оборудования для мойки мусоровозов.

Не производится послойная укладка отходов с ежедневной засыпкой, полив водой, так как просто отсутствует необходимая специализированная техника.

На территориях  полигонов, зачастую складируются и токсичные промышленные отходы (ТПО). Последнее совершенно недопустимо ибо требования к утилизации совершенно различные и совместное хранение их не допускается по соображениям экологической безопасности.

Необходимо создание так называемых мусороперегрузочных станций (МПС), где должно происходить прессование ТБО после сортировки.

Так же, должно отметить, что рынок отходов не регулируется государством. Нет развитой нормативно-правовой базы экологического стимулирования переработки отходов, инвестиций в разработку новых экологических отечественных технологий переработки отходов, совершенно недостаточно проводится техническая политика в этом направлении.

2.2. Переработка промышленных отходов

 

В настоящее  время, в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, которое с использованием 800 т. воды и 2,5 кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 - 98 % идет в отходы. При этом доля бытовых отходов на одного человека не превышает 0,3-0,6 т. в год. Остальное составляют промышленные отходы.

Например, в развитых странах:

• сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %
• корпуса автомашин на 98 %
• отработанные масла на 90 %

при этом, значительная часть промышленных, строительных, горнодобывающих и металлургических отходов производств практически  полностью не утилизируются.

Человечество  преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных но практически не создало машин по переработке отходов своей деятельности.

Например, в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоронятся. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, экологическим меркам крайне недопустимо и должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отходов. Переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более 20 % от общего объема. Технологии переработки промышленных отходов можно классифицировать следующим образом: термические технологии; физико-химические технологии; биотехнологии.

 

Заключение

 

В заключение работы, хотелось бы подчеркнуть, что методы и технологии экологической реабилитации с каждым днем совершенствуются, если мы не предпримем меры по ликвидации катастрофы, это может иметь глобальные последствия.

В работе рассмотрены  самые главные элементы, которые  влияют на загрязнение земли и  пути реабилитации их.

Литература

 

1. Винокуров Н. Ф., Камерилова Г. С., Методическое пособие по курсу природопользование, Москва: "Просвещение", - 1996, - с. 205.
2. Дедю И. И., Экологический энциклопедический словарь. – Кишинёв, "Главная редакция Молдавской советской энциклопедии", 1990. – с. 408.
3. Новиков Ю. В., Природа и человек, М., "Просвещение", 1988. - с. 223.
4. Ревель П., Ревель Ч., Среда нашего обитания, М., "Мир",1994. - с.340.
5. Рянжин С. В., Экологический букварь. – СПб., "Пит-Тал", 1996. – с. 181.
6. Степановских А. С., Охрана окружающей среды, М., "Юнити", 2000. - с.560.