Проект системы сбора и переработки отходов на РУПТП "Оршанский льнокомбинат"

 

4 Аналитический обзор

4.1 Организация системы сбора промышленных отходов

Сбор промышленных отходов на предприятии должен осуществляться раздельно по их видам, классам опасности и другим признакам с тем, чтобы обеспечить их использование в качестве вторичного сырья, обезвреживание и экологически безопасное размещение.

Вещества 1 класса опасности хранятся в герметизированной таре (контейнеры, бочки). Контейнеры должны представлять собой металлическую сварную конструкцию, при необходимости усиленную ребрами жесткости. В верхней части контейнера должны быть расположены загрузочные люки, которые надежно закрываются и фиксируются в закрытом положении. На передней торцевой стенке контейнера должно располагаться автозахватывающее устройство.

Внутреннюю поверхность контейнера необходимо обрабатывать покрытием, которое должно гарантировать: антикоррозионную защиту; снижение адгезии отходов к стенкам контейнера; теплостойкость; прочность; хорошую биостойкость; стойкость к жидкостям, содержащим в своем составе органические и неорганические кислоты, щелочи и другие коррозионные и хорошо проникающие продукты. Система герметизации контейнера должна иметь надежное запирающее устройство, исключающее возможность его самопроизвольного открывания. Контейнер должен иметь предохранительные клапаны для устранения в нем избыточного давления.

Вещества 2 класса опасности хранятся в закрытой таре (закрытые ящики, пластиковые пакеты, мешки); вещества 3 класса опасности хранятся в бумажных мешках, пакетах, в хлопчатобумажных тканевых мешках, которые по заполнении затариваются, взвешиваются, вносятся в журнал учета отходов, а затем доставляются в места хранения (складирования) отходов.

Сбор жидких отходов с целью их использования осуществляется по видам; передача жидких отходов из подразделений на сборный пункт должна проводиться; по утвержденному графику. В качестве объектов (пунктов) хранения опасных отходов служат стационарные сооружения, на которых осуществляется прием собранных отходов, их упаковка, а при необходимости – исследование их состава и сортировка с последующими хранением (складированием) и удалением отходов;

Сбор опасных отходов в жидкой фазе и пастообразных должен осуществляться в специальной емкости, обеспечивающей герметичность и антикоррозионную устойчивость, которая устанавливается в специально отведенном месте, согласованном с органами государственного санитарного надзора.

Вся тара, в которую собираются отходы, должна стоять на твердом покрытии и быть идентифицированной.

Отходы производства (кроме отходов, собираемых в бункерах-накопителях аспирационных установок) могут хранится в помещениях цеха не более суток.

 

 

 

 

 

Не допускается размещение в контейнерах для отходов производства и потребления вторичного сырья (макулатура, стеклобой, шины изношенные и др.), оно должно храниться в специально отведенных местах на территории предприятия в объемах, не превышающих транспортной единицы с последующей транспортировкой этих отходов потребителям.

Все места для временного накопления отходов и места сбора для дальнейшей утилизации должны соответствовать природоохранным, санитарным, противопожарным требованиям [6-7].

4.2 Методы переработки  отходов

Костра льна является эффективным материалом для переработки в материалы различного назначения, что обусловлено особенностями ее физико-химического строения и дешевизной. Стебли льна при выделении волокна в процессах мятья и трепания разрушаются, а отпадающие одревеснелые части образуют костру. По химическому составу костра сходна с древесиной.

В настоящее время около 60% льнокостры, образующейся на льноперерабатывающих предприятиях, сжигается на котельных, а большая ее часть остается неиспользованной, скапливается на территориях предприятий и является источником пожароопасности и экологического загрязнения [8].

Сжигание костры проводят в водогрейных котлах, предварительно подвергнув ее брикетированию.

Льнокостру возможно применять для производство съедобных грибов (вешенка) [9]. Технология выращивания вешенки на субстрате из льняной костры представляет интерес не только для руководителей хозяйств и предприятий, имеющих достаточное количество костры, но также для кооперативов, фермеров, а также садоводов-любителей, т.к. одновременно решается несколько задач: производство продуктов питания для населения, корма для сельскохозяйственных животных, производство удобрений, удаление отходов.

Технология выращивания вешенки из льняной костры представлена на рисунке 4.1и включает в себя следующие этапы:

1. подготовку субстрата для выращивания грибов;
2. внесение мицелия;
3. созревание мицелия;
4. выращивание плодовых тел гриба "Вешенка" и сбор урожая.

 

 

 

 

1 – емкость для запаривания; 2 – емкость.

I – костра льна; II – вода; III –  острый пар; IV – мицелий; V – готовый продукт.

Рисунок 4.1 – Схема выращивания грибов вешенка

Подготовку костры осуществляют в емкости для запаривания, установленной в запарочной. Костру льна засыпают в запарочную емкость и заливают водой (жидкостной модуль 1:8). Затем в емкость подают острый пар. После нагрева костры по всей емкости до 90-100°С пар отключают, через 30 минут воду сливают в канализацию. После этого производят повторный залив костры водой и вновь подогревают ее до 85-90°С, затем: пар отключают, закрывают емкость крышкой и оставляют емкость в горячей воде до утра. После этого убирают помещение и включают бактерицидные лампы на 13-18 часов. Затем бактерицидные лампы выключают, воду сливают из запарочной емкости, дезинфицируют рабочий инструмент и поверхность стола 5%-ным раствором фенола, а мерный стакан для дозирования мицелия, шпатель – 96°4-ным этиловым спиртом и приступают к внесению мицелия.

В случае отсутствия острого пара операцию по подготовке субстрата можно осуществлять, используя горячую воду с температурой 95-100°С, соблюдая при этом указанные выше последовательность операций и параметры. По технике безопасности пребывание в комнате при выключенных бактерицидных лампах запрещается.

Влажную костру, остывшую до 25-30° раскладывают в сухие чистые емкости. Мицелий вносят равномерно, распределяя его в субстрате. Количество мицелия 3-5% к массе сухого субстрата (1 мерный стакан на одну емкость). Массу костры уплотняют и емкости переносят в подготовительное помещение. После окончания работы запарочную емкость и орудия труда нужно вымыть, протереть досуха, помещение убрать.

Созревание мицелия гриба осуществляется в подготовительном помещении. На данном этапе технология выращивания вешенки в помещении должны поддерживаться оптимальные условия: температура 25-28 °С, влажность воздуха 70-80 %, отсутствие света.

С целью предотвращения перегрева созревающего мицелия (за счёт самонагрева в первые 3-4 дня) необходимо контролировать температуру субстрата.

Продолжительность обрастания субстрата мицелием составляет 2-3 недели.

Появление зачатков плодовых тел происходит через 5-10 суток. Нормальной величины (3-10 см диаметр шляпки) грибы достигают примерно через 5-7 дней.

Грибы необходимо срезать ножом из нержавеющей стали и укладывать в ящики или корзины. Срок хранения грибов в прохладном помещении не более 2-х суток. После сбора первой волны урожая, через 2-3 недели появляются плодовые тела второй волны.

Некоторые авторы считают, что энергетически выгодна биоконверсия растительной в этанол (биотопливо) [10,11]. В последние годы создан международный центр по вопросам микробиологического производства топливного спирта. Имеются автомобильные двигатели, работающие на 95-ном этаноле. Несмотря на то, что производство спирта из гидролизатов целлюлозосодержащего сырья более энергоемко, чем из глюкозо- и крахмалосодержащего сырья, в ряде стран считают это направление перспективным [12].

На рисунке 4.2 представлена схема получения этанола из целлюлозосодержащих отходов с помощью термофильных анаэробных бактерий [13].

Рисунок 4.2 - Схема получения этанола из целлюлозосодержащих отходов с помощью термофильных анаэробных бактерий

 

Практический интерес представляет также получение из целлюлозосодержащего сырья органических кислот: уксусной, масляной и др. [14].

Имеются данные о возможности использования костры для получения фурфурола, имеющего важное значение для изготовления пластмасс [9].

Из древесины льна (костры) возможно получение активированных углей, так как у таких сорбентов важную роль играет морфологическая структура исходных растительных продуктов [9].

Костра, а также низкосортное короткое волокно по содержанию целлюлозы наиболее пригодны для изготовления целлюлозы и полуцеллюлозы, используемых в производстве бумаги и картона [15-16].

Большое значение имеет применение костры в производстве строительных материалов. Льняная костра по химическому строению сходна с древесиной, она содержит много стойких химических соединений – лигнин, целлюлозу, высокополимерные пентозаны, поэтому может склеиваться с применением клеев на основе традиционных смол, применяемых в деревообработке. Частицы костры образуют фракцию, пригодную для использования в плитном производстве без дополнительной обработки. Начальная влажность костры, поступающей с льноперерабатывающих заводов, составляет от 12 до 30%, что позволяет снизить затраты на сушку в сравнении с производством древесностружечных плит. На основе костры возможно изготовление конструкционных строительных и мебельных плит плотностью от 600 кг/м3 и теплоизоляционных плит плотностью порядка 300 кг/м3. Данная технология разработана и освоена в Чехии, Польше, России. Недостатком ее является необходимость отделения из костры пылевидной фракции и волокна с целью снижения расхода связующего и повышения физико-механических свойств плит.

Костра может использоваться в комбинированных древесностружечных плитах. При этом основу прочности плите будет придавать внутренний слой из древесной стружки, желательно плоской резаной, а наружные слои на основе костры льна будут создавать мелкоструктурную поверхность. При этом сокращаются затраты на поверхностную обработку плит (шлифование) и уменьшается количество образующихся отходов.

С 1985 г. начали производиться тепло-звукоизоляционные плиты малой плотности и с малым содержанием связующего – плиты сухого формования (MDF). Они состоят из разволокненных частиц костры с добавлением до 8 % смолы и 1 % парафина. Выпуск таких плит освоен вТайланде, Великобританиии, Канаде. При производстве плит MDF костра не требует предварительной очистки, измельчения и сортировки. Эта технология очень проста. Она заключается в разволокнении увлажненной костры на дефибрилляторе и приготовлении однородной кострово-клеевой массы. После структурной гомогенизации смеси идет легкое формование плит нужной конфигурации. Плиты обладают высокой структурной однородностью, мелкоструктурной поверхностью и необходимой формой.

Технологический процесс производства костровых плит включает в себя следующие основные операции:

• приемку и учет сырья;
• сортирование костры льна с целью выделения пучков волокон и очистки от минеральных и других инородных примесей;
• упрессовку пучков волокон ;
• хранение и подачу в производственный цех сырой кондиционной костры;
• сушку частиц костры льна;
• приемку и хранение смолы, аммония хлористого, карбамида;
• приготовление рабочего раствора смолы;
• приготовление рабочего раствора отвердителя;
• дозирование и смешивание компонентов связующего;
• дозирование связующего и частиц костры в смеситель;
• смешивание костры и связующего;
• формирование ковра и деление его на пакеты;
• выбраковка пакетов;
• загрузку пакетов в горячий пресс и выгрузку из пресса;
• горячее прессование плит;
• взвешивание готовых плит;
• укладку плит в пачки;
• выдержку плит;
• обрезку плит по формату;
• шлифование плит;
• укладку плит в стопы;
• сдачу готовой продукции по количеству и качеству;
• хранение плит.

Принципиальная технологическая схема производства костроплит приведена на рисунке 4.3.

 

Рисунок 4.3 - Принципиальная технологическая схема производства костроплит

 

Костра может быть использована для изготовления плит без вяжущего. Данное производство включает процессы замачивания костры для ее разволокнения и формования, затем ведется обезвоживание плит пневмоотсосами или валковыми прессами. Завершает процесс сушка плит. Полученные данным методом плиты имеют малую плотность (250-420 кг/м), обладают высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами, могут быть использованы в строительстве.

Эффективным направлением возможно использование костры льна в производстве композиционной фанеры, наружные слои которой состоят из взаимно перпендикулярных слоев лущеного шпона, а внутренним заполнением является клеевая композиция на основе костры льна. Основу прочности данному материалу придают слои шпона, при этом их расход на единицу продукции существенно снижается. Чем больше толщина композиционной фанеры и меньше толщина шпона в наружных слоях, тем меньше себестоимость материала. При изготовлении композиционной фанеры необходимо создание комплекса оборудования, на котором по конвейерной технологии будет происходить формирование пактов и их горячее прессование за один цикл [17-18].