Вторичное сырье

Содержание

Введение

1. Источники образования вторичного сырья

2. Классификация вторичного сырья

3. Твердые бытовые отходы. Технологии захоронения и переработки

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Ограниченность природных  ресурсов планеты становится всё  более ощутимой: уменьшаются энергетические ресурсы, полезные ископаемые, вырубаются леса, загрязняются воздух и вода, всё  меньше остаётся неосвоенных земельных  угодий. 
Сегодня нет легкого и простого пути для изменения этой тенденции. Производство продукции и её использование более важны для большинства потребителей, чем то, как эта продукция производится и что с ней происходит после использования. Всё меньшая часть людей непосредственно занята в физическом производстве товаров, всё меньшая часть общества осведомлена о том, как добываются материалы и как они превращаются в полезную продукцию, и как быстро она оказывается на свалках вокруг больших городов.  
Постепенно проблема сырья и отходов приобрела статус глобальной и стала актуальной для всего мира в  целом, для каждого региона и отдельного государства планеты.

Под отходами производства понимают остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при  производстве продукции и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Под отходами потребления понимают изделия и  материалы, потерявшие потребительские  свойства из-за физического или морального износа.  Использование вторичного сырья позволяет решить ряд важнейших проблем: сохранение невосполнимых природных ресурсов; улучшение экологической обстановки; снижение капитальных и энергетических затрат; повышение производства редких металлов; создание малоотходных технологий. 
Цель: рассмотрение проблемы переработки отходов и использования вторичного сырья. 

 

 

 

 

 

 

1. Источники образования  вторичного сырья

Вторичное сырье - совокупность отходов производства и потребления, которые могут быть использованы в качестве основного или вспомогательного материала для выпуска целевой  продукции.

Источниками образования  вторичного сырья могут быть:

- возвратные отходы от  материалов, используемых в процессе  производства (например, в деревообрабатывающей промышленности- стружка, в швейном производстве- обрезки ткани, в металлургии- колошниковая пыль, шлак, скрап, литники и так далее);

- бракованная продукция;

- материалы, полученные при демонтаже объектов основных средств;

- готовая продукция, не  реализованная в течение гарантийного  срока эксплуатации (применительно  к пищевой промышленности).

2. Классификация  вторичного сырья

1. Основные группы

Для правильной организации  сбора, хранения, обезвреживания, обогащения и переработки вторичного сырья  необходимо знать его состав, количество и свойства, поэтому различные  виды сырья необходимо классифицировать. Все вторичное сырье делится  на три основные группы: 1 - твердое; 2 - жидкое; 3 - газообразное .

2. Самая простая классификация делит всё вторичное сырьё на две группы:

- не органические (минеральные);

- органические (природные).

3. Классификация на основе источников появления вторичного сырья:

- в металлургическом производстве: шлаки, образующиеся в чёрной и цветной металлургиях (доменные, ферросплавные и т.д.).

- в топливной энергетике и топливной промышленности: золы, топливные шлаки, отходы обогащения руды и т.д.

- в химической промышленности: отходы, содержащие железо, известь, гипс, вторичные полимерные продукты и т.д.

- в горнодобывающей промышленности: вскрышные породы и попутные полезные ископаемые.

- в производстве строительных материалов: пыль с различным химически составом, отсевы, стеклянный бой и т.д.

- в переработке древесины и другого растительного сырья: опилки, стружки, солома, волокно, тряпки и т.д.

- вторичное сырьё городского хозяйства и жизнедеятельности человека: бой стекла, резина остатки строительных конструкций, пластик и т.д.

4. Классификация токсичности вторичного сырья

Вторичное сырьё содержит различные химические вещества, которые  могут опасно влиять на биологические  объекты. Классификация по классу токсичности  позволяет безопасно производить  дальнейшую переработку:

- вторичное сырьё первого класса опасности содержит высокотоксичные вещества (ртуть, сулема, соединения мышьяка, цианиды и прочие вещества);

- второй класс опасности подразумевает наличие менее токсичных веществ (хлористая медь, хлористый никель, азотнокислый свинец и прочие вещества);

- третий класс опасности говорит о содержании ещё менее токсичных веществ (сернокислая медь, щавелевокислая медь, оксид свинца и прочие вещества);

- вторичное сырьё четвёртого класса опасности содержит наименее опасные простые химические вещества (марганец, фосфаты и прочие вещества).

В зависимости от класса токсичности вторичного сырья их подвергают обезвреживанию и переработке. Вторичное сырьё первых двух классов  опасности требует особо внимательного  отношения. Переработка производится сразу без дальнейшей транспортировки  и затраты на производство достаточно высоки.

5. Классификация по радиационному фону вторичного сырья

Кроме токсичности переработка  вторичного сырья учитывает радиационную загрязненность.

- первый класс – суммарная активность радиации не превышает 370 Бк/кг.

- второй класс - суммарная активность радиации от нижней границы 370 Бк/кг не выше 740 Бк/кг.

- третий класс - суммарная активность радиации от нижней границы 740 Бк/кг не выше 1350 Бк/кг.

6. Газообразные отходы

Промышленные газообразные отходы (ПГО) подразделяют на токсичные и нетоксичные. Причем токсичные газообразные отходы подразделяют на ПГОх - содержащие токсичные вещества в виде твердых частичек, пыли и ПГОг - содержащие токсичные вещества в виде паров и газов. ПГОТ, соответственно, делятся на отходы, содержащие твердые вещества неорганического происхождения - ПГОТМ (асбест, соли минеральных кислот) и ПГОТО, содержащие пылевидные вещества органического происхождения. Аналогично ПГОГ могут содержать газообразные токсические вещества неорганического (ПГОГМ) и органического (ПГОГО) происхождения. Кроме того, ПГОГОМ могут содержать органические соединения в состав которых входят фосфор, сера, азот и галогены.

Такая классификация позволяет  оценить экологические особенности  данного вида отходов и правильно  выбрать способ их обезвреживания и  переработки.

 

 

 

 

 

 

 

3. Твердые бытовые  отходы. Технологии захоронения и переработки.

Твердые бытовые отходы (ТБО) относят к отходам потребления, образующимся в результате жизнедеятельности  людей. 
Термин «твердые бытовые отходы», кроме отходов, производимых населением, включает также отходы, производимые предприятиями общепита, торговыми предприятиями, учреждениями, муниципальными службами. 
Состав и объем отходов потребления чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов. 

Стекло, бумага, пластмасса, черные, цветные металлы, текстиль –  потенциально являются вторичным сырьем. 

ТБО можно подразделить на три категории:  
1. Вторичное сырье, которое можно пустить на переработку. Для этого его нужно выделить из общего потока, сортировать и пускать в дальнейшую переработку. 
2. Биоразлагаемые отходы, которые можно компостировать. 
3. Неутилизируемые отходы – в настоящее время либо не могут быть переработаны в полезную продукцию, либо затраты на переработку будут очень велики. 
4. Опасные отходы – виды отходов (батарейки, ртутные градусники, лекарственные препараты), содержащие токсичные или биологически опасные вещества, попадание которых в окружающую среду недопустимо).

В настоящее время существуют различные  методы обращения с ТБО.

На первом плане, конечно, стоит  организация системы сбора ТБО, от которой зависят методы их переработки.

Более трети ТБО составляют упаковочные  материалы, количество которых непрерывно увеличивается. За последние 20 лет произошли  принципиальные изменения в идеологии  и технике обращения с твёрдыми бытовыми отходами. Вначале превалировали  суммарный способ и общая переработка  путём вывоза на санитарные свалки (полигоны), копмостирования и сжигания.

Собранные в отдельные ёмкости  компоненты отходов подлежат раздельной транспортировке на перерабатывающие предприятия. Применяется и  комплексная  переработка ТБО с механическим извлечением ценных компонентов, по которой предусмотрено извлечение чёрных металлов, макулатуры, органической части, пластмассы и стекла.

Извлекаемое магнитной сепарацией железо подвергается термической обработке  для удаления примесей и прессуется в брикеты. Макулатура «мокрым способом»  переводится в бумажную массу, которая  затем применяется при изготовлении серого и крашеного картона, обёрточной бумаги и т. д. После облагораживания  она может заменять часть древесной  массы при изготовлении газетной и журнальной бумаги, а также прессованной бумаги.

Компостирование твёрдых бытовых отходов. 

Основной целью компостирования является обеззараживание ТБО и переработка в удобрение – компост – за счёт биохимического  разложения органической части ТБО микроорганизмами. Применение компоста в качестве удобрения в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность выращиваемых культур, улучшить структуру почвы и увеличить содержание гумуса в ней. Весьма существенным является и то, что при компостировании в атмосферу выделяется меньшее количество «парниковых» газов (прежде всего диоксида углерода), чем при

сжигании или вывозе на свалки. Основной недостаток компоста – высокое содержание тяжёлых цветных металлов в нём.

Сжигание с использованием тепла и без использования  тепла.

Метод сжигания (или в  общем виде термические методы обезвреживания ТБО) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, сернистый газ, оксиды азота, а также металлы и их соединения и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений.

Современные методы термической  переработки твёрдых бытовых  отходов.

Основным её достоинством является решение актуальной общемировой диоксиновой проблемы: уже на выходе из барботажного агрегата практически отсутствуют высокотоксичные соединения. В таблице приведены основные показатели термических методов переработки ТБО, наиболее известных экологам и специалистам по утилизации таких отходов. Эти методы или уже получили промышленное распространение или прошли крупномасштабную апробацию. Суть используемых процессов:

- процесс КР – сжигание  ТБО в печи с колосниковыми  решетками (КР) или котлоагрегате на колосниковых решётках разных конструкций;

- процесс КС – сжигание  отходов в кипящем слое (КС) инертного материала (обычно песок определённой крупности);

- процесс «Пироксэл» – электрометаллургический, включающий сушку, пиролиз

(сжигание) отходов, обработку  минерального остатка сжигания в шлаковом расплаве, а также пылегазоочистку дымовых газов;

- процесс в агрегате  типа печи Ванюкова (ПВ) – плавка в барботируемом расплаве;

- процесс, разработанный  в  Институте химической физики  РАН – сжигание  –

газификация отходов в  плотном слое кускового материала без его принудительного перемешивания и перемещения;

- процесс «Thermoselect» – комбинированный, включающий стадии уплотнения отходов, пиролиз и высокотемпературную газификацию (с получением синтез-газа, инертных и некоторых минеральных продуктов и металлов);

- процесс «Siemens» – пиролиз – сжигание пирогаза и отсепарированного углеродистого остатка с использованием необогащённого кислородом дутья.

Сжигание ТБО в печах-котлоагрегатах (процесс КР) ввиду сравнительно низких

температур (600 – 900 °С) практически  не решает диоксиновой проблемы.

Кроме того, при этом образуются вторичные (твёрдые несгоревшие) шлаки и пыли, которые требуют отдельной переработки или направляются на захоронение с последующими негативными последствиями для окружающей среды. Эти недостатки в определённой мере присущи и процессу КС. Здесь добавляется необходимость подготовки сырья к переработке с целью соблюдения гранулометрического состава. К недостаткам процесса относятся:

- необходимость сортировки и дробления отходов до определённых размеров; добавка и последующая сепарация теплоносителя заданного гранулометрического состава;

- потребность в разработке  дорогостоящей системы очистки дымовых газов – синтез-газа, представляющего собой смесь моноокиси углерода и водорода.