Учебная работа. Анализ эффективности современных систем оплаты труда для линейного руководителя
анализ эффективности современных систем оплаты труда для линейного руководителя
Контрольная работа
Технологии и способы переработки твердых бытовых отходов
Содержание
1. Характеристика отходов
классификация отходов
2. Современные методы переработки твердых городских отходов
Состав ТБО
методы подготовки и переработки отходов (мусороперерабатывающие заводы)
методы уменьшения габаритов отходов
Методы укрупнения размеров отходов
методы обогащения отходов
Термические методы переработки отходов
Мусоросжигание (мусоросжигательные заводы)
Проблемы и особенности термических методов переработки ТБО
Диоксины
Рециклинг и восстановление материалов
Анаэробное сбраживание
Переработка отходов материалов и изделий на основе резины
Литература
1. Характеристика отходов
Отходы — это все вещества или предметы, от которых стремится избавиться их владелец. Удаление отходов предполагает определенный технологический процесс, включающий сбор, транспортировку, переработку, складирование и обеспечение их безопасного хранения. Основными источниками отходов являются:
жилые регионы и бытовые предприятия, поставляющие в ОС бытовой мусор, отходы жизнедеятельности, отходы столовых, гостиниц, магазинов и др. предприятий сферы обслуживания
промышленные предприятия, являющиеся поставщиками газообразных, жидких и твердых отходов, в которых присутствуют те или иные вещества, влияющие на загрязнение и состав почвы
теплоэнергетика дает помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля высокое содержание пыли (сажи), несгоревших частиц NOx, SOx и радиоактивных элементов (уран)
с/х загрязняет почву перенасыщением удобрений и ядохимикатов, применяемыми в строго определенном количестве для защиты растений от бактерий и повышает урожайность, на полях ежегодно рассеивается более 500·106 т минеральных удобрений и около 4·106 т ядохимикатов; типовой свиноводческий комплекс, например, на 108 тыс. голов дает около 106 м3 навозных стоков, т.е. по эффекту загрязнения почвы равен городу с населением 150 тыс. человек.
транспорт — при работе ДВС интенсивно выделяется NOx, Pb, углеводороды и др. вещества, оседающие в конечном итоге на почве и поглощающиеся растениями; в выхлопных газах автомобилей содержится порядка 40 химических веществ, большинство из которых токсично; следы свинца находят в растениях, находящихся в 100 м от трассы; в прилегающих к дорогам поверхностях почвы обнаружены также никель, цинк и др. тяжелые металлы.
Процесс естественного самоочищения в природе происходит достаточно медленно и лишь в тех случаях, когда в этом процессе активно участвуют бактерии, грибы, простейшие микроорганизмы и т.п. О масштабах химических загрязнений можно судить по следующим данным: в промежутке 1870-1970 гг. на земную поверхность осело более 20·109 т шлаков, 3·109 т золы, выбросы цинка и сурьмы составили более 600·103 т, мышьяка 1,5·106 т, кобальта — более 0,9·106 т; ежегодно от переработки и добычи минерального сырья образуется около 8,5·109 т твердых отходов. Особую опасность для ОС представляют радиоактивные отходы. Следствие Чернобыльской аварии является загрязнение огромной площади европейской части России, Украины, Белоруссии и Части Европы Cs-137.
классификация отходов
Общепринятой классификации отходов производства пока не разработано. Однако ряд основных принципов деления отходов уже используется, что соответствует требованиям ГОСТ 24-916-83 «ресурсы материальные вторичные».
Классификация применяется по различным признакам и характеристикам: — степени опасности (токсичности); отраслевому происхождению; производству и потреблению; агрегатному состоянию-рис.1.
Рис. 1
классификацию по агрегатному состоянию можно представить более развернуто:
Рис. 2
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) разработала классификацию медицинских отходов, которая официально принята ООН. Эта классификация включает перечень токсичных и опасных компонентов промышленных отходов. среди них такие вещества, как мышьяк и его соединения, фармацевтические препараты, канцерогенные полициклические и ароматические галогенорганические соединения, ртуть и ее соединения и многие другие. В мировой практике существует несколько методов оценки опасности промышленных отходов. Одним из наиболее удобных является метод, разработанный компанией ЕРА, позволяющий определить наиболее рациональный способ обращения с отходами, который может быть представлен в виде следующей схемы, представленной на рисунке 3.
По ряду признаков можно характеризовать отходы как вторичные материальные ресурсы (ВМР). Это прежде всего характеристики, которые можно измерить и определить эффективные направления их использования. В принципе такие отходы могут быть объединены в две группы:
твердый бытовой отход городской
группа свойств, являющихся важным показателем для данного вида отходов, измерение которых обязательно для определения традиционных путей их использования
группа новых отходов и новых свойств, измерение которых необходимо для нахождения нетрадиционных путей использования конкретного отхода материала
Из 12 млрд. т ископаемых материалов и биомассы, применяемых за год мировой экономикой, только 9 млрд. (7.5%) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства. более 80 % этого количества потребляется и входит в основные оборотные материальные фонды и резервы всех отраслей народного хозяйства, т.е. в основном возвращается в производство. Таким образом, из 120 млрд. т вещества, вовлекаемого в производство и потребление 94% поступает в ОС в виде отходов.
К особо опасным отходам для ОС и здоровья людей относят около 600 веществ и соединений, в том числе:
пестициды
радиоактивные отходы, образующиеся на АЭС и на предприятиях, использующих радионуклиды
ртуть и ее соединения
мышьяк и его соединения, содержащиеся в отходах металлургических производств и ТЭС
соединения свинца, встречающиеся особенно часто в отходах нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленности
элементы питания или источники постоянного тока
неиспользованные медикаменты
источники химических средств защиты растений, антикоррозионных средств, клеев, косметики
остатки средств бытовой химии
средства для очистки, дезодоранты, пятновыводители и др.
Рис. 3 классификация опасности промышленных отходов (компания ЕРА)
2. Современные методы переработки твердых городских отходов
Состав ТБО
При изучении современных БО создается впечатление, что они состоят из бумаги и картона. Это объясняется малой плотностью: 20-70 кг/м3, а практически эти компоненты составляют от общего числа отходов 25-40 %. Пищевые отходы имеют плотность 500 кг/м3, влажность 70-90 %, она определяет и влажность других составляющих ТБО. Значительная часть отходов представлена мелкими фракциями (менее 16 мм), (земли, пищевые отходы, песок). Плотностью до 800 кг/м3. особую группу ТБО составляют крупногабаритные БО (старая мебель, холодильники).
Таблица 1
Данные среднегодового морфологического анализа ТБО по ряду городов россии и зарубежным странам:
РоссияЗарубежные страныкомпонентыКраснодарОмск Волгоград Кемерово компонентыАвстрияКанада СШААнглия Бумага, картон26,120,830,018,1Бумага, картон28-365232-4529Пищевые отходы45,438,645,535,5Пищевые отходы20-351513-1925Дерево, листья2,05,12,03,5Дерево, листья2,01,510-202,0металлы2,27,42,25,8Металлы 2-558,98,0Текстиль2,46,23,85,4Текстиль 1223Пластмассы3,54,23,33,7Пластмассы 5-644-67камни, керамика1,21,91,02,4Камни, керамика9,0-2,02,0Стекло2,78,93,013,1Стекло8,05,58-1010,0кости1,35,11,52,8Уголь, шлак245-14Отсев 126,97,07,1Отсев, < 16 ммучтено1011углеКожа, резина0,64,90,82,6
существенные различия в количестве стекла и металлов от 2,7 до 13,1, от 2,2 до 7,4 соответственно. Видно, что морфологический состав отходов городов россии значительно отличается от состава зарубежных ТБО.
Данные по Москве в период с 1928 по 1999 гг.:
компоненты19281952197519861996Бумага, картон1816283941Пищевые отходы1231363126Дерево41321металлы22232Текстиль 31234Кости 31511Стекло41455Кожа, резина-1122камни56212Полимерные материалы —38Уголь, шлак4—1Отсев менее 16 мм454017107
На соотношение составляющих ТБО значительное влияние оказывает ряд факторов: степень благоустройства жилищного фонда, сезоны, вид топлива, наличие и развитие промышленности, общественное питания, торговли. особенно заметны различия в содержании пищевых отходов, стекла, металлов, отсева.
характеристика компонентов ТБО по параметрам
Компоненты Плотность, кг/м3Влажность, %Зольность, %Бумага40-6020-3010-20 — условно чистая20-308-156-8 — загрязненная70-8040-5815-23Картон 50-708-256-8Пищевые отходы450-55070-925-40Дерево22015-252,3-10металлы220398Текстиль 160-18020-405-10 — условно чистый120-1608-122-3 — загрязненный180-12040-6015-20Стекло340-480295-97Кожа, резина 220-25015-3510-30кости360-52020-3040-50Камни1500295-98Полимеры 30-1002-55-10Уголь, шлак (сухой) 1000250-95Отсев менее 16 мм77015-2570-90
Сравнительный анализ количества видов отходов выглядит следующим образом:
прослеживается тенденция к сокращению процентного соотношения, а следовательно, массы и объема пищевых отходов
увеличивается процент полимерных материалов
увеличивается содержание бумаги и картона за счет общего роста упаковочных материалов
прослеживается тенденция к снижению количества металлов в составе ТБО
процент содержания и объем остальных компонентов ТБО изменяется незначительно.
В основу всех существующих методов заложены два способа переработки отходов:
утилизация (включая переработку);
сжигание с утилизацией энергии,
компостирование,
рециклинг и восстановление материалов, включая установки по утилизации,
анаэробное сбраживание,
складирование;
полигоны, включая подъем земли.
Складирование на полигоне
Складирование на полигоне связано с размещением материалов отходов на инженерно оборудованном участке, который можно оборудовать в месте выемки минералов или карьере, либо же на поверхности земли с использованием подъема грунта. Так же, как непосредственное депонирование необработанных отходов, полигон является конечным маршрутом депонирования остатков любых процессов переработки, которые классифицируются как контролируемые отходы.
В настоящее время считается, что на полигонах размещается более 90% не обработанных и контролируемых отходов. В будущем при использовании более эффективных средств переработки отходов полигоны, которые будут принимать остатки от процессов переработки, продолжат оставаться единственным реальным выбором, когда все возможности по сокращению их количества и рециклингу будут реализованы, поэтому полигоны необходимо дополнительно оборудовать и ввести лицензирование и следить за выполнением ряда требований, предъявляемых к устройству полигона, таких как [19]:
Полигон не должен заливаться паводковыми водами, т.е. он должен располагаться на определенной высоте по расположению к близлежащим водоемам, чтобы при их разливе вода не попадала на территорию полигона и не размывала отходы.
Складирование и хранение ТБО должно производиться на подготовленное водонепроницаемое основание так, чтобы в процессе многолетней работы грунт был плотным (желательно выбрать участок с толстым слоем глины не менее 5 м), что защитит от просачивания фильтрата в грунтовые воды.
Полигон должен быть окружен лесными массивами и направление преобладающей розы ветров должно быть таким, чтобы воздух с поверхности полигона не мог попасть на близлежащие населенные пункты.
Высота слоя закладки отходов не должна превышать 2 м. Уплотненные ТБО должны покрываться промежуточным слоем, который бы препятствовал уносу ветром мелких и легких фракций, а также препятствовал бы выходу на свободную поверхность развивающихся насекомых.
ТБО должны складироваться, храниться и перемещаться на заранее спланированные участки, места размещения отходов отмечаются на карте полигона. Под определенные виды отходов должны отводится конкретные участки.
Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона не менее 500 м.
проблемы окружающей среды, связанные с развитием полигонных участков, включают в себя те из них, которые появляются в процессе разработки, эксплуатации и восстановления; от процессов разложения, которые происходят в полигоне, и от использования мусороперегрузочных станций. основные проблемы включают в себя:
транспортные перевозки отходов к месту размещения;
визуальные неудобства связаны главным образом с периодом эксплуатации полигона, они оказывают влияние на местную топографию и растительность. Полигонное депонирование в карьерах или других разработках минералов могут привести к минимизации визуальных воздействий по сравнению со схемами полигонов с поднятием земли, так как работы проводятся ниже уровня земли и зона более легко экранируется. Создание экранирующих насыпей и посадки деревьев и растений вокруг границ участка или чувствительных зон, благоприятное размещение участка и необходимые меры по восстановлению должны в будущем снизить эти неблагоприятные воздействия. Депонирование на полигонах в бывших разработках минералов или в карьерах или поднятие земли на участке бывших загрязненных почв может предоставить возможность для восстановления или реставрации земли.
загрязнение воздуха при размещении разлагающихся материалов, которые содержатся в бытовых отходах на полигонах, должно привести к образованию биогаза, в его состав входит метан, диоксид углерода, водород и следовые концентрации сероводорода. Метан и диоксид углерода являются важнейшими парниковыми газами.
Неконтролируемая миграция биогаза может привести к значительным угрозам для жизни человека и для окружающей среды. Мигрирующий газ может быть обнаружен на значительных расстояниях от полигона, мигрируя вдоль оборудования для oбcлуживания полигонов такого, как дренажные каналы, трубы и канализация, по геологическим трещинам и проникать в пустые объемы зданий. При определенных концентрациях в ограниченных пространствах и в присутствии кислорода метан становится воспламеняемым, т.е. существует риск взрыва при наличии источника зажигания. Диоксид углерода и другие газы, такие как сульфид водорода, могут явиться причиной удушья при определенных концентрациях. Биогаз также имеет способность замещать кислород в почве, и, таким образом привести к отмиранию растений. Современные участки требуют наличия систем управления газом для снижения потенциального воздействия на окружающую среду до приемлемого уровня. К ним могут относиться скважины для выделения активного газа, системы открытого факела и утилизации газа. Необходимы также меры для защиты существующих зданий и конструкций за счет проведения ежедневного мониторинга.
загрязнение воды обусловлено образованием фильтрата при просачивании дождевых осадков, грунтовых и поверхностных вод. такой фильтрат содержит растворенные химические соединения из отходов, которые возникают как часть процессов деградации. Он имеет возможность загрязнять любые соседние поверхностные и грунтовые воды, с которыми он вступает в контакт. однако современные полигоны должны обладать сооружениями, которые обеспечат контроль за образованием фильтрата так, чтобы минимизировать потенциальное воздействие на окружающую среду.
запахи тревожат как лиц, обслуживающих полигоны, так и местных жителей. Имеется два главных источника запахов: первый из них — это разложение свежих отходов, а второй связан с биогазом. Запах, возникающий при разложении отходов, может быть весьма значительным в открытых зонах, хотя ежедневное покрытие свежим грунтом ограничивает выделение запахов от отходов, а постепенное восстановление участка может значительно снизить эти воздействия. Запахи, связанные с биогазом, могут контролироваться путем его сбора и высокотемпературного факельного сжигания.
пыль может образовываться в течение всего срока эксплуатации полигонов, где забораниваются сухие мелкие отходы, а также вследствие движения транспортных средств и оборудования, работающего на участке. снизить выделение пыли можно путем увлажнения сухих мелких отходов и использования дуговых распылителей воды по трассам движения машин.
появление вредителей, мух, птиц и грызунов можно контролировать лишь правильной эксплуатацией и надзором после окончания эксплуатации полигона.
Доминирующая роль полигонов, как средства для хранения отходов, связана главным образом с экономическими выгодами и совместимостью с существующей политикой размещения отходов, где полигоны обеспечивают условия для повторных разработок минерального сырья. однако, как следствие ужесточения природоохранного законодательства и более жесткие технические требования к инженерным полигонам, требования долговременного мониторинга и мер предосторожности по окончании эксплуатации, затраты на захоронение отходов возрастали, и, вероятно, будут продолжать возрастать в будущем. Такие требования снизят экономическую выгоду.
Другие виды обработки могут применяться к отходам перед их размещением, включая распыление и упаковку в кипы, они не оказывают влияния на какое-либо снижение общего количества отходов для размещения, хотя преимущества могут быть связаны с тем, что они могут оказаться полезным для лучшего контроля окружающей среды на полигонах.
Как было сказано выше, в г. Таганроге складирование отходов на полигоне является основным и единственным способом размещения отходов из группы бытовых и промышленных, включая строительные отходы, которые не были соответственно переработаны. однако городская свалка не является продуманным инженерным сооружением, позволяющим безопасно хранить отходы, а предлагаемые усовершенствования, включая проект зарубежных компаний по предварительному брикетированию отходов, не внесут существенных улучшений.
Методы подготовки и переработки отходов (мусороперерабатывающие заводы)
Методы подготовки и переработки отходов могут быть: механические, термические, биотехнологические, физико-химические и др.
К механическим методам, применяемым для подготовки твердых отходов, относятся следующие: методы уменьшения размеров частиц мусора (дробление; грохочение; помол), методы укрупнения (гранулирование; таблетирование; брикетирование; спекание), методы обогащения (уплотнение, фильтрование, отсадка в тяжелых средах, гидравлическая сепарация; и воздушная сепарация). термические методы (пиролиз; переплав; обжиг; огневое обезвреживание; спекание; сушка и т.п.).
К физико-химическим методам относятся: экстрагирование; выщелачивание; кристаллизация; вымораживание; магнитная сепарация; плазмохимическое спекание; флотация.
методы уменьшения габаритов отходов
1. Дробление с помощью копров.
используют дробильные машины. Под измельчением (дроблением) понимают процессы разделения твердых тел на части, сопровождающиеся упруго и пластической деформацией размельчаемого тела с образованием новых его поверхностей. Процесс измельчения осуществляется несколькими способами, в том числе раздавливанием.
2. Механизм раздавливания можно представить в виде схемы:
процесс дробления зависит от структуры кристаллической фракции, поэтому он неуправляем с точки зрения влияния выхода необходимых фракций. Следовательно, для извлечения товарной (необходимой) фракции применяется рассев, а плюсовые фракции отправляются на додрабливание.
3. Раскол применяется для особо твердых материалов.
. Излом применяется для дробления кусков отходов, имеющих большое отношение длины к толщине и высокую твердость.
5. Истирание: в этом способе наряду с приложением осевой нагрузки происходит перемещение верхней плиты вращением в горизонтальной плоскости (усилие + движение). Этот способ применяется для дробления относительно хрупких материалов, но не обладающих высокой прочностью.
6. Удар применяется для прочных и хрупких материалов
Операция дробления используется для получения из крупных кусков материалов фракций размером до 5 мм (максимум). метод применяется, например, для отвалов отходов, фосфогипса, строительных материалов, металлургических и иных шлаков, вышедших из употребления резинотехнических изделий и т.д. операция дробления характеризуется высокой энергоемкостью и производительностью. Одним из параметров процесса дробления является степень измельчения, которая определяется отношением размера тела дробления к конечному его диаметру:
Различают стадии крупного, среднего и мелкого дробления:
Dmax, ммdmax, ммМелкое40-1003-5Среднее100-35040-100крупное 500-1500100-350
Для дробления используется специальное оборудование. На стадии крупного дробления — копровые механизмы, механические ножницы, дисковые, ленточные пилы, взрыв, шаровые мельницы. Средний помол осуществляется на конусных, валковых, роторных, молотковых и щековых дробилках. Выбор оборудования зависит от упругости твердых тел, размеров, от требований к конечной степени измельчения.
7. Взрыв применяется для раздрабливания крупных (1,5 м и более) высокопрочных отходов. Технология разрушения глыб методом взрыва заключается в следующем: производится расчет необходимого количества взрывчатки для эффективного и полного раздрабливания глыбы, с помощью буров сверлятся отверстия в глыбе, в которые закладывается взрывчатка (тол, тротил) бризантного типа; в отверстия для взрывчатки вставляется взрывчатка с электрическим детонатором.
1 — глыба, 2 — электродетонатор, 3 — взрывчатка.
Механизмы дробления
1) Валковая дробилка
Два вала вращаются друг навстречу другу и степень дробления загружаемого материала и степень дробления определяется отношением габаритов входной щели к минимальному зазору между валками.
Валковые дробилки бывают с двумя активными валками или с одним активным валком, а другим пассивным. Зазор между валками регулируется специальным пружинным устройством.
2) Дисковые дробилки: когда диски вращаются друг к другу, в этом устройстве реализуется преимущественно механизм дробления твердых тел изломом.
3) Молотковые дробилки.
Разрушение материалов в ней осуществляется ударом молотков 1 шарнирно закрепленных на роторе. Материал загружается в горловину 3 и после его разрушения с помощью молотков до необходимого размера фракций просыпается через лимитирующую решетку 4.2 — бронированные плиты. В данной конструкции хорошо реализуется принцип «не дроби ничего лишнего». Используется преимущественно для среднего и мелкого дробления. Размеры продукта дробления определяются как шириной щелей, так и радиальным зазором между молотками и решеткой. Реализуется ударный механизм дробления, и она служит для дробления твердых, но хрупких материалов. Окружная скорость молотков 25-35 м/с. Степень измельчения L=10-15. У молотковых однороторных дробилок отношение ее длины к диаметру составляет 0,5-0,85. Ширина зазора β=3-5 мм. конструкция дробилки проста, надежна и высокопроизводительна.
). Дезинтеграторы. Дезинтегратор служит для осуществления мелкого дробления и помола.
Конструкция состоит из двух соосно-смонтированных роторов-клетей 1,3, которые вращаются в противоположном направлении относительно друг друга. Разрушение материала, загружаемого через течку 2 осуществляется с реализации ударного механизма пальцами, закрепленными на плитах ротора. Обороты дезинтеграторов, как правило, более 1000 оборотов в минуту.
) Мельницы. Измельчение, помол реализуется преимущественно в шаровых дробилках — мельницах. Габариты их достигают нескольких метров в длину и высоту. Дробление, как правило, проводится в жидкой среде с выводом пульпы из шаровой мельницы.
методы укрупнения размеров отходов
Окускование.
Окускование — укрупнение размеров отходов. технология применяется для укрупнения фракционного состава отходов строительных материалов, зол ТЭС, отвальных производств, отходов цемента, сажи, пыли, шламов и т.п.
Гранулирование.
Гранулирование — это формирование фракций шарообразной и цилиндрической формы из порошков, паст, расплавов. выполняется окатыванием или прессованием. Окатывание производится в ротационных, центробежных, тарельчатых, лопастных, барабанных грануляторах. Производительность процесса зависит от состояния исходных материалов, расхода связующих, температуры процесса и конструктивных параметров установки. Наиболее распространены барабанные грануляторы, имеющие производительность до 70 тонн/час, простую конструкцию, надежность в работе, однако эти аппараты не обеспечивают возможности получения узкого фракционного состава гранул.
Тарельчатые грануляторы:
Производительность 70-125 тонн/час. С помощью привода 1 приводится во вращение чаша 2, в которую непрерывно загружается шлам. С целью обеспечения лучшего окатывания на поверхность пыли подается вода из форсунок. Чаша вращается и за счет проскальзывания загружаемого шлама осуществляется окатывание частиц, так как чаша наклонена в одну сторону, по мере приобретения необходимой массы окатыши выгружаются из нее в промежуточные емкости. Для получения более однородного фракционного состава и размера гранул используется их грануляция прессованием. Наибольшее распространение для этой цели получили валковые грануляторы. Их часто совмещают с дробилками. Производительность валковых грануляторов 5-100 тонн/час. С целью укрупнения используют также брикетированные машины, где формирование брикетов осуществляется приложением давления на прессе с добавками связующего и без. На процесс влияет состав, влажность, температура, удельное давление и прессование материала. Перед брикетированием материал проходит классификацию. Преимущественно для этого применяют штемпельные высокопроизводительные прессы.
Типовая схема укрупнения материалов:
Бр — брикетирование
Тг — тарельчатая грануляция
Шг — шнековая грануляция.
Грохоты — большие сита, в которых в качестве просеивающего материала используют колосники.
Спекание.
Спекание применяется для обработки пыли, окалины, шламов и т.д. Для проведения процесса спекания предварительно подготавливают шихту, включая основной материал, до 6-7% твердого топлива и 5-8% воды. Материал размещают на решетках и помещают в печи с продувкой газом, вызывающим воспламенение шихты при температуре 1000-1400°С. Спеченный агломерат дробят, сортируют; производительность обжиговых агрегатов до 500 тонн/час.
методы обогащения отходов
Обогащение применяется при переработке отходов, содержащих ценные минеральные вещества, черные и цветные металлы. Процесс используется для повышения относительного процентного содержания ценного компонента. Осуществляется обогащение различными методами, основанными на использовании сил гравитации, магнитных и электрических свойств материалов.
Гравитационные методы основаны на объемном разделении материалов в жидкой и воздушной среде частиц различных размеров, плотности.
Отсадка — разделение минеральных зерен под действием сил гравитации в вертикальной струе воды либо газа, проходящей через решета отсадочных машин. Отсадке подвергают частицы крупностью 0,5-100 мм для нерудных и 0,2-40 для рудных. При отсадке крупного материала формируется слой толщиной 5-10 диаметров частиц. В процессе отсадки материал расслаивается, при этом в нижнем слое концентрируется наиболее тяжелые частицы, а в верхнем легкие и мелкие. При последующей разгрузке получают обогащенные материалы. Производительность отсадочных машин зависит от плотности материала и конструктивных характеристик аппарата.
Обогащение в тяжелых средах (суспензиях): этой технологией разделяют материалы в зависимости от их плотности в гравитационном или центробежном поле в суспензии или жидкости. В качестве тяжелых жидкостей используются ZnCl2, CaCl2, хлорное олово. Для поддержания устойчивой суспензии в нее добавляется до 3 % глины или применяют смесь утяжелителей.
Флотационное обогащение применяется для повышения концентрации полезного продукта в промежуточном продукте за счет использования явления смачивания, прилипания, адгезии пузырей воздуха и всплывания их из пульпы. Флотационные установки работают с подачей воздуха в нижнюю часть пульпы с предварительным насыщением жидкой фракции воздухом, а также с целью повышения эффективности используются электрофлотаторы. Когда газовая фаза в жидкости в виде кислорода образуется за счет электролитического разложения воды. Удаление пенной части с поверхности пульпы осуществляется механизм с помощью специальных лопаток. Обогащение руд концентратом можно осуществить механизм путем, например, с использованием винтовых сепараторов, которые применяют для слоя пульпы толщиной 6-15 мм. Сепаратор представляет собой винтовой желоб с внутренней поверхностью специального профиля. При движении пульпы в сепараторе по спирали сверху вниз тяжелые частицы концентрируются у внутреннего края спирали, легкие — у наружного. Производительность винтовых сепараторов 0,3-12 тонн/час при диаметре желоба 0,5-1,2 м. Количество витков спирали 4-6 по высоте. Модификацией винтовых сепараторов являются шлюзы, которые имеют более широкий желоб и меньший угол наклона спирали. иногда желоб может суживаться к концу. Производительность шлюзовых сепараторов 0,9-5,5 тонн/час; угол наклона спирали 15-20°.
Магнитная сепарация используется для отделения слабомагнитных материалов от сильномагнитных. Сильномагнитными свойствами обладают материалы, содержащие окислы железа, никеля, марганца. Слабомагнитные обогащают в сильномагнитных полях. Для сильномагнитных материалов достаточно слабых полей 70-160 кА/м. Поведение зерен обрабатываемых материалов постоянно в магнитном поле определяется их магнитной проницаемостью, а в переменном поле зависит от остаточной индукции. Перед магнитной сепарацией материалы подвергают дроблению, сортировке, классификации. Аппараты бывают различной конструкции с использованием двух — или многополюсных магнитов. В зависимости от степени измельчения исходного материала, а также от того, магнитный или немагнитный материал является товарной фракцией, устройство установок различно. Для обеспечения высокой производительности в конструкцию обязательно входит конвейер.
Трибоадгезионная сепарация основана на различии адгезии материала наэлектризованного трением частиц и зависит от способности электризоваться.
Баллистическая сепарация:
Сепарация трением:
термические методы переработки отходов
Применяются для утилизации различных видов отходов. Заключаются в обработке отходов в тепловом поле прямыми источниками нагрева, СВЧ-нагревом. При этом продукты термического разложения подвергаются оксидированию с образованием нетоксичных, газообразных, жидких или твердых продуктов. Применяют их с целью предварительной обработки, высокотемпературной обработки и обезвреживания, очистки от горючих, в том числе газов составляющих с целью инициирования процессов сгорания отходов с последующей рекуперацией тепла, а также при получении ряда товарных продуктов. Для обезвоживания и полного сжигания термические методы способствуют эффективному уменьшению массы и объема отхода и, как правило, не требуют большого расхода электричества, а наоборот позволяют утилизировать часть тепла. Одним из видов термической обработки является пиролиз — разложение материала при высоких температурах без доступа воздуха. Преимущественно применяется для обработки отходов, содержащих токсичные составляющие (отходов пластмасс, резины, шламов гальванических производств). В результате переработки получается технологический газ и минеральные продукты. метод относительно экологичен и безопасен для ОС.
Переплав и обжиг. Переплаву подвергают отвалы, шламы, содержащие металлы и другие легкоплавкие компоненты. Обжиг применяют для переработки железосодержащих шламов и пыли, шлаков.
Плазменное обезвреживание применяется для обработки трудно горючих и несгораемых соединений. Считается, что токсичные вещества 1,2 классов опасности, содержащие органические соединения, пестициды, фтор-, фосфор-, серосодержащие соединения, отравляющие вещества могут быть полностью обезврежены только плазменными методами, степень переработки достигает 99,9999. температура в пределах 5000°К. в высокотемпературную струю плазмы вводят исходные вещества в жидком виде, пастообразном или порошковом. Вещества при этом разлагаются до атомов, молекул, ионов. Регулируя температуру состав газов можно добиться необходимых результатов переработки. В настоящее время существуют стационарные и передвижные плазменные генераторы, установки.
Мусоросжигание (мусоросжигательные заводы)
Сжиганию подвергаются практически все виды промышленных и бытовых отходов. Мусоросжигание представляет собой сжигание отходов с образованием газообразных продуктов и остатков. Имеется три основных типа мусоросжигающих устройств [20]:
предназначенные только для снижения объема отходов;
предназначенные для снижения объема отходов, а также для выработки тепла и/или электроэнергии с использованием отходов только как топлива (установки для преобразования отходов в энергию);
предназначенные для снижения объема отходов, а также для выработки тепловой и электрической энергии с использованием отходов, как части потока топлива (топливо, полученное из отходов).
Имеется ряд различных методов мусоросжигания, включая сжигание в кипящем слое, на неподвижных колосниковых решетках, на подвижных колосниковых решетках, модульного типа и с вращающимся подом. Процесс включает в себя контролируемый выброс очищенных продуктов сгорания в атмосферу с утилизацией энергии или без нее. Сжигание топлива, полученного из отходов, включает в себя дополнительную стадию, связанную с обработкой потока отходов, заключающуюся в сортировке и измельчении для получения заданных размеров и физических свойств, а затем в получении гранул устойчивого материала, который может быть использован, например, как заменитель угля в отопительных котлах.
значительная выгода может быть получена при выработке электроэнергии за счет утилизации тепла, образующегося при сжигании. например, мусоросжигательный завод с годовой производительностью 500 тыс. т может вырабатывать более 40 МВт, это удовлетворит потребности 25 тыс. жителей.
В процессе мусоросжигания образуются остатки, требующие размещения, причем при сжигании твердых бытовых отходов образуется около 30% по весу (10% по объему) от первоначального поступившего количества отходов.
основными остатками от сжигания являются:
нелетучая (грубая) зола (около 29% по объему), которая представляет собой, главным образом, стекло, керамику, плавленый металл, большие куски кладки и двигателей; сюда может входить также несгоревший материал; летучая (тонкая) зола (около 1% по весу), включая частицы, удаленные из газов и содержащие главным образом силикаты, оксиды и тяжелые металлы; твердые вещества от очистки дымовых газов (0,4-2% по весу, в зависимости от процесса газоочистки); черные металлы (составляют 4% по объему от поступающих на сжигание отходов).
Проводятся исследования по возможности рециклинга золоостатков.