Выбор рациональных способов обезвреживания и захоронения неутилизируемых промышленных отходов

. Общие требования

.1 Какие условия предъявляются к устройству полигонов для обезвреживания и захоронения промышленных отходов?

В соответствии с правилами охраны окружающей среды от отходов производства и потребления использование, обезвреживание и захоронение отходов I, II, III классов, а при необходимости и IV класса токсичности осуществляют на специализированных предприятиях или на полигонах по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, обустроенных в соответствии со СНиП. При этом следует отметить, что границы территорий, отведенных для размещения опасных отходов, должны находиться на расстоянии не менее 3 км от границ городов и населенных пунктов, лесопарковых, курортных, лечебно-оздоровительных, рекреационных зон и зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, а также в районах развития геотектонических структур, образований и процессов.

Кроме того, часть промышленных отходов, полученных на одной стадии производства, может быть использована в качестве исходного материала на другой стадии, если он удовлетворяет техническим требованиям и условиям его применения. Другую часть отходов утилизируют совместно с твердыми бытовыми отходами на полигонах или санкционированных свалках. Третью часть промышленных отходов, относящихся к наиболее опасной категории, обезвреживают и захоранивают на специальных полигонах.

Специальные полигоны организуют двух видов: специализированные и комплексные.

Специализированные полигоны предназначены для обезвреживания одного вида отходов только захоронением или химическим способом.

Комплексные полигоны рисунок 10.1 предназначены для централизованной переработки и обезвреживания твердых, пастообразных и жидких отходов с использованием нескольких способов их обезвреживания. Территорию комплексных полигонов разделяют в зависимости от вида отходов на зоны: приема и обезвреживания твердых несгораемых отходов; приема и захоронения жидких и химических отходов и осадков сточных вод, не подлежащих утилизации; захоронения особо вредных отходов; огневого уничтожения горючих отходов (отходов нефтестоков, твердых горючих отходов и др.).

Для захоронения промышленных отходов используют котлованы глубиной до 10…12 м, разбитые на карты-котлованы размерами в плане до 200х200 м, и штабеля высотой до 9…10 м, а для особо вредных отходов - специальную тару, размещаемую в котлованах, и железобетонные резервуары.

 

Рисунок 10.1 - Генеральный план полигона промышленных отходов

Рисунок 10.2 - Технологические разрезы и схемы захоронения отходов на полигоне промышленных отходов

При обезвреживании жидких отходов производства на специализированных полигонах в котлованах их загущают высушенной до 0,5%-й влажности и измельченной глиной.

Отходы гальванического производства и отходы, содержащие неорганические соединения, обезвреживают каскадным методом последовательной химической нейтрализации по следующей технологической схеме:

осаждение взвесей механических примесей и солей из жидких отходов, принимаемых в первом котловане;

поддержание окислительно-восстановительных процессов во втором котловане после перекачки отходов из первого и их активизация за счет добавления соответствующих отходов или химических реактивов;

осаждение гидроокисей металлов в третьем котловане за счет добавления промышленных отходов, имеющих реакцию среды pH≥7;

перекачка жидких обезвреженных отходов в четвертый котлован для отстаивания, из которого осветленную жидкость подают на испарение.

Огнеопасные и взрывоопасные жидкости и суспензии обезвреживают огневым (термическим) способом ликвидации токсичных отходов. Для обезвреживания таких отходов используют реакторы цикличного типа, оборудованные форсунками, через которые подают отходы в камеру сжигания для их уничтожения и NaOH для снижения токсичности отходящих газов.

Например, взрывоопасные жидкости, суспензии и пасты, содержащие высокотоксичные минеральные включения, сжигают в цилиндрических вертикальных печах с верхним отводом отходящих газов. Внутренняя поверхность камеры сжигания печей футерована диатомовым и шамотным кирпичом. Отходы на сжигание подают в жидком виде диспергаторами, выполненными в виде труб диаметром 10…20 мм. Для поддержания режима обезвреживания (процесса горения) отходов в камеры сжигания подают топливо из специальной емкости насосом с последующим распылением его форсунками, установленными на линии подвода воздуха в нижней части камеры горения.

Промышленные сточные воды химической промышленности, содержащие токсичные вещества и ядохимикаты, обезвреживают в топках и реакторах цикличного действия, в которых при высоких температурах токсичные органические соединения полностью ликвидируются.

Токсичные твердые горючие отходы сжигают в установках, укомплектованных вращающейся печью непрерывного действия диаметром 2 м и длиной 10 м. Растопка печей и стабилизация в них процесса горения отходов обеспечиваются подачей через форсунки жидкого топлива.

Промышленные отходы, допускаемых для совместного складирования с твердыми бытовыми отходами (ТБО), должны отвечать следующим требованиям: иметь влажность не более 85%, не быть взрывоопасными, самовоспламеняющимися, самовозгорающимися. Основным санитарным условием совместного захоронения промышленных и бытовых отходов является требование - их токсичность не должна превышать токсичность бытовых отходов.

Промышленные отходы IV класса опасности, принимаемые без ограничения в количественном отношении, используют в качестве изолирующего материала, укладываемого по верху отсыпаемых слоев ТБО.

К таким отходам относят: алюмосиликатный шлам, шлам с фильтров-прессов при производстве силиката; кремнезем, гранулированный шлам производства соды; отходы дистилляции в виде CaSO4 содово-цементного производства; хлорид -натриевые осадки сточных вод производства эпоксидных смол; формовочные стержневые смеси, не содержащие тяжелых металлов; графит отработанный производства карбида кальция; асбестоцементный лом, асбестовая крошка; твердые отходы шиферного производства; отходы бентонита; известь-кипелка, известняк, шламы после гашения; твердые отходы химически осажденного мела, окись алюминия в виде отработанных брикетов (при производстве AlCl3), сплав солей сульфата натрия; селикагель (из адсорберов осушки нетоксичных газов); хлорная известь нестандартная, шлаки ТЭЦ, котельных, работающих на угле, торфе, сланцах или ТБО, шлифовальные материалы.

Перечисленные отходы характеризуются содержанием токсичных веществ в водной вытяжке (1 л воды на 1 кг отходов), по интегральным показателям - биохимической потребности в кислороде (БПК20) и химической потребности в кислороде (ХПК) - не выше 300 мгО2/л, что соответствует токсичным веществам, содержащимся в фильтрате ТБО. Кроме того, такие отходы должны иметь однородную структуру с размером отдельных фракций менее 250 мм.

Промышленные отходы, характеризующиеся содержанием в водной вытяжке токсичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и значениями БПК20 и ХПК в пределах 3400…5000 мгО2 /л и относящиеся к III и IV классам опасности, можно захоранивать совместно с ТБО в ограниченном количестве (не более 30% массы принимаемых ТБО).

Отходы производства, содержащие радиоактивные, взрывоопасные, легковоспламеняющиеся, самовозгораемые, а также чрезвычайно опасные, высокоопасные и иные особо опасные вещества, запрещено вывозить на полигоны ТБО для совместного их захоронения. Запрещено вывозить люминесцентные лампы и ртутьсодержащие отходы, отходы черных и цветных металлов, отработанные нефтепродукты (минеральные масла, топливо, плавающие нефтепродукты из очистных сооружений), отработанные эмульсии, смазочно-охлаждающие жидкости, отработанные растворители. Не принимаются для захоронения на свалках осадки очистных сооружений и станций нейтрализации производственных сточных вод, шламы гальванических ванн и ванн травления, растворы и электролиты, отходы лакокрасочных материалов, кубовые остатки и другие горючие отходы. Не подлежат утилизации на свалках и полигонах ТБО изношенные покрышки, камеры, кислотные и щелочные аккумуляторные батареи, отходы, загрязненные нефтепродуктами (ветошь, опилки, бумага и т.п.), осадки очистных сооружений ливневой канализации и мойки автомобилей, а также больничные отходы.

 

.1 Методика выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения промышленных отходов

Полигон для обезвреживания и захоронения неутилизируемых промышленных отходов (ППО) рисунок 8.1 является природоохранным сооружением. Основная цель создания полигона - защита почвы, атмосферы, грунтовых и поверхностных вод от загрязнения токсичными промышленными отходами при экономном использовании отведенных под захоронение площадей.

Методика выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения промышленных отходов приведена в таблице 8.2.

Потребность в строительстве современного полигона для обезвреживания и захоронения промышленных отходов обусловливается следующими факторами:

наличием токсичных элементов в неутилизируемых промышленных отходах, хранящихся на промплощадках или городских свалках;

неблагоприятными геологическими разрезами для складирования и хранения токсичных отходов в пределах городской черты;

наличием токсичных микроэлементов в подземных водах водозаборного горизонта города;

несоответствием существующих условий хранения промотходов требованиям "Санитарных правил ... " /44/, которые предусматривают соответствующие хранение на специализированных полигонах, удаленных не менее чем на 3000 м от жилой застройки.

Выбор участка под полигон обусловливается следующими положениями: - обеспечением санитарно-эпидемиологической безопасности населения, проживающего в районе полигона, а также персонала;

охраной окружающей среды от загрязнений (почвы, поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна);

рекультивацией и использованием земельного участка после закрытия полигона;

созданием условий для мойки контейнеров и транспорта, доставляющего промотходы.

Расчет эксплуатации полигонов должен вестись на срок не менее 20 лет (период, позволяющий окупить расходы на строительство и обустройство полигона).

Отвод участка под полигон должен вестись с учетом перспективного генерального развития города Наиболее просты в эксплуатации и экономичны в строительстве полигоны, размещаемые на рельефе с уклонами менее 1: 100.

С учетом особой инженерной подготовки и санитарных требований могут быть использованы овраги, закрытые шахты, карьеры.

Расчет площади участка отводимого под полигон определяется следующими факторами:

заданным сроком эксплуатации;

количеством и видом промышленных предприятий обслуживаемого района;

перспективной нормой накопления твердых и жидких промышленных отходов и их объемным весом;

геометрической формой поверхности участка;

принимаемым методом уплотнения твердых и загущения жидких отходов;

заданием по подготовке участка для его использования после закрытия.

Таблица 10.2 - Методика выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения промышленных отходов

I Потребность в строительстве ППО

Наличие неутилизируемых промышленных токсичных отходов, хранящихся на промплощадках

Неблагоприятные геологические разрезы промплощадок, где хранятся промотходы

Опасность загрязнения подземных вод токсичными элементами промотходов

Несоответствие существующих условий хранения промотходов требованиям «Санитарных правил»

II Требования к участку под строительство ППО

Обеспечение сан.эпид.безопасности населения проживающего в районе ППО и персонала полигона

Обеспечение ООС от загрязнения (почвы, поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна)

Рекультивация и использование земельного участка после закрытия полигона

Условия для мойки контейнеров и транспорта, доставляющего промотходы

III Размеры участка под ППО определяются:

Задан-ным сроком эксплуа-тации

Количес-твом и видом промыш-ленных предприя-тий по отраслям обслуживаемого района

Перспекти-вой роста объемов образова-ния и накопле-ния токсичных отходов

Допусти-мой глубиной котлованов для складирования отходов

Геометрической формой поверхности участка

Методами уплотнения твердых и загущения жидких отходов

IV Комплекс работ по выбору участка и строительству ППО

Поиск месторасположе-ния полигона

Гидрогеологи-ческие и инженерно-геологические исследования участков проектными организациями

Предваритель-ное технико-экономическое обоснование предлагаемых вариантов полигона

Разработка технического проекта и рабочих чертежей элементов полигона проектной организацией

Строительство полигона и ввод сооружений на опытно-промышленной стадии

Перевод сооруже-ний полигона в эксплуата-цию

Продолжение таблицы 10.2

V Требования к складированию промышленных отходов на ППО