Учёт и утилизация отходов

проводились   исследования   и   опытные   работы   по   очистке   различных

технологических   растворов,   в   том   числе   гальваностоков   и   жидких

радиоактивных отходов, с помощью мембранной технологии и сорбентов.

    Новизна метода заключается и возможности  использования  любых  твердых

сорбентов и  электроосмотического  концентратора  с  замкнутыми  рассольными

камерами с отечественными ионообменными мембранами марок МК-40 и МА-40.

   

    В ИЭТП был разработан гранулированный сорбент из отходов

деревопереработки (шлифовальной пыли, опилки, кора и др.) и различных

гидролизных лигнинов, который имеет более низкую стоимость по сравнению с

различными отечественными и зарубежными аналогами (Таблица 4). 
 
 

                   5.3. Биологическая очистка сточных вод 

    На современном этапе  развития  науки  и  техники  биоочистка  является

основным  и наиболее перспективным методом удаления загрязнений  из  сточных

вод, т.к. обеспечивает достаточно  глубокий  распад  веществ  и  основан  на

использовании природных процессов и катализаторов.

    Среди биологической очистки наибольшее распространение получил аэробный

метод  [23],  который  постоянно  продолжает  совершенствоваться.  Постоянно

разрабатываются   новые   типы   агрегатов,   модифицируются    существующие

конструкции.

    Путем интенсификации процесса биологической  очистки  путем  применения

высоконагружаемых одноступенчатых систем, установок, совмещающих  биоочистку

с ионизацией и использования для аэрации чистого кислорода [8, 24].

    В стране и  за  рубежом  все  более  широкое  распространение  получают

двухступенчатые  биологические   системы   обработки   сточных   вод,   т.к.

обеспечивают более глубокую очистку вод, нежели одноступенчатые [23].

    Для  очистки  сточных  вод,  содержащих  токсичные   вещества,    можно

использовать аэротенки-смесители [43].

    Совсем недавно был разработан метод с  использованием  биокоагулянта  -

раствора  трехвалентного  железа  в  культуре   Thibascillus   Ferrooxidans,

используемого для осаждения  тяжелых  металлов  и  фосфора  из  промышленных

сточных  вод.  С  помощью  данной  культуры  их  сточных  вод  биологических

очистных сооружений возможно растворение металлической  стружки.  Полученный

биокоагулянт с содержанием трехвалентного железа  до  50  г/л  использовался

для доочистки производственных сточных вод от тяжелых  металлов  и  фосфора.

При этом количество фосфора уменьшается в 100, хрома в 40, меди в 10  раз  и

достигает ПДК. При переработке биокоагулянта можно  получить  железооксидные

пигментные материалы, используемые в лакокрасочной промышленности [10].

    Сложившаяся обстановка на промышленных предприятиях свидетельствует  об

исчерпании возможности традиционных экстенсивных способов развития  очистных

сооружений. В настоящее время необходим качественно новый подход к  развитию

и обновлению технологий очистки сточных вод и переработки осадков [10]. 

               5.4. Термическая обработка осадков сточных вод 

    Проблема утилизации промышленных сточных вод сводится далеко не  только

к методам их очистки. Необходим и поиск совершенных  технологий  переработки

осадков жидких отходов, обеспечивающих природоохранные и  ресурсосберегающие

требования. 

    До  недавнего  времени  задачу  обезвреживания  осадка  и   избыточного

активного ила в основном  решали  сооружения  иловых  картов,  что  вызывало

вторичное загрязнения окружающей природной среды. Важной  проблемой  было  и

остается до сих  пор  присутствие  в  осадках  неутилизируемых  компонентов:

концентрированных нелетучих веществ, токсичных веществ, тяжелых металлов.

    Анализ мирового опыта показывает, что в создавшихся  условиях  наиболее

приемлемым методом остается депонирование осадков непосредственно на  иловых

картах (терм).

    Объем  накопленных  осадков  можно  сокращать  за  счет  повышения   их

влагоотдачи и вследствие деструкции органической компоненты.

    Для  высокой  эффективности  технологического  процесса   целесообразно

создавать полную герметизацию с  помощью  оболочки-покрытия  из  полимерного

материала  с  откачиванием  из-под  него  образующихся  испарений  и  газов.

Эластичное покрытие легко адаптируемо к реальной  конфигурации  существующих

карт, таким  образом,  создает  замкнутое  технологическое  пространство,  в

котором отходы можно подвергнуть обработке без контакта с окружающей  средой

[7].

    Наиболее перспективным методом  обезвреживания  таких  отходов  следует

считать  термический  метод,  гарантирующий  наиболее  полную  деструкцию  с

образованием газовой фазы.

    В результате  термографических  исследований  осадков,  накопленных  на

иловых картах БОС г. Стерлитамак, исследователям  удалось  выяснить,  что  в

интервале  температур  125  -  195  єС  происходит  переход  в  газообразное

состояние механически связанной воды в осадке. Наблюдалось уменьшение  массы

образца, происходящее с поглощением тепла.

    В дальнейшем, при увеличении температуры до 300 - 415  єС,  происходило

уменьшение массы осадка, вызванное выгоранием  органики.  В  этом  интервале

температур протекали экзотермические процессы.

    Дальнейший нагрев осадка происходил с выделением тепла при  практически

постоянном уменьшении массы образца в интервале 800 - 900 єС.

    Далее осадок не претерпевал заметных изменений массы.

    Аналогичные термографические исследования проводились  и  для  влажного

осадка, отобранного непосредственно на иловых картах. Основная потеря  массы

навески образца происходила за счет удаления влаги из осадка (75 - 175  єС),

при максимуме потери массы при 120 єС. При  300  -  415  єС  практически  не

наблюдалась  деструкция  органики  (в  отличие  от  того  же  интервала  при

обработки сухого остатка), а при 800  єС  и  выше  масса  навески  перестала

изменяться и прекратились превращения. Зольность осадка составила 9,9 %  (на

рабочую массу) или 55 % (на сухую массу). [6]

    Учитывая размеры  иловых  карт  и  массу  накопленных  в  них  осадков,

практически  невозможно  полностью  переработать  осадок  в  полном  объеме.

Однако   есть   возможность   в   различных    участках    карты    наладить

высокотемпературную обработку  отходов,  стремясь  не  достигать  температур

газовой фазы, опасных для гермопокрытия карты.

    Технологически  выгодно,  организуя  процесс   термической   деструкции

отходов, проводить очистку отходящих газов  и  по  возможности  использовать

их в качестве тепла для энергоносителей [6].

    Остающуюся  золу  целесообразно  использовать  в  качестве  сырья   для

производства стройматериалов [7]. 

    На территории России в нефтяных амбарах различных нефтеперерабатывающих

предприятий накоплены сотни  миллионов  тонн  токсичных  нефтешламов.  Из-за

отсутствия эффективной технологии их  утилизации  возникла  реальная  угроза

загрязнения почв, подземных вод, рек и морей.

    Химический  состав  нефтешламов  предельно  сложен  и  включает  нефть,

нефтяные эмульсии, асфальтены, гудроны, ионы металлов, механические  примеси

и  радиоактивные  элементы.  Нефтешламы  состоят  из  трех  ярко  выраженных

фракций: водной, нефтяной и твердой [38].

    Обычно  для   переработки   нефтешламов   используются   биотехнологии,

химиотехнологии, акустические, термические, чисто огневые и  комбинированные

технологии  с   низкой   производительностью   и   высокими   материальными,

энергетическими и финансовыми затратами, непозволяющими  осуществить  полную

переработку и утилизацию  нефтешламов  и  не  обеспечивающими  экологическую

безопасность.

    Суть  электроогневой  технологии  сжигания  состоит  во  взаимодействии

электрическое  поле  с   радикалами   любых   углеводородов   на   атомарно-

молекулярном уровне  и  одновременно  воздействии  на  любые  углеводородные

цепочки, в частности на бенз(а)пирен, таким образом,  что  они  расщепляются

на водород, сгораемый в пламени, и углерод, который  быстро  доокисляется  в

электрическом поле до безвредного углекислого газа.

    Вначале необходимо откачать и переработать в полезные товарные продукты

большую часть сырой нефти, отстоявшейся  на  поверхности  нефтяных  амбаров.

Причем термическую ректификацию этой нефти целесообразно  производить  прямо

в нефтяном амбаре с  нефтешламами  или  непосредственно  около  него.  Далее

необходима   обработка   в   центрифугах   последующие   слои   нефтешламов,

относительно  маловязкие  водонефтяные  легкие  эмульсии,  превращая  их   в

эффективное топливо для теплоэнергетики.

    В процессе  теплового  разжижения  густых,  вязких  и  твердых  фракций