Главная Обратная связь

Дисциплины:






Методи підготовки до знешкодження



Тема_ 8_ПОВОДЖЕННЯ З ПРОМИСЛОВИМИ ВІДХОДАМИ

Методи підготовки відходів до знешкодження. Для утилізації і знешкодження промислових відходів найбільш розповсю­дженими є наступні методи підготовки: подрібнення розмірів шмат­ків, укрупнення розмірів часток, класифікація і сортування, збагачення, термооб­робка, вилущування, зневоднення. Подрібнення відходів. Тверді відходи як органічні, так і неорганічні можна подрібнювати до потрібного розміру роздавлюванням, розколюванням, розламуванням, різанням, розпилюванням, стиранням і різними комбінаці­ями цих спосо­бів. В залежності від властивостей і розміру шматків вихідного матеріалу і кінцевого продукту для подрібнення застосовують різне устаткування. Основними методами подрібнення є дроблення і пере­мелювання. Іноді, якщо необхідно подрібнювати дуже великі відходи, їх попередньо ріжуть на дрі­бні шматки, і потім подрібнюють на стандарт­ному устаткуванні. Дроблення використовують при переробці мета­лургій­них шлаків, гумових виробів, що вийшли з вжитку, відходів пластмас та ін­ших відходів. Для дроблення використовують щокові, конусні, валкові, роторні дробарки. Розмір шматків до дроблення може бути від 1000 до 20 мм, після дроблення 250-1 мм. Перемелювання відходів здійснюють мокрим і сухим спо­собами за допомогою млинів різного типу. Розмір фракцій до перемелювання 1-5 мм, після – 0,1-0,001 мм. Перемелювання застосовують при переробці па­ливних і металургійних шлаків, відходів вуглезбагачення, де­яких виробничих шламів, відходів пластмас, піритних недогарків та інших вторинних матеріальних ресурсів (ВМР). Укрупнення розмірів частинок використовують при підготовці до переплавлення дрібноди­сперсних відходів чорних і кольорових металів, при утилізації пластмас, сажі, пи­лу, піритних недогарків, при переробці в будівельні матеріали від­ходів збага­чення та інших ВМР. Укрупнення розмірів дрібнодисперсних мате­ріалів здійснюють методами гранулювання, таблетування, брикетування, високотемпературної аг­ломерації. Гранулювання здійснюють пресуванням у грануляторах різ­них конструкцій. Продуктивність цих апаратів і характеристики гранулято­рів зале­жать від властивостей вихідних матеріалів, в’яжучих речовин і конструк­тивних факторів. Таблетування відходів здійснюють за допо­могою таблеткових машин різних ти­пів, принцип дії яких заснований на пресуванні доз матеріалів у матричні канали. Таблетки випускають у виді циліндрів, сфер, дисків, кілець і т.п. Брикетування застосовують з метою додання відходам компактності, змен­шення їхнього об’єму, поліпшення умов транспортування, збереження. Напри­клад, брикетування деревних відходів підвищує теплоту згоряння стружок. Щільні брикети можна використовувати як тверде паливо. Пресу­вання металевої стружки приво­дить до зниження втрат металу при згорянні. Брикетування здійснюють за допомогою пресів різних конструкцій. Високотемпературну агломерацію здійснюють за допомогою агломерацій­них ма­шин і використовують при укрупненні дисперсних залізовмісних від­ходів: ока­лини, пилів, шламів, піритних недогарків. Для проведення агло­мерації на основі ВМР готують шихту, що включає тверде паливо, концентрат, флюси, від­ходи. При горінні палива відбувається спікання мі­неральних компонентів шихти. Спечений концентрат дроблять до потріб­них розмірів, просівають, дрібні фракції повертають на агломерацію.



Класифікацію і сортування по фракціяхздійснюють просіванням і грохоченям в результаті використання різних конструкцій сит, ґрат, грохотів, а також за допомогою гідравліч­ної і повітряної сепарації з використанням гідро циклонів і спіральних класифі­каторів. Збагачення здійснюють в наслідок виділення одного чи декількох компонентів із за­гальної маси відходів. Найпоширенішими є гравітаційні, флотаційні, елект­ричні і магнітні способи збагачення. Гравітаційні способизбагачення базуються на розходженні щільності і швидкості падіння частинок збагачуваного матеріалу в рідкому чи повітря­ному середовищі. Ці методи розподіляють на промивання, збагачення від­садженням, збагачення у важких су­спензіях, збагачення у потоках, що переміщаються по похилих поверхнях. Промивання здійснюють за допомогою промивних машин для відділення від твердих відходів глинис­тих, піщаних та інших мінеральних, а також органічних домішок. Для промивання використовують воду, іноді з добавками ПАВ, гостру пару, різні розчинники. Відсадження це процес розподілу мінеральних частинок за щільністю під дією перемінних за напрямком вертикальних струменів води чи повітря, що проходять через сито відсаджувальної машини. Збагачення у важких суспензіях і рідинах полягає в розподілі матеріалів за щільністю за допомогою суспензій чи рідин, щільність яких є проміжної між щільностями частинок, які розділяють. Для збагачення застосовують різні типи сепараторів. Збагачення в потоках на похилих поверхнях здійснюють на концентраційних сто­лах, шлюзах, гвинтових сепараторах. Збагачення матеріалу відбува­ється в тон­кому шарі води під дією по-різному спрямованих потоків води. Флотаційні способи базуютьсяна різній змочуваності поверхонь частинок во­дою. Подрібнені відходи обробляють водою, до якої додають флотаційні реагенти, що підсилюють розходження в змочуваності частинок матеріалу. Як реагенти використовують олії, жирні кислоти та їхні солі, меркаптани, аміни та ін. Ефект поділу флотацією залежить від насичення води пухирцями повітря, що прилипають до зерен тих матеріалів, що погано змочуються. Вони стають легшими і вони виносяться на поверхню, відокремлюючись від частинок, що добре змо­чуються. В залежності від характеру насичення води повітрям розрізняють напі­рну, барботажну (пінну), електричну, біологічну і хімічну флотацію. Магнітні способи збагачення засновані на розподілі матеріалів за магнітними власти­востями. Їх застосовують у тому випадку, якщо відходи містять мета­леві вклю­чення. Матеріали попередньо подрібнюють, класифікують, деякі обпалюють. Збагачення матеріалів величиною до 3 мм проводять сухим способом, дрібніше 3 мм – мокрим. Використовують магнітні сепаратори різних типів.

Електричні способи збагачення базуються на розходженні електрофізичних влас­тивостей матеріалів, які розділяють. Такими способами збагачують рудну сировину, відходи, що містять домішки кольорових металів, формувальні суміші, пісок для скляної промисловості. Для цих цілей використовують електричні сепаратори. При контакті з поверхнею зарядженого металевого електрода частки збагачува­ного матеріалу одержують заряд, величина якого залежить від електропровідно­сті часток. Наелектризовані частки на­правляють в електричне поле, де відбува­ється їхня сепарація. Термічний метод.Для знешкодження значної групи відходів, в першу чергу тих, що мають високу конце­нтра­цію органічних речовин, застосовують термічні методи, які полягають в тепловій дії на відходи, при якій від­бувається окислення чи газифікація горючих компо­нентів, термічне розкладання чи відновлення деяких шкід­ливих речовин з утво­ренням нешкідливих або менш шкідливих. Найбільш поширеними методами термічного знешкодження відходів є вогневий метод, метод рідкофазного окислення, газифікація відходів, піроліз, плазмовий метод, метод осклування відходів. Вогневий метод.Метод вогневого знешкодження відходів найбільш універсальний та ефек­тивний в порівнянні з іншими термічними методами. Його суть полягає у спалюванні го­рючих відходів або вогневій обробці негорючих відходів ви­сокотемпературними (t>1000°С) продуктами згоряння палива. Токсичні компоненти при цьому піддаються окисленню, термічному роз­кладанню та іншим фізико-хімічним перетворенням в результаті яких утворюються гази (СО2, Н2О, N2) і твердий залишок (зола та шла­к). Можливість повного перетворення органічних та неорганічних речовин, що окис­люються при високих температурах до нешкідливих продуктів, зумовлює високу са­ні тарно-гігієнічну ефективність вогневого методу знешкодження. Для ефективного знешкодження відходів потрі­бно забезпечувати стійкий процес горіння при темпе­ратурі вихідних газів не нижче 1200–1300°С. Вогневе знешкодження відходів призначено, в першу чергу, для знешкодження токсичних рідких відходів та шламів деяких твердих відходів з метою їх лі­квідації, при цьому небезпечні відходи не завжди перетворюються в нешкі­дливі димові гази та шлак. Тому, головними недоліками при вогневому методі знешкодження є за­бру­днення повітря твердими частинками та газоподібними речовинами. Ве­лику проблему при цьому створює за­бруднення ґрунтів, оскільки зола і шлак, що утворюються після спа­лювання, як правило, містять небезпечні для здоро­в’я людини та довкілля сполуки свинцю, кадмію та інші. В зв’язку з цим, їх поховання на полігонах повинно здійснюватись за тими ж вимо­гами, що висуваються до небезпечних відходів. Основними перевагами вогневого методу знешкодження від­ходів є: · можливість отримання енергії (при згорянні 1 г не переробле­них від­ходів утворюється 10-17 кДж тепла, а при згорянні 1 г вугілля – 28 кДж); · зменшення маси до 20% від первісної маси відходу. Метод рідкофазового окислення або “мокре спалювання” вико­ристовується для зне­шкодження рідких відходів. Суть методу полягає в тому, що окислення киснем повітря органічних та елементоорганічних домішок відходів від­бувається при температурі 150–350°С і тиску 2–28 МПа.

Газифікація відходів призначена для утилізації твердих, рідких і пас­топодібних від­ходів з отриманням горючого газу, смоли та шлаку. Газифікація відходів має такі переваги порівнянно з методом спалю­вання: · горючі гази, що утворюються, можуть бути використані як енергетичне та техно­логічне паливо; · смола, що утворюється, може бути використана як рідке паливо та як хі­мічна си­ровина; · зменшуються викидів золи та сірчаних сполук в атмосферу. Процес газифікації можна використовувати для утилізації лише для подрібнених, сипучих і газопроникних відходів. Пастоподібні, крупно­габаритні тверді відходи, що плавляться при низьких температурах цим методом утилізувати важко. Піроліз відходів – це їх розкладання без доступу кисню. Піроліз поділяють на низькотемпературний і високотемпературний. Устаткування для низькотемпературного піролізу складається з герметичної печі з непрямим нагрівом та системи для відводу та уловлювання продуктів піролізу, в якій відбувається їх охолодження та конденсація смол і важких ма­сел. Високо­температурний піроліз відбувається при температурі вищій 1640°С. При ньому в шлак перетворюються всі неспалимі компоненти відходів (скло, камінь тощо). Розплавлений шлак гранулюється. Його можна використовувати у бу­дівництві. Плазмовий метод (плазмохімічна ліквідація чи переробка).Метод базується на тому, що при температурі понад 4000°С молекули від­ходів розщеплюються на атоми, радикали та надходять до реакційної ка­мери, де пере­творюються в газ та порошкоподібний матеріал, що не містить шкідливих речо­вин. В США розроблено плазмовий центробіжний реактор, в якому тверді від­ходи або забруднені радіоактивними речовинами ґрунти загружають в ба­рабан, що обер­тається, і проходячи через плазмовий факел (електричну дугу) плавляться, після чого отриманий шлак охолоджується. Метод осклування відходів полягає у знешкодженні особливо небезпе­чних відходів, в першу чергу радіоактивних, за рахунок їх депонування (поховання) в склі. Процес осклування проходить при температурах вищій 1600°С. Отримані скло­вироби мають значну стійкість і забезпечують екологічну безпеку при їх похованні. За визначенням спеціалістів фірми Geosafe Corporation (США) такий метод може знайти широке застосування при осклуванні грантів, які забруднені радіоактивними відходами. При цьому осклування ґрунту проводиться на місці за рахунок використання чо­тирьох електродів, що занурені в ґрунт, через які пропус­кається струм вели­кої сили, під дією якого шар ґрунту від поверхні до заданої глибини пла­виться. Радіоактивні речовини, внаслідок цього, залишаються на­дійно по­ховані в склоподібну масу.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...