Статья 299, Экологический Кодекс РК

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА города СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция №1
УМКД
от 11.09.2014
«Утилизация, обеззараживание и
захоронение отходов»
учебно-методические материалы
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Утилизация, обеззараживание и захоронение отходов»
для специальности 5В060800 «Экология»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей 2014
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 2 из 188
РАЗРАБОТАНО:
Доцент кафедры «Экологии и защиты окружающей среды», к.т.н. Скрипникова Л.В.
Содержание
1
2
3
4
5
Глоссарий
Лекции
Практические работы
Самостоятельная работа студентов
Экзаменационные вопросы
3
11
158
185
187
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 3 из 188
1 ГЛОССАРИЙ
Безвозвратные отходы (потери) - отходы производства, которые
невозможно, нецелесообразно (неэффективно) или недопустимо использовать
повторно.
Безопасные отходы - отходы, существование которых и (или) обращение с
которыми в определенных условиях и в определенное время признаны безопасными
для жизни, здоровья человека и ОПС.
Безотходное производство - форма ресурсосберегающей организации
производства продукции, характеризуемая отсутствием отходов в основном
производственном цикле или их полной утилизацией в дополнительных
технологических процессах, не связанных с получением основной продукции на
этом же производстве.
Примечание. Производство считают безотходным, когда отходы одного
производства становятся сырьем для другого.
Биологические отходы - биологические ткани и органы, образующиеся в
результате медицинской и ветеринарной оперативной практики, медикобиологических экспериментов, гибели скота, других животных и птицы, и другие
отходы, получаемые при переработке пищевого и непищевого сырья животного
происхождения, а также отходы биотехнологической промышленности.
Бытовые отходы - отходы потребления, образующиеся в бытовых условиях в
результате жизнедеятельности населения.
Взрывоопасные отходы - отходы, смеси отходов, содержащие химические
вещества, способные к химической реакции с выделением газов таких температуры
и давления и с такой скоростью, что это вызывает взрыв.
Вид отходов - совокупность отходов, которые имеют общие признаки в
соответствии с их происхождением, свойствами и технологией обращения.
Витаопасные отходы - токсичные, инфекционные, канцерогенные,
радиоактивные отходы, опасные для здоровья и жизни людей, живых организмов, в
том числе влияющие и на их репродуктивную способность.
Вторичная продукция - вещества, материалы, комплектующие изделия,
детали, функциональные узлы, блоки, агрегаты от различных объектов, утратившие
свои потребительские свойства и не пригодные для дальнейшей эксплуатации в
соответствии с директивными требованиями и/или нормативной документацией, но
представляющие собой товарную продукцию.
Вторичное сырье - вторичные материальные ресурсы, для которых имеется
реальная возможность и целесообразность использования в народном хозяйстве.
Вторичные материальные ресурсы (BMP) - отходы производства и
потребления, образующиеся в народном хозяйстве, для которых существует
возможность
повторного
использования
непосредственно
или
после
дополнительной обработки.
Выбросы - газопылевые вещества, подлежащие выводу (выбросу в
атмосферу) за пределы производства, включая входящие в них опасные и/или
ценные компоненты, которые улавливают при очистке отходящих технологических
газов и ликвидируют в соответствии с требованиями национального
законодательства и/или нормативных документов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 4 из 188
Геолого-экологический мониторинг территории при обращении с
отходами - система наблюдений, оценки и прогноза состояния и определяющих
факторов геологической среды с моделированием и прогнозированием
экологических последствий техногенной деятельности, в том числе обращения с
отходами на изучаемой территории.
Примечание.
Геолого-экологический
мониторинг
базируется
на
функционирующей многие годы системе пунктов режимных наблюдений за
подземными водами, экзогенными и техногенными процессами, а также на
дистанционных наблюдениях за состоянием геологической среды.
Государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы
— нормативные правовые акты, устанавливающие санитарно-эпидемиологические
требования (в том числе критерии безопасности и (или) безвредности факторов
среды обитания для человека, гигиенические и иные нормативы), несоблюдение
которых создает угрозу жизни или здоровью человека, а также угрозу
возникновения и распространения заболеваний.
Дампинг - захоронение отходов в океанах и морях с учетом экологических
требований.
Дезактивация отходов - любой способ удаления радиоактивных веществ
и/или радиоактивных составляющих отходов.
Дезинфекция отходов - обезвреживание отходов, заключающееся в
уничтожении или ослаблении болезнетворных микроорганизмов, содержащихся в
отходах, и осуществляемое соответствующей физической и/или химической
обработкой отходов.
Демеркуризация отходов - обезвреживание отходов, заключающееся в
извлечении содержащейся в них ртути и/или ее соединений.
Долговечность отходов - свойство отходов сохранять во времени их
основные характеристики при нахождении в определенных условиях.
Древесные отходы - отходы, образующиеся при заготовке, обработке и
переработке древесины, а также в результате эксплуатации изделий из дерева.
Захоронение отходов - размещение отходов в назначенном месте для
хранения в течение неограниченного срока, исключающее опасное воздействие
захороненных отходов на незащищенных людей и окружающую природную среду.
Инертные отходы — отходы, существование которых не оказывает
негативного воздействия на людей и окружающую среду.
Использование отходов - деятельность, связанная с утилизацией отходов, в
том числе и отходов, появляющихся на последней стадии жизненного цикла любого
объекта, направленная на производство вторичной товарной продукции,
выполнение работ (услуг) или получение энергии с учетом материало- и
энергосбережения, требований экологии и безопасности.
Примечания:
1. Использование отходов охватывает все виды деятельности по вовлечению
отходов в хозяйственный оборот путем сбора, сортировки, транспортирования,
утилизации (если необходимо, то после соответствующей обработки);
2. Использование отходов включает их применение для производства товаров
(вторичной продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения
энергии.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 5 из 188
Используемые отходы — отходы, которые используют в народном хозяйстве
в качестве сырья (полуфабриката) или добавки к ним для выработки вторичной
продукции или топлива как на самом предприятии, где образуются используемые
отходы, так и за его пределами.
Примечание: В состав используемых входят отходы, которые применяют
повторно без дополнительной обработки как сырье при производстве той же
продукции. Возвратные отходы не относят к вторичным материальным ресурсам.
Кадастр
отходов
систематизированный
на
государственном
(межгосударственном) уровне свод паспортизованных сведений о происхождении и
физико-химических свойствах (с учетом опасности для людей, окружающей среды,
ресурсных данных), нормативно-методическом обеспечении и направлениях
ликвидации отходов различных видов, составляемый путем непрерывного
отслеживания хода работ по паспортизации отходов.
Каталог отходов - информационно-справочный документ, состоящий из
набора закодированных описаний совокупности отходов на основе принятой формы
каталожного листа установленного образца, в котором отходы сгруппированы по
заданному (заказчиком-потребителем) принципу на основе стандартных
технических паспортов и/или паспортов опасности отходов.
Классификатор
отходов
информационно-справочный
документ
прикладного характера, в котором для удобства восприятия и хранения данные
распределены и закодированы по определенным признакам в виде таблиц, графиков,
описаний в соответствии с результатами классификации отходов.
Примечание: Классификаторы создают (формируют) на основе анализа
выделенных групп и подгрупп свойств отходов с установлением совокупности
классификационных
признаков
происхождения,
агрегатного
состояния,
химического состава, экологической и другой опасности, ресурсной ценности
отходов и других характеристик, необходимых для решения определенных задач по
обращению с отходами .
Кодирование отходов - технический прием, позволяющий наиболее полно,
кратко и достоверно представить классифицируемые отходы в виде групп знаков
(букв, цифр и т.п.) по правилам, установленным системой классифицирования.
Ликвидация отходов - деятельность, связанная с комплексом
документированных организационно-технологических процедур по утилизации
обезвреженных отходов и сбросов, для получения вторичного сырья, полезной
продукции и/или уничтожения и захоронения неиспользуемых в настоящее время
опасных и других отходов.
Лимит на размещение отходов — предельно допустимое количество отходов
конкретного вида, которое разрешается размещать определенным способом на
установленный срок в объектах размещения отходов с учетом экологической обстановки на данной территории.
Лицензирование работ по утилизации отходов — установленный
законодательно порядок выдачи органами государственного управления
юридическим (предприятиям, объединениям и организациям) и физическим лицам
лицензий на проведение под контролем государственных органов работ по
комплексной утилизации отходов и отдельных видов деятельности, требующих
специального разрешения в соответствии с действующим законодательством.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 6 из 188
Лом и отходы цветных и (или) черных металлов — пришедшие в
негодность или утратившие свои потребительские свойства изделия из цветных и
(или) черных металлов и их сплавов, отходы, образовавшиеся в процессе
производства изделий из цветных и (или) черных металлов и их сплавов, а также
неисправимый брак, возникший в процессе производства указанных изделий.
Макулатура - бумажные и картонные отходы, отбракованные и вышедшие из
употребления бумага, картон, типографские изделия, деловые бумаги.
Малоотходная технология — процесс производства, при реализации
которого для получения единицы продукции образуется меньшее количество
отходов по сравнению с существующими способами получения этой же продукции.
Могильник отходов - сооружение для бессрочного захоронения отходов,
предусматривающее систему защиты окружающей среды.
Примечание: Как правило, захоронению подлежат опасные отходы.
Неиспользуемые отходы — отходы, которые в настоящее время не могут
быть использованы в народном хозяйстве, либо их использование экономически,
экологически и социально нецелесообразно.
Нейтрализация отходов - физическая, химическая или биологическая
обработка отходов с целью снижения или полного устранения их вредного
воздействия на окружающую среду.
Несанкционированные свалки отходов — территории, используемые, но не
предназначенные для размещения на них отходов.
Норматив образования отходов - экономический или технический
показатель, значение которого ограничивает количество отходов конкретного вида,
образующихся в определенном месте при указываемых условиях в течение
установленного интервала времени.
Норматив размещения отходов - количественные и качественные
ограничения по размещению отходов с учетом их воздействия на ОС.
Нормативы предельно допустимых концентраций химических веществ (в
том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов) — нормативы,
которые установлены в соответствии с показателями предельно допустимого
содержания химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и
микроорганизмов в окружающей среде и несоблюдение которых может привести к
загрязнению окружающей среды, деградации естественных экологических систем.
Обезвреживание отходов - обработка отходов, в том числе сжигание и
обеззараживание отходов на специализированных установках, в целях
предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и ОПС.
Обогащение отходов - обработка отходов с целью повышения
относительного содержания в них необходимых составляющих путем исключения
или преобразования тех составляющих, которые в рассматриваемой ситуации
относят к ненужным или вредным.
Обращение с отходами - деятельность, в процессе которой образуются
отходы, а также деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию,
транспортированию, размещению отходов.
Объекты размещения отходов — полигоны, шламохранилища,
хвостохранилища и другие сооружения, обустроенные и эксплуатируемые в
соответствии с экологическими требованиями, а также специально оборудованные
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 7 из 188
места для хранения отходов на предприятиях в определенных количествах и на
установленные сроки.
Опасные отходы — отходы, которые содержат вредные вещества,
обладающие
опасными
свойствами
(токсичностью,
взрывоопасностью,
пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или заключающие в себе
возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять
непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной
среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими
веществами.
Отбросы - неиспользуемые промышленные, сельскохозяйственные, бытовые,
учрежденческие, торговые, продовольственные и другие остатки, для которых в
настоящее время отсутствуют условия утилизации.
Отвал - искусственная насыпь из отвальных грунтов или некондиционных
полезных ископаемых, промышленных, бытовых отходов.
Отстойник - бассейн или резервуар, предназначенный для очистки жидкостей
при постепенном отделении примесей, выпадающих в осадок.
Отходы - остатки продуктов или дополнительный продукт, образующиеся в
процессе или по завершении определенной деятельности и не используемые в
непосредственной связи с этой деятельностью.
Примечание: Под определенной деятельностью понимается производственная,
исследовательская и другая деятельности, в том числе потребление продукции.
Соответственно различают отходы производства и отходы потребления.
Отходы здравоохранения (медицинские отходы) - все виды отходов,
образующиеся в: больницах, (общегородских, клинических, специализированных,
ведомственных, в составе научно-исследовательского, учебного институтов),
поликлиниках (в том числе взрослых, детских, стоматологических), диспансерах;
станциях скорой медицинской помощи; станциях переливания крови, учреждениях
длительного ухода за больными; научно-исследовательских институтах и учебных
заведениях медицинского профиля; ветеринарных лечебницах; аптеках,
фармацевтических производствах, оздоровительных учреждениях (санаториях,
профилакториях, домах отдыха, пансионатах); санитарно-профилактических
учреждениях, учреждениях судебно-медицинской экспертизы; медицинских
лабораториях (в том числе анатомических, патологоанатомических, биохимических,
микробиологических, физиологических); частных предприятиях по оказанию
медицинской помощи.
Отходы потребления — остатки веществ, материалов, предметов, изделий,
товаров (продукции или изделий), частично или полностью утративших свои
первоначальные потребительские свойства для использования по прямому или
косвенному назначению в результате физического или морального износа в
процессах общественного или личного потребления (жизнедеятельности),
использования или эксплуатации.
Примечания:
1.К отходам потребления относят полуфабрикаты, изделия (продукцию) или
продукты, утратившие свои потребительские свойства, установленные в
сопроводительной эксплуатационной документации;
2.К отходам потребления относят в основном твердые, порошкообразные и
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 8 из 188
пастообразные отходы (мусор, стеклобой, лом, макулатуру, пищевые отходы, тряпье
и др.), образующиеся в населенных пунктах в результате жизнедеятельности людей;
3.В последние годы к отходам потребления относят не только отходы
потребления от домовладений (их иногда называют твердыми бытовыми отходами ТБО), но и отходы, образующиеся в офисах, торговых предприятиях, мелких
промышленных объектах, школах, больницах, других муниципальных учреждениях.
Для указанных отходов часто используется термин «муниципальные отходы»;
4.Отходы производства и потребления делят на используемые и
неиспользуемые.
Отходы производства - остатки сырья, материалов, веществ, изделий,
предметов, образовавшиеся в процессе производства продукции, выполнения работ
(услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.
Примечание: К отходам производства относят возникающие в процессе
производства попутные вещества, не находящие применения в данном
производстве: вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных
ископаемых, отходы сельского хозяйства, твердые вещества, улавливаемые при
очистке отработанных технологических газов и сточных вод, и т. п.
Паспорт опасности отходов - информационно-нормативный машинноориентированный документ, содержащий сведения о составе отходов, виде или
видах (в том числе классе) их опасности, возможные технологии безопасного и
ресурсосберегающего обращения с отходами.
Паспортизация отхода - последовательность действий по идентификации, в
том числе физико-химическому и технологическому описанию свойств отхода на
этапах технологического цикла его обращения, проводимая на основе паспорта
отходов с целью ресурсосберегающего и безопасного регулирования работ в этой
сфере.
Переработка отходов - деятельность, связанная с выполнением
технологических процессов по обращению с отходами для обеспечения повторного
использования в народном хозяйстве полученных сырья, энергии, изделий и
материалов.
Примечание: Цель реализации технологических операций с отходами —
превращение их по вторичное сырье, энергию, продукцию с потребительскими
свойствами.
Пищевые отходы - продукты питания, утратившие полностью или частично
свои первоначальные потребительские свойства в процессах их производства,
переработки, употребления или хранения.
Полигон захоронения отходов — ограниченная территория, предназначенная
и при необходимости специально оборудованная для захоронения отходов,
исключения воздействия захороненных отходов на незащищенных людей и
окружающую природную среду.
Потенциальная опасность отходов — установленная инструментально или
гипотетически опасность, создаваемая некоторыми видами отходов, и в том числе
количественно не измеренная в данный момент времени и не зафиксированная
документально, но качественно определяемая, например, с помощью природных
биоиндикаторов (растений, животных и др.).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 9 из 188
Регенерация отходов - действие, приводящее к восстановлению отходов до
уровня вторичного сырья или материала для вторичного использования по прямому
или иному назначению, в соответствии с действующей документацией и
существующими потребностями.
Регистрация отходов — проведение уполномоченными органами экспертизы
нормативно-методических документов с утверждением кода отходов по принятой
системе классификации и кодирования.
Реестр отходов - систематизированный на государственном, региональном
и/или местном уровнях (например, в виде автоматизированной базы данных)
перечень номеров паспортов отходов с их наименованиями и другими
необходимыми данными по централизованной регистрации с целью дальнейшего
использования на этапах их ликвидации.
Рекуперация отходов - деятельность по технологической обработке отходов,
включающая извлечение и восстановление ценных компонентов отходов, с
возвращением их для повторного использования.
Рециклинг - процесс возвращения отходов, сбросов и выбросов в процессы
техногенеза.
Примечания:
1.
Возможны два варианта рециклинга (рециклизации) отходов:
• повторное использование отходов по тому же назначению, например,
стеклянных бутылок после их соответствующей безопасной обработки и
маркировки (этикетирования);
• возврат отходов после соответствующей обработки в производственный цикл,
например, жестяных банок - в производство стали, макулатуры - в производство
бумаги и картона.
2.
Для совокупности отходов и сбросов операцию рециклинга называют
рекуперацией, для сбросов и порошкообразных, пастообразных отходов регенерацией, для сбросов и выбросов - рециркуляцией.
Сбор отходов - деятельность, связанная с изъятием отходов в течение
определенного времени из мест их образования, для обеспечения последующих
работ по обращению с отходами.
Сбросы - жидкие вещества, подлежащие выводу (сбросу в почву или водоем)
за пределы производства, включая входящие в них опасные и/или ценные
компоненты, которые улавливают при очистке этих жидких веществ и ликвидируют
в соответствии с требованиями национального законодательства и/ или
нормативных документов.
Свалка - местонахождение отходов, использование которых в течение
обозримого срока не предполагается.
Сепарация отходов - механизированная обработка неоднородных отходов,
имеющая целью их разделение на однородные составляющие.
Сертификат отходов - официальный документ, удостоверяющий
соответствие
количественных
и
качественных
характеристик
отходов
установленным нормативным требованиям и положениям.
Сжигание отходов - термический процесс окисления с целью уменьшения
объема отходов, извлечения из них ценных материалов, золы или получения
энергии.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 10 из 188
Складирование отходов - деятельность, связанная с упорядоченным
размещением отходов в помещениях, сооружениях на отведенных участках
территории в целях контролируемого хранения в течение определенного времени.
Сточные воды - жидкие сбросы населенных пунктов с примесью
атмосферных и производственных вод.
Технический паспорт отходов - информационно-нормативный машинноориентированный документ, в котором представлены основные характеристики
конкретных отходов, определяющие современную инфраструктуру работ,
безопасность и ресурсосбережение при обращении с ним.
Примечание: Технический паспорт отходов содержит следующие сведения:
• происхождение и агрегатное состояние отходов;
• физико-химические, в том числе опасные свойства отходов для здоровья людей
и окружающей среды, улучшение показателей ресурсосбережения при
утилизации отхода как товарного продукта, другие аналитические данные,
полученные из справочных, экспериментальных и других источников;
• нормативно-методическое обеспечение обращения с отходами;
• направления ликвидации отходов с учетом опасной и ресурсной составляющих.
Токсичные отходы - отходы, содержащие вещества, которые в случае
попадания в окружающую среду представляют или могут представить угрозу для
человека в результате биоаккумулирования и (или) токсичного воздействия на
биотические системы.
Утилизация отходов - деятельность, связанная с использованием отходов на
этапах их технологического цикла, и/или обеспечение повторного (вторичного)
использования или переработки списанных изделий.
Примечание: В процессах утилизации перерабатывают отслужившие
установленный срок и/или отбракованные изделия, материалы, упаковку, другие
твердые отходы, а также жидкие сбросы и газообразные выбросы.
Хранение (складирование) отходов - изоляция с учетом временной
нейтрализации отходов, направленная на снижение опасности для окружающей
среды. Для хранения устанавливается срок его нахождения в местах складирования.
Цветные списки отходов — установленное в резолюции ОЭСР деление всех
отходов, подлежащих трансграничной перевозке, на три категории:
 «красный» список - отходы, ввоз которых на территорию страны запрещен, а
также запрещен их транзит через территорию страны;
 «янтарный» или «желтый» список - отходы, которые подпадают под
регулирование в соответствии с принятым законодательством;
 «зеленый» список - отходы, трансграничные перевозки которых регулируют
существующими мерами контроля, применяемыми в торговых сделках.
Шлак - отходы, получаемые в жидком (расплавленном) и твердом состоянии,
например при плавке металлов, при переделе чугуна в железо или сталь,
представляющие собой при остывании каменистую или стекловидную массу.
Шлам - мелкие отходы дробления при рудном или угольном обогащении
размером зерна не менее 0,25 мм.
Экологическая безопасность отхода — отсутствие недопустимого риска для
окружающей среды со стороны отхода на этапах его утилизации, захоронения и/или
уничтожения.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 11 из 188
2 ЛЕКЦИИ
Проблема обращения с отходами возникла практически вместе с появлением на Земле
человека. С нарастающими темпами шло увеличение количества отходов в окружающей среде.
Но до определенного периода объемы отходов не вызывали ярко выраженной опасности. В
настоящий же момент человеческое общество достигло таких вершин своего развития, что
количество отходов производства и потребления приобрело угрожающие масштабы.
Проблема получила свою наибольшую актуальность в XX веке, когда свалки, отведенные
для складирования и хранения отходов, начали занимать огромные площади. Эти земли
впоследствии были полностью вычеркнуты из разряда подходящих к использованию из-за полной
непригодности. Таким образом, просторы для сельскохозяйственных нужд существенно
уменьшились. В развитых странах эта тенденция достигла угрожающих размеров.
Возросла необходимость в принятии каких-либо мер по разрешению сложившейся
ситуации. Ученые всего мира начали разрабатывать разнообразные способы по уничтожению и
утилизации отходов, ведь переработать весь объем скопившегося мусора простым сжиганием
было уже невозможно. Во многих случаях это могло быть даже опасным из-за выделения при
сгорании множества вредных веществ.
Теоретически использование вторичных сырьевых ресурсов должно давать немалую
выгоду как в экономическом, так и социальном плане, поскольку оно позволяет сократить общее
количество вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, сэкономить энергию,
затрачиваемую на процессы добычи и переработки сырья, уменьшить количество производимых
промышленных отходов, защитить окружающую среду от ущерба, наносимого отходами.
На практике встают такие проблемы, как отсутствие экономически эффективных
методов сбора и переработки отходов, а также рынков сбыта, недостаточное выявление
областей применения вторичного сырья, имеющего новые потребительские свойства. Нередко
издержки потребления вторичных ресурсов выше, чем первичных, и использование вторичного
сырья сдерживается из-за финансовых затруднений.
В данном учебном курсе рассмотрены основные способы переработки, складирования и
хранения отходов на полигонах и свалках, освещены вопросы паспортизации и сертификации
отходов, без которых в современном обществе невозможно корректно обеспечить утилизацию.
Лекция № 1
Тема: ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ (Часть I)
План:
1. Общее положение. Цели и задачи курса;
2. Классификация отходов.
1 Общее положение. Цели и задачи курса
Наука и техника начала третьего тысячелетия развивается в темпах
геометрической прогрессии, не является исключением и промышленность как одна
из самых (если не самой) масштабных сфер деятельности человека. Подобного рода
тенденция распространилась по всему миру и уже захватила развивающиеся, в
прошлом слаборазвитые, страны. Республика Казахстан обладает мощным
промышленным потенциалом, развивается всё более стабильно и целенаправленно.
В связи с не безупречностью технологических процессов на данном этапе
неизбежно негативное воздействие промышленности на окружающую среду,
промышленных отходов как компонента данного воздействия.
В настоящее время в Республике Казахстан насчитывается 139 предприятий и
организаций, занимающихся сортировкой, депонированием и утилизацией отходов.
Однако их в республике недостаточно. Если объем утилизированных отходов в 2009
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 12 из 188
году составлял 111,2 млн.тонн, или 20% от общего объема поступивших отходов, то
при увеличении утилизированных объемов в 2010 году до 134,5 млн.тонн их
удельный вес остался практически на уровне 2009 года к общим объемам
поступивших отходов (20,1%). Как подтверждают цифры, при росте объемов
накопленных отходов (с 665,6 млн.тонн в 2009 году до 669,1 млн.тонн в 2010 году)
доля утилизации - как целевой индикатор Программы «Жасыл даму» - исполнена.
По оценке Счетного комитета, достижение данного индикатора, как целевого,
равного 21,9% до 2014 года несколько занижено и требует пересмотра и перерасчета
в условиях внедрения новых инновационных технологий в рамках Программы
форсированного индустриально-инновационного развития на 2010-2014 годы.
Требуется комплексный подход к расчету и определению целевых индикаторов
Программы «Жасыл даму» по снижению выбросов, сбросов и отходов в ОС в
рамках действующих программ и стратегий, а также внедрения стандартов Евро.
По состоянию на январь 2010 года на территории республики размещено более 43
млрд. тонн промышленных отходов, из них 587,8 млн. тонн токсичных отходов. В
основных районах нефтегазодобычи и нефтепереработки – Атырауской и
Мангистауской областях – сохранились исторические загрязнения.
Принятая в мировой практике переработка вторичных отходов, в том числе
токсичных, в Казахстане не применяется. Отходы складируются на специальных
полигонах, в накопителях и хвостохранилищах, постоянно формируя растущие в
объеме техногенные интенсивно пылящие ландшафты. В Казахстане утилизация и
использование золошлаковых отходов электростанций не превышает 1%, тогда как в
Европе этот показатель в среднем составляет 60 %.
Помимо проблем, связанных с промышленными и токсичными отходами,
практически во всех населенных пунктах республики, а особенно в крупных городах
Казахстана остро стоит вопрос хранения и переработки все возрастающих объемов
твердых бытовых отходов (таблица 1). При этом эксплуатация большинства
полигонов и свалок твердых бытовых отходов в стране не соответствует
нормативным критериям.
Отсутствие достаточной инфраструктуры по сбору и вывозу отходов является
одной из причин образования стихийных свалок в населенных пунктах и ежегодных
затрат из местного бюджета на их ликвидацию.
Основная масса коммунальных отходов в Казахстане (95%) не проходит
утилизацию, что является причиной загрязнения почв, поверхностных и грунтовых
вод, атмосферного воздуха.
Таблица 1
Объемы твердых бытовых отходов
по регионам РК за 2009 и 2010 годы (тыс. тонн)
2009
Твердые бытовые отходы –
3 646,1
всего
в том числе по областям:
Акмолинская
102,8
Актюбинская
625,7
Алматинская
422,8
Атырауская
22,1
из них
утилизировано, %
2010
из них
утилизировано, %
5,1
4 659,8
5,5
0
0
29,6
13
201,6
565,2
338,3
40,3
1,8
0
0
0
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Восточно-Казахстанская
Жамбылская
Западно-Казахстанская
Карагандинская
Костанайская
Кызылординская
Мангистауская
Павлодарская
Северо-Казахстанская
Южно-Казахстанская
г.Алматы
г.Астана
Редакция № 1 от 11.09.2014
200,0
58,7
210,0
360,1
276,9
97,7
103,1
208,1
159,2
130,0
343,3
325,6
0
0
0,8
0
0
1,1
0,8
1,7
0,8
0
0,3
0,3
Страница 13 из 188
160,9
57,9
200,3
546,6
433,0
105,0
122,6
533,3
390,5
151,9
490,0
261,3
1,37
0
0,5
0
0
5,1
1,4
0
0,1
0,3
49
0
Примечание: Источник информации - МООС РК.
Ежегодно во всем мире и в нашей стране миллиарды тонн твердых,
пастообразных, жидких, газообразных отходов поступает в биосферу, нанося тем
самым непоправимый урон как живой, так и неживой природе. В глобальных
масштабах изменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере. Огромное
количество видов живых организмов подвержены воздействию опасных веществ, в
том числе на генетическом уровне, отсюда вытекают поражения целого ряда
поколений. Стало очевидным, что и люди не застрахованы от жатвы плодов своей
беспечности и халатного отношения к природе. Так, лишь по прошествии
нескольких десятилетий после создания крупных промышленных узлов, на которых
велся недостаточно или не велся вовсе контроль над выбросами токсичных отходов в
биосферу, в окрестностях стали появляться на свет дети с очевидными мутациями.
Если люди в состоянии позаботиться о себе, животные и растения сами на это не
способны, поэтому необходимо тщательно следить за развитием и
жизнедеятельностью организмов в зонах прямого и косвенного воздействия
промышленных предприятий и смежных с ними объектов. Несмотря на давность и
большое количество исследований в области экологически чистого производства,
проблема утилизации и переработки промышленных отходов является актуальной.
В связи с этим целью изучаемого курса является рассмотрение основных ныне
существующих и перспективных способов утилизации и переработки
промышленных отходов.
Задачи изучения дисциплины:
1. дать понятие промышленных отходов и рассмотреть их классификацию по
различным критериям: химической природе, технологическим признакам
образования, возможности дальнейшей переработке и использования, степени их
токсичности.
2. изучить способы переработки, обезвреживания, утилизации, размещения и
условий захоронения промышленных и бытовых отходов.
3. рассмотреть основные методы реализации малоотходных или "чистых"
технологических процессов, возможность комплексного использования отходов, как
в целом в промышленности, так и на примере наиболее материало- и энергоемких
производств.
Дисциплина «Утилизация, обеззараживание и захоронение отходов» состоит
из четырех разделов:
 Введение. Общая характеристика отходов. Образование, методы переработки,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 14 из 188
утилизации и обезвреживания отходов;
 Процессы и установки переработки твердых отходов;
 Утилизация и ликвидация твердых промышленных и бытовых отходов;
 Захоронение отходов.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
-знать терминологию и классификацию отходов производства и потребления;
основные методы переработки, утилизации и обезвреживания отходов; основы
разработки малоотходных, безотходных, энергосберегающих технологий;
-уметь разрабатывать и внедрять в производство технологические процессы,
характеризующиеся комплексной утилизацией вторичных ресурсов;
-иметь представление о проблемах рационального использования вторичных
материальных и энергетических ресурсов;
-быть компетентными в вопросах состояния нормативно-правовой базы по
обеспечению экологических требований по обращению с отходами производства и
потребления; в оценке уровня образования отходов производства и их опасности; в
вопросах применения способов и технических средств утилизации и ликвидации
твердых промышленных и бытовых отходов, позволяющих достигнуть
соответствующего уровня безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей
среды.
2 Классификация отходов
Отходы - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или
продуктов, которые, не являясь конечной целью производственного процесса,
образовались при получении готовой продукции, или же полностью или частично
утратили свои потребительские свойства.
В процессе производства и потребления образуется большое количество
отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы
как сырье для производства промышленной продукции.
Общая масса вещества, перемещаемого человеком на поверхности планеты,
достигла 4 трлн. т/год. Из 120 Гт ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых
в год мировой экономикой, только 9 Гт (7,5 %) преобразуется в материальную
продукцию в процессе производства. Подавляющая часть этого количества - более
80 % - потребляется и входит в основные и оборотные материальные фонды и
резервы всех отраслей мирового хозяйства, т.е. в основном возвращается в
производство. Только 1,5 Гт составляет личное потребление людей, причем все
больше половины этой массы относится к нетто-потреблению продуктов питания.
Отходы возникают как в результате производственной деятельности, так и при
потреблении. В соответствии с этим они подразделяются на отходы производства и
отходы потребления.
В процессе производства образуются сточные воды и их осадки, дымовые
газы, тепловые выбросы и т.п.
Отходами производства следует считать остатки сырья, материалов или
полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и полностью или
частично утратившие свои потребительские свойства, а также продукты физико
-химической или механической переработки сырья, получение которых не являлось
целью производственного процесса и которые в дальнейшем могут быть
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 15 из 188
использованы в народном хозяйстве как готовая продукция после соответствующей
обработки или в качестве сырья для переработки.
Функционирование любого крупного города связано с ежедневным
потреблением различных видов сырья и энергии и, как следствие, с образованием
материальных и энергетических отходов.
Проблема отходов особенно актуальна для крупных городов, в которых
сосредоточены многие промышленные предприятия, предприятия сферы услуг, на
сравнительно небольших площадях проживает большое количество людей.
Экологическое благополучие таких городов зависит от многих факторов. К ним,
безусловно, относится загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами
автомобилей, топочными газами котельных и тепловых станций, выбросами
предприятий, а также загрязнение природных водоемов сбрасываемыми в них
жидкими отходами.
Отходами потребления считаются различного рода изделия, комплектующие
детали и материалы, которые по тем или иным причинам не пригодны для
дальнейшего использования. Эти отходы можно разделить на отходы
промышленного и бытового потребления. К первым относятся, например,
металлолом, вышедшее из строя оборудование, изделия технического назначения из
резины, пластмасс, стекла и др. Бытовыми отходами (БО) являются пищевые отходы,
изношенные изделия бытового назначения (одежда, обувь и пр.), различного рода
использованные изделия (упаковка, тара), бытовые сточные воды и др.
Классификация отходов основана на систематизации их по отраслям
промышленности, возможностям переработки, агрегатному состоянию,
токсичности и т.д. В каждом конкретном случае характер используемой
классификации соответствует рассматриваемым аспектам: складированию, очистке,
переработке, захоронению отходов, предотвращению их токсичного воздействия и
пр. Каждая отрасль промышленности имеет классификацию собственных отходов.
Классификация отходов возможна по разным показателям, но самым главным
из них является степень опасности для здоровья человека. Вредными отходами,
например, считаются инфекционные, токсичные и радиоактивные. Их сбор и
ликвидация регламентируются специальными санитарными правилами.
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 (1999) "Вредные вещества. Классификация и
общие требования безопасности", все промышленные отходы (ПО) делятся на
четыре класса опасности (таблица 2):
Таблица 2
Класс
Характеристика вещества (отходов)
I
чрезвычайно опасные
II
высокоопасные
III
умеренно опасные
IV
малоопасные
Для примера можно привести класс опасности некоторых химических веществ,
определяемый расчетным методом:
 наличие в отходах ртути, сулемы, хромовокислого калия, треххлористой
сурьмы, бенз(а)пирена, оксида мышьяка и других высокотоксичных веществ
позволяет отнести их к первому классу опасности;
 наличие в отходах хлористой меди, хлористого никеля, трехокисной сурьмы,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 16 из 188
азотнокислого свинца и других, менее токсичных веществ дает основание
отнести эти отходы ко второму классу опасности;
 наличие в отходах сернокислой меди, щавелевокислой меди, хлористого
никеля, оксида свинца, четыреххлористого углерода и других веществ
позволяет отнести их к третьему классу опасности;
 наличие в отходах сернокислого марганца, фосфатов, сернокислого цинка,
хлористого цинка дает основание отнести их к четвертому классу опасности.
Принадлежность к классу опасности иных по химическому составу отходов
можно определить расчетным методом как по летальной дозе ЛД50, так и по ПДК
для данного химического вещества в почве, пользуясь математической формулой,
справочной литературой (физико-химические константы, их токсичность по ЛД50 и
утвержденными гигиеническими нормативами для химических веществ в почве).
По агрегатному состоянию различают отходы твердые, жидкие и
газообразные.
По месту возникновения отходы подразделяют на бытовые, промышленные и
сельскохозяйственные.
По составу основным показателем можно считать происхождение отходов органическое и неорганическое, а также сжигаемы отходы или нет. Особую группу
представляют собой отходы в виде энергии, называемые энергетическими (тепло,
шум, радиоактивное излучение и т.п.).
Все виды промышленных и бытовых отходов делят на твердые и жидкие.
Твердые — это отходы металлов, дерева, пластмасс и других материалов, пыли
минерального и органического происхождения от очистных сооружении в системах
очистки газовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный
мусор, состоящий из различных органических и минеральных веществ (резина,
бумага, ткань, песок, шлак и т. п.). К жидким отходам относят осадки сточных вод
после их обработки, а также шламы пылей минерального и органического
происхождения в системах мокрой очистки газов.
Все виды отходов производства и потребления по возможности использования можно разделить, с одной стороны, на вторичные материальные
ресурсы (BMP), которые уже перерабатываются или переработка которых
планируется, и, с другой стороны, на отходы, которые на данном этапе развития
экономики перерабатывать нецелесообразно и которые неизбежно образуют
безвозвратные потери.
Схема (рис. 1) классифицирует отходы по сфере их использования. Отходы
могут быть использованы до или после обработки. На используемость влияет не
только их качество, но и количество в данном месте, а также местные условия.
Рис.1 Классификация отходов по утилизации
Утилизируемые отходы перерабатываются на месте их образования или на
других предприятиях, имеющих соответствующую технологию. Некоторые
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 17 из 188
неутилизируемые отходы в силу потери потребительских свойств в настоящее время
не могут найти применения в современном производстве. Эти отходы
захораниваются, если они не представляют опасности для окружающей среды.
В случае опасности с санитарно-гигиенической точки зрения отходы могут
захораниваться только после предварительного обезвреживания.
В настоящее время нет единой классификации отходов крупного
промышленного города или региона, в которой наиболее полно рассматривался бы
ряд взаимосвязанных элементов: количественный и качественный состав отходов,
применяемые и предполагаемые методы обработки, санитарно-гигиенические,
экологические, а также некоторые градостроительные аспекты.
Классификация отходов по формам и видам:
I — гальваношламы и осадки, отходы реагентов и химреактивов, содержащие
хром, никель, медь, кобальт, цинк, свинец, кислые и щелочные отходы химических
производств, вещества неорганического характера;
II - осадки сточных вод, включающие в себя канализационные, водопроводные
и,
отдельной
подгруппой,
нефтесодержащие
промышленные
осадки,
подразделяющиеся на локальных и очистных сооружениях производственных зон;
III — нефтеотходы и нефтешламы, легковоспламеняющиеся жидкости
(ЛВЖ), смазочные охлаждающие жидкости (СОЖ), кубовые остатки, отходы
лакокрасочной промышленности;
IV — отходы пластмасс, полимеров, синтетических волокон, нетканых
синтетических материалов и композиций на их основе;
V — отходы резинотехнических изделий, вулканизаторов и т.д.;
VI — древесные отходы;
VII - отходы бумаги;
VIII— отходы черных и цветных металлов, легированных сталей;
IX — шлаки, зола, пыли (кроме металлической);
X — пищевые отходы;
XI — отходы легкой промышленности;
XII — стеклоотходы;
XIII - отходы стройиндустрии.
От состава отходов зависит способ их обезвреживания даже при
использовании простейших методов, например обезвреживание на полигонах. Так,
летучая зола, шлак промышленных предприятий и мусоросжигательных установок и
т.д. могут быть приняты на полигоны. В отличие от них некоторые отходы
химических предприятий токсичные, образующие опасные соединения,
взрывоопасные; отходы больниц, атомных электростанций и т.д. требуют особых
мер предосторожности при вывозе в места обезвреживания.
Для полного использования отходов в качестве вторичного сырья разработана
их промышленная классификация. Например, лом и отходы металлов по физическим
признакам подразделяют на классы, по химическому составу — на группы и марки,
по показателям качества — на сорта.
Bторичные материальные ресурсы (ВМР) удобно классифицировать по двум
признакам: источнику образования и направлению использования. В качестве
примера на рис. 2 приведена классификация по источнику образования (без отходов
сельскохозяйственного производства). Для наиболее полной характеристики
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 18 из 188
рассматриваемых BMP, необходимой для организации учета их образования,
хранения, распределения и использования, целесообразно также группировать
отходы по признакам. Примерный перечень признаков применительно к химической
промышленности может быть следующим:
 подотрасль химической промышленности, в которой получаются или могут
потребляться отходы;
 процессы, при проведении которых образуются BMP (добыча, обогащение,
переработка и др.);
 физико-химические свойства отходов;
 объем образующихся отходов (малотоннажные и крупнотоннажные);
 содержание ценных компонентов в отходах;
 стоимостные показатели;
 возможности использования отходов (наличие надежных способов
переработки, а также соответствующего оборудования);
 транспортабельность отходов;
 воздействие отходов на окружающую среду.
Рис.2 Классификация вторичных материальных ресурсов по источнику образования
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 19 из 188
С практической точки зрения, если известна конечная ступень технологии
переработки и утилизации отходов, то их следует классифицировать, основываясь в
первую очередь на этой технологии. Конечным этапом обезвреживания большинства
неутилизируемых городских отходов (исключая особо токсичные, а также инертный
строительный мусор и т.п.) в настоящее время является сжигание.
При такой технологии важно сгруппировать все отходы так, чтобы они
органически вливались в ту или иную технологическую цепочку, ведущую к
конечной цели — термическому обезвреживанию отходов с утилизацией тепловой
энергии и других полезных продуктов. Исходя из этого нужно выделить горючие и
негорючие отходы, внутри которых, в свою очередь, также есть различия в
свойствах, фазовом состоянии, способах обработки и т.п. Отдельно следует выделить
такие отходы, которые могут взаимно нейтрализовать друг друга или служить,
например, реагентами для обработки возникающих сточных вод. Отходы,
содержащие в себе особо полезные компоненты, например цветные металлы,
должны выделяться и обрабатываться отдельно, чтобы конечный продукт не
смешивался с менее ценными шламами. Необходимо определить тепловой баланс
между горючими и негорючими отходами, внутреннюю потребность в тепле станции
централизованного обезвреживания, необходимость в дополнительном топливе или
объем и пути утилизации избыточного тепла. Это должно определять характер анкет
или бланков единовременного учета отходов.
Разработана упрощенная схема классификации отходов и загрязнений по
основным методам их конечной переработки — сжиганию или сушке с утилизацией
тепла и учетом токсичности отходов. Согласно этому, отходы распределены на
следующие десять групп:
I. Неутилизируемые отходы на основе нефти (не принимаемые на регенерацию
отходы масел, жидкие отходы с поверхности очистных сооружений и т.п.);
П. Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) (ионогенные, неионогенные,
смешанные);
Ш. Растворители и промывочные жидкости нефтяного и не нефтяного
происхождения (галогеносодержащие и остальные);
IV. Пастообразные горючие отходы (отработанные консистентные смазки,
дохи, краски, клеевые отходы, жиры и пр.);
V. Осадки нефтесодержащих сточных вод локальных очистных сооружений;
VI. Гальванические шламы (отдельно содержащие хром, никель, кадмий, медь,
свинец, циангруппу и др.);
VII. Твердые горючие отходы (промасленная ветошь, использованная упаковка
и тара из древесины, прочий производственный мусор );
VIII. Отходы полимерных материалов, не принимаемые на переработку
(избыточное количество резиновых отходов, изношенных покрышек, некоторые
виды пластмассовых отходов, отдельно термоцласты и реактопласты);
IX. Кислоты и щелочи (включая кислые и щелочные отходы гальванических
производств);
X. Прочие токсичные отходы, которые целесообразно перерабатывать на
специальных предприятиях и установках (например, ртутные лампы, некоторые
специфические отходы химических производств), а также отходы, подлежащие
захоронению и складированию.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 20 из 188
Лекция № 2
Тема: ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ (Часть II)
План:
1.
Сточные воды;
2.
Осадки сточных, природных вод. Донные илы;
3.
Загрязненная почва, грунт;
4.
Твердые и опасные отходы;
5.
Состав и свойства отходов.
1 Сточные воды
Сточные воды - это сложные многокомпонентные растворы, содержащие
растворимые и нерастворимые, агрессивные, токсичные, пожаро- и взрывоопасные
вещества. Нередко в сточных водах находятся вещества, обладающие резким
неприятным запахом: сульфиды, дисульфиды, метилмеркаптан, сероводород и
другие. Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы
загрязняющих веществ, которые могут находиться в растворенном, коллоидном и
нерастворенном состоянии. Сточные воды условно делят на: бытовые;
промышленные; ливневые (дождевые).
Они отличаются друг от друга происхождением, составом и биологической
активностью. В настоящее время бытовые сточные воды в чистом виде практически
не встречаются, за исключением небольших населенных пунктов или отдельных
объектов (санатории, дома отдыха и т. д.).
Бытовые сточные воды образуются в результате практической деятельности
и жизнедеятельности людей, характеризуются присутствием загрязнителей
минерального и органического происхождения.
Минеральные соединения представлены солями аммония, фосфатами,
хлоридами, гидрокарбонатами и другими соединениями. Минеральные вещества
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 21 из 188
присутствуют в сточных водах в нерастворенном виде (5 %), в виде суспензии (5 %),
коллоидах (2 %) и в растворенном виде (30 %).
Органические вещества бытовых сточных вод можно разделить на две
группы: безазотистые и азотсодержащие. Основная часть безазотистых
органических веществ представлена углеводами и жирами. Азотсодержащие
соединения представлены белками и продуктами их гидролиза. Органические
загрязнители присутствуют в сточных водах в растворенном виде (20 %), в виде
суспензии (5 %), в виде коллоида (8 %) ив виде нерастворенных веществ (15 %).
Особую форму загрязнителей представляют микроорганизмы, в том числе
болезнетворные.
Промышленные сточные воды обладают большим разнообразием, их состав
зависит от характера производственного процесса. В зависимости от состава
примесей-загрязнителей и специфичности их воздействия на водные объекты
производственные сточные воды могут быть условно разделены на несколько групп:
1.Сточные воды предприятий металлургии, гальванических цехов и некоторых
других производств, содержащие неорганические примеси в виде солей тяжелых
металлов со специфическими токсическими свойствами по отношению к водным
организмам.
2.Воды с неорганическими примесями, не обладающими токсичным
действием. К этой группе сточных вод можно отнести стоки рудообогатительных
фабрик, цементных заводов. Примеси здесь находятся во взвешенном состоянии и
не представляют собой опасности.
3.Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсическими
свойствами. Эту группу сточных вод составляют предприятия химической,
нефтехимической промышленности, предприятия органического синтеза,
нефтеперерабатывающие предприятия и др. В составе стоков присутствуют ПАВ,
фенолы, ацетон, формальдегид, неорганические кислоты, жиры, нефтепродукты,
хлориды и т. д.
4.Воды, содержащие нетоксичные органические примеси, попадание которых в
водоемы ведет к снижению концентрации растворенного кислорода, возрастанию
окисляемости. Концентрации и состав примесей-загрязнителей сточных вод зависят
от технологии производства и могут быть определены в каждом конкретном случае
специальными исследованиями.
Вместе со сточными водами предприятия химического и нефтехимического
комплекса ежегодно выбрасывают значительное количество сульфатов, хлоридов,
соединений фосфора и азота, нефтепродуктов, а также специфических веществ:
формальдегида, метанола, бензола, сероводорода, сероуглерода, соединений
тяжелых металлов, ртути, мышьяка, цианидов и др. Также предприятия являются
источниками загрязнения подземных вод металлами, метанолом, фенолом и т. д.
Источники и характерные загрязнения сточных вод представлены в таблице 1.
Таблица 1 Источники и характерные загрязнения сточных вод
Источники загрязнения сточных вод
Производство минеральных удобрений и
неорганических солей
Производство основного органического и
нефтехимического синтеза
Вещества-загрязнители сточных вод
Неорганические кислоты, щелочи, соли (фториды,
сульфаты, фосфаты и др.)
Жирные кислоты, ароматические соединения,
спирты, альдегиды и др.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 22 из 188
Производство синтетических смол, полимеров, Высокомолекулярные
вещества,
мономеры,
синтетических волокон и т. д.
частицы полимеров и др.
Производство целлюлозы и бумаги
Волокно, сернистые соединения и хлориды,
наполнители и др.
Нефтеперерабатывающие заводы, предприятия Нефтепродукты, масла и смолы, поверхностнопо термической переработке топлива
активные вещества и др.
Предприятия цветной металлургии
Свинец, медь, цинк, ртуть, хром и кадмий
Ливневые (дождевые) сточные воды характеризуются большим
разнообразием примесей. Качество и состав поверхностного стока зависят от
множества факторов в том числе от общей санитарной обстановки территории
населенных мест, видов и характеристики промышленных предприятий, режима
таяния снега и т. д. Большое разнообразие местных условий делает невозможным
привести усредненные показатели качества поверхностного стока в целом.
Например, дождевые стоки металлургических заводов, горно-обогатительных
фабрик, предприятий стройиндустрии характеризуются большим количеством
взвешенных частиц; предприятия пищевой и легкой промышленности загрязняют
поверхностные стоки органическими веществами, а ТЭЦ, деревоперерабатывающие
и целлюлозно-бумажные комбинаты поставляют фенолы.
2 Осадки сточных, природных вод. Донные илы
Наблюдающееся во всем мире явление обмеления рек и даже исчезновение
малых рек и ручьев тесно связано с нарушениями их стока и увеличением
содержания в воде загрязнений и переносимых примесей (взвесей и мусора). Это
вызвано ростом гидротехнических сооружений на реках, отбором из рек воды на
нужды человека и его хозяйства (как правило, не возвращаемой обратно) и
загрязнениями как собственно речной воды, так и поступающих в реки стоков, и
даже дождевой воды (из-за загрязнения атмосферы).
Немалую роль при этом могут играть и природные катастрофы, наводнения,
рост которых связывают с потеплением климата, виной которого является также
техногенное загрязнение природы.
Собственно же обмеление рек вызывается как ростом донных наносов (ила и
других отложений), так и ростом придонных водорослей из-за снижения скорости
течения и роста загрязнения воды, особенно органическими отходами.
Существенный вклад в заиливание и загрязнение рек и донных отложений
вносит повсеместная деградация берегов рек и прибрежных лугов, ивовых зарослей
и других кустов, стариц и болот, которые человек практически уничтожил, тем
самым исключив естественный природный механизм очистки и регулирования
попадания паводковых и дождевых вод в реки и открыв прямой доступ в реку
стокам с ферм и полей, насыщенных бактериями, металлами, пестицидами и
удобрениями.
Исследования ряда авторов свидетельствуют о накоплении в донных
отложениях рек различных тяжелых металлов и их соединений, при этом широкое
распространение имеет наиболее токсичный из них - кадмий.
Кислотные дожди и другие источники кислотного загрязнения воды приводят
к тому, что на дне в малопроточных местах появляется слой слизи из водорослей,
вызывающий гибель рыбы. Наибольший ущерб наносят при этом соединения серы и
азота. Одним из видов донных илов является сапропель.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 23 из 188
Сапропель в переводе с греческого языка означает «гниющий ил». Название
«сапропель» было дано озерному илу в конце XIX столетия Лаутернборном.
Сапропель - вещество преимущественно биологического происхождения,
образующееся под водой, на дне пресноводных водоемов из остатков планктонных
и бентосных организмов, при большой роли бактериальных процессов,
происходящих в поверхностных слоях отложений при малом доступе кислорода.
Сапропель состоит из илового раствора, скелета и коллоидного комплекса. В
иловый раствор входит вода и растворенные в ней вещества: минеральные соли,
низкомолекулярные органические соединения, витамины и ферменты. Скелет, или
состав, сапропеля представляет собой неразложившиеся остатки растительного
происхождения, а коллоидный комплекс - сложные органические вещества, которые
придают сапропелю желеобразную консистенцию. Различие типов сапропелей
заключается в соотношении сухих и органических веществ, минеральных элементов
в иловом растворе, скелете и в коллоидном комплексе. Богатство различных
соединений в сапропеле создается за счет многочисленных простейших организмов
животного и растительного происхождения, а также приносимые в озера вещества.
Сапропели разделяются по химическому составу минеральной части на
кремнеземистые, известняковые и смешанного типа.
По содержанию органического вещества сапропели подразделяются на две
группы: на собственно сапропели, содержащие больше чем 50 % органического
вещества, и на обедненные органическим веществом сапропели, имеющие его в
своем составе 15 - 50 %.
Сапропель достаточно широко распространен на земном шаре. Его отложения
встречаются преимущественно в области бывшего оледенения. Значительные
запасы сапропеля существовали в некоторых странах Западной Европы (Германии,
Голландии, Дании и др.). Их разработка началась намного раньше, чем в нашей
стране, и они, в большинстве своем, уже истощены. В России же, напротив, много
озер, богатых сапропелем, разработка которых только началась либо вообще не
начиналась. По большей части они находятся в Ленинградской, Архангельской,
Псковской, Московской, Ярославской Свердловской областях, в Западной Сибири.
3 Загрязненная почва, грунт
Из всех геофизических сред почвенный покров служит наиболее опасным
звеном циркуляции промышленных и сельскохозяйственных токсических веществ.
Загрязнение земель происходит или путем непосредственного поступления
загрязняющих веществ в почву, или концентрацией в ней через выбросы в
атмосферу.
Загрязненные земли - те, которые в результате поступления и
концентрации в них загрязняющих веществ частично или полностью теряют свои
продуктивные способности для выращивания сельскохозяйственных культур.
Категории загрязненности почв показаны в таблице 2 в соответствии с
методическими указаниями по оценке степени опасности загрязнения почвы
химическими веществами (Методические указания по оценке степени опасности загрязнения
почвы химическими веществами № 4266-87 от 13 марта 1987 года).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 24 из 188
Таблица 2 Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного
использования, загрязненных химическими веществами
Категория
загрязненности
почв
1
Характеристика
загрязненности
2
Содержание химических
I
Допустимая веществ в почве превышает
фоновое, но не выше ПДК
Возможное
использование
территории
3
Предлагаемые мероприятия
4
Использование под
любые культуры
Снижение уровня воздействия
источников загрязнения почвы.
Снижение доступности
токсикантов для растений
(известкование, внесение
органических удобрений и т. п.)
II
Умеренно
опасная
Содержание химических
веществ в почве превышает
их ПДК при лимитирующем
общесанитарном,
миграционном водном и
миграционном воздушном
показателях вредности, но
ниже допустимого уровня по
транслокационному
показателю
Использование под
любые культуры при
условии контроля
качества
сельскохозяйственных
растений
Мероприятия, аналогичные
категории I. При наличии
веществ с лимитирующим
миграционным водным или
миграционным воздушным
показателями проводится
контроль за содержанием этих
веществ в зоне дыхания
сельскохозяйственных рабочих и
в воде местных водоисточников
III
Высоко
опасная
Содержание химических
веществ в почве превышает
их ПДК при лимитирующем
транслокационном показателе
вредности
Использование под
технические культуры.
Использование под
сельскохозяйственные
культуры ограничено с
учетом растенийконцентраторов
1. Кроме мероприятий, указанных
для категории I, необходим
обязательный контроль за
содержанием токсикантов в
растениях, продуктах питания и
кормах.
2. При необходимости
выращивания растений —
продуктов питания
рекомендуется их перемешивание
с продуктами, выращенными на
чистой почве.
3. Ограничение использования
зеленой массы на корм скоту с
учетом растений концентраторов
Использование под
технические культуры
или исключение из
сельскохозяйственного
использования
Мероприятия по снижению
уровня загрязнения и связыванию
токсикантов в почве. Контроль за
содержанием токсикантов в зоне
дыхания сельскохозяйственных
рабочих и в воде местных
лесоводо-источников. Защитные
полосы
Содержание химических
IV
Чрезвычайно веществ превышает ПДК в
почве по всем показателям
опасная
вредности
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 25 из 188
4 Твердые и опасные отходы
Твердые бытовые отходы (ТБО)
Твердые бытовые (коммунальные) отходы, или «твердые муниципальные
отходы» (Municipal Solid Waste), как их принято называть на Западе, - отбросы, не
утилизированные в быту, образующиеся в результате амортизации предметов
быта и самой жизни людей. Исторически «муниципальными отходами» называли
отходы, захоронением которых занимались городские власти. Однако в настоящее
время в развитых странах значительное количество бытовых отходов собирается и
перерабатывается не городскими коммунальными службами, а частными
предприятиями, которые также имеют дело с промышленными отходами.
Муниципальные отходы имеют различное происхождение (именно поэтому
термин «муниципальные отходы» предпочтительнее термина «бытовые отходы»:
первый, кроме отходов, производимых населением, включает также отходы,
производимые
ресторанами,
торговыми
предприятиями,
учреждениями,
муниципальными службами) и различные свойства: часть муниципальных отходов,
например, относится к опасным, — однако их объединяет то, что ответственность за
их утилизацию ложится на городские власти.
Источники муниципальных отходов:
 жилые (индивидуальные и многоквартирные дома);
 хозяйственные (магазины, культурные заведения, предприятия общественного
питания, гостиницы, бензоколонки);
 коммунальные службы (снос и строительство зданий, уборка улиц, зеленое
строительство, парки, пляжи, остаточные продукты мусоросжигания и
мусоропереработки);
 учреждения (школы, больницы, тюрьмы);
 промышленность;
 сельское хозяйство.
Примеры категорий отходов: бумага (газеты, бумага офисная, для
компьютеров, глянцевые журналы, картон); пластик (PET (бутылки из-под
газированной воды), смешанный пластик, пенопласт, другой пластик (полиэтилен,
ПВХ)); металл (ферромагнетики (стальные банки и др.), алюминий, другие
неферромагнетики); стекло (прозрачное, коричневое («янтарное»), зеленое, другое
(лампы, оконное)); растительные отходы (листья, трава, ветки); деревянные отходы;
покрышки; другие резиновые отходы; кожа; пищевые отходы; неорганика (камни,
керамика); мелкие материалы (проходящие через 1,5 см сетку); текстиль;
строительный мусор; опасные БО (растворители, ядохимикаты); вещи,
выброшенные целиком (холодильники, телевизоры); остаточные материалы (зола,
ил).
Радиоактивные отходы (РАО)
Радиоактивные отходы - это побочные биологически или технически
вредные вещества, которые содержат образовавшиеся в результате
деятельности человека радионуклиды. Радиоактивные отходы (РАО) опасны
прежде всего тем, что содержащиеся в них радионуклиды могут рассеиваться в
биосфере и вызывать различные генетические изменения в клетках живых
организмов, в том числе и человека. Они классифицируются по различным
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 26 из 188
признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной
активности, по составу излучения и т. д. (рис. 2).
Рис. 2. Классификация радиоактивных отходов (РАО)
Среди радиоактивных отходов по агрегатному состоянию наиболее
распространенными считаются жидкие, которые возникают на АЭС, на
радиохимических заводах, в исследовательских центрах. Значительны также
количества твердых РАО, в частности в реакторах АЭС общей электрической
мощностью 1ГВт за год образуется 300-500м3 твердых отходов, а от переработки
облученного топлива еще 10м3 высокоактивных, 40м3 среднеактивных и 130м3
низкоактивных отходов.
Отравляющие вещества
К данной категории отходов относятся сильнодействующие ядовитые
вещества (СДЯВ - супертоксиканты), в том числе запрещенные к использованию
пестициды, ядохимикаты, просроченные лекарства, химическое оружие и т. д.
Утилизация отравляющих веществ требует тщательной подготовки и
огромной осторожности, в первую очередь должна быть обеспечена безопасность
населения, живущего в регионах утилизации.
В результате ликвидации химического оружия появятся так называемые
«реакционные массы», которых будет в 4-5 раз больше, чем уничтоженного оружия.
Из этих «отходов» предполагается получать материалы, которые будут применяться
в химической промышленности. Например, из хлорида мышьяка можно добывать
чистый мышьяк.
Промышленные отходы
К данной категории отходов относятся: отходы перерабатывающей
промышленности, отходы транспорта, строительные отходы, отходы энергетики,
отходы сельскохозяйственного производства.
Транспортные отходы - это материалы, которые были использованы при
изготовлении транспортных средств: черные и цветные металлы, пластмассы,
резинотехнические изделия, стекло, керамика, дерево, картон, текстильные
материалы и др. Основными из них являются отработавшие свинцово-кислотные
аккумуляторы, аккумуляторные электролиты, масляные фильтры, автомобильные
масла, охлаждающие жидкости (тосол, антифриз), автопокрышки, отработавшие
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 27 из 188
узлы и материалы транспорта, химические вещества и нефтепродукты, смываемые в
процессе мойки транспорта, и твердый осадок автомоек.
Основные отходы сельскохозяйственного производства:
 навозохранилища;
 оставшиеся на полях ядохимикаты, удобрения и пестициды;
 остатки продукции растениеводства;
 не обустроенные могильники скота, погибшего во время эпидемий.
Хотя эти отходы имеют «точечный» характер, их большое количество и
высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное
отрицательное воздействие на ОС.
Отходы, связанные с добычей полезных ископаемых
К данной категории отходов относятся отходы связанные с добычей:
 твердых полезных ископаемых (горнодобывающих производств);
 газообразных полезных ископаемых;
 жидких полезных ископаемых.
Отходы медицинских (лечебно-профилактических) учреждений
Под отходами медицинских учреждений понимаются все виды отходов,
образующиеся в больницах, (общегородских, клинических, специализированных,
ведомственных, в составе научно-исследовательских, учебных институтов);
поликлиниках (в том числе взрослых, детских, стоматологических); диспансерах;
станциях скорой медицинской помощи; станциях переливания крови; учреждениях
длительного ухода за больными; научно-исследовательских институтах и учебных
заведениях медицинского профиля; ветеринарных лечебницах; аптеках,
фармацевтических производствах; оздоровительных учреждениях (санаториях,
профилакториях, домах отдыха, пансионатах), лечебно-профилактических
учреждениях; учреждениях судебно-медицинской экспертизы; медицинских
лабораториях (в том числе анатомических, патологоанатомических, биохимических,
микробиологических, физиологических); частных предприятиях по оказанию
медицинской помощи.
Отходы медицинских учреждений подразделяются по степени их
эпидемиологической, токсикологической и радиационной опасности на пять классов
(таблица 3).
К образующимся отходам, в зависимости от их класса, предъявляются
различные требования по сбору, временному хранению и транспортированию.
Смешение отходов различных классов на всех стадиях их сбора, хранения и
транспортирования недопустимо.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 28 из 188
Таблица 3 Классификация медицинских отходов
Категория
опасности
КЛАСС «А»
Неопасные
Характеристика морфологического состава
Отходы, не имеющие контакта с биологическими жидкостями пациентов,
инфекционными больными. Нетоксичные отходы. Пищевые отходы всех
подразделений ЛПУ, кроме инфекционных (в том числе кожновенерологических), фтизиатрических. Мебель, инвентарь, неисправное
диагностическое
оборудование,
не Материалы
содержащиеитоксичных
элементов.
инфицированные
отходы.
инструменты,
загрязненные
КЛАСС «Б» Потенциально
Неинфицированная
бумага,
смет,
строительный
мусор
и т. д.
Опасные
выделениями, в том числе кровью. Выделения пациентов. Патологоанатомические
(рискованные) отходы. Органические операционные отходы (органы, ткани и т. п.). Все отходы
из инфекционных отделений (в том числе пищевые). Отходы из
микробиологических
лабораторий,
работающих
с микроорганизмами
3- 4Отходы
групп
Материалы, контактирующие
с больными
особо опасными
инфекциями.
КЛАСС «В»
патогенности.
отходы1-4
вивариев
Чрезвычайно
из лабораторий,
работающихБиологические
с микроорганизмами
групп патогенности.
опасные
Отходы фтизиатрических, микологических больниц. Отходы от пациентов с
анаэробной инфекцией
КЛАСС «Г» Просроченные лекарственные средства, отходы лекарственных и диагностических
Отходы, по
препаратов, средства, не подлежащие использованию, с истекшим сроком
составу близкие
годности. Ртутьсодержащие предметы, приборы и оборудование
к
промышленным
5 Состав и свойства отходов
Химический состав отходов отличается от состава природных минеральных
запасов. В одних случаях концентрация нужных для извлечения компонентов в
отходах ниже, в других, наоборот, выше, чем в природном сырье. Иной может быть и
форма химических соединений, в которых содержатся различные ценные
компоненты, например, благородные или тяжелые металлы и т.д.
От состава отходов зависит способ их обезвреживания даже при
использовании простейших методов, например обезвреживание на полигонах. Так,
летучая зола, шлак промышленных предприятий и мусоросжигательных установок
могут быть приняты на полигоны. В отличие от них некоторые отходы химических
предприятий - токсичные, образующие опасные соединения; взрывоопасные отходы больниц, атомных электростанций и др., требуют особых мер
предосторожности при вывозе в места обезвреживания.
Свойства отходов определяются не только их составом. Так, при
использовании биологических методов обезвреживания и переработки отходов
необходимы химико - физико - биологические исследования.
Формально любые виды отходов представляют собой совокупность тех или
иных химических соединений, которые различными технологическими путями,
могут быть преобразованы в нужные целевые продукты. Многие виды отходов
можно без нанесения ущерба окружающей среде использовать и для получения
энергии вместо традиционных видов топлива (газа, нефти, угля). В странах Европы
принятый способ депонирования отходов позволяет за счет выделения биогаза
обслуживать энергией и теплом целые поселки и небольшие города.
Многие виды отходов представляют повышенную опасность для окружающей
среды, городского и сельского населения из-за высокой токсичности. Даже их
складирование
или
захоронение
без
соблюдения
соответствующих
предупредительных мер безопасности может привести к серьезным последствиям
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 29 из 188
для природы и людей, экологическому ущербу. Особенно это относится к
радиоактивным, взрывоопасным отходам, легколетучим отравляющим веществам.
В то же время некоторые отходы по своему химическому составу и
физическому состоянию являются безвредными, их можно закапывать, затоплять в
морях и океанах.
Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно
допустимым концентрациям (ПДКп). По своей величине ПДКп значительно
отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие
объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из
почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах, в
основном через контактирующие с почвой среды (воздух, вода, растения).
ПДКп — это концентрация химического вещества (мг/кг) почвы в пахотном
слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного
влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на
самоочищающую способность почвы.
Существует четыре разновидности ПДКп в зависимости от пути миграции
химических веществ в сопредельные среды:
 ТВ — транслокационный показатель, характеризующий переход химического
вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений;
 МА — миграционный воздушный показатель, характеризующий переход
химического вещества из почвы в атмосферу;
 MB — миграционный водный показатель, характеризующий переход
химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и
водоисточники;
 ОС — общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического
вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.
Например, 200 мг оксида фосфора в кг почвы не окажет отрицательного влияния на
здоровье человека, перешедшего в него через растения, т.е. в этом случае ПДКп составляет 200
мг/кг по ТВ или изопропилбензол 0,5 мг/кг через воздушную среду - 0,5 мг/кг по МА; хром 0,05 мг/кг
по МВ, марганец – 1500 мг/кг по ОС, а формальдегид 7 мг/кг, бензапирен всего 0,02 мг /кг.
В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют
ПДКп, проводят расчет временных допустимых концентраций (ВДК)п по формуле
ВДК п  1,23  0 ,48 lg ПДК пр ,
где ПДКпр — предельно допустимая концентрация химических веществ для
продуктов (овощные и плодовые культуры), мг/кг.
Твердые бытовые отходы (ТБО) образуются в результате бытовой
деятельности людей и состоят из пищевых отходов, использованной тары и
упаковки, изношенной одежды и других вышедших из употребления текстильных
изделий, отслуживших свой срок бытовых приборов, мебели, электро- и
радиотехнических устройств.
Средний морфологический состав ТБО по странам СНГ включает в себя
следующие компоненты:
 пищевые отходы – 30 - 38%;
 отходы бумаги и картона – 25 - 30%;
 текстильные отходы – 4 - 7%;
 стеклобой и стеклотара – 5 - 8%;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 30 из 188
 отходы пластмасс – 2 - 5%;
 черные металлы - 0,2 - 0,3%;
 кости - 0,5 - 2%.
Масштабы образования ТБО в городах СНГ характеризуются величиной около
200 - 500 кг в расчете на одного человека в год.
Макулатура - это обрезки бумаги и картона, бракованные картонно-бумажные
изделия, вышедшие из употребления изделия из бумаги и картона: книги, журналы,
газеты, бумага писчая и упаковочная, картонная тара, (бумажные мешки и др.).
Строго говоря, не все виды картонно-бумажных отходов относятся к категории
макулатуры, а только те из них, которые могут быть предварительно распущены в
волокнистую массу и затем использованы в качестве вторичного сырья в
производстве картонно-бумажной и другой продукции. В этой связи существует
понятие "макулатурообразующие" и "немакулатурообразующие" виды картоннобумажных отходов.
Древесные отходы подразделяют на следующие виды:
 отходы лесозаготовок;
 отходы лесопиления и деревообработки;
 амортизированные древесные отходы.
Отходы лесозаготовок включают в себя лесосечные отходы (кора, сучья,
вершинки), образующиеся на лесосеке и отходы раскряжевки, образующиеся на
нижних складах.
Отходы лесопиления и деревообработки представляют собой кусковые отходы
(горбыли, рейки, обрезки бревен и пиломатериалов), опилки, стружку и т.д.
Текстильные отходы – это отходы производства в виде волокон, пряжи,
нитей, лоскутов и обрезков текстильных материалов и отходы потребления в виде
бытовых изношенных текстильных изделий. Отходами потребления являются также
отходы производственно-технического назначения в виде изношенной спецодежды,
скатертей, покрывал, постельного белья, штор, гардин, образующиеся на
промышленных предприятиях, транспорте, в сферах бытового обслуживания,
общественного питания, здравоохранения и т.д.
Изношенные шины представляют собой слоистый многокомпонентный отход
производственного и бытового потребления, содержащий следующие компоненты
вторичного сырья: резина - 67%, текстильный корд -17%, металл - до 16%.
Отработанные нефтепродукты и нефтесодержащие отходы. Группа
отработанных нефтепродуктов представлена в основном отработанными маслами и
смазочноохлаждающими жидкостями. Наибольший объем их образования
приходится на машиностроительные и транспортные предприятия.
Масла в процессе использования загрязняются водой и пылью, продуктами
коррозии при соприкосновении с металлами, продуктами окисления в воздухе,
подвергаются деструкции при повышенных температурах. Количество и качество
отработанных масел в первую очередь зависит от качества исходного масла,
оборудования, условий его эксплуатации, организации сбора.
Нефтешламы образуются на локальных и кустовых очистных сооружениях
при очистке производственных и поверхностных сточных вод. Эти отходы
представляют собой обезвоженную до 60 - 70% смесь песка, глины и прочих
минеральных веществ с содержанием нефтепродуктов до 50 - 100 мг/кг.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 31 из 188
Полимерные отходы. К полимерным отходам относят технологические
отходы синтеза и переработки синтетических смол и пластмасс (отходы
производства) и отходы потребления в виде отслуживших свой срок изделий из
пластмасс или изделий, в состав которых входят пластмассы, образующиеся во всех
отраслях промышленности и сельского хозяйства, а также в сфере услуг и у
населения.
Накопление полимерных отходов в окружающей природной среде приводит к
ее долговременному загрязнению, так как в естественных условиях полимеры не
разлагаются, а при сжигании этих отходов на открытом воздухе выделяются
токсичные вещества, в том числе особо опасные.
По своему химическому составу наиболее распространенными полимерными
отходами являются отходы полиэтилена, поливинилхлорида (ПВХ), полистирола.
Отработанные ртутьсодержащие лампы. Практически на всех
предприятиях и в сфере услуг для освещения используют экономичные лампы,
существенным недостатком которых является небольшое содержание в них ртути.
Основными видами ртутных ламп являются люминесцентные бытовые (ЛБ) и
дугоразрядные (ДРЛ).
Среднее содержание в них ртути (токсичного элемента 1-го класса опасности)
составляет около 0,015% (90 - 150 мг в расчете на одну лампу). После отработки
ресурса (по паспорту он составляет 11 - 15 тыс.ч) эти лампы подлежат
обезвреживанию или складированию и захоронению экологически безопасным
способом. Однако эти требования сейчас соблюдают далеко не везде. Лишь только
15 - 30% отработанных люминесцентных ламп сдают на переработку
специализированным предприятиям. Остальные, в основном, захоранивают "диким
", т.е. запрещенным способом (в траншеях и ямах) или выбрасывают вместе с
хозяйственным мусором на свалки отходов. Небольшую часть отработанных
ртутных ламп временно складируют на предприятиях.
Золошлаковые отходы образуются при сжигании каменного и бурого угля,
горючих сланцев и торфа на тепловых электростанциях и в котельных различных
ведомств. Средневзвешенные удельные показатели образования золошлаковых
отходов зависят от качества сжигаемого твердого топлива и могут составлять от 50
до 500 кг на тонну топлива. Золошлаковые отходы включают в себя:
 золу - пылевидный порошковый материал, в основном фракции от 0,01 до 0,1
мм, улавливаемую из дымовых газов ТЭС (в зависимости от способа
улавливания зола может быть сухой и мокрой);
 шлак кусковой - сыпучий материал с крупностью частиц до 40 мм, удаляемый в
жидком или кусковом и порошкообразном состоянии через подтопок
электростанций. Усредненное отношение выхода золы к выходу шлака
составляет примерно 1:4.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 32 из 188
Лекция № 3
Тема: ХРАНЕНИЕ (СКЛАДИРОВАНИЕ, РАЗМЕЩЕНИЕ) ОТХОДОВ
План:
1. Хранение отходов;
2. Гигиенические требования к размещению полигонов твердых бытовых
отходов;
3. Методы складирования ТБО на полигонах-свалках.
1 Хранение отходов
С традиционными свалками обычно связано множество проблем: они
являются рассадниками грызунов и птиц, загрязняют водоемы, самовозгораются,
ветер может сдувать с них мусор и т.д. В 50-х годах впервые начали внедряться
«санитарные полигоны», на которых отходы каждый день пересыпаются почвой.
Свалка, или полигон по захоронению отходов, представляет собой
сложнейшую систему, подробное исследование которой началось только недавно.
Дело в том, что большинство материалов, которые размещают на полигонах,
появились, как и сами современные полигоны, не более 20-30 лет назад. Никто не
знает, за какое время они полностью разложатся. Когда ученые приступили к
раскопке старых полигонов, они обнаружили удивительную вещь: за 15 лет 80 %
органического материала, попавшего на полигон, не разложилось. Иногда удавалось
прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Современные полигоны
оборудованы таким образом, чтобы не допустить контакта отходов с окружающей
средой. Именно вследствие этого разложение отходов затруднено, и они
представляют собой своеобразную «бомбу замедленного действия».
При недостатке кислорода органические отходы на свалке подвергаются
анаэробному брожению, что приводит к формированию свалочного (мусорного)
газа. В недрах свалки также образуется весьма токсичная жидкость («фильтрат»),
попадание которой в водоемы или в подземные воды крайне нежелательно (табл. 1).
Таблица 1 Состав свалочного (мусорного) газа и его свойства
Компонент
Свойства
Метан
Нетоксичен, взрывоопасен при содержании в воздухе 5-15 %,
легче воздуха, температура вспышки 600 °С
Углекислый газ Ядовит, не горюч, тяжелее воздуха
Окись углерода Токсичен
Водород
Горюч
Сероводород Токсичен
Меркаптан
Токсичен, имеет неприятный запах
Объектами для хранения (складирования, размещения) отходов являются:
 полигоны по обезвреживанию и захоронению промышленных и бытовых
отходов, шламонакопители, хвостохранилища и другие сооружения, обустроенные и
эксплуатируемые в соответствии с проектами;
 санкционированные свалки, то есть разрешенные органами исполнительной
власти территории (существующие площадки) для размещения промышленных и
бытовых отходов, но не обустроенные в соответствии со СНиП, являются
временными, подлежат обустройству в соответствии с указанными требованиями
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 33 из 188
или закрытию в сроки, необходимые для проектирования и строительства
полигонов, отвечающих требованиям СНиП.
Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) являются специальными
сооружениями, предназначенными для изоляции и обезвреживания ТБО, и должны
гарантировать санитарно-эпидемиологическую безопасность населения.
На полигонах обеспечивается статическая устойчивость ТБО с учетом
динамики уплотнения, минерализации, газовыделения, максимальной нагрузки на
единицу площади, возможности последующего рационального использования
участка после закрытия полигонов. Полигоны могут быть организованы для любых
по величине населенных пунктов.
Рекомендуется создание централизованных полигонов для групп населенных
пунктов. Выбранный участок для устройства полигона должен иметь санитарноэпидемиологическое заключение о соответствии его санитарным правилам.
Организацией, эксплуатирующей полигон:
 разрабатываются регламент и режим работы полигона, инструкции по приему
бытовых отходов с учетом требований производственной санитарии для
работающих на полигоне;
 обеспечивается контроль за составом поступающих отходов;
 ведется круглосуточный учет поступающих отходов;
 осуществляется контроль за распределением отходов в работающей части
полигона; обеспечивается технологический цикл по изоляции отходов.
На полигоны твердых бытовых отходов принимаются отходы из жилых
домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного
питания, уличный, садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды
твердых промышленных отходов III-IV класса опасности, а также неопасные
отходы, класс которых устанавливается экспериментальными методами. Список
таких отходов согласовывается с центром Госсанэпиднадзора в территории (далее
территориальным ЦГСЭН).
Отдельно для каждого объекта размещения отходов составляется
характеристика (таблица 2).
Таблица 2 Характеристика объекта размещения отходов
1. Инвентарный номер объекта
2. Назначение объекта (код для машинной обработки)
3. Наименование объекта размещения отходов и его видов (код для машинной
обработки)
3.1. Наименование
3.2. Код для машинной обработки
4. Состояние объекта размещения отходов (код для машинной обработки)
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 34 из 188
5. Место нахождения объекта размещения отходов:
5.1. Ф.И.О. инд. предпринимателя или наименование юрид. лица (полное)
5.2 Наименование юрид. лица (краткое)
5.3. ИНН
5.4. Адрес юридический
5.5. Адрес почтовый
5.6. Телефон
5.7. Факс
5.8. E-mail
5.9. Код для машинной обработки
6. Географические координаты:
6.1. Широта
6.2. Долгота
7. Документ о землеотводе:
7.1. Дата
7.2. Номер
8. Наличие проекта
9. Год ввода в эксплуатацию
10. Год окончания эксплуатации
11. Площадь объекта, га
12. Ширина СЗЗ, м
13. Виды отходов, разрешенных к эксплуатации:
13.1 Код вида отходов по ГККО
13.2. Наименование вида отхода по ГККО
13.3. Количество, т
13.4. Способ хранения
14. Вместимость, т
15. Мощность, т/год
16. Накоплено, т
17. Заключение ГЭЭ
17.1. Наименование органа
18. Вид территории, на которой находится объект:
18.1. Код для машинной обработки
18.2. Наименование территории
18.3. Расстояние, м
19. Системы защиты окружающей среды (код для машинной обработки):
19.1. Код для машинной обработки
19.2. Наименование
20. Системы мониторинга окружающей среды (код для машинной обработки):
20.1. Код для машинной обработки
20.2. Наименование
21. Ближайший водный объект:
21.1. Наименование; 21.2.
Расстояние, км
22. Ближайший населенный пункт:
22.1. Название;
22.2.
Расстояние, км
23. Категория потенциальной экологической опасности
24. Дата и номер регистрации:
24.1. Дата
24.2. Номер
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 35 из 188
Обезвреживание твердых, жидких и пастообразных отходов, обладающих
радиоактивностью, осуществляется на специальных полигонах, организованных в
соответствии с санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности.
Захоронение и обезвреживание твердых, пастообразных отходов
промышленных предприятий (1-2 класса опасности), в которых содержатся
токсичные вещества, тяжелые металлы, а также горючие и взрывоопасные отходы,
должно производиться на полигонах, организованных в соответствии с
санитарными правилами (СНиП 2.01.28—85) о порядке накопления,
транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных
отходов. (Лекция 12)
Трупы павших животных, конфискаты боен мясокомбинатов на полигоны
твердых бытовых отходов не допускаются.
На полигонах твердых бытовых отходов осуществляется прием твердых
отходов лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) в соответствии с правилами
сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений.
На полигонах не разрешается сбор вторичного сырья непосредственно из
мусоровозного транспорта. Сортировка и селективный сбор отходов допускаются
при соблюдении санитарно-гигиенических требований.
Территориальный ЦГСЭН осуществляет санитарный надзор за устройством и
эксплуатацией полигонов в соответствии с ежегодными графиками работы,
руководствуясь настоящими правилами, а также утвержденными Министерством
здравоохранения Республики Казахстан гигиеническими нормативами (ПДК) для
химических веществ в почве и оценочными показателями санитарного состояния
почвы; дает заключение об использовании территории бывшего полигона.
Безопасная эксплуатация полигона подразумевает следующие меры:
• процедуры исключения опасных отходов и ведение записи по всем принимаемым
отходам и точным координатам их захоронения;
• обеспечение ежедневного покрытия сваливаемых отходов грунтом или
специальной пеной для предотвращения разноса отходов;
• борьба с переносчиками болезней (грызунами, крысами) обычно обеспечивается
использованием ядохимикатов;
• откачка взрывоопасных газов из недр свалки (метан может быть использован для
производства электричества), для этого в нее должны быть встроены специальные
вертикальные перфорированные трубы;
• на полигон должен осуществляться только контролируемый доступ людей и
животных, периметр необходимо ограждать и охранять;
• гидротехнические сооружения должны минимизировать попадание дождевых
стоков и поверхностных вод на полигон, а все поверхностные стоки с полигона
должны направляться на очистку; жидкость, которая выделяется из отходов не
должна попадать в подземные воды, для этого создаются специальные системы
гидроизоляции; эта жидкость должна собираться системой дренажных труб и
очищаться перед попаданием в канализацию или природные водоемы;
• регулярный мониторинг воздуха, грунтовых и поверхностных вод в окрестностях
полигона.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 36 из 188
2 Гигиенические требования к размещению полигонов
твердых бытовых отходов (ТБО)
При выборе участка для устройства полигона ТБО следует учитывать
климатогеографические и почвенные особенности, геологические и гидрологические
условия местности. Не допускается размещение полигонов на территории зон
санитарной охраны водоисточников и минеральных источников; во всех зонах
охраны курортов; в местах выхода на поверхность трещиноватых пород; в местах
выклинивания водоносных горизонтов, а также в местах массового отдыха
населения и оздоровительных учреждений.
Размер санитарно-защитной зоны (СЗЗ) от жилой застройки до границ
полигона равен 500 м. Кроме того, размер санитарно-защитной зоны может
уточняться при расчете газообразных выбросов в атмосферу. Границы зоны
устанавливаются по изолинии 1 ПДК, если она выходит из пределов нормативной
зоны. Уменьшение санитарно-защитной зоны производится в установленном
порядке. На участке, намеченном для размещения полигона для бытовых отходов,
проводится санитарное обследование, геологические и гидрологические изыскания.
Перспективными являются места, где выявлены глины или тяжелые суглинки, а
грунтовые воды находятся на глубине более 2 м.
Не используются под полигоны болота глубиной более 1 м и участки с
выходами грунтовых вод в виде ключей. Целесообразно участки под полигоны
выбирать с учетом наличия в санитарно-защитной зоне зеленых насаждений и
земельных насыпей.
Участок для устройства полигона ТБО должен отводиться в соответствии
с утвержденным генеральным планом или проектом планировки и застройки города
и его пригородной зоны. Полигон ТБО желательно размещать на ровной
территории, исключающей возможность смыва атмосферными осадками части
отходов и загрязнения ими прилегающих земельных площадей и открытых
водоемов, вблизи расположенных населенных пунктов. Допускается отвод
земельного участка под полигоны ТБО на территории оврагов, начиная с его
верховьев, что позволяет обеспечить сбор и удаление тальк и ливневых вод путем
устройства перехватывающих нагорных каналов для отвода этих вод в открытые
водоемы.
Санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии гигиеническим
требованиям выбранного участка для устройства полигонов ТБО выдает
территориальный ЦГСЭН.
Полигон состоит из двух взаимосвязанных территориальных частей:
 территория, занятая под складирование ТБО;
 территория для размещения хозяйственно-бытовых объектов.
Устройство полигонов ТБО должно осуществляться в соответствии с
установленным порядком по проектированию, эксплуатации и рекультивации
полигонов для твердых бытовых отходов.
По всей площади участка складирования предусматривается устройство
котлована с целью получения грунта для промежуточной и окончательной
изоляции уплотненных ТБО. Грунт из котлованов складируется в отвалах по
периметру полигона.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 37 из 188
Принимая во внимание объем годовых атмосферных осадков, испарительную
способность почв и влажность складируемых ТБО, учитывают возможность
образования в их толще жидкой фазы - фильтрата.
Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 ТБО в год, рекомендуется
траншейная схема складирования ТБО. Траншеи устраиваются перпендикулярно
направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО. Грунт,
полученный от рытья траншей, используется для их засыпки после заполнения ТБО.
Основание (днище) траншеи в климатических зонах, где возможно
образование фильтрата, должно быть не менее чем на 0,5 м заглублено в глинистые
грунты.
Длина одной траншеи должна устраиваться с учетом времени заполнения
траншей:
 в период температур выше 0°С в течение 1-2 месяцев;
 в период температур ниже 0°С - на весь период промерзания грунтов.
Складирование ТБО в воду на болотистых и заливаемых паводковыми водами
участках не допускается. До использования таких участков под полигон ТБО на них
необходимо устроить подсыпку инертными материалами на высоту, превышающую
на 1 м максимальный уровень поверхностных или паводковых вод. При подсыпке
устраивается водоупорный экран. При наличии грунтовых вод на глубине менее 1 м
на поверхность наносится изолирующий слой с предварительным осушением
грунта.
Закрытие полигона осуществляется после отсыпки его на предусмотренную
высоту. На полигонах, срок эксплуатации которых менее пяти лет, допускается
отсыпка в процессе на 10 %, превышающая предусмотренную вертикальную
отметку с учетом последующей усадки.
Последний слой отходов перед закрытием полигона перекрывается окончательно
наружным изолирующим слоем грунта.
Использование территории рекультивируемого полигона под капитальное
строительство не допускается.
3 Методы складирования ТБО на полигонах-свалках
Полигоны (санитарные свалки) оборудуются по специальной технологии. Дно
свалки планируется с небольшим уклоном, на котором выстилается прочная
полиэтиленовая пленка.
Ежедневно поверхность пленки, засыпанной отходами, уплотняется
специальными катками, затем засыпается слоем грунта (песка, глины) и снова
уплотняется. Потом опять накладывается пленка, и так каждый день.
Внизу свалки имеется сток и сборник жидкостей, фильтрующихся из отходов
и грунта, которые по мере наполнения выводятся на переработку.
По заполнении последних слоев до нулевой отметки проводится планировка
рельефа, посадка травы и растений. Известно, что через несколько лет на месте
санитарных свалок можно устраивать поля для гольфа. При этом, чем лучше
отсортированы отходы, тем меньше вероятность просадки грунта в последующие
годы.
В последнее время после сортировки ТБО стали применять прессование
отходов в брикеты со значительным уменьшением их объема. Это увеличивает срок
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 38 из 188
службы санитарных полигонов в 3-5 раз и уменьшает просадку грунта в
дальнейшем.
Экономический анализ показывает, что для строительства заводов по
уничтожению ТБО требуется примерно в 5-6 раз больше капиталовложений, чем для
полигонов.
Литература:
1. Черп О.М., Винниченко В.Н. Проблема твердых бытовых отходов: комплексный
подход. М.: Эколайн, EC0L0GIA, 1996.
2. Игнатович Н.И., Рыбальский Н.Г. Что нужно знать о твердых бытовых
отходах?//Экологический вестник России. 1998. № 3.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 39 из 188
Лекция № 4
Тема: УТИЛИЗАЦИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
План:
1. Очистка сточных вод;
2. Очистка осадков сточных, природных вод, донных илов;
3. Очистка загрязненных почв и грунтов;
4. Тяжелые металлы и технологии их удаления из стоков и почв.
1 Очистка сточных вод
Сточные воды от вредных примесей, очищают механическими, физикомеханическими, электрохимическими, биохимическими и термическими методами
(рис. 1).
Механическая очистка сточных вод обычно предшествует биологической и
физико-механической очистке. Сооружения механической очистки обычно
составляют первую очередь строительства станций аэрации. Механическую очистку
сточных вод применяют при отделении нерастворимых примесей путем
процеживания, отстаивания, фильтрования. В сооружениях механической очистки
сначала отделяют наибольшие по размеру частицы загрязнения, затем тяжелые
взвеси, а на заключительном этапе - тонкодисперсные нерастворенные загрязнения.
При механической очистке используется различное оборудование.
Рис. 1 Очистка сточных вод
Решетки устанавливаются на всех очистных станциях. Ширину зазоров
решетки принимают равной 16мм, скорость протока сточных вод не должна
превышать 1м/с. Применяют решетки с ручной и механической очисткой.
Песколовки применяют для выделения из сточных вод тяжелых примесей
(песка, окалины) с гидравлической крупностью 13,2 - 24,2 мм при скорости
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 40 из 188
движения сточных вод 0,08 - 0,03 м/с. Распространение получили горизонтальные и
аэрируемые песколовки, позволяющие удалить из сточных вод до 70 - 80% песка.
Отстойники различных конструкций применяют для гравитационного
выделения из сточных вод нерастворяющихся грубодисперсных примесей. По
направлению движения основного потока воды различают отстойники:
вертикальные, диагональные, горизонтальные и радиальные.
Тонкослойные отстойники используют для очистки сточных вод от
взвешенных веществ однородного состава. Высокую эффективность показали
отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством конструкции
И.В. Скирдова.
Предаэраторы применяются для более глубокого осветления сточных вод, а
также для лучшей подготовки к последующей биологической очистке.
Биокоагуляторы помимо аэрации воздухом предполагают использование
активного ила. Обычно предаэратор (или биокоагулятор) и отстойник совмещены в
одном сооружении.
Нефтеловушки применяются для очистки сточных вод, содержащих
грубодиспергированные нефтепродукты, жиры, смолы, парафины при концентрации
свыше 100 мг/л. Нефтеловушки бывают горизонтальные, радиальные и
многоярусные. Наиболее широко применяются горизонтальные многосекционные
нефтеловушки с числом секций до 4 штук. Нефтеловушки, как и другие
механические улавливатели, не задерживают тонкоэмульгированные и
растворенные нефтепродукты.
Гидроциклоны применяют для выделения из сточных вод грубодисперсных
примесей под воздействием центробежных сил. Часто используются в качестве
первой ступени очистки сточных вод. В гидроциклонах обеспечивается отделение
песка и минеральных частиц диаметром 0,1-0,15 мм и плотностью 1,2 г/см3 и более.
Фильтры широко используются для очистки и доочистки сточных вод от
тонкодисперсных примесей, не улавливаемых другими методами механической
очистки.
Фильтры.Для очистки городских сточных ливневых вод используются
сетчатые фильтры с бактерицидными лампами, устанавливаемые перед фильтрами с
зернистой загрузкой. Конструктивно фильтры могут быть однослойными,
двухслойными, многослойными, каркасно-засыпными, аэрируемыми и с плавающей
загрузкой. В качестве фильтрующей загрузки применяют кварцевый песок,
керамзит, керамическую крошку, пористую керамику, горные породы, дробленый
антрацит и др. Крупность зерен фильтрующей загрузки принимают 0,5 – 2,0 мм,
высота фильтрующего слоя 0,7 – 2,0 м. Фильтрующая загрузка может быть из
одного материала (однослойные), из двух материалов различной плотности керамзит и песок, антрацит и мраморная крошка (двухслойный скорый), из
нескольких фильтрующих материалов (многослойный скорый).
Физико-механические методы очистки применяют для удаления из сточных
вод суспензированных и эмульгированных примесей, а также растворенных
неорганических и органических веществ.
Эти методы в большинстве случаев требуют применения дорогих реагентов,
однако ввиду их эффективности, а иногда невозможности решить задачу другим
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 41 из 188
способом, их широко применяют в промышленности, особенно для очистки
многокомпонентных сточных вод с малой концентрацией загрязнений.
Приготовленные в реагентном хозяйстве соответствующие растворы
коагулянтов и флокулянтов подаются дозировочным насосом в смеситель, где они
смешиваются со сточной водой в течение нескольких минут. Затем вода поступает в
камеры хлопьеобразования, которые могут быть перегородчатыми (с движением
воды в горизонтальной плоскости) или вихревыми (вода движется снизу вверх, как в
вертикальном отстойнике). Время пребывания воды в перегородчатых камерах 2030 мин, в вихревых 6-10 мин. После образования хлопьев вода поступает на
механические очистные устройства - отстойники, гидроциклоны.
Сточные воды, содержащие фенол, после механической очистки поступают в
экстрактор, представляющий собой механический резервуар с перегородками или
мешалками. Сверху подают сточную воду, снизу - экстрагент, имеющий меньшую
плотность, чем вода, вследствие чего он поднимается кверху, а вода опускается
вниз, образуя противоток, и отдает фенол экстрагенту. Очистка экстракцией очень
эффективна.
Практическое применение находят методы электрохимической очистки
стоков, содержащих металлы, кислоты и щелочи, которые позволяют одновременно
с очисткой извлекать и использовать основную массу ценных продуктов.
Электрохимические методы очистки применяют в случаях, когда выделение
загрязнений возможно только в результате химических реакций между
загрязнителями и вводимыми реагентами с образованием новых веществ, легко
удаляемых из сточных вод. При химической очистке протекают реакции
конденсации, окисления, нейтрализации, в результате которых получаются
нетоксичные или менее токсичные вещества, растворимые в воде соединения
превращаются в нерастворимые и легко отделяются, кислые и щелочные стоки
нейтрализуются. Этот метод очистки требует большого расхода реагентов, кроме
того, образующиеся новые, пусть нетоксичные, соединения все же загрязняют
водоем и требуют дополнительной очистки другими способами. Однако в ряде
случаев применение химического метода очистки неизбежно.
Биохимическая очистка сточных вод основана на способности некоторых
микроорганизмов разрушать органические и некоторые неорганические соединения
(сульфиды, соли аммония), превращая их в безвредные продукты окисления: воду,
двуокись углерода, нитрат- и сульфат-ионы и др. Очищенные биохимическим
способом сточные воды отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и
рыбохозяйственным нормативам, их можно спускать в водоемы, а также
использовать в оборотном водоснабжении. Целесообразна биохимическая очистка
промышленных сточных вод совместно с хозяйственно-бытовыми водами, так как
последние приносят азотистые вещества, необходимые для питания и размножения
микроорганизмов. Недостатком биохимической очистки является малая скорость
окислительных процессов, вследствие чего необходимы очистные сооружения
больших объемов.
Биохимическая очистка является завершающей стадией очистки сточных вод
химических и нефтеперерабатывающих предприятий.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 42 из 188
Метод термической очистки сточных вод заключается в полном окислении
при высокой температуре (при сгорании) загрязняющих веществ с получением
нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка.
Возможны различные варианты применения термического метода, начиная от
полного уничтожения стоков или загрязненного ила с небольшим количеством
твердого остатка и до значительного уменьшения (упаривания) их, после чего
концентрированные растворы можно либо захоронить в отвалах, либо использовать
для получения ценных продуктов. Но в любом варианте термическая очистка
исключает загрязнение стоками водоемов, это является ее большим достоинством.
При термической очистке используется оборудование: выпарные аппараты,
распылительные сушилки, аппараты для получения твердого продукта и др.
Способы очистки сточных вод
Одним из перспективных способов очистки сточных вод является ионный
обмен. Ионитами можно извлекать из сточных вод соединения мышьяка и фосфора,
цианистые соединения и радиоактивные вещества, соли тяжелых металлов: хрома,
никеля, цинка, свинца, ртути и др. Для очистки используют синтетические
ионообменные смолы.
Очистка происходит в аппаратах периодического и непрерывного действия.
Аппарат периодического действия загружают слоем смолы высотой 1,5-2,5 м.
Процесс очистки состоит из чередующихся между собой стадий сорбции,
регенерации и промывки от регенерируемого реагента. В аппаратах непрерывного
действия смола движется по замкнутому контуру, последовательно проходя стадии
сорбции, регенерации и промывки.
Широкое распространение получает способ очистки стоков путем обратного
осмоса (гиперфильтрации), при котором очищаемые стоки непрерывно
фильтруются под давлением через полупроницаемые мембраны разных видов,
задерживающие частично или полностью молекулы или ионы растворенного
вещества. В частности, с помощью мембран удается достичь 93 % очистки сточных
вод от хрома.
Преимущество этого способа: простота аппаратуры, работа при обычной
температуре, очистка воды от неорганических, органических и бактериальных
загрязнений, малая зависимость эффективности очистки от концентрации
загрязнений, возможность использования ценных продуктов. Недостатки - высокая
стоимость мембран и их быстрая изнашиваемость.
Эффективным считается сочетание мембранного способа и ионообмена.
Используется очистка ультразвуковыми колебаниями сточных вод,
содержащих фенолы, поверхностно-активные вещества (ПАВ), цианиды и другие
трудноокисляющиеся вещества.
2 Очистка осадков сточных, природных вод, данных илов
Основные направления переработки и утилизации осадков сточных вод
приведены на рис. 2.
В настоящее время речной донный ил и отложения могут использоваться
только после его специальной переработки в качестве строительных материалов или
сырья для них.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 43 из 188
Для
исключения
загрязнения
окружающей
среды
необходимо
предварительное обезвоживание донных отложений, но это требует больших затрат
и применения сложных технологий. Обезвоженный загрязненный ил может
использоваться и для создания искусственных островов и прибрежных территорий,
но с применением технологии его контейнеризации внутри бетонных блоков, как
это практикуется для твердых отходов в Японии и Англии.
Перспективны работы по разработке технологий использования илов для
различных строительных смесей и растворов, что обеспечит снижение стоимости
строительных материалов.
Рис. 2 Очистка осадков сточных вод
При большом содержании органических веществ в донных отложениях после
обезвоживания возможно применение их в качестве топлива или источника газа, а
также как субстрат для микроорганизмов бактерий при производстве активного ила,
который может быть использован для очистки сточных вод в аэротенках. В таком
иле активно размножается микрофлора, поглощающая и разлагающая вредные
органические и неорганические вещества стоков и донных отложений.
Следует отметить, что утилизация донных отложений после их обезвоживания
путем сжигания может приводить к существенным выбросам в атмосферу тяжелых
металлов с частицами летучей золы и образованию диоксинов, поэтому
перспективно применение для этих целей технологии пиролиза токсичных отходов.
Таким образом, использование донных отложений рек в условиях
современного их существенного загрязнения возможно только после детальной
разработки, применения средств очистки, обезвоживания или нейтрализации
содержащихся в этих отложениях загрязняющих веществ, особенно тяжелых
металлов.
Использование сапропеля. Сапропелевые отложения можно разделить по
содержанию в них органического вещества на четыре типа:
 органические (зольность до 30%);
 органоминеральные (зольность 30-50%);
 минерально-органические (зольность 50-70%);
 минерализованные (зольность 70-85%).
Многообразие классификаций и типологических характеристик сапропелей
объясняется сложностью их строения и древностью происхождения.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 44 из 188
Важной особенностью органической части сапропеля является высокое
содержание (до 50%) гуминовых соединений. Гуминовые кислоты, содержащиеся в
сапропелях, имеют различные уровни химической активности, а от этого зависит
бактерицидное действие сапропелей. Более выраженным антимикробным действием
обладают гуминовые кислоты кремнеземных сапропелей.
Гуминовые кислоты являются основной группой биологически активных
веществ в сапропелях. В среде сапропелей развивается специфическая микрофлора,
которая обогащает их биологически активными веществами - α-, β-каротины,
хлорофилл,
ксантофиллы,
стерины,
органические
кислоты,
спирты,
гормоноподобные вещества и другие соединения. Ценную группу биологически
активных веществ образуют витамины, среди которых выделены в сапропелях
различных регионов страны витамины группы В (В1, В2, В3, В6, В12), С, Е.
В зависимости от состава сапропели используются:
 в виде кормового средства;
 в виде минеральной подкормки;
 в виде витаминно-минеральной подкормки;
 в составе белково-витаминно-минерального комплекса;
 в качестве наполнителя при изготовлении премиксов;
 в виде экстракта.
Сапропель давно привлекает внимание ученых и практиков как ценное
органическое и органоминеральное сырье для различных отраслей народного
хозяйства. Для решения проблемы применения сапропеля в 1919 году был создан
Сапропелевый комитет, куда вошли лучшие ученые того времени. За годы работы
Сапропелевого комитета (1919 — 1932 годы) был выполнен большой объем научноисследовательских и прикладных работ по применению сапропеля в сельском
хозяйстве, животноводстве, птицеводстве, различных отраслях промышленности,
медицине, бальнеологии. Уже в то время в результате химической переработки из
сапропеля было получено много ценных продуктов: моторное топливо, различные
масла, кокс, светильный газ, уксусная кислота, метиловый спирт, воск,
изоляционные материалы и др.
Еще во времена Сапропелевого комитета была обоснована возможность
промышленного использования сапропеля в ветеринарии, медицине, бальнеологии,
в производстве строительных материалов. В последующие годы трудами многих
научных коллективов, отдельных ученых и практиков показано множество
направлений его переработки, например: производство строительных материалов
(пористая керамика, тепло- и звукоизоляционные материалы, спецзаполнители
бетона), металлургия, формовочные смеси, нефте- и газодобыча, бурильные
растворы, химическая и термическая переработка (топливо, химические продукты,
углеродистые материалы, сорбенты), медицина (бальнеология, фармакология,
косметология), сельское хозяйство (ветеринария, кормопроизводство (добавка в
корм животным и птицам, гранулированные комбикорма, выращивание дрожжей),
удобрения (нейтрализация почв, органоминеральные гранулированные смеси),
сорбенты для утилизации стоков).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 45 из 188
3 Очистка загрязненных почв и грунтов
Нефть и нефтепродукты являются одним из самых распространенных и
опасных загрязнителей почв. Среди мер, предпринимаемых с целью охраны
окружающей среды от указанных загрязнителей, важное место занимает
биоремедиация почв, на основе способности некоторых микроорганизмов к
деградации нефти и нефтепродуктов. Используемые методы основаны как на
активизации аборигенной микрофлоры загрязненных объектов, так и на
использовании соответствующих биопрепаратов.
Эффективная биоремедиация почв требует обязательного наличия комплекса
аналитических исследований, агротехнологических и биотехнологических
мероприятий, включающих анализ характера и глубины загрязнения, состава и
активности аборигенной микрофлоры, механической стадии предобработки
загрязненных объектов.
Технология очистки грунтов от нефтепродуктов включает:
 определение уровня загрязнения грунтов по глубине и по площади;
 оценку инженерно-геологических, климатических условий.
Технический этап очистки грунтов - откачка нефтепродуктов с поверхности
земли и снятие сильнозагрязненного (степень загрязнения более 2000-5000мг на
грамм почвы) грунта с последующим складированием в специальные отвалыамбары.
Биологический этап включает в себя рыхление почв и их аэрирование,
выделение из почв природных микроорганизмов, наращивание их, внесение в смеси
с питательной средой в почву и амбары.
Фитологический этап заключается в посеве травосмеси.
Для очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами и органическими
веществами, могут применяться различные химические реагенты, в частности
соединения кремния, которые приводят к процессу отвердения с получением
конечного твердого продукта типа бетона, устойчивого к выщелачиванию.
Результаты гигиенических исследований почв, загрязненных тяжелыми
металлами, нефтепродуктами и другими веществами позволили впервые
разработать методические подходы для оценки степени опасности загрязнения
почвы этими токсикантами по уровню их возможного воздействия на системы
«почва - растение», «почва - микроорганизмы, биологическая активность», «почва
— грунтовые воды», «почва — атмосферный воздух» и опосредованно на здоровье
человека.
С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими
веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на
контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на
человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее
самоочищения.
Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы
вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК)
химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель
безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как
используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные
пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 46 из 188
биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый
из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого
уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из
обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК
вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного
токсиканта.
В настоящее время разработаны методы технической деструкции токсичных
органических веществ, в которых используются либо источники инфракрасного
излучения, либо горелка с системой контролируемой подачи кислорода, либо
ультрафиолетовое излучение, озон, перекись водорода.
4 Тяжелые металлы и технологии их удаления из стоков и почв
Тяжелые металлы - биологически активные металлы, оказывающие
отрицательное воздействие на физиологические функции человека, биоты и
состояние жизнеобеспечивающих природных сред.
К тяжелым металлам относятся:
Li, Be, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Zn, Sr, Sn, Mo, Cd, As, Sb, Se, Hg, Tl, Cs, Bi.
Особо опасны: As, Cd, Hg, Ni, Cr.
Токсичность
тяжелых
металлов
обусловлена
как
их
широким
распространением и высокой миграционной подвижностью вблизи поверхности
Земли, так и способностью аккумулироваться в организме человека, пищевой цепи,
включаться в метаболический цикл и вызывать разнообразные физиологические
нарушения, в том числе на генетическом уровне. Ионы тяжелых металлов не
подвержены биохимическому разложению, как правило, хорошо растворимы в воде
и
могут
образовывать
летучие
газообразные
и
высокотоксичные
металлоорганические соединения.
Этим объясняется быстрое проникновение тяжелых металлов в организм
человека (через органы дыхания и питания), пищевую цепь и жизнеобеспечивающие
природные среды. «Коварство» тяжелых металлов заключается в том, что они
загрязняют экосистему не только быстро и по всей цепочке экологических
взаимодействий, но и незаметно, так как не имеют цвета, запаха, вкуса.
Для выведения тяжелых металлов из экосистемы до безопасного уровня
требуется весьма продолжительный период времени при условии полного
прекращения их поступления.
Кроме того, многие тяжелые металлы интенсивно поглощаются биотой.
Особенно это характерно для планктона.
Роль ионов металлов в физиологии человека многообразна. Необходимым
считают химический элемент, при недостатке которого в организме возникают
функциональные нарушения. Такие металлы, как тантал, платина, золото, являются
физиологически инертными. Ионы некоторых металлов служат терапевтическими
агентами (использование карбоксилатов цинка против бактерий, вызывающих
заболевание «ноги атлета», а лития при лечении маниакальной депрессии). При
высоких концентрациях ионы металлов становятся токсичными, что ведет к
функциональным деформациям, смерти.
Тяжелые металлы обычно накапливаются в организме совместно.
Установлены синергизм и антагонизм такого комплексного воздействия. При
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 47 из 188
синергизме эффект действия многократно усиливается. Токсичность иона свинца
усугубляется недостатком по кальцию, а лития - по натрию. Из-за антагонизма
цинка и кадмия введение избыточного количества первого приводит к уменьшению
содержания последнего, отличающегося повышенной токсичностью.
Токсичность тяжелых металлов сильно зависит от химических форм их
нахождения в окружающей среде. Особо опасны металлоорганические соединения
(метилртуть, соединения свинца и др.). Летучие тяжелые металлы (ртуть, кадмий,
мышьяк, сурьма, селен, литий) легко проникают в организм человека через органы
дыхания.
Получены данные о том, что тяжелые металлы, вероятно, оказывают
хроническое воздействие на рыб, однако отличить этот токсический эффект от
воздействия других факторов (растворенный кислород, кислотность вод) пока не
удается. Влияние тяжелых металлов на водные растения чрезвычайно разнообразно.
Главные ответные реакции - снижение разнообразия и плотности популяций характерны, как правило, для наиболее загрязненных водоемов и водотоков. Однако
аналогичные изменения наблюдаются в водных системах с умеренным и слабым
загрязнением ввиду того, что реакция популяции на воздействие тяжелых металлов
существенно зависит также от изменяющихся параметров водной среды
(температура, освещенность и др.).
В большинстве наземных растений на загрязненных территориях
концентрация тяжелых металлов существенно возрастает. Зафиксировано
накопление в некоторых растениях определенных тяжелых металлов, что
используется для уменьшения загрязненности почв на большой площади.
Например, в горчице, маисе концентрируется селен, в редисе - молибден, селен, в
растениях вида Arabidopsis - ртуть. По увеличению содержания тяжелых металлов овощи
располагаются в следующий ряд: картофель - морковь - свекла - огурец — томат — капуста —
салат.
Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду имеют как
природное, так и антропогенное происхождение . С природными процессами
связана основная масса тяжелых металлов, заключенная в водах Мирового океана и
суши, донных осадках современных водотоков и водоемов, почвенно-растительном
покрове и атмосфере. Это обусловлено тем, что зоны такого привноса тяжелых
металлов на поверхность Земли имеют глобальное распространение и
функционируют непрерывно. Прежде всего, к ним относятся Тихоокеанский,
Средиземноморский и другие пояса современной вулканической и газотермальной
активности. Вулканический выброс тяжелых металлов в атмосферу существенно
превосходит их поступление антропогенным путем. Специальные исследования
показали, что современная флюидная активность Земли широко развита и в
стабильных геологических структурах (Русская и Сибирская древние платформы,
Карело-Кольский регион Балтийского щита). Металлоносные глубинные флюиды
разгружаются здесь главным образом в подземные воды, формируя обширные
гидрогеохимические поля в артезианских бассейнах. Во многих случаях очаги
флюидной разгрузки выходят на поверхность, загрязняя тяжелыми металлами
приземную атмосферу на большой площади, что установлено путем опробования
снеговых выпадений и дождевых осадков.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 48 из 188
Интенсивному загрязнению тяжелыми металлами в результате флюидного
привнесения подвергаются акватории, шельфы. Хотя набор тяжелых металлов очень
широкий, характерными являются летучие литий, ртуть, мышьяк, сурьма, кадмий,
селен, таллий. Природное происхождение имеют тяжелые металлы, попадающие в
окружающую среду в результате размыва и разрушения пород водосборных
площадей и пород, вмещающих водоносные горизонты подземной гидросферы.
Антропогенные источники тяжелых металлов многочисленны и разнообразны.
Для них характерно формирование локальных участков загрязнения, но с высокими
концентрациями токсикантов. Поступление тяжелых металлов в окружающую среду
происходит неравномерно, нередко в виде залповых выбросов и прекращается с
завершением функционирования соответствующего антропогенного объекта.
Наиболее крупными поставщиками тяжелых металлов являются автотранспорт,
ТЭЦ, котельные и другие энергетические объекты, работающие на сжигании
топлива. Уголь, мазут, дизельное топливо, бензин содержат повышенное количество
тяжелых металлов (ванадий, никель, бериллий, свинец, ртуть, мышьяк и др.),
которые при высокотемпературных процессах сжигания топлива образуют
газообразные соединения, в меньшей степени - твердые аэрозоли и формируют в
приземной атмосфере, затем на поверхности Земли обширные поля загрязнения.
Доля энергетики в суммарной антропогенной эмиссии металлов весьма значительна.
Для ванадия, никеля, кобальта, сурьмы она составляет более 75% от общего
поступления от всех антропогенных источников. Вокруг металлургических заводов
также образуются обширные аномальные зоны тяжелых металлов в различных
природных средах (комбинаты Норильский, Череповецкий и др.). Выброс огромного
количества тяжелых металлов в высокие слои атмосферы представляет в этих
случаях опасность для соседних районов в связи с трансграничными переносами.
Высокие концентрации тяжелых металлов в водные системы поступают
вместе с промышленными и другими сточными водами, что нередко приводит к
резкому нарушению экологической обстановки. Особо опасны отвалы
горнодобывающих предприятий, ведущих добычу сульфидных руд. Сильно
обогащены тяжелыми металлами подземные воды, залегающие под газонефтяными
залежами, поэтому во многих районах газо- и нефтедобычи наблюдается
загрязнение металлами вышележащих водоносных горизонтов, почв и приземной
атмосферы.
Крупными по размерам очагами интенсивного загрязнения окружающей
среды тяжелыми металлами являются мегаполисы. Источники поступления
загрязнителей в них весьма разнообразны. Кроме многочисленных антропогенных
источников имеет место привнесение в подземные воды и воздушный бассейн
тяжелых металлов с глубинными флюидными потоками. Загрязнению способствуют
глубокие депрессионные воронки и нарушения подземного пространства больших
городов. Примером может служить Москва, расположенная в зоне сочленения
активных глубинных разломов. Взаимодействие многочисленных и разнообразных
антропогенных и природных процессов загрязнения окружающей среды тяжелыми
металлами создает в мегаполисах особо опасную экологическую обстановку.
Необходимо учитывать воздействие тяжелых металлов на здоровье человека в
жилищах и рабочих зонах, так как именно здесь человек проводит основную часть
времени, жилища и рабочие места плохо проветриваются, а на источники тяжелых
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 49 из 188
металлов обычно не обращают внимания. Разбитый в квартире ртутный термометр
может создать ситуацию загрязнения ее ртутью. Рабочие зоны на предприятиях,
имеющих дело с горячей обработкой металлов, потенциально опасны в отношении
многих тяжелых металлов.
Антропогенное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами имеет
отчетливую тенденцию к увеличению во времени. Особенно это касается крупных
промышленно-урбанизированных территорий. Концентрация As, Cr, Си, РЬ, Ni, Zn в
донных отложениях Рейна за последние 200 лет увеличилась в 10-20 раз, Нд - в 50
раз, Cd - в 100 раз. Свинца в теле современного человека содержится в десятки раз
больше, чем в телах людей Древнего Египта, судя по мумиям.
Динамика поступления тяжелых металлов в окружающую среду, связанная с
современной вулканической и флюидной активностью Земли, изучена слабо.
Результаты бурения антарктического льда показали, что за последние тысячелетия
вследствие вулканических извержений содержание свинца в атмосфере повышалось
неоднократно. Пульсационное поступление тяжелых металлов в Мировой океан,
акватории, артезианские бассейны и бессточные водоемы континентов
зафиксировано мониторинговыми исследованиями, выполненными в последние
десятилетия. Выявлена ритмичность разных порядков: от нескольких часов до 2-3
лет и более длительных промежутков времени.
Степень загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами согласно
концепции стандартизации оценивается путем сопоставления их содержаний в
изучаемых объектах с соответствующими ПДК и другими нормативами. Такие
нормативы имеются для атмосферного воздуха, питьевой воды и воды
хозяйственно-бытового назначения, почв, пищевых и сельскохозяйственных
продуктов. Оценки состояния окружающей среды с применением нормативного
подхода позволяют быстро и с небольшими затратами выявить неблагополучные в
отношении тяжелых металлов территории, компоненты ландшафтов, звенья
пищевой цепи. Однако нормативный подход не дает возможности выявить причины
и масштаб загрязнения, учесть влияние местных условий, совместное воздействие и
формы нахождения тяжелых металлов и в конечном счете прогнозировать
изменение ситуации во времени, выработать эффективные практические
рекомендации, касающиеся источников загрязнения, жизнеобеспечивающих
природных сред, населения и биоты. Величины ПДК в значительной степени
условны, так как не основаны на достаточном объеме наблюдательных данных. В
разных странах для атмосферного воздуха, питьевой воды и других природных
объектов значения ПДК по некоторым тяжелым металлам заметно отличаются.
Чтобы избежать недостатков нормативного подхода, оценивать и
прогнозировать состояние окружающей среды в отношении тяжелых металлов
более надежно, необходимо знать зоны их поступления, транзит и отложения,
влияние природных и антропогенных факторов, геохимические свойства токсичных
химических элементов. Без знания причин экологической «болезни» трудно найти
верные способы ее излечения.
В качестве начального шага на пути к эффективному контролю загрязнения
желательно комплексное эколого-геохимическое картографирование территории,
которое позволило бы выявить и охарактеризовать участки с избытком,
дисбалансом и недостатком токсичных и эссенциальных микроэлементов в
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 50 из 188
жизнеобеспечивающих природных средах, выявить местоположение и характер
источников загрязнения, особенности процессов миграции тяжелых металлов,
получить необходимую информацию по многим другим важным аспектам экологии
территории. Только на основе такого картографирования можно выбрать
приоритетные тяжелые металлы, природные среды и наиболее чувствительные
пункты сети экологического мониторинга. Результаты эколого-геохимического
картографирования и последующего экологического мониторинга послужат основой
для оценки и прогноза состояния окружающей среды в отношении тяжелых
металлов. Эти данные учитываются при разработке эвристичных моделей поведения
загрязнителей в конкретных условиях изучаемой территории. Ввиду широкого
распространения токсичных тяжелых металлов на поверхности Земли (вплоть до
образования обширных био- и гидрогеохимических провинций с эндемичными
заболеваниями человека и биоценозов) необходима социально-экономическая
оценка последствий такого воздействия.
Очистка от загрязнений тяжелыми металлами представляет наибольшие
трудности. Тяжелые металлы в почве, воде, воздухе могут находиться в виде
растворимых и нерастворимых соединений. Что касается воздуха, то при очистке
его от пыли, влаги, аэрозолей с помощью известных технологий, в том числе с
применением фильтров Петрякова, ионно-обменных и других, устраняется и
основная часть тяжелых металлов. При очистке воды наибольшую трудность
представляют растворимые в воде соединения тяжелых металлов. Кроме
реагентного метода с подбором комплексных реагентов для группы соединений
тяжелых металлов, стационарно содержащихся в сточных водах, других способов
очистки воды пока не известно.
Рассмотрим технологию, не нашедшую пока широкого применения,
позволяющую очищать сточные воды от растворимых и нерастворимых соединений
тяжелых металлов с высокой эффективностью (99,9 %). По принципу действия она
может называться магнитодинамической. Суть метода непрерывной очистки
жидкости, содержащей соединения тяжелых металлов, заключается в наложении
вращающегося магнитного поля на кольцевую вставку в трубу, по которой
протекает жидкость. В жидкости находятся магнитные элементы, приводящие ее в
быстрое вращение, которое отбрасывает нерастворимые соединения тяжелых
металлов к периферии, где они попадают в кольцевой зазор, концентрируются и
фильтруются. В предыдущей ступени, работающей по этому же принципу, в
жидкость вводятся реагенты, которые благодаря интенсивному массообмену на
коротком промежутке длины трубы переводят растворимые соединения тяжелых
металлов в нерастворимые и в последующей ступени при интенсивном
центрифугировании уходят в кольцевой зазор. При необходимости на первой
ступени
может
осуществляться
СВЧ-нагрев
кольцевым
нагревателем,
интенсифицирующим процесс реагирования. Указанная технология была
опробована на сточных водах и показала хорошие результаты. За счет значительной
интенсификации процессов массообмена и экстрагирования (примерно в 100-500
раз) отпадает необходимость в строительстве отстойников, занимающих
значительный удельный вес в стоимости очистных сооружений.
Отфильтрованные и осушенные нерастворимые соединения тяжелых металлов
отверждаются в блоки типа бетона и захораниваются. При высоком
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 51 из 188
концентрировании металла они могут быть использованы в дальнейшем как
полиметаллические отходы для извлечения ценных металлов.
Наибольшие трудности представляет очистка почв от тяжелых металлов.
Однако после чернобыльской аварии был накоплен большой опыт по переработке и
очистке почв, зараженных радионуклидами. Эти технологии могут использоваться
при рекультивации участков земли, сильно загрязненных тяжелыми металлами.
Стоимость переработки 1 т почвы достигает 200 долларов. Отмывка водой
составляет основную стадию технологии. Таким образом, одним из основных
технологических процессов является удаление растворимых соединений тяжелых
металлов из воды. Применение магнитодинамического метода очистки от тяжелых
металлов может значительно увеличить производительность и снизить затраты на 1
т переработки почвы.
Литература:
1. Сапропель. Историческая справка // Регионы России. 1999. №4 (10).
2. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы
химическими веществами № 4266-87 от 13 марта 1987 года.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 52 из 188
Лекция № 5
Тема: ПРОЦЕССЫ И УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
Наиболее рациональным способом защиты литосферы от отходов
производства и быта является освоение специальных технологий по сбору и
переработке отходов.
Для переработки твердых отходов применяются такие процессы, как
дробление и измельчение, классификация и сортировка, обогащение в тяжелых
средах, отсадка, магнитная и электрическая сепарация, сушка и грануляция,
термохимический обжиг, экстракция и др.
Часть I. Механическая обработка твердых отходов
План:
1. Дробление и измельчение;
2. Грохочение и классификация;
3. Прессование и компактирование отходов.
Для тех промышленных отходов, утилизация которых не связана с
необходимостью проведения фазовых превращений или воздействия химических
реагентов, но которые не могут быть использованы непосредственно, применяются
два вида механической обработки: измельчение или компактирование (прессование).
Это в равной степени относится к отходам как органического, так и неорганического
происхождения.
После измельчения, за которым может следовать фракционирование, отходы
превращаются в продукты, готовые для дальнейшего использования. Твердый
материал можно разрушить и измельчить до частиц желаемого размера
раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, резанием, распиливанием,
истиранием и различными комбинациями этих способов.
1 Дробление и измельчение
В зависимости от размера кусков исходного материала и конечного продукта
измельчение условно делят на несколько классов (таблица 1).
Под степенью i дробления и измельчения понимают отношение размеров
наибольших кусков исходных твердых отходов и конечных продуктов дробления,
измельчения.
Дробление и измельчение могут быть сухим и мокрым.
Для дробления и измельчения твердых отходов на минеральной основе
применяют машины, в которых используются способы измельчения, основанные на
раздавливании, раскалывании, разламывании, истирании и ударе.
Таблица 1. Классы измельчения
Класс измельчения
Размер кусков до
Размер кусков
Степень
измельчения, мм
после измельчения,
измельчения i
мм
Дробление
- крупное
1500 - 300
300 - 100
2-6
- среднее
300 - 100
50 - 10
5 - 10
- мелкое
50 - 10
10 - 2
10 - 50
Измельчение
- тонкое
15 - 5
2 - 0,05
50
-3
-4
- коллоидное
12 - 0,1
75·10 - 1·10
-
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 53 из 188
Измельчение твердых отходов на органической основе осуществляют в
машинах, принцип работы которых основан на распиливании, резании и ударе.
Дробление и измельчение осуществляют с помощью машин, называемых
дробилками и мельницами. Классификация основного оборудования для измельчения
твердых продуктов следующая:
 измельчители раскалывающего и разламывающего действия - щековые,
конусные, зубовалковые и другие дробилки;
 измельчители раздавливающего действия - гладковалковые дробилки, роликокольцевые, вертикальные, горизонтальные и другие мельницы;
 измельчители
истирающе-раздавливающего
действия
гнерковые
измельчители, бегуны, катково -тарельчатые, шаро-кольцевые, бисер ные и
другие мельницы;
 измельчители ударного действия - молотковые измельчители, бильные,
шахтные мельницы, дезинтеграторы и дисмебраторы, центробежные,
барабанные, газоструйные мельницы;
 ударно-истирающие и коллоидные измельчители — вибрационные,
планетарные, виброкавитационные и прочие мельницы; реактроны;
 прочие измельчители (пуансоны, пилы и т.д.).
Для дробления применяют щековые, конусные, валковые дробилки,
работающие по принципу раздавливания, и ударные дробилки (молотковые,
роторные, дезинтеграторы) (рис. 1).
Рис. 1. Схемы дробильных машин:
а – щековая дробилка; б – конусная дробилка; в – дробильные валки; г - бегуны;
д - мельница; е - дезинтегратор; ж – молотковая мельница; з – шаровая мельница.
Щековые
дробилки
периодически
раздавливают материал
между
металлической неподвижной и качающейся поверхностью (щеками). Неподвижная
щека устанавливается вертикально, подвижная - под углом к ней. Такой тип
дробилок применяется для крупного, реже - среднего дробления. Их
производительность достигает 1000 т/ч при размере пасти (загрузочного отверстия)
1500 - 2100 мм.
Конусные дробилки используют на стадиях крупного, среднего и мелкого
дробления. Дробящие поверхности выполнены в виде двух усеченных конусов,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 54 из 188
меньший из которых расширяющейся верхней частью входит в сужающуюся
верхнюю часть большого конуса и эксцентрично движется (но не вращается) в
последнем. Максимальный размер загрузочных отверстий дробилки 2000 мм.
Конусные дробилки по высоте (7 - 10 м ) значительно превышают щековые (3 5 м) и требуют более высокого здания. Их конструкция сложнее. Однако они более
производительны (до 4500 т/ч руды), менее энергоемки, хорошо приспособлены к
дроблению плитняка, который через прямоугольное сечение рабочего пространства
щековой дробилки может проскочить без разрушения.
Валковые дробилки применяют для среднего и мелкого дробления. В них
материал раздавливают между двумя вращающимися навстречу друг другу
гладкими, рифлеными или зубчатыми цилиндрическими валками с зазором между
ними от 1 до 100 мм. Скорость вращения валков варьирует от 0,5 м /с в тихоходных
конструкциях до 4 - 6 м/с, в быстроходных при диаметре валков до 1500 мм и
производительности до 250 т/ч. Валки предпочтительнее при дроблении хрупких
пород, так как дают минимальное переизмельчение материала. Их используют для
дробления агломерата, кокса, марганцевых руд.
Основными параметрами, характеризующими работу валковых дробилок,
являются угол захвата, частота вращения валков, их производительность и
потребляемая ими мощность.
Размер поступающих на измельчение частиц должен быть в 20 - 25 раз
меньше диаметра гладких валков и в 10 - 12 раз меньше диаметра рифленых валков.
Ударные дробилки молоткового типа разрушают отходы ударами молотков,
находящихся на валу вращающегося со скоростью 800 - 1000 мин-1 барабана.
Молотки закреплены шарнирно и при ударе по куску отклоняются. Молотковые
дробилки применяют для крупного дробления хрупких и пластичных материалов
(известняк, мергель, гипсовый камень, сухая глина, уголь, агломерат и др.).
Шахтная мельница (рис. 2) представляет собой молотковую дробилку,
материал из которой эвакуируется восходящим потоком воздуха. Корпус мельницы
монтируется на отдельном фундаменте и соединен с двигателем упругой муфтой.
Ротор вращения - в опорно-упорных подшипниках. На роторе шарнирно закреплены
билодержатели и билы. Изнутри к корпусу крепятся съемные бронеплиты. Со
стороны загрузки в корпусе предусмотрены закрывающиеся люки для ревизии бил и
билодержателей.
Рис. 2. Молотковая шахтная дробилка:
1 – подача компоста и частичная подача воздуха; 2 – вынос дробленого материала
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 55 из 188
К достоинству конструкции следует отнести возможность доизмельчения
недостаточно измельченных частиц, которые пневматически возвращаются в корпус
мельницы. Основная сложность при эксплуатации дробилок и шахтных мельниц
связана с необходимостью периодической замены изнашиваемых элементов.
В ряде случаев практикуют жесткое закрепление молотков, что обеспечивает
вложение кинетической энергии всего ротора в дробление материала. Дробилки
такого типа называют роторными.
Примером универсальной дробилки для промышленных отходов и бытового
мусора является роторная дробилка типа РО (рис. 3). Дробилка предназначена для
измельчения отходов древесины, пластмасс, обрезков листового алюминия и других
металлов, затвердевших лаков и красок, упаковочной тары, резины, обрезков кабелей
и т.д.
Рис. 3. Дробилка типа РО:
1 - корпус; 2 - бункер; 3 - гидравлический толкатель; 4 - литые валы; 5 противоперегрузочное устройство; 6 - полость для обслуживания; 7 – бункер.
На станине смонтирован корпус дробилки 1, в котором расположена пара
валов 4 с выступающими заостренными кромками. Кромки одного вала входят в
промежуток между режущими кромками второго. В процессе работы валы медленно
вращаются навстречу друг другу. Загружаемые отходы поступают в приемный
бункер 2 и прижимаются к валам 4 при помощи гидравлического толкателя 3.
Захватываемый зубьями валов материал испытывает режущее, раскалывающее и
разламывающее воздействие, измельчается и падает в бункер 7, откуда удаляется для
классификации и дальнейшей переработки. Во избежание поломки валов
предусмотрено противоперегрузочное устройство 5 в полости для обслуживания 6.
Для получения мелкой крошки, например в процессе переработки отходов
пластмасс, часто используют роторно-ножевые измельчители (рис. 4). В них
измельчение происходит в узком зазоре между неподвижными ножами,
закрепленными внутри статора, и ножами, установленными на вращающемся роторе.
Этот метод пригоден для получения крошки диаметром частиц до 2 мм, при этом
размер крошки регулируется сменными решетками с различными диаметрами
отверстий. В большинстве дробилок такого типа подвижные ножи смонтированы на
горизонтальном роторе, и число их может меняться.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 56 из 188
Рис. 4. Роторно-ножевой измельчитель с водяным охлаждением:
1 - поворотная плита; 2 - электродвигатель; 3 - лоток; 4 - съемная калибрующая
решетка; 5 - ротор; 6 – статор ; 7 - маслоотражатели; 8 - ножи ротора;
9 - загрузочный бункер ; 10 - маховик ; 11 - упорные подшипники; 12 массодробители; 13 - регулируемые ножи статора; 14 - штуцер для подачи воды.
Молотковые дробилки с горизонтальной осью предназначены для измельчения
широкого спектра отходов, включая пластмассы, жестяные банки и т.п. Отходы
измельчаются в зазорах между молотками и решетками. Производительность
дробилки 10 - 15 т/ч.
Максимальные технические характеристики ударных дробилок таковы:
диаметр ротора до 1200 - 1450 мм, его окружная скорость до 55 - 70 м/с, крупность
загружаемых кусков до 800 - 1000 мм, производительность до 400 - 500 т/ч.
Дезинтеграторы состоят из двух роторов типа беличьего колеса большего (до
1500 мм) и меньшего диаметров. Роторы вставлены друг в друга и соосно вращаются
в противоположных направлениях со скоростью до 3000 мин-1. Эти аппараты
используют для среднего и мелкого дробления хрупких и сравнительно мягких
материалов. Ободы дезинтегратора стягивают горизонтально расположенные
элементы (пальцы) из прутков круглого сечения или клиновидных.
Помимо дробления с помощью механических средств нашли применение
специальные способы, основанные на различных физических явлениях, в частности
разрушение материалов с помощью электрогидравлического эффекта, сжатой
средой, декриптацией и др.
Электрогидравлический эффект основан на использовании высоковольтного
разряда в жидкости. Значительная тепловая мощность, выделяемая при разряде,
приводит к нагреву вещества до десятков тысяч градусов, его испарению и
ионизации. Продукты разряда ведут себя подобно газообразным продуктам взрыва.
Это приводит к появлению сверхвысоких гидравлических ударных волн, кавитации,
ультразвукового излучения, резонансных эффектов, разрушающих материал. В
качестве источника электрического разряда служат генераторы импульсов тока с
емкостными накопителями энергии.
В настоящее время электрогидравлический эффект применяют в
металлообработке (формование трубчатых и полых изделий, деталей из
малопластичных материалов), горном деле (бурение, дробление и измельчение),
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 57 из 188
сельском хозяйстве, пищевой промышленности, в процессах химической
технологии, в алмазодобывающей и других отраслях промышленности.
Разрушение сжатой средой (взрывом) состоит в создании избыточного
давления в кусках дробимого материала, последующей их выдержке под ним и его
резком сбросе. Взрывной способ используют для разрушения таких материалов, как
уголь, асбест, руда, дерево.
При высоком давлении газообразная среда (пар, воздух) проникает в поры и
трещины куска, уже на этой стадии разупрочняя материал за счет адсорбционных
процессов в порах, трещинах, плоскостях срастания минералов и образования
микротрещин в более слабых участках. При последующем резком сбросе давления
газ, расширяясь, разрушает материал.
В используемых для дробления сжатой средой установках исходный материал
загружают в камеру, связанную трубопроводом, имеющим клапан, со второй
камерой, которую вакуумируют. В первой камере поднимают давление, затем
сбрасывают его и одновременно открывают быстродействующий клапан.
Разрушаемый материал вследствие разницы давлений в первой и второй камерах
разгоняется по трубопроводу и на выходе из него в вакуум-камеру ударяется в
отбойную плиту, увеличивая степень дробления, достигающую за один цикл 1,5 3,0.
Более высокая дисперсность в процессе измельчения может быть достигнута
при использовании измельчителей (мельниц) других конструкций, которые основаны
на ударном, ударно-режущем или ударно-импульсном действии.
Для измельчения применяют мельницы (барабанные, вибрационные,
струйные) и бегуны. Более распространены барабанные конструкции.
В барабанных мельницах измельчение происходит при горизонтальном
вращении барабана, внутрь которого загружают материал и мелющие тела - обычно
стальные шары, короткие цилиндры или стержни. Внутреннюю поверхность
барабана футеруют стальными или чугунными износоустойчивыми плитами.
При вращении барабана мелющие тела поднимаются на некоторую высоту и
падают, разбивая куски материалов. Для хорошей работы мельницы необходимо
правильно выбрать частоту вращения. При слишком большой (критической)
скорости вращения дробящие тела центробежной силой прижимаются к стенкам
барабана и вращаются вместе с ним, не измельчая полезные ископаемые. При
недостаточном числе оборотов мелющие тела перекатывается в нижней части
барабана при незначительном эффекте измельчения. Оптимальная скорость
составляет 75 - 80% критической.
Известны классификации барабанных мельниц по нескольким признакам:
1. в зависимости от вида измельчающей нагрузки их подразделяют на стержневые,
шаровые, галечные и самоизмельчения.
Стержневые мельницы используют на стадии грубого, а шаровые - тонкого
измельчения. В галечных мельницах дробящим телом является кремниевая галька.
Она применяется тогда, когда недопустимо даже небольшое загрязнение
измельчаемого материала железом от истираемых шаров или стержней. В мельницах
самоизмельчения специальные мелющие загрузки отсутствуют, а материал
разрушается при падении и перекатывании его кусков. Крупность материала,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 58 из 188
образующегося при самоизмельчении, весьма неоднородна, и мельница должна
работать в замкнутом цикле.
2. по форме барабана мельницы делятся на конические и цилиндрические.
Цилиндрические шаровые мельницы длиной, в 3 - 6 раз превышающей диаметр,
называют трубными. Последние могут быть одно-, двух и многокамерными.
Увеличение числа камер повышает равномерность и степень измельчения материала.
Первая, со стороны загрузки, камера заполняется наиболее крупными шарами,
следующие - все более мелкими.
3. в зависимости от среды, в которой проводят измельчение, различают барабанные
мельницы сухого и мокрого помола. При мокром помоле измельчение проводят в
жидкой среде (обычно водной), что предупреждает агрегацию тонких частиц,
пыление материала и обеспечивает более равномерный гранулометрический состав
готового продукта. Смесь твердых частиц с водой называют пульпой, густоту
которой характеризуют отношением масс жидкого и твердого (ж : т) обычно равным
0,40 - 0,75 или массовым процентом твердого. Воду в мельницу подают через полую
цапфу на одном из торцов барабана, а на противоположном конце через цапфу
сливают пульпу. При сухом измельчении материал из мельницы разгружают по ее
периферии через решетку. Степень измельчения достигается регулированием
производительности мельницы и массой мелющей загрузки.
4. по схеме измельчения материала мельницы разделяют на работающие в
открытом и замкнутом циклах. В последнем случае производится классификация
измельчаемого материала по крупности, и недоизмельченная его часть возвращается
в мельницу. Замкнутый цикл обеспечивает большие степень и равномерность помола
материала, но снижает производительность оборудования.
Современные барабанные мельницы отличаются крупными габаритами и
высокой единичной мощностью. Диаметр и длина барабанов стержневых мельниц
достигают 4 - 11 м, шаровых трубных - 4,5 - 16 м, шаровые мельницы при сухом
измельчении и воздушной классификации материала имеют диаметр до 8,5 м.
Производительность стержневого агрегата в открытом цикле - до 9 тыс.т в сутки.
Скорость вращения мельницы большого диаметра не превышает 12 мин. Мелющая
загрузка равна 40 - 50% объема аппарата и представляет собой стержни и шары
диаметром соответственно 75 - 100 и 30 - 120 мм.
К достоинствам барабанных конструкций относятся высокие степень и
легкость регулирования помола, однородность готовой продукции, простота и
надежность. Недостатки - большие расходы энергии и габариты, металлоемкость,
значительный уровень шума во время работы.
Вибрационные и струйные мельницы предназначены для сверхтонкого помола
материалов (до нескольких микрон и менее).
Принцип действия вибромельницы заключается в том, что материал и
мелющие тела загружают в барабан, которому сообщают колебательные движения с
ускорением, значительно превосходящим ускорение силы тяжести. Это ускорение
передается мелющим телам, что значительно интенсифицирует разрушение
материала. Частота колебаний составляет 25 - 50 мин-1, их амплитуда равна 2 - 4 мм.
Принцип действия струйных мельниц, состоит в самоизмельчении материала,
двигающегося с большой скоростью в воздушном потоке по пересекающимся или
встречным направлениям. Их используют, когда недопустимо загрязнение конечного
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 59 из 188
продукта металлическими примесями. Наиболее распространены противоточные
струйные мельницы. В них сжатый воздух (перегретый пар) поступает по
трубопроводу в эжектор, захватывает материал, разгоняет его в трубе и с большой
скоростью вдувает в камеру навстречу другому потоку. Измельченный материал
передается в сепаратор, из которого мелкая фракция уносится в осадительные
устройства и используется, а крупная возвращается на домол. Производительность
струйной противоточной мельницы 300 кг/ч.
Измельчение материалов в бегунах является одним из наиболее давних
способов. Оно реализуется за счет раздавливающих и истирающих нагрузок,
возникающих при качении тяжелых жерновов по твердой кольцеобразной плите.
Бегуны используют для измельчения, с одновременным растиранием и
перемешиванием, вязких и мягких пластичных масс (сухой и увлажненной глины,
шамота, распушки асбеста, приготовления формовочных смесей и т.п.) и для грубого
помола (не тоньше 0,1 мм) других материалов. Они могут работать в сухом и
мокром вариантах измельчения, непрерывно и периодически, но, как правило, в
открытом цикле. Самые мощные бегуны мокрого измельчения имеют катки
диаметром и шириной 1800 - 800 мм, чаши диаметром до 3,6 м в виде кольцевого
желоба, скорость вращения 10 - 15 мин-1, производительность до 43 т/ч.
При необходимости получения особой тонины помола, например, в конечной
стадии процесса регенерации лакокрасочных отходов, применяют ударноистирающие измельчители.
На рис. 5 показана вибрационная мельница с внутренним вибратором,
предназначенная для измельчения материалов с исходным размером частиц 1 - 2 мм
до 1 - 5 мкм. Высокая степень измельчения и такая дисперсность продуктов
измельчения достигаются как за счет самого способа обработки (удар с истиранием),
так и за счет состояния материала в измельчителе. Частицы материала все время
находятся во взвешенном состоянии и вибрируют. За счет соударения вибрирующих
шаров, заполняющих корпус мельницы, а также их взаимного перемещения
происходит интенсивное измельчение поступающего в корпус материала.
Рис. 5. Вибрационная мельница с внутренним вибратором
Более тонкую степень помола (порядка единиц или даже долей мкм) можно
получить только в коллоидных мельницах различных вариантов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 60 из 188
Как и для дробления, для измельчения, помимо механических средств,
используют специальные способы, основанные на различных физических явлениях,
в частности на электрогидравлическом эффекте, разрушении взрывом.
Один из недостатков, возникающих при измельчении вязких, упругих и
вязкоупругих материалов (резина, некоторые виды термопластов и др.), заключается
в том, что при комнатной температуре энергозатраты на их переработку очень
велики, хотя непосредственно на измельчение расходуется не более 1% энергии,
основная же ее часть преобразуется в теплоту. Поэтому в последние 15 - 20 лет все
большее применение находит техника криогенного измельчения, которая позволяет
охлаждать материал ниже температуры хрупкости. Как правило, в качестве
охлаждающего агента используют жидкий азот, имеющий температуру – 196°С, что
ниже температуры хрупкости большинства полимерных материалов.
При таком способе дробления резко возрастает степень измельчения,
повышается производительность процесса, снижаются удельные энергозатраты,
предотвращается окисление продукта.
2 Грохочение и классификация
При дроблении твердых отходов степень измельчения материалов различна.
Она зависит от твердости, хрупкости и первоначальной формы куска. После каждой
стадии дробления часть материала может оказаться мельче заданного размера и
будет лишней нагрузкой для очередной дробильной машины. Поэтому перед
дроблением и между остальными его стадиями материал сортируют по размерам
на классы, применяя для этого просеивающие аппараты.
Для разделения кусковых и сыпучих материалов на фракции применяют
различные способы:
- просеивание или грохочение;
- разделение под действием гравитационно-инерционных сил;
- разделение под действием гравитационно-центробежных сил.
В первом случае разделение на фракции осуществляется путем использования
различных конструкций сит, решеток и грохотов.
Во втором и третьем случаях разделение измельченных продуктов на классы
или выделение целевого продукта осуществляется методом раздельного
высаживания частиц из несущей среды под действием гравитационно-инерционных
или гравитационно-центробежных сил.
В качестве несущей среды при сухом измельчении чаще всего применяют
воздух, реже дымовые или инертные газы, а при мокром — воду. Разделение
сыпучих материалов под действием гравитационно-инерционных сил производится в
газовых осадителях и гидравлических классификаторах, а под действием
гравитационно центробежных сил — в сепараторах циклонного типа, с
вращающимися лопастями и т.п.
Разделение:
 крупных и средних по размерам кусков производится на грохотах;
 мелкого - на грохотах и в классификаторах;
 тонкого - преимущественно в классификаторах.
Материал, не прошедший через отверстия грохота, называют верхним
классом (надрешетным продуктом) и обозначают знаком «плюс». Соответственно
материал, прошедший через отверстия грохота, называют нижним классом
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 61 из 188
(подрешетным продуктом, просевом) и обозначают знаком «минус». Грохочение
обычно применяют для разделения продуктов крупностью 1 мм и более, хотя есть
случаи его использования для выделения более тонких классов (до 0,06 мм).
Различают:
 предварительное (перед дроблением);
 контрольное (на промежуточных стадиях);
 окончательное (сортировку) грохочение.
Цикл с контрольным грохочением и возвратом отсева в дробилку называют
замкнутым, а без контрольного грохочения - открытым. Продукт, возвращаемый в
дробилку, называют циркуляционной нагрузкой, величина которой может достигать
50 - 100 % от основного питания дробилки. Замкнутый цикл более сложен и дорог,
но обеспечивает равномерный по крупности продукт. В открытом цикле около 20 30% кусков крупнее заданного размера щели.
Работа грохота характеризуется коэффициентом эффективности,
представляющим отношение массы отделенного нижнего класса к его массе в
исходном материале, поступившем на грохот.
Просеивающие поверхности имеют различные конструкции. Для грохочения
крупных кусков размерами 200 мм обычно используют плетеные и струнные сита из
проволоки или нитей.
Площадь живого сечения грохота, т.е. отношение площади отверстий к
площади всего сита, составляет для штампованных сит 25 - 50%, плетеных - до 75%.
Конструкции грохотов чрезвычайно многообразны.
Колосниковые грохота просты и дешевы. Они состоят из наклоненных под
углом параллельных колосников, расстояние между которыми (прозор) обычно не
меньше 25 мм. Этот тип грохотов может быть подвижным и неподвижным.
В неподвижном исполнении угол установки грохотов (45 - 50) превышает
угол естественного откоса материала, поэтому последний свободно скользит вдоль
колосников под действием собственного веса, и мелкая часть его проваливается
между колосниками. Коэффициент полезного действия неподвижных грохотов 60%.
Подвижные колосниковые грохота имеют приводы, сообщающие
колосниковым решеткам колебательные движения, обеспечивающие продвижение
материала и при небольшом уклоне, а также более интенсивное (на 90 - 95%)
отделение нижнего класса. Их часто используют в качестве питания для
равномерной загрузки дробилок материалом при производительности до 300 т/ч.
Колосниковые грохота применяют обычно до и после крупного дробления.
Виброгрохот представляет собой металлическую сетку, натянутую на раму,
установленную под углом меньше угла естественного откоса. Колебания ему
придают различного типа механизмы. Частота колебаний составляет 15 - 50 с-1 при
амплитуде от 25 до 0,5 мм, интенсивность его работы значительно выше, чем
интенсивность работы колосников. Виброгрохота устанавливают после стадий
среднего и мелкого дробления.
Барабанный грохот представляет собой сортировочную сетку в виде барабана,
вращающуюся вокруг оси и составляющую небольшой угол с горизонталью. Для
одновременного выделения различных классов крупности концентрически
устанавливают несколько сеток с ячейками разного размера. Барабаны могут иметь
форму цилиндра, конуса, призмы, усеченных конуса или пирамиды.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 62 из 188
Барабанные грохота уравновешиваются, вращаются медленно, в меньшей
степени передают вибрацию на опоры, поэтому их можно устанавливать на межэтажных
перекрытиях и на бункерах. Вместе с тем они громоздки, так как в каждый момент
времени используется не более 20% общей площади просеивающей поверхности.
Производительность барабанного грохота достигает 100 т/ч.
Валковые грохота представляют собой набор параллельно расположенных
друг от друга валков, имеющих эксцентрические диски или винтовые выступы и
вращающихся в одном направлении. При вращении валков материал переносится с
одного валка на другой и просеивается. При длине и диаметре валков 2500 - 1500 м,
границе разделения ±250 мм, коэффициенте эффективности 85 - 90%
производительность валкового грохота может достигать 2000 т/ч.
Грохочение мало пригодно для тонких (измельченных) материалов, так как они
агрегируют (комкуются), снижая коэффициент эффективности грохота, легко
распыливаются. Эти материалы разделяют по крупности в воздушной (воздушная
сепарация) или в водной (гидравлическая классификация) средах с использованием
соответствующих аппаратов.
Сепараторы с вертикальным и горизонтальным перемещением газов относят к
числу гравитационных, в центробежных сепараторах реализуется спиральное
движение воздушного потока.
Сепаратор с вертикальным воздушным потоком состоит из камеры, в
которую снизу по трубе подается пылевоздушная смесь со скоростью,
превышающей скорость витания (оседания) наиболее мелких частиц. Поскольку
площадь поперечного сечения камеры в несколько раз больше, чем сечение трубы,
то скорость восходящего потока во столько же раз снижается и становится
недостаточной для удержания крупных частиц. Они осаждаются и разгружаются
через низ камеры. Мелкие частицы продолжают движение с воздушным потоком и
выносятся через верх камеры в осадительное устройство.
Сепаратор с горизонтальным воздушным потоком имеет несколько рядом
расположенных камер, над которыми движется пылевоздушная смесь, поступающая
из трубопровода. Крупные частицы попадают в ближний бункер, мелкие - в
последующие, а наиболее дисперсные выносятся из камеры и осаждаются в
специальных устройствах.
В центробежном дисковом сепараторе материал из бункера поступает на
быстровращающийся диск и под действием центробежных сил веером
разбрасывается с него. Более крупные частицы попадают в удаленные от оси
вращения желоба, а мелкие - в ближайшие и раздельно из них удаляются.
Современные конструкции таких сепараторов имеют диаметр до 4 м и
производительность до 10 т/ч. Их применение экономически целесообразно для частиц
менее 100 мкм. Поэтому их широко используют в замкнутом цикле с напольными
агрегатами, особенно в сочетании с подсушкой сепарируемого продукта, что достаточно
распространено, например, в технологии вяжущих веществ и строительных материалов.
Коэффициент эффективности работы сепараторов составляет 65 - 80%.
Гидравлическая классификация получила весьма широкое распространение в
обогащении руд черных и цветных металлов, в химической промышленности. Как и
воздушные сепараторы, гидравлические классификаторы по характеру действующих
сил можно разделить на гравитационные и центробежные.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 63 из 188
Принцип работы гидравлических классификаторов гравитационного действия
- пульпа поступает в емкости (корыто, чан), в которых крупные частицы (пески)
оседают, а тонкие (шламы) уходят через борт емкости (слив). Разделение на слив и
пески можно производить как в горизонтальном, так и в вертикальном потоках.
Наиболее распространены реечные, спиральные и конусные классификаторы.
Реечный классификатор имеет наклоненное под углом 10 - 15° прямоугольное
стальное корыто с плоским днищем. Пульпа подается по желобу с одного конца
корыта и сливается с противоположного через порог, высоту которого можно
изменять. Пески, осевшие на дно корыта, постепенно перемещаются гребком к
приподнятому его концу, частично обезвоживаются и выгружаются. Ширина и длина
классификаторов достигают 3 - 8,5 м , крупность слива может составлять 0,59 - 0,074
мм при соответствующем проценте твердого в нем равном 33 - 10 и скорости
гребков 1 м/мин. Обычная эффективность классификации 85 - 95%.
Спиральный классификатор отличается от реечного полукруглым сечением
корыта. Для удаления песков служит шнек (спираль). Спиральный классификатор
проще и более надежен в работе, чем реечный. При диаметре спирали 300 - 1000 мм
суточная производительность одновального классификатора составляет 6 - 190 т по
сливу и 25 - 465 т по пескам, а двухвального - соответственно 1100 и 18500 т.
Конусный классификатор представляет собой конус, обращенный вершиной
вниз. Пески собираются в вершине конуса и выгружаются через затвор. Питание
подается на зеркало пульпы по оси конуса, слив уходит в кольцевой желоб. Диаметр
основания конуса составляет 1,0 - 2,5 м. Основные преимущества конусных
классификаторов - их простота и отсутствие энергопотребления, недостатки налипание материалов на стенках, грубое разделение материалов по крупности,
потребность в значительной высоте.
В ряде случаев на смену классификаторам гравитационного действия приходят
центробежные классификаторы (гидроциклоны и центрифуги), значительно более
производительные и компактные, по устройству аналогичные аппаратам
пылеулавливания, очистки сточных вод.
Гидроциклоны используют для классификации частиц размером 10 - 500 мкм.
При диаметре корпуса 1 м и конусности 20 они обеспечивают производительность
по пульпе до 600 т/ч.
Центрифуги изготавливают с большим диаметром конического барабана и его
длиной соответственно 1000 и 1500 мм при производительности по пульпе 150 м3/ч, по
твердому – 55 т/ч.
3 Прессование и компактированне отходов
Механическое
прессование
и
компактирование
твердых
отходов
(промышленных и бытовых, органических и неорганических) является одним из
основных методов уменьшения их объема с целью более рационального
использования автомобильного и железнодорожного транспорта, перевозящего
отходы к местам их утилизации и складирования.
Прессование не только уменьшает объем отходов, но и в ряде случаев
повышает рациональность их дальнейшего использования. Например, прессование
металлической стружки в кипы приводит к снижению потерь металла на угар в
процессе плавки в вагранках и доменных печах.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 64 из 188
Брикетирование древесных отходов повышает теплоту сгорания опилок и
стружки. Плотные брикеты могут использоваться в качестве твердого топлива.
Производительность варочных котлов в гидролизном производстве
увеличивается при загрузке этих котлов не опилками, а опилочными брикетами.
Брикетирование опилок целесообразно при их транспортировании, так как
повышается вместимость транспортных средств и облегчаются погрузочноразгрузочные операции.
Процессы
предварительного
уплотнения
с
целью
повышения
производительности стадии измельчения иногда необходимо применять для тех
отходов, которые обладают низкой насыпной плотностью (например, отходы
пенопластов, пленочные обрезки и т.д.). Для уплотнения таких отходов используют
дисковые уплотнители, представляющие собой грануляторы с фрикционными
дисками, один из которых вращается, а другой неподвижен. Спекание и уплотнение
отходов происходит за счет теплоты трения, образующейся при вращении диска.
Для брикетирования черного металлолома используют пакетировочные
прессы. Особенность работы этих прессов в том, что прессование осуществляется
последовательно в трех плоскостях, в результате чего получают прочные
компактные брикеты. Пресс содержит камеру прессования с несколькими
плунжерами, гидравлическую аппаратуру с баком для масла, механизм загрузки
камеры.
На рис. 6 показана схема пресса для прессования отходов бумажной, легкой и
других отраслей промышленности производительностью 140 м3/ч загружаемого
материала объемной массой от 0 до 30 кг/м3.
Рис. 6. Схема пресса:
1 - упорная плита; 2 - выгрузка кип; 3 - загрузка отходов; 4 - привод; 5 – толкатель.
В настоящее время за рубежом широкое распространение получила сеть
перегрузочных станций, на которые от домовладений и предприятий обычными
мусоровозами привозится бытовой и промышленный мусор. На этих станциях мусор
разгружается в воронки прессующих устройств и откуда уже в значительно
уменьшенном объеме выталкивается в специальные металлические контейнеры.
Прессование отходов позволяет значительно сократить количество требуемого
автотранспорта, что особенно выгодно при перевозке отходов на большие
расстояния.
Прессование при высоких давлениях — один из способов улучшения условий
эксплуатации полигонов (свалок). Уплотненные отходы дают меньшее количество
фильтрата и газовых выбросов, при этом снижается вероятность возникновения
пожаров, эффективнее используется земельная площадь полигона.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 65 из 188
Лекция № 6
Тема: ПРОЦЕССЫ И УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
Часть II. Обогащение твердых отходов
План:
1. Гравитационное обогащение;
2. Магнитное обогащение;
3. Электрические методы обогащения;
4. Флотационное обогащение.
Обогащение обычно является подготовительной (промежуточной) стадией
между основными технологиями переработки твердых материалов и отходов и их
глубокой механической, химической и физико-химической переработкой с
получением конечной товарной продукции.
С целью улучшения качества твердых отходов как исходного сырья и
показателей его последующей глубокой переработки прибегают к их обогащению.
Оно позволяет отделить значительную часть пустой породы и примесей, повысив в
сырье и отходах концентрацию ценных компонентов. Химический состав
минеральной части при этом обычно не изменяется в отличие от последующих
процессов переработки, в которых минеральные компоненты отходов претерпевают
коренные химические и физические превращения.
Содержание ценных компонентов в сырье и отходах в ряде случаев может
увеличиться весьма значительно. Поэтому обогащение твердых отходов
существенно повышает техническую и экономическую эффективность их
использования, улучшает качество готовой продукции, ведет к сокращению
транспортных расходов, повышает эффективность природоохранных технологий.
В результате обогащения твердых отходов получают несколько продуктов:
концентраты, хвосты и промежуточные продукты.
Концентраты - продукты обогащения, в которых содержание полезных
компонентов выше, а вредных примесей ниже, чем в исходном сырье. Концентраты
получают название по преобладающему в них ценному компоненту, например:
железорудные, угольные, пиритные и т.д.
Хвосты - продукты обогащения, в которые переходят пустая порода,
вредные примеси и часть полезных компонентов отходов. Хвосты как отходы
конкретного технологического цикла могут быть в ряде случаев использованы в
других отраслях производства в качестве исходного сырья. Так, хвосты обогащения
руд черных и цветных металлов, в зависимости от химического и
гранулометрического состава, могут быть использованы как щебень, песок, мелкие и
крупные заполнители при производстве бетона, для получения керамики, других
строительных материалов.
Промежуточные продукты имеют содержание основных компонентов
меньшее, чем в концентрате, но большее, чем в исходных отходах. Их качество
всегда ниже требований к концентратам и выше допустимого для хвостов. При
малых количествах, качестве, близком к концентратам или хвостам, и при
экономической нецелесообразности дополнительной переработки промпродукты
объединяют с концентратами или хвостами. В ряде случаев промпродукты
подвергают дополнительному обогащению с целью разделения на кондиционные
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 66 из 188
концентраты и хвосты. Технологический процесс обогащения отходов
характеризуется рядом показателей, основные из которых перечислены ниже.
Выход концентрата и хвостов - их количество, выраженное в абсолютных
весовых единицах, в долях единицы или, чаще, в процентах от количества исходного
продукта.
Извлечение - выраженное в процентах отношение количеств компонента в
каком-либо продукте и в исходном отходе. Сумма извлечений компонента во все
продукты технологического процесса или операции составляет 100%.
Все методы обогащения можно разделить на:
 химические;
 термические;
 механические;
 комбинированные.
Химические и термические методы имеют ограниченное применение и в
основном используются в сочетании с традиционными механическими способами в
комбинированных технологиях. В последних извлекаемые компоненты переводят в
форму удобную для дальнейшего использования или обогащения (раствор, расплав,
газовая фаза, пульпа) механическими методами - ведущими в обогащении полезных
ископаемых. В них ценные компоненты и пустую породу разделяют в твердом
состоянии, используя различия в физических свойствах: плотности, магнитных,
электрических, смачиваемости, цвете и др. Наибольшее распространение получили
гравитационные, магнитные, электрические и флотационные способы обогащения
полезных ископаемых.
1 Гравитационное обогащение
Гравитационные методы обогащения полезных ископаемых построены на
различиях в скоростях падения или передвижения по наклонной плоскости
минеральных зерен неодинаковой плотности в жидкой или газообразной среде.
Последний случай менее распространен и нами не рассматривается, поскольку
процессы, имеющие здесь место, близки по сущности к воздушной сепарации.
Эффективность гравитационного обогащения (обогащения по плотности) возрастает
при увеличении разницы в ее значениях для минералов и жидкости.
Из многочисленной совокупности этих методов наибольшее распространение
получили:
 отсадка;
 обогащение на концентрационных столах и в тяжелых средах.
Отсадка осуществляется в вертикальной струе, а концентрация на столах - в
горизонтальной струе воды. В основе обогащения в тяжелых средах лежит процесс
седиментации.
На отсадку поступает классифицированный по размерам материал, что
повышает ее эффективность. Диапазон крупности зерен достаточно широк
(например, для углей – 100 - 0,5, для руд черных и цветных металлов – 50 - 0,25 мм).
При меньшей крупности материала отсадка недостаточно эффективна. Для
реализации данного способа применяют отсадочные машины, в которых используют
вертикальное движение водяной струи с переменным его направлением. Последнее
достигается либо изменением вектора перемещения самой воды по отношению к
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 67 из 188
неподвижному решету, на котором осуществляется отсадка, либо движением решета
вверх-вниз (рис. 1).
Рис. 1. Схема отсадочных машин с неподвижным (а) и с подвижным (б) решетом:
А - отсадочное корыто; Б – перегородка между решетным и поршневым
отделениями; В – поршень; Г – неподвижное решето;
Д – подвижное решето; Е – обрабатываемый материал.
В машине первого типа рабочее пространство разделено перегородкой на два
отделения: поршневое и отсадочное. При движении поршня вниз вода через сито
движется вверх и увлекает за собой частицы минералов. Более легкие из них
поднимаются выше, при обратном движении воды не оседают на сетку и
перемещаются в верхние слои. Как следствие повторяющихся движений поршня,
материал на решетке расслаивается по плотности с преобладанием более легких
частиц в верхних слоях. Самые легкие минералы (обычно - хвосты) удаляются с
током воды через сливной порог. Время от времени продукты отсадки послойно
снимаются с сита через окно в стенке решетного отделения или через отверстия
решета, на которое укладывается искусственная постель из более крупного, чем
отверстия, материала.
Производительность отсадочных машин, в зависимости от размера частиц и их
обогатимости, составляет 5 - 15 т/(м2·ч) площади решета. Частота пульсации не
превышает 600 мин-1.
На концентрационных столах обычно обогащают материал крупностью ~3 мм
с большой плотностью извлекаемого минерала (оловянные, вольфрамовые, золото- и
платиносодержащие руды).
Рабочую поверхность концентрационного стола (деку) покрывают
линолеумом, холстом, резиной или цементом. Дека имеет продольные нарифления
из деревянных планок и устанавливается с поперечным наклоном до 9 к горизонту.
Пульпа обогащаемого полезного ископаемого через боковой загрузочный ящик
с плоской струёй непрерывно вытекает на деку стола, которому сообщается
возвратно-поступательное движение в продольном направлении в виде
односторонних резких толчков с амплитудой 12 - 30 мм и частотой 220 - 280 мин-1.
Таким образом, каждая частица сносится потоком воды в направлении
перпендикулярном оси деки, а также под влиянием толчков продвигается вдоль
стола. Чем больше плотность частицы, тем дальше она при каждом толчке
перемещается вдоль стола. В результате обогащения материал располагается на
столе веером, причем минералы с разной плотностью сходят со стола в различных
его участках (наиболее тяжелые - в дальних от загрузочного ящика).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 68 из 188
Производительность столов зависит от крупности материала и при размере ~ 2
мм достигает 100 т/сутки. При отсадке и при обогащении на концентрационных
столах в качестве жидкой среды, в которой происходит разделение минералов,
используют воду (плотность 1 г/см3). Результаты обогащения удовлетворительны
при различиях в плотности воды и минералов не менее 1 г/см3.
При обогащении в тяжелых средах последние имеют гораздо большую, чем
вода, плотность. Для тяжелой среды ее подбирают так, чтобы она была выше, чем у
легкого минерала, но ниже, чем у тяжелого. В такой среде зерна легкого минерала
поднимаются на поверхность, а тяжелые частицы оседают на дно сосуда.
Однако тяжелые жидкости дороги, диапазон их плотности невелик, поэтому
они могут быть использованы для обогащения весьма ограниченного числа
материалов (углей, алмазных концентратов и т.п.). Более широкое применение
получили тяжелые суспензии - системы, состоящие из смеси тонкоизмельченных
тяжелых минералов или сплавов с водой. В качестве дисперсной фазы
(суспензоида), служащего утяжелителем, обычно применяют галенит PbS (плотность
7,5), магнетит Fe3O4 (4,2), барит BaSO4 (4), ферросилиций (6,5 - 6,8) с содержанием
кремния 15 - 18% и др. Степень измельчения суспензоида должна быть как можно
более высокой и в этом плане ограничивается лишь экономическими факторами,
составляя, например, для ферросилиция более 60% кл ~ 40 мкм. Объемное
содержание твердого в суспензии достигает 25%, что позволяет довести ее
плотность до 3,0 - 3,5 г /см3.
Основные достоинства метода:
 пригодность для разделения минералов с весьма малой (до 0,1 г/см3) разницей
в плотностях;
 необязательность классификации материала перед обработкой;
 высокие технологические показатели по сравнению с отсадкой;
 простота в аппаратурном оформлении и эксплуатации.
Недостатки метода - необходимость регенерации утяжелителя, часть
которого захватывается продуктами обогащения.
Для обогащения в тяжелых суспензиях используют различные типы конусных,
реечных и спиральных классификаторов с расходом суспензоида 150 - 800 г/т
обогащенного материала.
2 Магнитное обогащение
В том случае, если отходы содержат металлические включения, их обычно
пропускают через магнитный сепаратор (например, с движущейся лентой). В
магнитном поле, создаваемом с помощью электромагнитов, происходит отделение
магнитных металлов от органической части отходов.
Магнитное обогащение основано на различном поведении минералов в
постоянных магнитных или электромагнитных полях. Сила притяжения разных
минералов к магнитам неодинакова. Наиболее магнитно чистое железо. Если силу
его притяжения принять за 100, то для других сильно - магнитных минералов она
составит от 40 (магнетит) до 6,7 (ильменит, пирротин), для среднемагнитных - 0,40 1,82 (гематит, лимонит, сидерит и др.), а для слабомагнитных, к которым относится
большинство минералов цветных металлов, не превысит 0,37 (кварц, пирит, доломит
и т.п.). Поэтому в настоящее время магнитная сепарация является одним из
основных методов обогащения руд черных металлов, особенно магнетитовых. Она
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 69 из 188
применяется также для сортировки металлического лома, извлечения железной
фракции из бытовых и промышленных отходов.
Аппараты для магнитного обогащения называют магнитными сепараторами.
Их конструкции, предназначенные для крупнокусковых (120 - 150 мм) материалов,
работают в воздушной среде, и обогащение в них называют сухой магнитной
сепарацией. Сепараторы для мелких материалов (крупность менее 6 - 8 мм)
используют для обогащения как в воздушной, так и в водной (мокрая магнитная
сепарация) средах. Мокрая магнитная сепарация для мелких материалов дает лучшие
результаты и имеет преимущественное применение, так как в этом случае
исключается слипание фракций магнитных и немагнитных частиц между собой и
подавляется пылевыделение.
Магнитное обогащение проводят в различных типах сепараторов. Для
сильномагнитных железных руд применяют преимущественно барабанные
сепараторы сухого и мокрого вариантов обогащения. В первом случае аппарат
состоит из латунного вращающегося барабана, внутри которого помещают
неподвижные электромагниты. При прохождении руды через магнитное поле
сепаратора частицы с более высокими магнитными свойствами перемещаются по
траекториям, отличным от траекторий менее магнитных зерен, благодаря чему
происходит разделение частиц (рис. 2). При мокром обогащении отделению пустой
породы способствуют струи (ванна) воды, помогающие смыванию менее магнитной
пустой породы с барабана (ленты).
Рис. 2. Барабанный магнитный сепаратор
Удельная производительность магнитных сепараторов на крупном материале с
наибольшей магнитной проницаемостью может достигать 60 т/ч на 1м ширины
сепаратора.
3 Электрические методы обогащения
Электрическую сепарацию применяют для сыпучих материалов крупностью
до 5 мм, переработка которых другими методами малоэффективна (компоненты
близки по плотности, магнитным или физическими свойствам). В настоящее время
ее используют для обогащения и доводки гравитационных концентратов руд черных
и цветных металлов, в алмазной, стекольной, керамической промышленности, при
обогащении углей, формовочных песков и в других случаях. Методами
электрической сепарации обогащают только сухие материалы, поэтому данные
способы особенно перспективны в маловодных районах.
Эти методы основаны на разнице в поведении заряженных частиц в
электрическом поле или на заряженном электроде, обусловленной их различием в
электропроводности. Как известно, все тела по электропроводности делятся на
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 70 из 188
проводники тока, полупроводники и непроводники (диэлектрики). В случае
движения
по
заряженному
электроду
в
целом
электронейтральные
электропроводящие частицы отдают ему заряд противоположного знака и сохраняют
одноименный с электродом заряд. Последнее приводит к отталкиванию частицы от
электрода. Диэлектрик, напротив, взаимодействует с электродом частицами
противоположного знака, прилипает к нему.
Обычно электрод имеет форму заземленного вращающегося барабана,
лежащего в основе конструкции электростатического барабанного сепаратора,
схема разделения частиц в котором сходна с таковой для магнитных сепараторов.
При загрузке, например, сверху на вращающийся барабан частицы-проводники
отталкиваются от барабана и попадают в ближний бункер. Минералы-диэлектрики
прилипают к барабану и вращаются вместе с ним до скребка на противоположной
стороне барабана, где отделяются и поступают в дальний бункер.
Полупроводниковые частицы скапливаются в среднем бункере.
Основной принцип действия электрических сепараторов дополняют приемами,
усиливающими эффективность их работы. Один из них - снабжение частиц зарядом,
противоположным знаку заряда в барабане, еще до попадания на последний:
электризация трением (трибоэлектризаиия) на конвейерах, в кипящем слое и др. Для
улучшения разделения и увеличения траектории отклонения проводящих частиц
барабан
окружают электродом-сегментом с противоположным зарядом. Это
приводит к ионизации воздуха и зарядке частиц за счет коронного разряда. Такая
конструкция получила название коронно-электростатического барабанного
сепаратора. Для увеличения производительности барабаны можно располагать один
над другим (каскадно).
Помимо барабанов, электроды имеют форму пластин, камер, труб, лент, что
в сочетании с коронирующим электродом дает соответствующие названия
электрическим сепараторам: пластинчатый коронный, камерный коронный,
трубчатый коронный и ленточный коронный.
Наибольшее
распространение
получили
коронно-электростатические
барабанные сепараторы с производительностью по исходному питанию до 20 т/ч,
частотой вращения до 500 мин-1 и напряжением на электродах 20 - 50 кВ.
На рис. 3 показана принципиальная схема электрического сепаратора с
коронирующей системой для разделения цветных металлов и полимерных отходов.
Смесь, подлежащая разделению, подается на заземленный электрод - барабан 4,
который перемещает частицы в зону действия коронирующих электродов 6. В
результате частичного пробоя воздуха в межэлектродном пространстве образуются
ионы, которые передают заряд частицам металла и полимера. Металлические
частицы быстро разряжаются, отрываются от барабана и попадают в бункер 8.
Полимерные отходы сохраняют заряд длительное время и притягиваются к барабану
до тех пор, пока не счищаются с него щеткой 3, после чего попадают в бункер 7.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 71 из 188
Рис. 3. Принципиальная схема электрического сепаратора с коронирующей
системой: 1 – бункер; 2 - вибропитатель; 3 - щетка; 4 - вращающийся заземленный
электрод (барабан); 5 - источник высокого напряжения; 6 - коронирующие
электроды; 7, 8, 9 – бункеры.
Разработаны также индуктивные приборы, позволяющие удалять немагнитные
металлы в электромагнитном поле. В верхней части прибора расположена катушка
индуктивности, содержащая электромагнитное поле высокой
частоты.
Электропроводящие частицы изменяют это поле, и возникающий сигнал через
усилитель включает электромагнит управления заслонкой. Порция материала с
посторонними металлическими включениями удаляется из общего массопотока,
после чего заслонка возвращается в исходное положение. Производительность
индуктивных сепараторов при насыпной плотности отходов 500 кг/м3 достигает
8000 кг/ч.
4 Флотационное обогащение
Флотация - широко распространенный метод обогащения полезных
ископаемых и твердых отходов. Она основана на различиях в смачиваемости тех
или иных минералов.
Процесс флотации протекает по следующей схеме. Тонкоизмельченные
твердые отходы в виде пульпы с небольшим количеством специальных реагентов
насыщают воздухом. При этом поверхность смачиваемых частиц покрывается водой,
а на поверхности несмачиваемых частиц закрепляется пузырек воздуха,
вытесняющий с нее воду. Прилипшие к пузырькам воздуха частицы поднимаются
(флотируются) на поверхность и образуют пенный продукт, а смачиваемые частицы
остаются в пульпе и поступают на дальнейшую переработку или в отвал (хвосты).
Флотация материала пузырьками воздуха называется пенной флотацией.
Однако флотацию можно осуществлять не только пузырьками воздуха, но и
капельками масла (масляная флотация) и пленками несмачивающих жидкостей
(пленочная флотация). Наиболее распространена пенная флотация, рассматриваемая
далее.
Разделение минералов флотацией не зависит от их плотности. Так, медный
минерал халькопирит, плотностью 4,2 г/см3 флотирует, а кварц, плотностью 2,6 г /см
3
не флотирует и переходит в хвосты.
Процесс флотации можно регулировать, воздействуя на поверхность частиц
различными веществами, делающими ее более гидрофильной или гидрофобной,
усиливающими устойчивость пены, меняющими свойства системы. В зависимости
от выполняемых функций эти вещества (флотационные реагенты) делят на:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014





Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 72 из 188
собиратели;
пенообразователи;
депрессоры;
активаторы;
регуляторы.
Собиратели действуют на границе раздела минеральная частица - вода,
повышая гидрофобность твердой поверхности. Они делятся на анионные
(ксантогенаты), катионные (высшие алифатические амины) и аполярные (масляные).
Аполярные собиратели в настоящее время имеют ограниченное применение, но
используются в качестве пенообразователей.
Пенообразователи действуют на границе раздела жидкость-воздух и
относятся к поверхностно-активным веществам (ПАВ), уменьшающим
поверхностное натяжение, что облегчает образование более мелких воздушных
пузырьков в пульпе, замедляет их слияние в более крупные, т.е. способствует
образованию прочной и устойчивой пены. Наиболее распространены масляные
пенообразователи (сосновое и пихтовое масло) и высшие алифатические спирты.
Собиратели и пенообразователи редко позволяют выделить какой-либо один
минерал и обычно способствуют коллективной флотации группы минералов. Чтобы
получить ценный минерал в виде отдельного продукта, дополнительно применяют
другие реагенты в рамках селективной флотации.
Депрессоры (подавители) избирательно увеличивают смачиваемость
поверхности определенного минерала и препятствуют воздействию собирателей на
поверхность. В качестве подавителей более распространены цианиды, известь.
Активаторы, например медный купорос и серная кислота, восстанавливают
флотируемость депрессированных материалов.
Регуляторы применяют для создания среды с определенными физическими и
химическими свойствами, прежде всего оптимального рН, при котором возможно
наилучшее действие флотационных реагентов. Обычно для регулирования
щелочности или кислотности пульпы применяют известь, соду и серную кислоту.
Один и тот же реагент может принадлежать нескольким из указанных групп,
выполняя, например, одновременно роль собирателей и пенообразователей (многие
масла и органические растворимые соединения). Известь может быть и подавителем,
в частности для пирита, и регулятором.
Флотацию осуществляют в аппаратах, называемых флотационными
машинами. В зависимости от способа образования пузырьков и перемешивания
пульпы флотационные машины можно разделить на:
 механические (наиболее распространенные);
 пневматические;
 комбинированные (пневмомеханические).
В механических флотационных машинах воздух засасывается импеллером
через полую трубу, разбивается на мелкие пузырьки и равномерно распределяется по
всему объему пульпы машины.
В пневматических флотомашинах воздух подается в пульпу под давлением
через пористое днище ванны машины или через ряд узких трубок, опущенных в
пульпу открытыми концами.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 73 из 188
В пневмомеханических флотомашинах воздух подводят снизу под импеллер,
который разбивает его на мелкие пузырьки и равномерно распределяет по ванне.
Распространенные механические машины «Механобр» (рис. 4) имеют объем
камеры до 6,3 м3, производительность по потоку до 12 м3/мин. Длина машины,
состоящей из ряда камер, достигает 30 - 40 м.
Рис. 4. Двухкамерная прямоточная флотационная установка: а — поперечный разрез;
б — продольный разрез; 1 — отбойники; 2 — флотационная камера; 3 — вал
импеллера; 4 — воздушная трубка; 5 — электродвигатель; 6 — пеносниматель; 7 —
отверстия в статоре для внутренней циркуляции воды; 8 — статор; 9 — импеллер;
10, 11 — соответственно приемный и выпускной карман.
Из практики - флотации известно, что оптимальная плотность пульпы
составляет 25 - 35% твердого, крупность измельченного материала 0,3 - 0,5 мм,
расход реагентов собирателей и пенообразователей 10 - 200 г/т полезного
ископаемого, активаторов 50 - 1000 г/т, депрессоров и регуляторов 10 - 10000 г/т.
В результате флотации получают концентраты, содержащие несколько
извлекаемых минералов (коллективный концентрат) или по преимуществу только
один (селективный концентрат). Соответствующие схемы флотации получили
название коллективной и селективной схем.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 74 из 188
Лекция № 7
Тема: ПРОЦЕССЫ И УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
Часть III. Термические технологии и методы переработки
твердых и опасных отходов
План:
1. Характеристика термических методов переработки отходов;
2. Классификация и характеристика топочных устройств;
3. Барабанные печи;
4. Печи с псевдоожиженным слоем.
1 Характеристика термических методов переработки отходов
Термические технологии применимы для утилизации многих видов твердых,
растворимых, жидких и газообразных отходов. Их суть заключается в термической
обработке отходов высокотемпературным теплоносителем (контактным или
бесконтактным методом), которым могут быть продукты сгорания топлива:
плазменная струя, расплав металла или окисла, СВЧ-нагрев отходов. Продукты
терморазложения подвергаются окислению, другим химическим взаимодействиям с
образованием нетоксичных газообразных, жидких и твердых продуктов.
Термический метод, как правило, состоит из следующих стадий:
 предварительная, в том числе реагентная, обработка;
 высокотемпературная обработка и обезвреживание;
 многоступенчатая очистка газов;
 теплоиспользование;
 получение побочных органических (синтез-газ, жидкое топливо) или
минеральных продуктов (оксиды, цемент, минеральные соли и т. д.).
Термические методы обладают определенной универсальностью, так как
позволяют обезвреживать многие органические и неорганические соединения.
Процесс проходит при высоких температурах в окислительном или
восстановительном режиме с подачей воздуха, кислорода, водорода, других газов,
то есть возможно создание регулируемых параметров для обезвреживания многих
веществ, включая отравляющие вещества, пестициды, фреоны, диоксины и т. д.
Рассмотрим подробнее некоторые термические методы.
Общеизвестно, что в настоящее время остро стоит вопрос об уничтожении
ряда сильнодействующих ядовитых веществ - супертоксикантов, в том числе
пестицидов, запрещенных или пришедших в негодность. К категории
супертоксикантов относятся: РСВ (ПХБ – полихлорированные бифенилы),
запрещенные к использованию пестициды, химическое оружие и т.п. По
существующим нормативным документам для их уничтожения рекомендованы 2
технологии: захоронение и сжигание.
Захоронение на полигонах и в океанах не только дорого, но и опасно для
будущего.
Сжигание требует значительного расхода топлива, охлаждения и очистки
больших объемов газов (содержащих тяжелые металлы). Сжиганию не могут быть
подвергнуты смеси пестицидов неизвестного состава.
Проводились исследования различных методов жидкофазного окисления
пестицидов с использованием пероксида водорода, озона, УФ-облучения. Однако
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 75 из 188
эти методы не нашли широкого применения в промышленности из-за образования
вторичных загрязнителей и дороговизны.
В связи с этим происходит постоянный поиск новых способов, позволяющих
обезвреживать супертоксиканты до нетоксичных соединений с соблюдением всех
экологических требований (исключение из технологического цикла стадии
сжигания, обеспечение безотходности процесса, отсутствие вторичных
загрязняющих веществ).
Перспективным в этом плане является метод глубокого жидкофазного
окисления металлоорганических пестицидов в мягких условиях в среде окислителя,
генерируемого электрохимически. Данный метод объединяет несколько процессов:
 синтез окислительной системы, которая участвует в жидкофазном окислении
органических составляющих пестицида;
 анодное окисление и катодное восстановление части органических
фрагментов пестицида;
 осаждение металла на катоде.
Такие супертоксичные вещества, как полихлорированные дибензодиоксины
(ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифенилы (ПХБ) наиболее перспективно
уничтожать плазмохимическим методом.
За счет повышения температуры при помощи энергии электрической дуги до
2000-2500°С процесс разложения диоксинов завершается в течение 0,05-0,1с, что
позволяет уменьшить габариты реактора. Отсутствие разбавления продуктов
сгорания топочными газами снижает нагрузку на систему газоочистки и уменьшает
как размеры системы, так и абсолютный выброс вредных веществ в атмосферу.
Существующие системы плазмохимической утилизации отличаются главным
образом устройством плазмохимического реактора.
Плазменные методы позволяют создать передвижные установки по
переработке токсичных отходов. В настоящее время в мировой практике бытует
устойчивое мнение, что токсичные вещества I и II класса опасности, такие как
отравляющие вещества (исключая бинарные ОВ), пестициды, диоксины и др., могут
быть обезврежены только с помощью плазменных методов.
Высокие температуры, регулирование состава плазмообразующих газов,
давления позволяют проводить процесс со степенью переработки 99,9%.
Плазмохимический метод предпочтительно применяется для обезвреживания
трудногорючих и негорючих соединений.
Таким методом может обезвреживаться широкий класс токсичных и
особотоксичных веществ: органические, хлор-, фтор-, фосфор-, сероорганические,
металлоорганические, неорганические .
Принципы работы плазмохимической установки заключаются в следующем: в
струю низкотемпературной плазмы подается исходное вещество в жидком,
пастообразном или порошковом виде. При высоких температурах в реакторе
вещество разлагается до атомов, молекул, ионов и т. д. Благодаря регулируемому
составу плазмообразующего газа (водород, азот, воздух, кислород, пары воды)
образуются окислы, соединения галогенов с водородом, нейтральные молекулы и
атомы, то есть тот состав, который образуется в соответствии с
термодинамическими параметрами процесса. В отличие от сжигания отходов, в
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 76 из 188
смеси с топочными газами и воздухом, плазменный процесс строго регулируется по
давлению, температуре и составу газа.
Одним из необходимых условий плазменной технологии является процесс
закалки газа, то есть резкого уменьшения температуры газа во избежание
вторичного образования нежелательных соединений. Высокие температуры газа в
реакторе, закалка газов, системы нейтрализации, регенерации, фильтрации,
возможность остановить процесс в любой момент (выключив энергию при
минимальном последействии) делают эту технологию экологически безопасной,
хотя и энергоемкой. Для уничтожения 1 кг вещества необходимо затратить 0,53кВт·ч энергии.
В последнее время имеются разработки, где плазмохимический процесс
обезвреживания отходов производится с использованием ванны расплава (металла,
оксида). Образующиеся при терморазложении газы проходят через слой расплава.
Этим система позволяет увеличить давление в процессе, улучшить массогабаритные
и энергетические показатели. Однако она обладает меньшей экологической
безопасностью.
Высокотемпературное обезвреживание супертоксикантов на базе
ракетного двигателя. В результате конверсии ракетно-космической техники в
интересах экологии в Центральном НИИ машиностроения Российского
космического агентства под руководством академика А.И. Папуши отработана
высокотемпературная технология и создан промышленный модуль установки для
обезвреживания супертоксичных веществ (рис. 1).
Рис. 1 Технологическая схема высокотемпературной установки
на базе ракетного двигателя
Сущность технологического процесса базируется на термохимическом методе
преобразований обезвреживаемого вещества, включающего ряд последовательных
стадий:
 высокотемпературное разложение (Т=2000-3500°С);
 доокисление и химическое связывание элементов разложения;
 многозвенная
система
нейтрализации
и
улавливания
конечных
малотоксичных химических соединений.
По характеру физико-химических процессов реализуемый термический режим
занимает промежуточное положение между обычным сжиганием (Т<1500°С) и
плазменным обезвреживанием с характерным температурным уровнем порядка
десятков тысяч градусов. Этот рабочий диапазон позволяет устранить
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 77 из 188
принципиальный недостаток, присущий обычному сжиганию, выражающийся в
образовании высокотоксичных промежуточных соединений типа диоксинов. С
другой стороны, удается избежать основных недостатков плазменного метода,
связанных с чрезвычайной сложностью и дороговизной технологического процесса.
По комплексу экологических, энергетических и экономических показателей
отработанный технологический процесс позволяет приблизится к оптимальному
решению.
Технологическое воплощение установки осуществлено на принципах создания
ракетной техники, в связи с этим ее технический облик принципиально отличается
от мусоросжигательных печей или реакционных камер плазменного
обезвреживания, в которых основные процессы проходят по условной схеме
«горение в объеме». В созданной установке основные исполнительные органы
(камера сгорания РД, реакционная камера, абсорбер) расположены в
последовательной цепи и работают по схеме организации процессов в
высокоскоростном движущемся потоке. В качестве комплектующих элементов
использованы готовые узлы и агрегаты РД. Это позволило обеспечить
электронасыщенность, малые габариты и высокую степень автоматизации в
управлении созданной установкой. При производительности до 1 т/ч
обезвреживаемого вещества ее габариты составляют 6×1,8×1,5м.
Обезвреживанию подвергались основные виды (хлор-, фтор-, серо-,
фосфорсодержащих) токсичных соединений; ТХД (класс РСВ); пестициды: ГХЦГ,
ДДТ, дихлофос и карбофос, а также дизенфицирующая жидкость на фенольной
основе. По таким основным экологическим показателям, как систематические
результаты, получены уровни концентраций в выхлопных газах: НС1 - 14 мг/м3 при
допустимой норме [30 мг/м3]; HF - 0,14 мг/м3 [2 мг/м3], S02 - 30 мг/м3 [50мг/м3]; РН30,23 мг/м3.
Экологические показатели удовлетворяют наиболее строгим международным
нормам: НС1 - 14 мг/м (при допустимой норме 30 мг/м3), HF - 0,14 мг/м3 (2 мг/м3),
S02 - 30 мг/м3 (50 мг/м3).
Область применения: обезвреживание химического оружия, запрещенных к
использованию пестицидов, полихлорбифенилов и другого.
По результатам анализа проб поглощающего раствора и твердого осадка
концентрация диоксинов укладывается в допустимые нормативы.
Высокая производительность установки при соблюдении экологических
нормативов, ее экономичность, малые габариты, оснащенность готовыми узлами из
сокращаемого ракетного вооружения и другое открывают новые возможности в
решении самой острой и сложной проблемы современной экологии обезвреживании супертоксикантов. Предполагается создание следующих
разновидностей установок:
 по типам: мобильные установки и дооснащение стационарных комплексов;
 по назначению: уничтожение отравляющих веществ, обезвреживание РСВ и
пестицидов;
 по масштабу: малые, средние, крупные.
Огневое окислительное обезвреживание. Данный метод широко
применяется в России. Однако недостаточная проработанность систем очистки
отработанных газов и достижения европейских стандартов по нормативам выбросов
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 78 из 188
не дают основания считать эту технологию перспективной в будущем. Даже при
решении вопросов по очистке отработанных газов она может быть рекомендована
только для достаточно узкого класса органических соединений.
Пиролиз (деструктивная дистилляция) - это термическое разложение
вещества при отсутствии или недостатке кислорода. При обычном пиролизе ТБО
образуются следующие продукты:
 твердый обугливающийся остаток;
 жидкость, в состав которой входят органические кислоты;
 деготь;
 ароматические углеводороды;
 газовая фаза, содержащая водород;
 летучие углеводороды;
 оксиды углерода.
Материальный баланс реализованного варианта неплазменного пиролиза 1 т
ТБО при 870°С показывает, что твердый остаток составляет около 7 % исходной
массы, жидкая фаза - 40-45%, в газовую фазу поступает 40-50%. В соответствии с
данными анализа первичная газовая смесь состоит из водорода, монооксида
углерода, метана, этилена. Смесь этих газов - это топливо, содержащее 6930-10230
кДж/кг ТБО.
Применяя термин «пиролиз» к термическому преобразованию органического
материала, подразумевают не только его распад, но и синтез новых продуктов. Эти
стадии процесса взаимно связаны и протекают одновременно с тем лишь различием,
что каждая из них преобладает в определенном интервале температуры или
времени.
Пиролизу подвергают ТБО и близкие к ним по составу ПО, отходы пластмасс,
резины (в том числе автомобильные покрышки), другие органические отходы.
С санитарной точки зрения, процесс пиролиза обладает лучшими
показателями по сравнению с сжиганием. Количество отработанных газов,
подвергаемых очистке, намного меньше, чем при сжигании отходов. Объем
твердого остатка, получаемого по схеме высокотемпературного пиролиза, может
быть значительно уменьшен. Твердый остаток возможно использовать в
промышленности (сажа, активированный уголь и др.). Таким образом, некоторые
схемы пиролиза отходов могут быть безотходными.
Известно более 50 систем по пиролизу отходов, отличающихся друг от друга
видом исходного сырья (отходов), температурой процесса и конструктивными
решениями технологической схемы переработки сырья.
Высокотемпературный пиролиз по сравнению с другими методами имеет ряд
преимуществ:
 происходит более интенсивное преобразование исходного продукта;
 скорость реакций возрастает с экспоненциальным увеличением температуры,
в то время как тепловые потери возрастают линейно;
 увеличивается время теплового воздействия на отходы;
 происходит более полный выход летучих продуктов;
 сокращается количество остатка после окончания процесса.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 79 из 188
В США разработан метод высокотемпературного пиролиза ТБО. Он
характеризуется процессами распада и частичного окисления горючих компонентов,
а также плавлением инертных материалов при температурах до 1650°С. С помощью
этого метода можно обрабатывать, кроме бытовых, отходы мелких промышленных
производств, близкие по составу к бытовым отходам, а также старые автопокрышки,
обезвоженный осадок сточных вод, отходы медицинских учреждений и т. п.
ТБО и ПО могут быть загружены в установку непосредственно в том виде, в
каком они были доставлены с мест сбора, без предварительной обработки, за
исключением дробления громоздких предметов до кусков размером около 1 м.
Благодаря восстановительной атмосфере атомы серы, хлора, кислорода и азота
переходят в пиролизном газе в сероводород, хлористый водород, воду и аммиак. По
той же причине исключается образование диоксинов и фуранов в зоне реакции.
Пиролизный газ после очистки представляет собой высококачественный
отопительный газ, его можно использовать на угольных ТЭС, а пиролизное масло сырье для химической промышленности.
Пиролиз - один из наименее требовательных к исходному сырью и наиболее
доступных в финансовом плане методов.
Анализ известного опыта по пиролизу ТБО и опыта в области разработки и
проектирования плазменных процессов позволяет сформулировать a priori
некоторых принципы плазменного пиролиза ТБО:
 взаимодействие плазменного теплоносителя с ТБО должно протекать в
противотоке: сверху в реактор загружают ТБО, снизу подают распределенный
по сечению реактора поток плазмы; при таком режиме работы в нижней зоне
реактора происходит пиролиз ТБО, в верхней - сушка;
 для повышения теплопроводности сырья и удержания его в объеме
плазменного реактора ТБО следует предварительно брикетировать;
 в качестве энергоносителя на первой стадии используется сжатый азот: в
дальнейшем азот выдавливается из смеси с пиролизными газами и
возвращается на питание плазматронов;
 энергозатраты плазменного процесса приняты
— велики; при
производительности 200000 т/год мощность плазменного реактора должна
составлять 30 МВт, установленная мощность с учетом энергозатрат на
транспорт, освещение, вентиляцию и прочее увеличивается на 10% и
составляет 33 МВт, пиролизные газы после соответствующей очистки
сжигаются в газовой турбине; генерированная при этом электроэнергия
возвращается во внешнюю электросеть или используется на месте.
Другим направлением термических технологий является безокислительный
пиролиз. Преимущества пиролизного метода заключаются в следующем:
 возможность получения технологического газа, а в ряде случаев минерального продукта (сорбента);
 резкое сокращение затрат на систему очистки газов за счет снижения в 3-4
раза объема очищенного газа;
 использование полученного газа для технологических и бытовых целей;
 значительное уменьшение твердого остатка;
 экологическая чистота и безопасность процесса. Использование мощного
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 80 из 188
СВЧ-нагрева для этой технологии может снизить энергопотребление на
единицу объема перерабатываемого вещества, что дает возможность вместе с
плазменной технологией разрабатывать передвижные комплексы для
переработки токсичных отходов.
Газификация является термохимическим высокотемпературным процессом
взаимодействия органической массы или продуктов ее термической переработки с
газифицирующими агентами, в результате чего органическая масса или продукты
ее термической переработки обращаются в горючие газы. В качестве
газифицирующих агентов применяют воздух, кислород, водяной пар, диоксид
углерода, а также их смеси.
Процессы пиролиза отходов получили большее распространение, чем
газификация.
Метод паротермической деструкции. Перспективность метода заключается
в возможности создания высокоэффективных технологий переработки различного
рода органических отходов (пластмассовые отходы, осадки сточных вод, зоомасса и
пр.).
Процесс паротермической утилизации пластмассовых отходов происходит
следующим образом. В реактор подаются пластмассовые отходы. Одновременно
через пароперегреватель в реактор подается перегретый пар, который проходит
через слой дисперсного материала и отходы. Контактируя с паром и дисперсным
материалом, отходы нагреваются и расплавляются. Под действием тепла
происходит разложение отходов с образованием газообразных продуктов, которые
смешиваются с потоком пара и увлекаются им на выход из реактора. Смесь
газообразных продуктов и водяного пара подается в холодильник. В результате
охлаждения смеси образуется конденсат и несконденсировавшийся газ.
Данный метод представляется перспективным по следующим соображениям:
 создание эффективных экологически чистых технологий термической
переработки различных органических отходов в твердое, жидкое или
газообразное топливо;
 концентрирование продуктов разложения и доведение их содержания в
конечном продукте практически до 100 %;
 возможность перерабатывать по данному методу пластмассы, одним из
продуктов разложения которых является хлористый водород и сернистые
соединения;
 простота в осуществлении рециркуляции теплоносителя;
 получение исходных продуктов, которые могут быть использованы в качестве
сырья для производства пластмасс;
 высокая экономичность процесса, которая достигается как за счет
рециркуляции теплоносителя, так и за счет получения ценного химического
сырья;
 отсутствие вредных выбросов в окружающую среду, поскольку все вредные
вещества растворяются в конденсате и могут быть достаточно просто
обезврежены в растворе;
 высокая взрывопожаробезопасность процесса, обусловленная использованием
водяного пара.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 81 из 188
Термоселект не требует предварительной сортировки отходов и позволяет
устранять многие виды особых отходов, сочетая эти достоинства с довольно
доступной ценой. Мусор подается на гидравлический пресс. Далее спрессованные
отходы и отжатая из них вода попадают в горизонтальный канал. Объем
спрессованных отходов очень мал, за счет чего достигается хорошая
теплопроводность массы отходов и имеется полный контакт со стенками канала,
который снаружи обогревается синтез-газом до достижения температуры стенок
около 600С. Органическая составляющая отходов разлагается на оксид углерода,
углекислый газ, водород, смесь простейших углеводородов и твердый углерод.
Неорганическая часть мусора нагревается до 600°С. Брикеты, содержащие из
органики один углерод, а также образовавшиеся в канале газообразные продукты
реакций разложения, подаются в высокотемпературный реактор, где в присутствии
кислорода (в этом принципиальное его отличие от пиролиза) углерод и продукты
дальнейшего разложения при температуре до 200°С превращаются в богатый
энергией синтез-газ.
В верхней части реактора все оставшиеся органические вещества при
температуре около 1200°С разрушаются до атомного уровня независимо от состава
и молекулярной структуры; далее из них образуются СО и водород. Тяжелые
металлы, входящие в состав мусора, выносятся вместе с реакционным газом,
поэтому он подвергается сложной газоочистке. Не испаряющиеся при данной
температуре неорганические вещества либо плавятся, либо реагируют с кислородом.
Таким образом, в реакторе образуется расплав оксидов металлов со слоем
шлака наверху (минеральным расплавом). Металлический расплав выносятся в
реактор-гомогенизатор, а затем подвергается грануляции в водяной ванне,
минеральный расплав удаляется из зоны реакции отдельно от него. Стекловидный
гранулят минерального расплава со свойствами, идентичными свойствам
естественного минерала базальта, может найти применение в промышленности,
например при строительстве дорог; металлический гранулят подлежит утилизации в
тех отраслях промышленности, где не предъявляются высокие требования к
качеству металла.
Гидрирование не требует рассортированности мусора и более полно, чем
пиролиз и термоселект, использует материальный потенциал отходов. Кроме того,
разновидность гидрирования — гидрирующее ожижение — позволяет получать из
несортируемых смесей полимеров высококачественные бензин и дизельное топливо.
Метод гидрирования безвреден для окружающей среды, поскольку гетероатомы,
входящие в состав молекул полимеров, образуют в ходе реакции гидрирования
соединения с водородом, которые технически легко выделяются из смеси.
Обычно гидрирование - многоступенчатый процесс при температуре 300500°С и давлении 200-400 бар. Время превращения - от 15 мин до нескольких часов
в зависимости от состава исходного сырья. В результате образуются газовая фаза,
масляная фракция и твердый негидрирующийся осадок, включающий и
неорганические примеси, содержащиеся в отходах. Даже в случае, когда эта фаза не
может быть подвергнута утилизации, требуемый объем на захоронение сокращается
на 90% по сравнению с необработанными органическими отходами. Стоимость
данного метода довольно высока, но она частично компенсируется доходом от
реализации полученных продуктов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 82 из 188
Метод термического разложения ТБО в электродуговой печи. При высокой
температуре (1500-1700°С) в печи в результате интенсивного разложения горючих
составляющих образуются коксовый остаток и газ, содержащий в основном водород
и оксид углерода. Минеральная часть, состоящая главным образом из силикатов и
металлов, плавится и разделяется на металл и шлак. Оксид железа, содержащийся в
шлаке, вступает в реакцию с коксовым остатком, восстанавливается до металла и
образует оксид углерода. Восстановившийся металл непрерывно отделяется от
шлака. Полученный расплав состоит в основном из железа, других металлов и
кремния. Состав этой массы и количество электроэнергии, необходимое для ее
получения, зависят от количества и состава исходных материалов. Для нормального
протекания процесса необходимо регулировать подачу отходов в печь. В небольших
печах отходы следует предварительно измельчать. Шлаковый покров должен
постоянно перемешиваться с поступающими холодными отходами, что достигается
вращением мусороприемника печи.
Способ разложения отходов в электродуговой печи имеет ряд преимуществ
по сравнению с распространенными способами обезвреживания:
 цикл процесса замкнут;
 процесс является безотходным;
 при переплавке отходов полностью разрушаются все органические
соединения, уничтожается болезнетворная микрофлора;
 продукты, полученные при сжигании газа, содержат меньше вредных
примесей, чем газы мусоросжигательных установок.
Сжигание позволяет уменьшить объем отходов в 3-10 раз, использовать тепло
сгорания для отопительных целей и снижает загрязнение отходами воды и почвы.
Однако он уничтожает ценные компоненты, загрязняет атмосферу и дает достаточно
много (до 25%) золошлаковых отходов, которые затем подлежат захоронению на
полигонах.
Сжигание требует предварительной обработки ТБО. При разделении из ТБО
стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные так и немагнитные) и
дополнительно их измельчить. Для того чтобы уменьшить вредные выбросы из
отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание
неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным.
Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов
комплексной программы утилизации.
Сжигание позволяет уменьшить вес отходов, устранить некоторые
неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий,
привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную
энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.
Сжигание отходов в развитых странах производится в системах с тремя
наиболее распространенными типами печей - решетчатыми печами, вращающимися
барабанными печами и печами кипящего слоя.
2 Классификация и характеристика топочных устройств
Сжигание твердых и пастообразных отходов может осуществляться во всех
типах печей, за исключением барботажных и турбобарботажных. Наиболее широкое
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 83 из 188
применение получили факельно-слоевые топки. Топки для слоевого сжигания,
которые более других используются для сжигания твердых отходов (прежде всего
твердых бытовых отходов и их смеси с производственным мусором),
классифицированы по ряду признаков:
 способам подачи и воспламенения отходов;
 удаления шлака и др.
По режиму подачи отходов в слой различают топочные устройства с:
 периодической;
 непрерывной загрузкой.
По организации тепловой подготовки и воспламенения отходов в слое
различают топки с:
 нижним;
 верхним;
 смешанным (неограниченным) воспламенением.
По способу подвода к слою топлива (отходов) существуют схемы,
отличающиеся сочетанием направлений газовоздушного и топливно-шлакового
потоков:
 встречные (противоток);
 параллельные (прямоток);
 поперечные (перекрестный ток);
 смешанные.
Сжигание производится при температуре около 850°С. Каждая из ступеней
лестницы-решетки подвижна в горизонтальном и вертикальном направлениях, чем
обеспечивается переворачивание отходов, возможность притока кислорода, а также
продвижение массы отходов вниз по решетке. Шлаки после охлаждения и ряда
подготовительных операций утилизируются (например, в дорожном строительстве).
Отработанные газы после утилизации тепла проходят пылеочистку с последующей
двухступенчатой мокрой очисткой известковым молоком и доочисткой.
Пыль из фильтров и котельный пепел организованно размещаются на
полигонах вследствие высокого содержания в них токсичных веществ.
Многочисленные исследования горящего слоя топлива (методами зонометрии,
надслойного газового анализа, газообразования в слое, распределения температур в
слое) позволили условно разделить весь процесс в нем на три основных периода:
 подготовка топлива (отходов) к горению;
 собственно горение (окислительная и восстановительная зоны);
 дожигание горючих и очаговых остатков.
В зоне подготовки отходы прогреваются, из них удаляется влага и выделяются
летучие вещества, образовавшиеся в результате нагрева отходов. В кислородной зоне
происходит сгорание углерода кокса с образованием диоксида и частично оксида
углерода, в результате чего выделяется основное количество тепла в слое. В конце
кислородной зоны наблюдается максимальная концентрация CO2 и температура слоя.
Непосредственно к кислородной зоне примыкает восстановительная зона, в которой
происходит восстановление диоксида углерода, оксида углерода с потреблением
известного количества тепла. Заканчивается процесс горения выжиганием
озоленного кокса.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 84 из 188
Слоевые топки получили широкое применение для сжигания твердых бытовых
и близких к ним по морфологическому составу ПО.
Требуемые обработка и скорость движения слоя во всех зонах горения
наиболее просто достигаются при использовании механических ступенчатых
колосниковых, а также цепных решеток. В большинстве конструкций шуровка и
передвижение мусора происходят за счет движения ступеней наклонной решетки.
Подвижные ряды колосников каждой ступени наклонно-переталкивающей
решетки (рис.2а) совершают одновременные возвратно-поступательные движения в
направлении перемещения мусора. Частота движения, а также длина возвратнопоступательного движения колосников регулируются индивидуально для каждой
ступени.
Обратно-переталкивающая и каскадная решетки относятся к группе
переталкивающих с глубокой шуровкой слоя. Эти типы решеток имеют различное
конструктивное оформление. Обратно-переталкивающая решетка (рис. 2б) набрана
из чередующихся поперечных рядов подвижных и неподвижных колосников, причем
подвижные ряды колосников совершают возвратно-поступательные движения
навстречу спускающемуся слою. Решетка выполнена с наклоном в сторону
перемещения слоя.
Каскадные решетки выполняются горизонтальными либо с небольшим
наклоном в сторону перемещения отходов, или в противоположную сторону
(решетки с обратным наклоном). Перемещение отходов вдоль колосникового
полотна осуществляется за счет возвратно-поступательного движения колосников,
расположенных под острым углом к направлению перемещения слоя.
Рабочее полотно секторных решеток (рис. 2в) составлено из подвижных
колосников в форме сектора. Колосники набраны в ряды-секции. Попеременное
поворотное движение отдельных колосников вокруг опорной оси, проходящей через
вершины секторных колосников, обеспечивает продвижение отходов вдоль решетки.
Рис. 2. Схема наклонных колосниковых решеток:
а – наклонно-переталкивающая; б – обратно-переталкивающая;
в – опрокидывающая; г – желобная; д - валковая
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 85 из 188
В желобной решетке (рис. 2г) регулируются только число и длина ходов. Все
решетки, кроме ступенчатой опрокидывающей с гидравлическим приводом, имеют
механические приводы.
Шуровка и продвижение слоя осуществляются как движением частей
колосниковой решетки, так и разделением всего полотна решетки на части,
расположенные уступом, в местах перехода зоны подготовки к сжиганию в зону
сжигания, из зоны сжигания в зону дожигания. Такое разделение обеспечивает
интенсивное перемешивание мусора, но вызывает повышенный унос золы. Первую
часть расчлененной решетки называют подсушивающей, вторую — главной, третью
- дожигательной. На рис. 2д показана схема наиболее распространенной валковой
колосниковой решетки.
3 Барабанные печи
Барабанные печи - основной вид теплоэнергетического оборудования,
которое применяется для централизованного сжигания твердых, жидких и
пастообразных отходов.
Система сжигания состоит из вращающегося барабана с внутренними
стенками из огнеупорных материалов, где производится сжигание твердых и
пастообразных отходов, и камеры дожигания для окисления оставшейся в дымовом
газе органики и сжигания жидких отходов при температуре до 1300°С. Печь
нечувствительна к составу отходов при достаточной теплоте сгорания (в решетчатой
печи сжигание некоторых полимеров приводит к нарушению режима работы из-за
размягчения сырья и его прилипания к решетке) и к размеру кусков мусора, что
позволяет сжигать особые, а также больничные отходы. Данный тип печей имеет
хорошую очистку отработанных газов, однако к недостаткам этих печей относятся
высокая стоимость и большие тепловые потери.
Этими печами оснащены станции обезвреживания отходов. Основным узлом
барабанной печи (рис. 3) является горизонтальный цилиндрический корпус 1,
покрытый огнеупорной футеровкой 2 и опирающийся бандажами 6 на ролики 7.
Барабан наклонен под небольшим углом в сторону выгрузки шлака и в процессе
работы вращается со скоростью 0,8 - 2 мин-1, получая движение от привода 10 через
зубчатый венец 9. Во избежание продольного смещения барабана предусмотрены
ролики 8
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 86 из 188
Рис. 3. Схема барабанной печи: А - загрузка отходов; В – выгрузка золы (шлака);
С - дымовые газы; D - дополнительное топливо; Е - воздух; F - тепловое излучение;
1 - корпус барабанной печи; 2 - футеровка; 3 - разгрузочный торец;
4 - присоединительные сегменты; 5 - вентилятор; 6 - бандажи; 7 - ролики опорные;
8 - ролики боковые; 9 - зубчатый венец; 10 - привод; 11 - зона испарения воды;
12 - отходы; 13 - зона горения; 14 - зола (шлак).
Твердые и пастообразные отходы подаются в корпус печи с ее торца в
направлении стрелок А. В случае необходимости дополнительное топливо или
жидкие горючие отходы (растворители) распыливаются через форсунку (стрелка D),
повышая температуру внутри печи. В зоне 12 поступивший материал,
перемешиваясь при вращении печи, подсушивается, частично газифицируется и
перемещается в зону горения 13. Излучение от пламени в этой зоне раскаляет
футеровку печи и способствует выгоранию органической части отходов и подсушке
вновь поступившего материала. Образовавшийся в зоне 24 шлак перемещается к
противоположному торцу печи в направлении стрелки В, где падает в устройство для
мокрого или сухого гашения золы и шлака.
Газы, покидающие печь, могут содержать несгоревшие примеси, поэтому
обычно после барабанной печи в схеме установки (рис. 4) предусматривается камера
дожигания. Для очистки отходящих газов предусматриваются скрубберы или
электрофильтры.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 87 из 188
Рис. 4. Установка с барабанной печью:
1 - очистка газов; 2 -труба; 3 - камера дожигания; 4 - барабан;
5 - подача отходов; 6 – шлак.
4 Печи с псевдоожиженным слоем
Печи с псевдоожиженным (кипящим) слоем. Этот метод получил широкое
распространение для термического обезвреживания отходов.
Печи кипящего слоя применяются в основном для сжигания отходов с
большим содержанием полимеров. При их использовании необходимо однородное
измельчение отходов до размера частиц около 10 мкм и предварительное удаление
из сырья металлической фазы.
В печах с кипящим слоем продукт переходит во взвешенное состояние в
камере сгорания потоком воздуха, проходящим через слой сыпучего
(порошкообразного или дробленого) материала, не перемещаясь по направлению
этого потока.
Скорость газового потока должна быть достаточной для того, чтобы частицы
находились во взвешенном состоянии и вихревом турбулентном движении,
напоминающем поток кипящей жидкости.
В нагретом кипящем слое происходит интенсивный теплообмен между
частицами и газом. Теплопередача в кипящем слое в 4 раза выше, чем в
неподвижном.
На рисунке 5 показана принципиальная схема печи с кипящим слоем.
Вертикальный корпус печи 3, футерованный огнеупорным кирпичом, имеет
внизу газораспределительную решетку 8 провального или беспровального типа. В
процессе работы печи под решетку подается псевдоожижающий газ, обычно воздух.
Воздух приводит во взвешенное состояние зернистую загрузку, которая
распределяется на плотную фазу слоя 1 и разбавленную фазу 2.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 88 из 188
Рис. 5. Схема работы печи с псевдоожиженным слоем:
1 - плотная фаза ожиженного слоя; 2 - разбавленная фаза ожиженного слоя; 3 - печь;
4 - распыленный загруженный материал; 5 - камера; 6 - циклонный сепаратор;
7 -труба для возврата материалов; 8 - газораспределительная решетка.
Сверху на загрузку через форсунки или дозаторы подаются отходы.
Горение осуществляется в камере 5. Вода, попадающая в кипящий слой, почти
мгновенно испаряется. Турбулизованная раскаленная поверхность кипящего слоя с
движущимися во всех направлениях твердыми частицами не дает образовываться
крупным сферическим каплям, мгновенно разрушает их до мельчайших капель, что
значительно увеличивает суммарную поверхность испарения. Наличие крупных
частиц или слипшихся агломератов шлама создает условия для частичного горения
отходов, например нефтеотходов внутри слоя, так как они тонут в слое. Среднее
время существования крупных частиц составляет около 30 мин. Дымовые газы,
содержащие минеральные механические примеси, очищаются в циклоне 6. Выгрузка
пыли производится шнеком 7.
Печи кипящего слоя менее универсальны, чем барабанные и многоподовые и
требуют особых условий работы. Кроме того, эксплуатация печей с кипящим слоем
на нефтеперерабатывающих предприятиях привела к отрицательным результатам.
Главный недостаток состоял в том, что предварительно подогретый до 600°С слой
песка периодически остывал до 400 - 450°С. При такой температуре в слое песка
горение прекращалось, шли процессы крекинга и коксования, т.е. газификация
шлама, что приводило к образованию коксовых агломератов и закупориванию
кипящего слоя. В то же время при правильном выборе объекта обезвреживания и
соблюдении технологических режимов печи кипящего слоя работают надежно и
эффективно.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 89 из 188
Литература:
1. Майстеренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический
мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.
2. Плазмохимическая утилизация токсичных органических отходов / Я. И. Вайсман,
В.Г. Халтурин, В.Н. Коротаев, В.В. Карманов, А.И. Сорокин, Н.Ш. Гыйбадуллин.
Пермь: Пермский государственный технический университет, 2000.
3. Пат. 245941 ГДР, МКИ F 23 G 7/01. Способ и устройство для плазменного
пиролиза вредных и ядовитых веществ; Пат. 298459 Германия, МКИ F 23 G 7/00.
Плазмохимический реактор для уничтожения токсичных отходов; Пат. 4438706
США, МКИ F 23 G 7/04. Способ и оборудование для разложения отходов с
помощью плазменной технологии; Пат. 2083923 Россия, МКИ 6 F 23 G 7/06. Камера
дожигания отходов.
4. Игнатович Н.И., Рыбальский Н.Г. Что нужно знать о твердых бытовых отходах? //
Экологический вестник России 1998. № 2.
5. Пат. Республики Беларусь. Способ переработки пластмассовых отходов //
Журавский Г.И., Мулярчик В.А., Марченко В.А. и др. №1827-01 от 25.03.94.
6. Черп О.М., Винниченко В.Н. Проблема твердых бытовых отходов: комплексный
подход. М.: Эколайн, EC0L0GIA, 1996.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 90 из 188
Лекция № 8
Тема: УТИЛИЗАЦИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ТВЕРДЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (Часть I)
План:
1. Сбор, сортировка и подготовка отходов к переработке;
2. Утилизация металлоотходов.
Специалисты полагают, что большая часть всех бытовых, промышленных и других
отходов представляет собой ценное сырье, которое вновь может быть использовано в
соответствующих отраслях народного хозяйства.
Однако одно дело переработать и использовать раздельно собранные отходы (макулатуру,
тряпье, металлы) и ненужные предметы, другое - извлечь и очистить уже попавшие в мусор.
Рассортировать механизированным способом мусор на все (или хотя бы на основные) входящие в
него фракции - дело далеко не простое, требует разработки специального, весьма сложного
оборудования. На наиболее совершенных зарубежных заводах по обработке мусора
предусматривается комплексное извлечение основных ценных составляющих.
Технология включает:
- аэросепарацию мусора;
- электромагнитную сепарацию;
- компостирование и другие процессы.
Из мусора извлекают черный металл, бумагу, пластмассу, органическое вещество.
Органическое вещество затем разделяется. Часть органики с высоким содержанием кормовых
веществ, овощей, фруктов, хлеба и т.д. перерабатывается в корм для скота. Из остальной
органики изготавливают компост. Около 50% исходного мусора, который нельзя использовать
как вторсырье или для компостирования, сжигается.
1 Сбор, сортировка и подготовка отходов к переработке
Проблематичность промышленной переработки ТБО состоит, прежде всего, в
том, что этот вид отходов имеет сложный морфологический состав. Пока нет
рациональной технологии переработки столь разных по своему составу материалов,
содержащихся в ТБО, в одном технологическом процессе, а разделение смеси
различных компонентов на составляющие на полигонах и свалках практически
невозможно.
Наиболее рациональным решением проблемы твердых бытовых отходов могла
бы быть организация селективного сбора или хотя бы грубая предварительная
сортировка перед их сжиганием или компостированием. Еще лучшей была бы
технология комплексной переработки ТБО, предполагающая, в том числе,
предварительную сортировку отходов с последующим сжиганием горючей фракции
и утилизацией выделяемой при этом теплоты, компостированием, по возможности,
органической фракции и переработкой остальных отходов, включая отходы
сжигания. Следует отметить, что масштабы использования технологии комплексной
переработки ТБО в мире пока незначительны.
Значительное развитие в мире получила технология селективного сбора
компонентов ТБО: стекла, макулатуры, полимерных и металлических бутылок и
банок, пищевых отходов. В Германии, существует двойная система удаления ТБО и
отдельно отходов упаковки. Селективный сбор таких отходов осуществляют в
специальные контейнеры, расположенные в местах сбора ТБО, в жилых районах, у
магазинов, торговых точек, в зонах отдыха. Даже стеклотару из белого и темного
стекла собирают в различные контейнеры. Существует система приемных пунктов, в
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 91 из 188
том числе автоматов, для приема металлических банок на платной основе (возврат
залоговой цены).
В Германии с 1985 года проводят раздельный сбор органических бытовых
отходов, которые затем компостируют и бесплатно распределяют среди населения.
Это позволило сократить массу сбора отходов для захоронения на 25%. Обеспечена
также повторная переработка 44% белой жести, содержащей олово, используемой
для консервирования продукции.
В большинстве европейских стран предварительную сортировку твердых
бытовых отходов (ТБО) проводит население. Для раздельного сбора пластмассовых
отходов, стеклотары, пищевых отходов устанавливают контейнеры, населению
выдают специальные мешки, ящики. Вывоз отходов осуществляется предприятиями
коммунального хозяйства или перерабатывающими предприятиями.
В Казахстане система сортировки отходов населением практически не
действует. В населенных пунктах в жилых зданиях выше пяти этажей предусмотрено
строительство мусоропроводов. Для приема бытовых отходов используют
передвижные и стационарные контейнеры емкостью от 0,1 до 0,8 м3. Для
контейнеров также оборудуют заасфальтированные или забетонированные площадки
на открытом воздухе.
Первой стадией переработки бытовых отходов является измельчение. Для
этого используют молотковые, ножевые дробилки, ударно-отражательные мельницы,
рифленые вальцы. Для фракционирования применяют барабанные и вибрационные
сита. Далее проводят сепарацию отходов. Лучше всего разработаны процессы
выделения из бытовых отходов металлолома и макулатуры. Сепарацией и
последующим использованием других компонентов отходов можно значительно
повысить экономическую целесообразность процесса. На сепарацию отходы
поступают после предварительного измельчения. При переработке бытовых отходов
используют мокрый и сухой методы сепарации.
При сборе отходов необходимо сразу же их сортировать. Рассортированные
отходы из контейнеров легко подвергаются переработке. Например, в 1985 году выпуск
бумаги и картона из вторсырья в Англии составил 55%, ГДР – 50%, Египте – 97%, а в СССР всего
27% от общего выпуска этой продукции.
Аналогично решаются задачи по переработке промышленных отходов (ПО),
например сбор и переработка отходов металлов. Эффективность использования лома
и отходов металлов зависит от их количества и качества заготовленного лома.
Обработку ПО целесообразно проводить в местах их образования, так как:
 сокращаются затраты на погрузочно-разгрузочные работы;
 снижаются безвозвратные потери при их перевалке и транспортировке;
 высвобождаются транспортные средства.
Критерием определения целесообразности переработки отходов в местах их
образования является количество и степень использования отходов в производстве.
Основными направлениями ликвидации и переработки твердых промышленных
отходов (кроме металлоотходов) являются:
 вывоз и захоронение на полигонах;
 сжигание;
 складирование и хранение на территории промышленного предприятия до
появления новой технологии переработки их в полезные продукты (сырье).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 92 из 188
Основные операции первичной обработки металлоотходов:
 сортировка;
 разделка;
 механическая обработка.
Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов.
Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая
обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах.
Пакетирование отходов организуется на предприятиях, на которых образуется 50 т и
более высечки и обрезков в месяц. Каждая партия должна сопровождаться
удостоверением о взрывобезопасности и безвредности. Стружку перерабатывают на
пакетирующих
прессах,
стружкодробилках,
брикетировочных
прессах.
Брикетированию (окускование механическим уплотнением на прессах, под молотком
и других механизмах) подвергается сухая и неокисленная стружка одного вида, не
содержащая посторонних примесей с длиной элемента до 40 мм для стальной и 20
мм для чугунной стружки. Прессование вьюнообразной стружки целесообразно
проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость
выполнения таких подготовительных операций, как дробление, обезжиривание,
отбор обтирочных материалов и мелких кусков металла.
2 Утилизация металлоотходов
Экономический эффект использования металлоотходов в качестве вторсырья
металлургический промышленности очевиден. 1 тонна чугунного или стального
лома может сберечь народному хозяйству: 3,5 т минерального сырья; 2 т железной
руды; 1 т кокса; 0,5 т известняка при снижении удельного расхода энергии на 75 80% и воды на 40%. В итоге 1 т стали выплавленной из отходов, примерно в 20 раз
дешевле стали, полученной из руды. В то же время помимо защиты литосферы
сокращается количество загрязняющих веществ в атмосферу и гидросферу на 75 80%. Поэтому и не удивительно, что в зарубежных странах широко используется
металлолом. Еще в 1975 году в США использовалось свыше 60 млн.т металлолома, в
ФРГ – около 20 млн.т, Англии – 15 млн.т, Японии – 36 млн.т. Доля металлолома в
шихте сталеплавильных печей в 1972 году в США составила 46%, ФРГ – 40%,
Англии – 50%, Италии – 58%, Франции – 31%, Японии – около 35%. В советской
металлургии тех времен черные металлы составляли более 48% шихты, при
производстве стали в электропечах – более 90%. В настоящее время использование
металлолома в металлургии значительно возросло из-за сложностей в экономике.
На предприятиях, где образуется большое количество металлоотходов,
организуются специальные цехи (участки) для утилизации вторичных металлов.
Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав,
используют без предварительного металлургического передела.
В машиностроении разработка малоотходных технологических процессов
связана прежде всего с необходимостью увеличения коэффициента использования
металла. Естественно, что это увеличение дает не только технико-экономические
выгоды, но и позволяет уменьшить отходы и вредные выбросы в окружающую
среду.
Сравнительно новым технологическим процессом в литейном производстве
является использование быстротвердеющих формовочных смесей. Этот процесс, при
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 93 из 188
котором происходит химическое затвердевание форм и стержней, прогрессивен не
только в технологическом, но и в санитарно - гигиеническом отношении вследствие
значительного сокращения пылевыделения. Коэффициент использования металла
увеличивается при таком литье до 95 - 98%.
Предложена технология изготовления разовых литейных форм без
использования формовочных смесей с органическими связующими. Увлажненный
водой песок формируется и затем быстро замораживается жидким азотом.
Полученные в таких формах отливки из чугуна и цветных сплавов имеют хорошую
структуру и гладкую поверхность.
Одним из видов технологических потерь в кузнечно-прессовых цехах является
угар металла, достигающий 5% массы загружаемого в печь материала. Угар
повышается с увеличением продолжительности нагрева, поэтому для сокращения
потерь необходимо интенсифицировать процесс нагрева, устанавливая его
оптимальный режим в соответствии с конструкцией нагревательного оборудования и
формой заготовки.
Другим видом технологических потерь металла при его нагреве является
окалина, возникающая в результате окисления поверхностного слоя металла. При
пламенном нагреве потери металла от окалины составляют ~ 3% массы заготовки.
Особенно толстый слой окалины образуется при неравномерном нагреве.
Эффективными способами борьбы с угаром и образованием окалины являются
нагрев заготовки в защитной безокислительной среде, а также контактный и
индукционный нагрев, позволяющий снизить потери металла до 0,5%. Для
уменьшения образования окалины используется нагрев в нейтральной среде токами
высокой частоты.
В термических цехах целесообразно применять нагрев деталей в ваннах, что
предотвращает окисление и обезуглероживание поверхностного слоя стальных
деталей. При этом масляные ванные предпочтительнее свинцовых, загрязняющих
атмосферу аэрозолем свинца. Заменив в нагревательной ванне минеральное масло
расплавом селитры, можно снизить потребление и сброс нефтепродуктов.
Рис. 1. Схемы циркуляционных установок:
а – камерная муфельная; б – шахтная
муфельная;
в – камерная безмуфельная; г – шахтная
мезмуфельная.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 94 из 188
При термической обработке металлов большой практический интерес
представляют новые производственные методы, основанные на проведении
процессов в замкнутых объемах с экономичным расходом исходных составляющих и
без выделения продуктов реакции в окружающую среду. Например,
циркуляционный метод диффузионного насыщения металлов и сплавов одним и
несколькими элементами с использованием специальных установок (рис. 1), в
которых рабочее пространство герметично, а разовый поток создается реверсивным
вентилятором. В отличие от прямоточного газового метода, при котором происходит
выброс вредных веществ в атмосферу, циркуляционный метод обеспечивает
безвредность техпроцесса химико-термической обработки.
Прогрессивный процесс ионного азотирования (рис. 2) по сравнению с печным
обладает большей экономичностью, повышает коэффициент использования
электроэнергии, нетоксичен и отвечает требованиям защиты окружающей среды.
В области обработки материалов резанием большой интерес представляет
универсальный метод — иглофрезерование. При иглофрезеровании не образуется
пыли, этот метод позволяет заменить такой неприятный химический процесс, как
травление.
Рис. 2. Схема электропечи ионного азотирования:
1,2 - нагревательные камеры; 3 – подвеска с деталью; 4 – термопара;
5 – обрабатываемые детали; 6, 7 – разъединитель; 8 – тиристорный источник
питания; 9 – блок измерения и регулирования температуры;
10 – газоприготовительная установка; 11 – вакуумный насос
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 95 из 188
На шлифовальных и заточных операциях перспективно применение алмазноабразивных инструментов и кругов из синтетического материала — эльбора, что
способствует уменьшению количества абразивного шлама и удлиняет сроки замены
смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), содержащих вредные вещества (нитриты
и др.).
Уменьшению
загрязнения
воздушного
бассейна
способствует
совершенствование методов окраски машин. При обычном способе окраски
распылением пневматическими краскораспылителями потери краски, загрязняющей
воздух, составляют 40 - 60%. Получивший широкое распространение способ окраски
в электростатическом поле позволил свести непроизводительные потери
лакокрасочных материалов к минимуму, одновременно существенно повысив
санитарно-гигиенические показатели процесса. Сущность метода заключается в том,
что распыленная краска подается в электростатическое поле высокого напряжения с
отрицательным потенциалом на электродных сетках и положительным на изделии.
Частицы краски, несущие отрицательный заряд, притягиваются к изделию. Способ
окраски в электростатическом поле легко поддается автоматизации.
Другим направлением снижения вредного влияния процесса окраски на
атмосферу является уменьшение токсичности применяемых материалов.
Лакокрасочные материалы, содержащие органические растворители, заменяются
водорастворимыми материалами.
На автомобильных заводах процесс травления поковок в растворе серной
кислоты полностью заменен очисткой поковок от окалины стальной дробью в
дробометных барабанах непрерывного действия и в проходных дробометных
камерах. Это дало возможность прекратить сброс в отстойники отработанной
серной кислоты и железа, а также уменьшить объемный расход технической воды на
10000 м3/год.
В прокатном производстве в последние годы получили широкое
распространение так называемые деталепрокатные станы (зубопрокатные,
винтовой прокатки в винтовых камерах, поперечно-винтовой, клиновой и др.),
позволяющие отказаться в ряде случаев от дальнейшей металлообработки и
сэкономить металла на 10 - 35% по сравнению с резанием.
Порошковая металлургия позволяет создавать материалы и изделия с особыми,
часто уникальными составами, структурой и свойствами, а иногда вообще
недостижимыми при других техпроцессах. При этом обеспечивает значительный
экономический эффект за счет потерь материалов до 5 - 7%. Для сравнения отметим:
при металлообработке литья и проката часто теряется в стружках до 60 - 70%
металла.
В подшипниковой промышленности разработана и внедрена технология
использования шлифовального шлака для производства колец подшипников
методами порошковой металлургии, что позволяет получать ежегодную экономию
до 70 000 т качественного порошка легированной стали.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 96 из 188
Лекция № 9
Тема: УТИЛИЗАЦИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ТВЕРДЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (Часть II)
План:
1. Утилизация макулатуры;
2. Утилизация и переработка древесины;
3. Переработка органических отходов.
1 Утилизация макулатуры
Основными видами продукции, изготавливаемой с использованием макулатуры
как в СНГ, так и за рубежом являются тароупаковочные виды бумаги и картона,
санитарно-гигиеническая и газетная бумага, писчепечатные виды бумаги, обойная
бумага. Кроме того, макулатуру широко используют при производстве некоторых
строительных материалов, в частности, мягких кровельных и изоляционных
(пергамин, толь, рубероид) и плиточных облицовочных материалов. Все более
широкое развитие получают малые предприятия по производству из макулатуры
бугорчатых прокладок для яиц, заменяющих целлюлозу полуфабрикатов,
волокнистых плит, эковаты и др. Например, для производства бугорчатых прокладок
макулатуру замачивают и распускают в воде на волокна, из полученной суспензии
под вакуумом формуют прокладки, которые затем подвергают сушке. Такая
технология не требует сложного оборудования, больших производственных
площадей и характеризуется сравнительно невысоким расходом энергии. Типовая
установка позволяет получать из 350 т макулатуры 5 млн. прокладок в год.
Воздействие установки на окружающую среду заключается в образовании сточных
вод (до 40 м3 сутки), чистота которых зависит, в свою очередь, от степени
загрязненности использованной макулатуры.
Для облицовки стен, потолков, перегородок жилых, производственных и
складских помещений, а также изготовления тары из макулатуры производят
волокнистые плиты. Технология производства из макулатуры волокнистых плит
включает в себя роспуск макулатуры в воде на волокна, отлив ковра, прессование
плит и обрезку их по периметру. Обрезки и бракованные плиты снова применяют в
производстве. Вода для роспуска макулатуры может быть использована
многократно; данная технология не предполагает образования сточных вод и может
рассматриваться как экологически чистая и практически безотходная.
Производство теплоизоляционных материалов с использованием макулатуры
может быть осуществлено либо по "мокрому ", либо по "полусухому" способам.
Мокрый способ заключается в роспуске макулатуры в воде, введении легкого
пористого наполнителя (перлит, вермикулит), клеевых добавок, последующих
отливе плит и их сушке. Как и при производстве волокнистых плит, сточные воды
отсутствуют. Технология безотходная, экологически чистая.
По полусухому способу теплоизоляционный материал изготавливают из
макулатуры с использованием в качестве наполнителя цемента или гипса (от 20 до
35%). Сточные воды отсутствуют. Технология проста в применении и базируется на
легкодоступном отечественном оборудовании. Из 600 т макулатуры за год
установка, занимающая производственную площадь 250м2, позволяет выпускать
2000 м плит/год.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 97 из 188
Лишь в крайне незначительных объемах подвергают пока утилизации
влагопрочные отходы бумаги и картона, такие как ламинированная бумага для
упаковки молочных продуктов и соков, пропитанные смолами бумага и картон,
пропитанные нефтепродуктами бумага и картон, кожкартон и др. В то же время
разработана безотходная и экологически чистая технология переработки отходов
ламинированной бумаги для упаковки молочных продуктов и соков.
Основными перспективными направлениями вовлечения макулатуры и других
картонно-бумажных отходов в хозяйственный оборот, рекомендуемыми для
широкомасштабного внедрения, являются:
- сбор, сортировка и поставка макулатуры заготовительным организациям или
предприятиям - переработчикам;
- организация малых предприятий по производству волокнистых плит, литьевых
изделий или теплоизоляционных материалов, облицовочных плит.
2 Утилизация и переработка отходов древесины
Отходы древесины широко используют для изготовления товаров культурнобытового назначения и хозяйственного обихода (мебель, посуда, спортинвентарь,
игрушки и т.п.), изготовляемых главным образом методом прессования.
Технологический процесс прессования изделий из отходов древесины –
приготовление прессмассы, из измельченной древесной массы и клеевого раствора
(смола с отвердителем) и прессования в пресс-формах. Кроме того, переработанные
древесные отходы применяются в производстве древесностружечных плит,
корпусов, различных приборов. Отходы древесины – обрезки, опилки, стружки, тара –
могут быть использованы для производства технологической щепы и древесных плит
(древесностружечных и древесноволокнистых), фанеры и картона. Один м3
древесностружечных плит эквивалентен 3,6м3 деловой древесины, 1м3 клееной
фанеры – 5м3, 1т картона – 14 м 3.
Значительную часть кусковых древесных отходов производства (отходы
лесозаготовки, лесопиления и деревообработки) традиционно используют в
производстве древесностружечных плит, а отходы бывшей в употреблении
древесины (в основном деревянная тара) применяют с добавлением минеральных
вяжущих для производства арболита. Однако доля расходуемых на эти цели
древесных отходов как кусковых, так и мягких (стружка, опилки) все еще остается
низкой. Древесина является горючим материалом, поэтому ее отходы могут
использоваться как местное топливо. Распространенным является применение
древесных опилок как средства, улучшающего структуру почвы, а также в качестве
поглотителя масло - и нефтепродуктов при уборке территорий и помещений.
В последние годы разработан ряд новых технологий переработки древесных
отходов, к которым относятся производства:
 топливных брикетов;
 плит типа ДСП;
 производство бруса;
 стеновых камней и теплоизоляционных материалов;
 облицовочных плит.
1. Для получения топливных брикетов древесные отходы измельчают до
размеров 3 - 5 мм и менее, измельченный материал сушат и прессуют под давлением
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 98 из 188
50 - 100 атм и при температуре до 200°С. При этих условиях древесина переходит в
пластифицированное
состояние.
Для
прессования
используют
торфобрикетировочные, винтовые и поршневые прессы. Примерная мощность
установки составляет 5000 т/год. За рубежом брикетирование древесных отходов
широко распространено, в СНГ пока аналогичные производства весьма редки.
Это направление перспективно с точки зрения возможности получения
альтернативного вида топлива, пригодного для применения в небольших хозяйствах.
2. Для изготовления древесностружечных плит (ДСП) используют древесную
стружку или же измельчают до получения стружки кусковые древесные отходы.
Стружку сушат, смешивают с синтетическим связующим и прессуют плиты при
температуре 150°С. Мощность типового производства - 1000 т/год или 100 тыс.м2
плит/год.
Разработан ряд композиций плит, позволяющих использовать влагопрочные
отходы бумаги и картона, такие, например, как ламинированные отходы упаковки
молока. Оборудование для производства таких плит выпускает отечественная
промышленность.
3. Разработана технология производства бруса с использованием древесных
отходов и бишофито-магнезиального связующего. Древесные отходы измельчают,
смешивают их со связующим, после чего брус получают экструзией на винтовом
прессе. Мощность установки составляет от 4 до 15 тыс. м3 бруса в год. Достоинством
технологии является простота и эффективность производства, недостатком использование дорогостоящего магнезиального вяжущего.
4. Производство стеновых камней заключается в смешивании измельченных
древесных отходов с минеральным вяжущим (гипс, цемент) и формировании
стеновых блоков (200×200×400мм) с их последующей выдержкой. В зависимости от
степени прессования при формовании и содержания связующего возможно либо
получение материала с повышенными теплоизоляционными свойствами, но
меньшей прочности, либо материала более высокой прочности, но с худшими
теплоизоляционными свойствами. Материал предназначен для малоэтажного
строительства, кладки перегородок внутри помещений и т.д. Производительность
таких установок колеблется в широких пределах от 300 до 10000 м3 блоков в год.
5. Производство облицовочных плит на основе древесных отходов возможно с
использованием:
 минеральных связующих;
 без связующего;
 с применением термопластичных полимеров.
Технология производства плит с использованием минеральных вяжущих (в
основном цемента) - цементно-стружечных плит (ЦСП) заключается в подготовке
древесных отходов, смешивании их с цементом, прессовании плит, выдержке
последних, обрезке и складировании плит. Мощность производства составляет от 20
до 200м3 плит в сутки. Необходимая площадь для производства мощностью 200м3
плит в сутки составляет 9700м2, установленная электрическая мощность - 2460 кВт,
расход воды -17000м3, расход пара - 28000т/год, следовательно, данная технология
является в достаточной степени материало- и энергоемкой. К ее достоинствам
следует отнести и то, что получаемые плиты не содержат токсичных добавок.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 99 из 188
Технология прессования плит без связующего заключается в измельчении
отходов, их сушке и последующем прессовании при температуре 180 - 220°С.
Получаемый материал отличается высокой плотностью. Основное направление
использования таких плит - изготовление паркетных полов. Мощность производства
-15тыс.м2 плит в год. Необходимая производственная площадь -100м2, установленная
мощность - 150кВт. Получаемые плиты нетоксичны, однако себестоимость их
изготовления достаточно высока.
Технология производства древесно-полимерных плит основана на
использовании мягких древесных отходов (стружки, опилок, дробленки) и отходов
термопластичных полимеров (полиэтилена, полистирола, полипропилена,
поливинилхлорида и др.) и отходов изделий из них. Технология включает в себя
стадии измельчения отходов, их смешивания и последующего формования. Она
практически безотходна. Мощность установки по исходному сырью - 50 т/год (170 т
- древесных отходов, 80 т - полимерных отходов) или 50 тыс.м2 плит в год.
Переработка древесины
Древесную кору можно использовать как удобрение. Для этого ее
предварительно измельчают до частиц размером 5-10мм смешивают с
минеральными азотсодержащими добавками и формируют компостные бурты.
Основные добавки - аммиачная вода и суперфосфат. Ионнообменные фильтрующие
свойства коры позволяют использовать ее в виде фильтрующего материала,
например, на фильтрах для осветления сточных вол. Кора может служить сырьем
для получения дубильных веществ.
Отработанную щепу из пневого осмола - отход канифольно-экстракционного
производства - используют для выработки целлюлозы.
В гидролизной промышленности из древесных опилок производят спирт,
дрожжи и фурфурол. Вторичный отход - лигнин — сжигают или компостируют.
Кислотный шлам служит сырьем для производства селена, используемого в
приборостроительной, радиотехнической и других отраслях промышленности.
Сучки, непровар, отходы тонкого сортирования подвергают размолу и
получают оберточную бумагу и древесно-волокнистые плиты.
Избыточный активный ил, скоп или шлам-лигнин находят применение в
производстве тарного картона, а также в качестве кормовых добавок и удобрения.
Результаты вегетационных и полевых исследований показали, что активный ил
является быстродействующим удобрением, по эффективности он эквивалентен
сульфату аммония и аммонийной селитре.
Из шлам-лигнина можно получить сульфокатионит, сочетающий высокую
обменную и осветляющую способность. Таким образом, отходы от химической
очистки сточных вод вновь используются для ионнообменной очистки сточных вод.
Кроме того, шлам-лигнин может быть применен в композиции дорожных покрытий,
как наполнитель при изготовлении резины для получения смол с высокими
клеящими свойствами и жизнеспособностью, а также и качестве сырья для
изготовления сорбентов типа активных углей и сульфокатиоритов.
Основными (типовыми) направлениями вовлечения древесных отходов в
хозяйственный оборот, рекомендуемых для широкомасштабного внедрения,
следует считать:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 100 из 188
- продажу кусковых древесных отходов на дрова населению;
- продажу древесных отходов заготовительным предприятиям, в том числе в виде
щепы или для ее изготовления;
- организацию производства материалов строительного назначения (плит, стеновых
камней и т.д.).
3 Переработка органических отходов
Необходимость снижения опасного техногенного влияния на окружающую среду и поиска
путей экономии энергетических и сырьевых ресурсов, которые становятся все более
дорогостоящими и дефицитными, требует создания новых безотходных технологий и
разработки высокоэффективных экологически безопасных способов переработки отходов.
Одним из потенциальных источников сырья и энергии является растительная
биомасса. При этом важное значение имеет то обстоятельство, что биомасса, в
отличие от ископаемых энергоресурсов, представляет собой возобновляющийся
источник и ресурсы биомассы в различных видах имеются практически в
большинстве регионов мира.
Существующие в настоящее время технологии переработки биомассы
значительно устарели и не отвечают современным требованиям по экологическим,
экономическим и техническим показателям. В связи с этим разработка новых
высокоэффективных и безотходных технологий производства сырьевых и
энергетических ресурсов из растительной биомассы представляет собой актуальную
научно-техническую задачу.
На основании изучения и анализа разрабатываемых передовых технологий
промышленного и энергетического использования растительной биомассы созданы
новые технологии получения строительных материалов, декоративных элементов и
экологически чистого топлива из биомассы.
Сущность технологий заключается в:
 измельчении растительной биомассы (древесина, солома, отходы обработки
риса, земляных орехов и пр.);
 термообработке паром;
 прессовании термообработанной массы в брикеты.
Форма и размеры строительных и декоративных элементов, задаются
потребителем продукции. При этом отпадает необходимость в использовании
связующих материалов, в результате чего производство различных материалов,
основанное на данном методе, является экологически чистым и не требует
дополнительных затрат энергии (газ, мазут и другие энергоносители), поскольку
часть изготовляемых брикетов (около 25%) используется для полного
энергообеспечения производства.
Данная технология, в отличие от известных отечественных и зарубежных,
позволяет получать топливные брикеты, обладающие повышенной на 12-20%
теплотой сгорания, более высокой плотностью (до 1400 кг/м3) и прочностью.
Продукты сгорания таких брикетов не содержат оксидов серы и отличаются от
продуктов сгорания угля и торфобрикетов значительно меньшим золообразованием
(зольность угля составляет от 15 до 40%, торфобрикетов - до 23%, брикетов из
биомассы - 0,5 - 4,0%). 1т производимых по данной технологии брикетов из
биомассы эквивалентна по количеству выделяемой энергии при сжигании 780м3
природного газа, 2,2т торфобрикетов или 1т угля.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 101 из 188
Лекция № 10
Тема: УТИЛИЗАЦИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ТВЕРДЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (Часть III)
План:
1. Утилизация и переработка резиновых отходов;
2. Утилизация полимерных отходов.
1 Утилизация и переработка резиновых отходов
Важной проблемой, имеющей экологическое и экономическое значение для
многих развитых стран, является проблема переработки резиновых отходов, и в
частности изношенных автомобильных покрышек.
Анализ данных показывает, что перерабатывается всего лишь около 20%
покрышек, а остальные накапливаются.
Несмотря на многообразие известных в настоящее время способов утилизации
резиновых отходов, эта проблема в большинстве государств с достаточной
экологической и экономической эффективностью не решена. В ряде стран
изношенные покрышки используются в качестве топлива для получения энергии, а
также в цементной промышленности. Однако такое направление, как и переработка
в резиновую крошку, является малоэффективным, поскольку не позволяет в полной
мере реализовать ценные свойства материалов, содержащихся в покрышках.
В настоящее время разработаны и используются различные технологии по
переработке резиновых отходов. При этом в зависимости от вида отходов
применяется та или иная технология их переработки, конечным этапом которой
является возврат в исходное производство ценных компонентов, либо простое
уничтожение отходов.
Резиновые невулканизированные отходы, включающие в себя непригодные
для прямого использования резиновые смеси, остатки резиновых смесей, ценным
компонентом которых является каучук, перерабатываются путем сортировки,
очистки от посторонних включений, обработки очищенных отходов на
смесительных вальцах. Полученная смесь возвращается в производство резины.
Резиновые вулканизированные отходы, образующиеся на стадиях
вулканизации и отделки готовой продукции, а также бракованные изделия,
перерабатываются в резиновую крошку, которая применяется на предприятиях как
добавка к исходному сырью.
Резинотканевые невулканизированные отходы, содержащие остатки
прорезиненных тканей, а также бракованные изделия, перерабатываются путем
сортировки, измельчения и последующего использования в качестве добавок к
исходному сырью или в производстве изделий.
Резинотканевые вулканизированные отходы, представляющие собой остатки
от штамповки и отделки готовых изделий, а также бракованные изделия,
перерабатываются путем измельчения и использования в качестве добавок при
производстве строительных материалов и бытовых товаров.
Особый класс резиновых отходов составляют отходы шинной
промышленности, а также изношенные шины. Основными возможными
направлениями утилизации таких отходов являются: использование крошки для
дорожного строительства, производства гидроизоляционных, строительных и
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 102 из 188
технических материалов; получение технических продуктов методом пиролиза;
получение тепла путем сжигания изношенных шин в специальных котлоагрегатах.
В изношенных шинах содержится не только резина, свойство которой
сравнительно ближе к первоначальным, но и большое количество армирующих
(текстильных и металлических) материалов, использование которых позволит
сэкономить дорогостоящее сырье.
В США, ФРГ, Австралии, Японии и ряде других стран из изношенных шин
создают плавающие волнорезы, сооружают гидротехнические объекты, строят
мосты через малые реки, ручьи и овраги, прокладывают водопроводные трубы под
авто- и железнодорожные насыпи и т. д.
Длительное время значительную экономию каучука и других составляющих
резиновых смесей в шинной промышленности, промышленности РТИ и резиновой
обуви обеспечивало применение регенерата, получаемого из резиносодержащих
отходов, главным образом, изношенных шин.
Однако в последние годы, как за рубежом, так и в странах СНГ, производство
регенерата и его объемы использования резко сокращаются. Коренное изменение
ситуации в области производства и применения регенерата вызвано следующими
причинами:
 непрерывный рост требований к эксплуатационным свойствам резиновых
изделий;
 недостаточно высокое качество регенерата;
 увеличение объемов применения пластических масс вместо каучуков для
производства резинотехнических изделий;
 вытеснение регенерата резиновой крошкой, особенно модифицированной;
 увеличение затрат на производство регенерата в связи с необходимостью
перерабатывать шины с металлокордом;
 наличие каучуков, успешно конкурирующих по цене с регенератом и др.
В США, Западной Европе, Японии из изношенных шин с текстильным и
металлическим кордом получают резиновую крошку.
Известны два принципиально различных вида технологических процессов
переработки изношенных шин:
 с разрушением резиновой составляющей;
 без разрушения резиновой составляющей.
Методы переработки изношенных шин с разрушением резиновой
составляющей основаны на процессах сжигания, термического и каталитического
крекинга, пиролиза, разложения резины под действием озона, кислорода и других
химических реагентов. Применение этих методов приводит к глубокой
деструктуризации полимера, в большинстве случаев - к распаду молекулярной цепи.
Получаемые продукты горения или разложения можно рассматривать как возможное
сырье для органического и нефтехимического синтеза. Протекание таких процессов
требует больших затрат энергии и наличия достаточно сложного оборудования.
Поэтому для того, чтобы оправдать все затраты, ценность полученных в результате
такой переработки продуктов должна быть очень высокой. Пока такие процессы не
нашли широкого применения.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 103 из 188
Чаще всего применяют методы переработки шин, обеспечивающие
максимальное сохранение структуры химической составляющей, что позволяет
осуществлять процессы регенерации резины и производство резиносодержащих
изделий из восстановленной резины.
Традиционным при переработке шин является механический метод,
основанный на:
 измельчении на дробильных вальцах;
 последующем отсеве тонкой фракции резиновой крошки на виброситах.
Однако, даже при оптимальных условиях, производительность дробильных
вальцов недостаточна, а потребность в энергии больше, чем для других типов
измельчителей. Более производительным является метод измельчения с
применением роторных машин и дисковых мельниц.
Производство по переработке шин механическим методом является
экологически чистым, пыль твердых частиц и измельченного текстильного корда
улавливается местной вентиляцией и осаждается в циклонах и рукавных фильтрах и
может быть повторно использована.
Традиционная механическая технология по переработке шин с текстильным
кордом включает в себя следующие операции:
 вырезка бортового кольца на борторезательном станке;
 грубое измельчение покрышек на куски на шинорезе роторноножевого типа до
кусков размером 60 - 60 мм;
 среднее дробление на дробильных вальцах до кусков шин размером порядка 10
мм;
 мелкое измельчение до размера 1,0 - 0,5 мм на размольных вальцах;
 рассев резиновой крошки по фракциям и отделение текстильного корда на
виброситах.
Энергозатраты на получение одной тонны резиновой крошки по такой
технологии составляют примерно 780 кВт·ч.
Технология переработки шин с металлокордом имеет некоторые отличия и
содержит следующие стадии:
 вырезка бортового кольца;
 резка шин на 3 - 4 части на механических ножницах или на шинорезе;
 грубое дробление на дробильных вальцах усиленной мощности (400 кВт);
 среднее дробление на дробильных вальцах;
 электромагнитная сепарация металлокорда;
 мелкое измельчение до размера частиц 1,0 - 0,8 мм на размольных вальцах;
 сепарация крошки на виброситах и удаление текстильного корда.
Процесс переработки шин с металлокордом более энергоемкий по сравнению с
переработкой шин с текстильным кордом.
Применение криогенных методов позволяет создать процесс с более полным
отделением металлического и текстильного корда, и последующим размолом резины
за две, три операции. В основе метода - предварительное «охрупчивание» резины
при температуре жидкого азота с последующим ее измельчением. Криогенная
технология обладает рядом преимуществ:
 энергозатраты на измельчение "охрупченной" резины в 10 раз ниже
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 104 из 188
энергозатрат на измельчение при положительных температурах;
 имеется возможность получения резинового порошка любой дисперсности;
 при получении порошков резины тонкого помола (10 - 50мкм) резко снижается
пожаро- и взрывоопасность.
Однако при этом возникает другая проблема - большой расход хладагента (0,6
кг жидкого азота на 1 кг резины), что при всей экономичности метода в отношении
потребления электроэнергии на механические стадии и сокращение числа операций
дробления, делает этот процесс неэкономичным из-за высокой стоимости
хладагента. Поэтому применение криогенной технологии становится экономически
оправданным только в тех случаях, когда производство размещено вблизи
металлургических и иных производств, где имеются цеха разделения воздуха и
жидкий азот, не являющийся основной целью производства, сравнительно дешев.
В ряде стран, для переработки изношенных покрышек применяют взрывные
технологии. Так, на опытной установке металлокордные шины разрушались до
кусков от 20 до 60 мм с минимальными затратами взрывчатых веществ. Такой
продукт представляет большой интерес для шиноперерабатывающих заводов. Самые
большие энергозатраты на разрушение шины связаны с предварительным
измельчением с получением кусков резины размерами до 50 мм. Взрывная
технология позволяет получать и более мелкие куски резины (до 10 - 15 мм).
Таким образом, дробление изношенных шин без вырезки или после вырезки
из них бортовых колец производится при положительных температурах, а также
криогенным и взрывным способами. Наряду со стационарными установками
используются мобильные установки, измельчающие шины при положительных
температурах или с применением жидкого азота в местах их хранения, на свалках.
Резиновая крошка, которую получают из изношенных шин, применяется в
резиновых смесях различного назначения, в том числе при изготовлении обуви,
массивных шин и протекторов, резиновых покрытий, линолеумов, спортивных
матов, получения композитных материалов и др.
В США, Франции, Бельгии, Австрии, Японии получены хорошие результаты
по применению резиновой крошки в дорожных покрытиях:
 значительно повышается износо- и морозостойкость;
 снижается шумообразование;
 увеличивается срок службы;
 сокращается тормозной путь.
Резиносодержаший асфальт более 30 лет применяется в США в штатах
Аризона, Калифорния, Техас.
Использование резиновой крошки при строительстве дорог считается
перспективным во Франции, США, Великобритании. При этом оптимальной
технологией изготовления асфальтобетонных смесей является приготовление
резинобитумного вяжущего с использованием предварительно набухшей в
сланцевом мягчителе резиновой крошки и последующее смешение вяжущего с
минеральными составляющими асфальтобетона.
В результате переработки изношенных автопокрышек можно получить
особый резиновый порошок, который используется для получения дешевых
антикоррозийных мастик, гидроизоляционных материалов, герметиков для
изготовления бесшовной кровли, эластичного наполнителя для строительства
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 105 из 188
автомобильных дорог, основы для обуви, составляющей для новых автопокрышек,
звукоизоляционной пористой плиты для домов.
Переработанные автопокрышки применяются также для производства:
 гидроизоляции при нефтедобыче;
 гидроизоляционных мостов и труб;
 защиты от эрозии почв и берегов;
 строительства мостов и водопропускных коллекторов в дорожной индустрии;
 создания звукоизолирующих ограждений - экранах на автодорогах;
 усиления «слабых» грунтов в инженерных сооружениях широкого профиля.
С использованием резиновой крошки могут быть изготовлены цветные
формовые резиновые элементы кровли (черепица резиновая). Черепица имеет
замковые устройства, срок ее службы - не менее 25 лет.
Резиновые плиты, применяемые для устройства полов промышленных зданий
и сельскохозяйственных помещений, содержат не менее 40% резиновой крошки,
связующим являются отходы заводов синтетического каучука. Срок службы таких
плит не менее 20 лет. При их применении используют химическую стойкость резины
и ее изоляционные свойства. Такие плиты предназначены для устройства не
искрящих полов в пожароопасных производствах, а также химически стойких полов
в химических цехах.
Резинополимерные плиты содержат до 85% резиновой крошки размером 1 - 8
мм со связующим - вторичным полимерным порошком. Их применяют для
устройства спортивных площадок, садовых дорожек. Они не требуют
дополнительного крепления. Срок их службы - не менее 20 лет.
Кроме перечисленных материалов, с использованием резиновой крошки могут
быть изготовлены: подрельсовые прокладки, резиновые коврики для автомобилей,
ковры для салона автобусов, брызговики, колеса для хозяйственных тележек.
Производство материалов строительного и технического назначения из
резиновой крошки изношенных шин - пример высокорентабельного производства.
Для его организации используют стандартное отечественное оборудование для
получения резинотехнических материалов: резиносмесители, смесительные вальцы,
каландры и вулканизационные прессы.
В Висконском университете (США) разработан другой способ утилизации
шин. Их заливают жидким азотом - шины становятся хрупкими, как стекло, их
дробят и получают сырье для дорожного покрытия. Испытания, проведенные на
такой дороге, показали, что у этого шоссе прекрасный коэффициент сцепления с
автомобильными колесами, а уровень шума самый низкий. Цена дорожного
покрытия не дороже асфальта.
В Польше измельченные автопокрышки стали использовать для изготовления
транспортерных лент.
Голландский способ дает материалы для изоляции электрических кабелей.
Свой вариант есть и у болгарских специалистов (каучуковый комбинат в г.
Писариджике). Они производят резиновые шпалы для рельсовых путей в шахтах. У
таких шпал есть следующие преимущества над прежними:
 в три раза дешевле железобетонных,
 лучше амортизируют удары и глушат шум,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 106 из 188
 устойчивы к воздействию рудничных вод,
 для них не нужен балласт из щебенки,
 по окончании срока годности подлежат переработке.
Но, пожалуй, самый экологически чистый способ переработки старых шин
запатентован в Колумбийском университете (США). В специальной емкости они
подвергаются биологическому разложению с помощью микробов. И получается
порошок для удобрения полей.
В ряде стран (США, Японии, Германии, Швейцарии и др.) довольно
длительное время эксплуатируются опытно-промышленные установки по пиролизу
резиносодержащих отходов.
Пиролиз резиносодержащих отходов осуществляется в среде с недостатком
кислорода, в вакууме, в атмосфере водорода, в эвтектической смеси хлоридов лития
и натрия, в реакторах периодического и непрерывного действия, в
псевдоожиженном слое, при различных температурах.
В настоящее время на основании результатов работ по пиролизу,
выполненных за рубежом и в СНГ, нельзя сделать обоснованный вывод об
экономической
и
экологической
целесообразности
широкомасштабного
использования этой технологии для переработки резиносодержащих отходов.
С точки зрения экологии, использование изношенных шин в качестве топлива
оценивается неоднозначно. Это обусловлено выделением при сжигании шин в
атмосферу соединений цинка, титана, окислов кремния. Сжигание изношенных шин
энергетически неперспективно, так как для изготовления легковой шины требуется
энергия, содержащаяся в 35 л нефти, а при ее сжигании возвращается энергия,
эквивалентная лишь 8 л нефти. Однако сжигание шин в цементных печах снижает
загрязнение окружающей среды и в ряде случаев экономически выгодно. Этот метод
также неперспективен и с энергетической точки зрения: с учетом КПД при
сжигании легковой шины количество энергии примерно равно получаемому от
сжигания 3 л нефти. При этом создание специальных печей и очистных сооружений
для улавливания вредных газов и соединений тяжелых металлов требует больших
затрат.
Одним из основных недостатков известных технологий переработки
резиновых отходов являются:
 большие выбросы вредных веществ в окружающую среду;
 необходимость предварительной сортировки и измельчения отходов;
 низкая энергетическая и экономическая эффективность;
 высокая пожаровзрывоопасность;
 низкое качество получаемых продуктов переработки.
Перспективным представляется направление переработки резиновых отходов,
позволяющее не только решать проблему уничтожения отходов, но и получать
ценные сырьевые и энергетические ресурсы. Такое направление развивается и
основано на паротермической деструкции резиновых отходов в среде перегретого
пара. Сущность технологии состоит в следующем:
1. В реактор одновременно подаются резиновые отходы, например, изношенные
покрышки, и перегретый водяной пар;
2. При температуре в реакторе 400-500°С протекает деструкция резиновых отходов,
с образованием твердой, жидкой и газообразной фаз;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 107 из 188
3. Газы деструкции вместе с водяным паром попадают в конденсатор, где
происходит конденсация пара и части газообразных продуктов;
4. Неконденсирующиеся газы направляются на дожигание в топке парогенератора.
Образующихся газов достаточно для энергообеспечения процесса термообработки
отходов;
5. Сконденсированный пар и продукты деструкции отходов из конденсатора
направляются в накопительную емкость. Твердый углеродсодержащий остаток
деструкции направляется в мельницу, где осуществляется его размол.
Получаемая в результате переработки жидкая фракция по своим техническим
характеристикам полностью соответствует топочному мазуту марки М-40.
Важным направлением применения продуктов переработки резиновых
отходов является возможность использования их в качестве исходного сырья для:
 резиновой
промышленности
(масломягчители,
техуглерод,
сажа,
пластификаторы и др.);
 промышленности нефтеоргсинтеза;
 в дорожном строительстве для производства битумных эмульсий и мастик.
Углеродсодержащий остаток (пирокарбон) представляет собой твердое
вещество черного цвета (содержание углерода до 90%). Пирокарбон может быть
использован для производства сорбционных материалов, может применяться в
металлургической промышленности в качестве заменителя аморфного графита,
возвращаться в производство резины.
Образующаяся жидкая фаза, как показывают исследования, представляет
собой готовый масломягчитель для резиновой промышленности.
Данная технология позволяет:
 существенно снизить или практически полностью предотвратить выбросы
вредных веществ в атмосферу, гидросферу;
 достичь высокой энергетической эффективности как за счет рециркуляции
тепла, так и путем использования части продуктов термической деструкции
отходов для энергообеспечения процесса;
 обеспечить переработку отходов без предварительной сортировки и
измельчения их;
 осуществить простое аппаратурное оформление (большинство узлов
установки составляет стандартное серийное оборудование) процесса
переработки;
 обеспечить высокую пожаровзрывобезопасность.
При разработке природоохранных мер на уровне местного или регионального
управления необходимо учитывать, что изношенные шины не подлежат размещению
на полигонах и свалках отходов из-за их пожароопасных свойств. В связи с этим
возможны следующие направления их практического использования:
 включение в хозяйственный оборот без переработки для укрепления откосов
дорог, дамб, берегов водоемов, и т.д.;
 организация сбора изношенных шин с текстильным кордом для поставки на
переработку регенератным и шиноремонтным заводам;
 организация сбора изношенных шин с металлокордом;
 организация мест складирования изношенных шин и прежде всего с
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 108 из 188
металлокордом для временного хранения в течение неопределенного времени;
 организация собственного цеха по переработке изношенных шин мощностью 3
- 5 тысяч тонн в год с получением крупных кусков шин размером 100×100,
150×150 мм, которые будут являться товарной продукцией для регенератных
заводов.
В качестве базового технологического процесса переработки шин
целесообразно использовать технологию по получению резиновой крошки размером
1,5 - 1,0 мм. Из такой крошки можно получить различную продукцию: резиновая
кровля, резинополимерные мастики, покрытия полов спортивных сооружений,
резинокордный шифер, черепица, монолитные шины для контейнеров,
автомобильные
коврики,
брызговики,
подрельсовые
прокладки
для
железнодорожных путей, настилы для устройства трамвайных и железнодорожных
переездов и др.
2 Утилизация полимерных отходов
Рост производства и потребления пластических масс обусловливает
непрерывное увеличение количества их отходов. Отходы пластмасс (ПО)
подразделяются на:
 технологические отходы (ТО) - литники бракованных деталей, отходы
механической обработки пластмассовых деталей, слитки, обрезки, куски,
пыль, образующиеся при переработке сырья, чистке и наладке оборудования;
 отходы сферы потребления, эксплуатационные отходы (ЭО), представляющие
собой вышедшие из употребления технические, культурно-бытовые изделия,
упаковочные и сельскохозяйственные пленки, тару для упаковки и
транспортировки мясомолочной продукции, моющих средств и др.
Проблема утилизации отходов полимерных материалов становится
технически и экономически более сложной, особенно если учесть непрерывное
улучшение свойств пластических масс, повышение их стойкости к окислению,
горению, биостойкости, механической прочности. Эти материалы не поддаются
естественным процессам уничтожения (гниению, выветриванию, растворению в
воде).
Захоронение или вывоз на свалку совершенно не пригоден для утилизации
отходов полимерных материалов, а так как их объем со временем увеличивается, то
и площади, занимаемые под свалку стремительно растут.
Проблема утилизации и рационального использования полимерных отходов
имеет важное народнохозяйственное значение. Применение отходов пластмасс
позволяет расширить сырьевую базу промышленности, снизить потребность в
первичном сырье, экономить трудовые ресурсы и электроэнергию, способствует
охране окружающей среды. Среди полимерных отходов, в том числе бытовых,
основную массу составляют полиолефины (полиэтилен, полипропилен, полиамид),
полистирол,
поливинилхлорид,
полиизобутилен,
полиметилметакрилат,
полихлорбифенилы и др.
В настоящее время все большее внимание уделяется разработке процессов и
методов утилизации пластмассовых отходов. При этом можно выделить следующие
основные направления:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 109 из 188
 повторная переработка отходов, включая использование их в различных
композициях;
 термическое разложение с получением целевых продуктов;
 термическое обезвреживание с регенерацией выделяемой теплоты (сжигание);
 разработка фото- и биоразрушающих пластмасс.
Каждое из этих направлений обладает своими преимуществами и имеет
недостатки, которые во многом связаны не только с особенностями самих методов,
но зависят также от уровня развития производства и переработки пластмасс в той
или иной стране. Наиболее целесообразным с технико-экономической точки зрения
является повторное использование полимеров, то есть прямая переработка отходов
пластмасс во вторичные материалы и изделия.
Использование отходов потребления полимерных материалов осложняется
многообразием их видов, широким диапазоном свойств, загрязненностью
различными веществами, комбинированием с другими материалами, в результате
чего переработке практически подлежат смеси полимеров неопределенного состава.
Наибольшее распространение получили следующие методы утилизации
полимерных отходов:
 регенерация путем вторичной переработки в изделия полимеров одного вида и
их смесей с добавкой или без добавки первичного сырья;
 пиролиз: пиролиз в инертной атмосфере, пиролиз в присутствии воды
(гидролиз), пиролиз в присутствии водорода (гидрогенолиз), пиролиз в
присутствии кислорода (окислительная термодеструкция);
 гидролиз полимерных материалов;
 гидролиз с целью получения жидкого или газообразного топлива и его
последующее сжигание с регенерацией выделяемого тепла;
 переработка в брикетированное твердое топливо;
 термическое разложение с целью получения исходных мономеров;
 применение в качестве наполнителей при производстве асфальта и других
строительных материалов.
В настоящее время в различных странах пиролитические установки в
большинстве
своем
направлены
на
получение
путем
жидкофазного
низкотемпературного пиролиза ВПЭ алифатических восков, получающихся наряду с
маслами, богатыми олефинами и ароматическими соединениями. Последние
пригодны для дальнейшей химической переработки в качестве ценных горючих
масел или сырья для получения моторного топлива, а также для сополимеризации с
другими мономерами (например, со стиролом), что дает возможность улучшить ряд
свойств сополимера. Вместе с тем наблюдается сложность использования ВПЭ в
пиролитических процессах ввиду его загрязненности, что проявляется в
неопределенности состава и трудности фракционирования его продуктов, а также в
возможности появления среди этих продуктов высокотоксичных веществ. Пиролиз
ВПЭ в присутствии воды протекает сходно с собственно пиролизом ВПЭ.
Основным отличием является появление фенола и низших спиртов (метанол, этанол,
изопропанол), что свидетельствует об активной роли воды в процессе
термодеструкции ВПЭ.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 110 из 188
Проведение пиролиза в присутствии водорода изучено только для ПЭ. Способ
позволяет существенно повысить выход жидких углеводородов при одновременном
уменьшении выхода газообразных продуктов.
В отличие от термодеструкции ПЭ в инертной атмосфере окислительная
термодеструкция проходит при значительно более низких температурах (50-150°С),
а фото или радиационно-окислительная деструкция - даже при 20°С.
Основными продуктами окислительной термодеструкции ПЭ являются
дикарбоновые кислоты с молекулярной массой от 100 до 2000, находящие
применение для пропитки тканей и других материалов (что связано со
способностью этих веществ диспергироваться в воде с образованием стойких
эмульсий), в качестве присадок к смазочным маслам и т. д.
Промышленно реализованным процессом использования ВПЭ в настоящее
время является его пиролиз с целью получения моторного топлива и смазочных
масел. Однако неопределенность состава ВПЭ приводит к трудности
фракционирования продуктов его термодеструкции и возможности вредных
выбросов. Это направление использования ВПЭ, хотя и учитывает его особенности,
может привести к более опасному загрязнению окружающей среды, так как среди
продуктов пиролиза могут оказаться высокотоксичные вещества.
Такими методами можно утилизировать до 75% всех отходов полимерных
материалов без разделения.
При сжигании отходов полимеров и пластмасс, отличающихся
неоднородностью своего состава, выделяются токсичные, канцерогенные и
корродирующие аппаратуру вещества, температура 600-700°С, а объем продуктов
сгорания в 3-5 раз больше, чем при сгорании бытовых отходов. Поэтому такой путь
использования полимерных отходов не является перспективным. Все эти факторы
удорожают и усложняют процесс уничтожения пластмасс.
Одним из методов уничтожения пластмасс является введение в полимер на
стадии полимеризации добавок, инициирующих его био- или вододеструкцию.
Однако практика использования деструктирующих полимеров выявила
ограниченные возможности этого метода для решения экологической проблемы.
Полимерные отходы, попадая в общую массу бытовых или промышленных отходов,
перестают подвергаться действию факторов, вызывающих деструкцию. Кроме того,
исследования санитарно-гигиенических служб ФРГ, США, Англии, проведенные в
последние годы, свидетельствуют об отрицательном влиянии деструктирующих
пластмасс на окружающую среду. Все это заставляет с осторожностью оценивать
перспективы использования деструктирующих полимеров, хотя и не исключается
возможность их применения в ряде отраслей.
Одним из наиболее возможных и перспективных путей регенерации свойств
полимеров, утерянных в процессе эксплуатации, является термомеханическая
регенерация с одновременным введением химически активных ингредиентов.
Перспективным является также химическое модифицирование вторичных
полимеров. Возможно модифицирование прививкой, сополимеризацией и другими
методами. Ведутся работы по созданию наполненных, совмещенных и вспененных
композиций на основе вторичных полимеров.
При всем многообразии способов утилизации отходов и применяемого при
этом оборудовании общий порядок процесса состоит из следующих операций:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 111 из 188
1.Предварительная сортировка и очистка;
2.Измельчение;
3.Отмывка и сепарация;
4.Классификация по видам;
5.Сушка;
6.Грануляция;
7.Изготовление изделий.
Наиболее трудоемкой частью всей системы вторичного использования
полимерных материалов является сбор и классификация отходов, отделение
вторичных пластмасс от других отходов. При этом проблему необходимо решать
комплексно, выделять из отходов металлы, стекло, бумагу, органические отходы и
полимеры для их вторичного использования.
Для удаления металлических примесей применяют магнитную сепарацию.
Для разделения отходов полимерных материалов, кроме ручной сортировки,
используют следующие методы:
 электростатические:
 разделение за счет накопления статического электричества при трении;
 при электростатическом разделении измельченные частицы диаметром до 10
мм пропускаются между электродами, находящимися под высоким
напряжением;
 разделение производится благодаря различной силе притяжения разнородных
материалов;
 флотационные:
 флотация с применением детергентов и воздуха, пропускаемого через жидкую
фазу;
 флотация за счет осаждения отходов полимеров в ваннах с жидкостями
различной плотности (пресная и соленая вода, водноспиртовые смеси),
степень разделения составляет 98-99 %;
 гравитационные:
 разделение в гидроциклоне (метод более производительный и выше чистота
выделяемых продуктов по сравнению с предыдущими способами);
 воздушная сепарация.
Гравитационное разделение может быть сухим на воздухе и мокрым в воде
или ином растворе. При мокром гравитационном разделении измельченные частицы
подаются в кондиционный бак, откуда частицы под действием поверхностноактивных веществ (ПАВ) переходят в сепараторный бак с неподвижной жидкостью,
в которой из-за различий в плотности осуществляется разделение частиц в тяжелой
суспензии по высоте аппарата.
За рубежом предлагается использовать селективное накопление вторичных
полимерных материалов за счет организации сбора пластиковых бутылок и других
вышедших из употребления изделий, а также распространения среди населения
мешков различного цвета для сбора разных полимерных отходов.
Совершенно очевидно, что отход, будучи «новым» видом сырья, требует
независимого и весьма широкого и углубленного изучения его физико-химических
свойств. В процессе разработки новой продукции необходимо:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 112 из 188
 обеспечить большую долговечность материалам и изделиям, чтобы снизить
темпы роста образования отходов потребления;
 все более настоятельной становится необходимость разработки новой
продукции в виде, удобном для повторного использования после амортизации.
Возможность многократной переработки пластмасс во многом определяется
свойствами сырья. Старение пластмассовых изделий происходит в поверхностном
слое толщиной 20 мкм. После вторичной переработки свойства изделий будут тем
ближе к свойствам изделий из первичного сырья, чем менее глубоко прошел
процесс деструкции полимерных материалов. Для улучшения механических свойств
в изделия из вторичных полимеров добавляют первичные полимеры.
Установлено, что при пятикратной переработке полиэтилена высокой
плотности при 160°С и полиэтилена низкой плотности при 180°С их прочностные
свойства практически не изменяются. С этой точки зрения технологические отходы
почти всех полиолефинов являются ценным сырьем. Они могут применяться в
качестве добавки к первичному материалу или для изготовления изделий
технического назначения. Их можно перерабатывать при тех же режимах и на том
же оборудовании, что и первичные материалы.
В связи с быстрым развитием производства многослойных упаковочных
пленок и комбинированных полимерных материалов со слоями фольги, бумаги,
ткани требуются специальные способы их переработки.
Для разделения ПО, дублированных бумагой, картоном, используют сжатый
воздух, а также метод селективного растворения в воде и соответствующих
растворителях в условиях турбулентного потока с последующей регенерацией
растворителя, бумаги, полимера.
Армированные и наполненные ПО растворяют в противоточном экструдере при
температуре выше температуры плавления, полученный раствор фильтруют или
центрифугируют, сушат, а полимер гранулируют. Возможен способ разделения
армированных термопластов расплавлением с помощью теплоносителя, например,
хлорида натрия, с температурой 150-300°С.
Несмотря на то, что выпуск изделий из полимеров, таких как тара, детские
игрушки, мебельная фурнитура, трубы и т. д. растет, сбор их на сегодняшний день
не везде организован и наиболее реальным ресурсом вторичного полиэтиленового
сырья, сбор которого налажен, являются отходы сельскохозяйственной пленки,
которая применяется для укрытия парников, теплиц, рассады на полях и т. д. (ОСТ
63.8.81 «Сырье вторичное полиэтиленовое необработанное»). Существующая
технология переработки эксплуатационных отходов полиэтиленовой пленки
сельскохозяйственного назначения предусматривает использование до 30%
первичного материала для переработки совместно с ВПЭ в изделия назначение
которых имеет пониженный срок службы. Таким образом, работа, связанная с
использованием возможности регенерации свойств таких отходов с разработкой
технологического процесса, позволяющего осуществить регенерацию без
привлечения первичного сырья, приобретает сегодня особую актуальность.
В России разработан технологический процесс переработки полиэтиленовой
сельскохозяйственной пленки, бывшей в употреблении, включающий в себя
сортировку, измельчение на ножевых дробилках, отмывку, отжим на центрифуге,
сушку и грануляцию.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 113 из 188
Для переработки пленочных отходов полимеров в России серийно
выпускается ножевая дробилка мокрого измельчения в комплекте со шнековым
промывателем, в которой операция мойки и измельчения совмещены. Бывшая в
употреблении ПЭ пленка сельскохозяйственного назначения или пленочные изделия
загружаются в измельчитель, в который одновременно подается вода.
В результате интенсивного ударного воздействия происходит отделение
загрязнений от поверхности пленки и перевод их в моющую среду. Образующаяся
пульпа направляется в трехсекционный поисковый промыватель. Отмываемый
продукт проходит последовательно все три стадии. Вода для промывки подается
противотоком. Каждая секция состоит из корпуса со штуцерами для подачи воды и
сетчатым дном для слива промывных вод и двух шнеков, имеющих по два взаимопротивоположных витка, что обеспечивает перемешивание отмываемого материала.
В качестве моющей среды могут быть использованы горячая и холодная вода,
горячие водные растворы моющих средств и другие вещества.
Сушка пленочных материалов после их отмывки осуществляется в сушилках.
Затем очищенные отходы подаются для смешения с кондиционными полимерами в
смеситель-дозатор. Обычно содержание отходов в смеси с полноценным полимером
не превышает 20%, так как иначе, резко ухудшаются свойства получаемых изделий.
Стадия измельчения ПО является важной, так как объемная плотность,
сыпучесть и размеры частиц вторичного полимерного сырья определяют
конструкцию перерабатывающего оборудования. Весьма перспективно измельчение
с применением глубокого холода.
Широкое распространение за рубежом нашел метод уплотнения отходов
термопластов с помощью дискового уплотнителя — пласкомпактора,
разработанного фирмой «Condux». Материал пневматически подается в зазор между
вращающимся и неподвижным диском с особым характером поверхности. За счет
сильного разогрева при трении материал спекается жгутами, и, охлаждаясь струей
воздуха, через циклон подается в ножевую мельницу, где измельчается. Следует
отметить, что для повышения качества изделия из отходов термопластов после
дробления и мойки рекомендуется проводить сортировку по степени состаренности
полимера, основанной на изменении плотности. Полимер помещается в водяную
ванну, легкие частицу всплывают и удаляются, а тяжелые идут на грануляцию и
дальнейшую переработку.
Одним из методов утилизации ЭО для термопластов является производство на
их основе композиционных материалов, в которых полимеры выполняют роль
связующего. Это вызвано тем, что свойства ВПЭ оказываются вполне подходящими
для применения его в композиции с различными наполнителями в качестве самых
разнообразных строительных и других конструкционных материалов. При этом
отпадает необходимость в тщательной очистке и сортировке отходов.
Содержащиеся в отходах включения древесины, металла, камней, термореактивных
пластмасс могут выступать в готовых изделиях наполнителями, повышающими
прочность изделий.
Использование
вторичных
полимерных
материалов,
содержащих
наполнители, позволяет высвободить до 40% первичного сырья и направить его на
производство изделий, которые нельзя получать из вторичного (напорные трубы,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 114 из 188
упаковочные пленки, транспортная многооборотная тара и др.). Это в значительной
степени сократит дефицит первичного полимерного сырья.
Разработаны специальные устройства, обеспечивающие нагрев токами
высокой частоты большого количества отходов за короткий срок. Формование
производится при невысоких температурах, что исключает термодеструкцию
полимера.
Из пластических масс на основе композиций можно изготавливать обширный
ассортимент деталей и узлов машин, а также технологическую оснастку различного
назначения:
 ролики, катки, бегуны;
 подшипники скольжения;
 трубы, детали арматуры;
 фильтры масляных и водных систем;
 рабочие органы вентиляторов, насосов и гидромашин;
 уплотнения, кожухи, корпуса, резервуары;
 детали приборов и автоматов, болты, гайки, шайбы, пружины, клапаны,
рессоры, кулачковые механизмы;
 крупногабаритные элементы конструкций, емкости, лотки, контрольные
шаблоны, корпуса приборов.
Наиболее важные области применения - производство электроизоляционных
материалов и пленок общетехнического назначения, упаковочной тары, для
сельского хозяйства в виде пленок, товаров домашнего обихода, в химическом
машиностроении.
Патенты предполагают использование смеси отходов пластмасс и
каменноугольной смолы для получения покрытий дорог, аэродромов,
производственных площадей, каналов, плотин, на которых не образуется рытвин.
Для производства плит, брусков и других изделий строительного назначения
рекомендуется использовать отходы полимеров в смесях, состоящих из 85%
регенерированной пластмассы и 15% наполнителя. Композиция включает 50%
эластичного термопласта (ПЭ, ПВХ, ПП) и 10% реактопласта (на основе феноло- и
меламиноформальдегидных смол, полиэфиров).
Для улучшения качества изделий из отходов ПО используют различные
наполнители: стекло, вулканический песок, шпат, асбест и т.д. Кроме этого
применяют вспенивание ПО отходов в форме. В результате повышается прочность
изделий и облегчается дальнейшая механическая обработка.
В ряде случаев переработка ЭО производится с целью получения защитных и
антикоррозионных покрытий. Для этого смесь отходов ПЭ, стеклопластиков, ПВХ
при перемешивании растворяют при 186-190°С в смеси ксилола, бензола,
терпенового масла и смоляных кислот, получая однородную массу, в которую
добавляют песок. Полученный композиционный материал наносят на
металлические образцы. Получаются ударопрочные покрытия: при падении на
защитный образец стального шара весом 0,5кг с высоты 2м повреждения не
отмечаются.
Антикоррозионные покрытия получают методом плазменного напыления.
Способы плазменного напыления широко используются для получения покрытий из
различных неорганических материалов: металлов, сплавов, керамики. В последнее
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 115 из 188
время эти способы успешно реализуются с применением полимерных порошковых
материалов. Они позволяют формировать покрытия непосредственно в процессе
напыления полимерного порошка, исключая длительные операции последующего
оплавления и монолитизации пленки. При плазменном напылении можно наносить
покрытия (полимерные, наполненные и комбинированные) на большие и сложные
поверхности крупногабаритных изделий из различных материалов (металла, стекла,
керамики) с достаточно высокой скоростью.
Интерес к плазменной технике вызван тем, что энергетические, тепловые,
газодинамические параметры плазменной струи (температура, мощность, скорость,
состав, давление газовой струи) легко регулируются в широких пределах.
Плазменный способ характеризуется высокой производительностью и
степенью автоматизации процесса, экологической, пожаро- и взрывобезопасностью,
возможностью создания условий труда, соответствующих санитарно-гигиеническим
нормам.
С помощью плазменного способа можно наносить как термопласты, так и
реактопласты. Хорошие результаты получены для таких материалов, как
эпоксидные и полиэфирные эмали, поливинилбутираль, фторопласт, пентапласт,
полиэтилен и другое, а также для их композитов. Плазменный способ позволяет
широко использовать любые отходы производства и потребления полимерного
сырья и материалов, так как он не предъявляет жестких требований к чистоте
напыляемого порошка.
Нанесение можно производить на поверхность большинства металлов,
керамики, дерева, пластмасс, стекла, бетона и др. При этом адгезия получаемых
покрытий для большинства материалов выше, чем при других способах нанесения,
ввиду активации плазмой в процессе нанесения как частиц порошка, так и
опыляемой поверхности. Нанесенные плазменным способом полимерные покрытия
имеют специфические свойства и структуру. Их отличают высокая плотность и
сплошность, дополнительная сшивка молекулярных структур и агломератов. Это
позволяет получать покрытия с повышенной химической и биологической
устойчивостью, атмосферостойкостью, высокой электропрочностью. Плазменный
способ позволяет получать широкий спектр декоративных покрытий. Это как
гладкие покрытия, так и покрытия с поверхностной фактурой.
Способ плазменного нанесения полимерных материалов реализуется на
несложном по устройству малогабаритном оборудовании. В его состав входят
плазмотрон, источник питания плазмотрона, устройство подачи порошка, камера
или рабочее место для напыления.
Таким образом, следует отметить, что в настоящее время развиваются два
направления в области использования полимерных отходов.
Первое заключается в стремлении выделить из смеси отходов термопластов
индивидуальные отходы определенного типа и затем переработать их отдельно или
совместно с аналогичными первичными термопластами. При этом капитальные
затраты на создание узлов разделения, сепарации компенсируются довольно
высокими показателями изделий, полученных с использованием отходов, для тех же
целей, что и первичные, то есть для повышения эффективности использования
отходов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 116 из 188
Второе направление сводится к разработке способов и соответствующего
технологического оборудования для переработки смеси из отходов без их
предварительного разделения. Отсутствие этой стадии делает процесс утилизации
более дешевым, снижая при этом физико-механические свойства изделий,
полученных таким способом; главное внимание уделяется поиску рациональных
областей применения получаемых изделий.
В связи с необратимыми изменениями, происходящими в ПО в процессе
эксплуатации, приводящими как к потере эксплуатационных свойств, так и к утрате
способности полимера к повторному формованию, идет поиск различных
эффективных способов его переработки, одним из которых является модификация
ПО с целью придания материалу специальных свойств, соответствующих его
применению.
Пластмассы обладают повышенной пожароопасностью, при горении
происходит воспламенение материалов, физическое разрушение, обильное
дымообразование и выделение токсичных продуктов. Снижение горючести ПО
достигается в основном химической модификацией и введением антипиренов.
Технологический процесс получения модифицированных ПО включает
следующие стадии:
 сортировка;
 дробление;
 отмывка;
 обработка отходов кремнеорганической жидкостью при 90-100°С в течение 4-6ч;
 сушка модифицированного ПО методом центрофугирования;
 перегрануляция модифицированных отходов.
Из полученных таким образом ПО рекомендуется изготовлять дренажные
трубы, замещающие керамические. Помимо твердофазного способа модификации,
предложен способ модификации ПО в растворе, который позволяет получать
порошок вторичного ПО с размером частиц не более 20 мкм, который в дальнейшем
может быть использован для переработки в изделия методом ротационного
формования и для нанесения покрытий методом электростатического напыления.
Главными требованиями к таким покрытиям являются их непроницаемость и
устойчивость к растрескиванию, которые могут быть наиболее полно реализованы в
том случае, если полимер в покрытии обладает мелкой равномерной структурой и
малыми внутренними напряжениями.
В материале попролин-2, разработанном Московским технологическим
институтом мясной и молочной промышленности на основе полипропилена, ВПЭ
является
высокомолекулярной
пластифицирующей
добавкой,
хорошо
совмещающейся с основным полимером. Разработанный материал предназначен для
производства тары (ящиков) для молочной и мясной промышленности.
Широкое распространение находят отходы полимеров в строительстве с
целью модификации свойств традиционных строительных материалов, получения
звукоизоляционных плит и панелей, создания герметиков, применяемых в
строительстве зданий и гидротехнических сооружений.
В связи с быстрыми темпами развития промышленности и ростом уровня
государственного контроля за показателями качества воды большое значение
приобретают вопросы очистки промышленных сточных вод. Для улучшения работы
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 117 из 188
очистных сооружений предприятий и удаления взвешенных веществ, красителей,
поверхностно-активных веществ (ПАВ) и другого используются локальные способы
очистки, в частности методы коагуляции, флокуляции и сорбции. Методы
коагуляции и флокуляции, а также химической и физической сорбции - наиболее
перспективные методы очистки вод и извлечения ценных продуктов. К числу
важнейших реагентов относится и модифицированный полиэтилен.
В
качестве
синтетических
комплексообразователей
с
хорошими
флокулирующими свойствами во всем мире широко используется полиакриламид и
его производные.
Проблема использования ПО отходов для изготовления ионообменных смол,
используемых для извлечения ионов металлов отличается новизной и
актуальностью с точки зрения возможности использования уничтожаемых отходов в
народном хозяйстве, получения дополнительных сырьевых ресурсов, защиты ОС.
Комплексообразующая ионообменная смола (КИС) широко используется в
гидрометаллургии и других отраслях промышленности для извлечения металлов из
разбавленных растворов, очистки сточных вод, ионообменной хроматографии,
обработки плазмы крови — это лишь отдельные примеры практического
использования КИС в науке, медицине, технике и в быту.
Вводимые в ВПЭ наполнители могут быть как минеральными - мел, каолин,
тальк, силикаты (обычно повышают модуль упругости, поверхностную твердость,
часто химическую стойкость и формоустойчивость при нагревании), так и
органическими — древесная мука, сажа, текстильные волокна (улучшают
механические свойства и могут повышать влагопоглощение).
Введение в битум (являющийся главным связующим элементом в
большинстве асфальтовых дорожных покрытий) 5% композиции ВПЭ с
полихлоропреновым латексом позволяет существенно повысить конструкционные
свойства асфальтового покрытия. Введение в асфальт ВПЭ, предварительно
модифицированного обработкой кислотами, также улучшает конструкционные
свойства асфальта. Предлагается использовать ВПЭ для изготовления прессованных
композиций с песком для получения строительных плит высокого качества.
Хорошие прочностные характеристики таких плит в сочетании с водостойкостью
побудили японских строителей применить их для выстилки морского дна при
создании станций по разведению рыбы.
Смешение сосновой стружки и ВПЭ при 160°С и воздействии сдвиговых
деформаций позволяет повысить прочность древесно-полимерного материала в 1,5
раза, который предлагается использовать для производства мебели, тары вместо
древесины и металла. При этом механические свойства и стабильность композитов
на основе ПЭ, армированного волокнами осиновой древесины, выше, чем на основе
ПЭ, наполненного древесной мукой, слюдой или стекловолокном.
Для получения тары используют также смеси первичного полимера и
полимерных отходов (тарных коробок).
Перспективным представляется производство продукции из вспененных
материалов с использованием различных вспенивающих агентов (ВА), а также
активаторов разложения ВА. Подобные материалы находят применение в качестве
теплоизоляторов. Комбинируют ВА и вспенивают модифицированные композиции
ПЭ, используя полученный материал для изготовления пористых труб
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 118 из 188
увлажнителей. При этом рост содержания звеньев ПЭ способствует увеличению
степени вспенивания.
При организации переработки пленок сельскохозяйственного назначения из
ВПЭ основной предпосылкой для получения высококачественного регранулята
является тщательная сортировка отходов по цвету и показателю текучести расплава.
При этом переработкой чистого регранулята или его смеси с первичным ПЭ
изготавливают толстые строительные и упаковочные пленки, мешки, половые
коврики, монтажные трубы и другое.
Для организации производства, основанного на использовании ВПЭ,
представляет интерес возможность окрашивания продукции из отходов ПЭ путем
применения технологии «сухого окрашивания» с использованием вспомогательного
вещества — восколита.
Перспективным способом повышения качества является термохимическая
обработка
кремнийорганическими
соединениями.
Путем
подбора
кремнийорганических модификаторов с различными функциональными группами и
введения специальных активирующих добавок этот способ позволяет получать
изделия из вторичного сырья с повышенными прочностью, эластичностью и
стойкостью к старению.
Технологический процесс получения модифицированного материала включает
следующие стадии:
 сортировка,
 дробление и отмывка отходов;
 обработка отходов кремниийорганической жидкостью при 90±10°С в течение 4-6ч;
 сушка модифицированных отходов методом центрифугирования;
 перегрануляция модифицированных отходов.
Модификация отходов ПЭ резиновой крошкой и этиленпропилендиеновым
каучуком позволяет получать формовочную массу, из которой литьем под
давлением либо прессованием изготавливают автомобильные крылья, бамперы,
пылеуловители.
Кроме труб, из модифицированного полимера могут быть получены также
различные емкости, тара, детали вентиляторов, упаковочные и защитные пленки и
другие изделия.
В настоящее время модификация является основным методом расширения
эксплуатационных характеристик ВПЭ. При модификации ВПЭ решаются две
задачи:
 облагораживание с помощью различных добавок, направленное на
восстановление либо улучшение характеристик первичного полиэтилена,
утраченных в процессе эксплуатации, и использование модифицированного
ВПЭ в традиционных областях применения первичного ПЭ;
 получение материалов с новыми, отличными от присущих первичному ПЭ
свойствами. Последнее направление реализуется двумя способами: получение
композитов на основе ВПЭ - механохимическая модификация и химическая
модификация ВПЭ.
К наиболее многотоннажным ПО относятся пластмассы на основе
полистирола, полиолефины и поливинилхлориды. Полистирольные пластики
являются одними из самых дешевых пластмасс. Ценные физические и химические
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 119 из 188
свойства, присущие этим материалам, а также хорошая перерабатываемость в
изделия различными методами (литьем под давлением, экструзией, вакуум- и
термоформованием) обеспечивают широкое применение их в различных отраслях
народного хозяйства, в частности при изготовлении тары для пищевой
промышленности. Для непосредственного контакта с пищевыми продуктами
допущены лишь немногие марки полистирольных пластиков, для которых на стадии
синтеза предусмотрена операция удаления вредных для организма человека
веществ. В рецептуру полистирольных пластиков вводятся вещества, придающие им
определенные свойства (пластификаторы, стабилизаторы, смазки, наполнители,
антистатические добавки). Кроме того, применяются химические соединения,
имеющие значение при процессе полимеризации (катализаторы, инициаторы,
эмульгаторы, растворители).
Полистирольные пластики можно отнести к наиболее изученным с
гигиенической точки зрения полимерным материалам.
Полихлорбифенилы (ПХБ) обладают комплексом уникальных физических и
химических свойств, которые и определили использование ПХБ в качестве
диэлектриков, гидравлических жидкостей, теплоносителей, смазочных масел.
В начале 70-х годов XX века эти соединения были признаны загрязнителями
окружающей среды. К началу 80-х годов общее количество произведенных ПХБ
оценивалось в 1млн.т, из них 400тыс.т попало в ОС, а 600тыс.т до сих пор
используются в качестве диэлектриков, теплоносителей или находятся в
отстойниках.
Более поздние исследования показали, что даже после запрета производства
этих продуктов в США, Японии и ряде других стран содержание ПХБ в ОС
практически не меняется.
Химическая стойкость ПХБ обусловливает их способность к биоаккумуляции
в богатых липидах печени, почвах, легких, мозговых тканях человека и животных,
что приводит к заболеваниям печени, потере массы, дерматологической
токсичности, атрофии тимуса, канцерогенезу, дезорганизации гомеостаза
стероидных гормонов, мутагенному эффекту и т. д.
Все выше сказанное делает проблему переработки ПХБ очень актуальной.
Наиболее эффективным путем снижения количества ПХБ в ОС является
превращение их в экологически безопасные продукты. Можно выделить следующие
методы переработки ПХБ: реагентное и электрохимическое дехлорирование,
пиролитические, радиационно-химические и фотохимические, биотехнологические,
окислительные и гидродехлорирование.
Рассмотрим более подробно окислительные методы переработки ПХБ.
Среди методов обезвреживания ПХБ-содержащих материалов они являются
доминирующими. Они подразделяются на:
 собственно сжигание;
 специальные методы окисления (каталитическое окисление, озонирование,
окисление в сверхкритических условиях).
Сжигание преобладает не только среди окислительных методов переработки
ПХБ и ПХБ-содержащих материалов. Это обусловлено универсальностью данного
метода в отношении типов перерабатываемых материалов, легкостью управления
процессом, его приспособляемостью к различным технологическим вариантам и
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 120 из 188
условиям обезвреживания, что облегчает создание мобильных установок,
обеспечивает возможность полезного использования теплоты сгорания. Основные
требования, предъявляемые к процессам сжигания ПХБ - эффективность
разложения (99%) и отсутствие в продуктах сгорания хлора. Для выполнения этих
требований Агентство по охране окружающей среды США рекомендует вести
процесс сжигания при температуре 1200°С, а время пребывания в камере сжигания
должно быть более 2с. Температура 1200°С и устойчивый режим горения
обеспечиваются определенным избытком дополнительного топлива по отношению к
ПХБ и избытком окислителя (кислород, воздух) по отношению к топливу.
Превышать температуру нет необходимости, поскольку это приводит к перерасходу
топлива и быстрому изнашиванию оборудования.
Главным недостатком методов сжигания является опасность образования в
процессе
окислительной
деструкции
ПХБ
высокотоксичных
полихлордибензодиоксинов и полихлордибензофуранов. Недостатком методов
сжигания является также низкая избирательность, поэтому применение их
оправдано только при достаточно высоком содержании ПХБ в обезвреживаемых
материалах. К другим недостаткам относится высокая стоимость оборудования,
дополнительный расход топлива, быстрое изнашивание оборудования в условиях
агрессивных сред (С12 и НС1) и высоких температур.
Анализ проблем переработки ПХБ показывает, что для практического
решения этой природоохранной проблемы возможно применение как отдельных
методов, так и их различных комбинаций. Для каждого метода обезвреживания
должна быть подобрана конкретная технология, определяемая агрегатным
состоянием материала, концентрацией ПХБ в нем, заданной степенью
дехлорирования и другими технологическими и природными требованиями.
Из переработанных различных видов ПО разрабатываются и изготовляются
новые строительные материалы. Например, Компания «Гермопласт» выпускает
следующие материалы.
Бикапол - современный кровельный рулонный материал, предназначенный для
устройства новых сплошных и наборных кровель, а также ремонта старых
рулонных, мастичных или штучных кровель. Бикапол изготавливается из смесевых
термоэластопластов по технологиям компании «Гермопласт». Он обладает
высокими физико-механическими характеристиками, которые соответствуют
международным требованиям. Температурные пределы эксплуатации материала от 50°С до +80°С.
Битурэл - современный материал нового поколения с уникальными
свойствами, представляющий собой двухкомпонентную отверждающуюся
холодную мастику. Он предназначен для устройства новых мастичных кровель и
ремонта старых кровель всех типов, в том числе рулонных, металлических, асбестоцементных, а также для антикоррозионной зашиты различных конструкций, в
том числе подземных. В настоящее время битурэл широко применяется в различных
регионах России, стран СНГ и за рубежом. Мастичное покрытие битурэл имеет
высокие эксплуатационные характеристики, такие как водонепроницаемость,
эластичность, атмосферостойкость и долговечность. Битурэл обладает хорошей
паропроницаемостью, что предотвращает вздутия на кровлях. После отверждения
битурэл представляет собой монолитный резиноподобный эластичный материал
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 121 из 188
черного цвета с гладкой поверхностью. Температурные пределы эксплуатации
мастики от - 50°С до + 120°С. Прогнозируемая долговечность не менее 15 лет.
Главными преимуществами битурэла являются:
 высокая технологичность производства работ по ее нанесению
механизированным способом или вручную (кистями, валиками и др.);
 возможность нанесения на влажную (мокрую) поверхность при сохранении
высокой адгезии, что позволяет продлить сезон выполнения кровельных
работ.
Битурэл надежно защищает поверхность:
 металлических и железобетонных конструкций от коррозии при их
эксплуатации (консервации) на воздухе или в грунте (трубопроводы, опоры,
днища автомобилей, фундаменты и т. п.);
 металлических конструкций при воздействии сильно агрессивных сред;
 металлических конструкций при эксплуатации в грунтах со слабой или
средней агрессивностью.
Гидрофор - экологически чистая полимерная двухкомпонентная холодная
композиция, относящаяся к классу отверждающихся (эластичных) мастик.
Температурные пределы эксплуатации мастики гидрофор от -60°С до +80°С.
Гидрофор предназначена для гидроизоляции и антикоррозионной зашиты
наземных и подземных железобетонных, каменных и металлических (в том числе
ржавых) сооружений и конструкций, эксплуатируемых преимущественно без
постоянного воздействия УФ-облучения: фундаментов, стен подвалов, очистных
сооружений, ванн, душевых, бассейнов (в том числе плавательных в детских
учреждениях), объектов и сооружений питьевого и хозяйственного водоснабжения,
а также пищевой промышленности (в том числе пивоваренной и винодельческой).
Гидрофор может применяться как клеящий состав при облицовке резервуаров,
бассейнов, ванн, а также в качестве защитного и энергопоглощающего покрытия для
днищ автомобилей. Мастика может применяться как в ходе нового строительства,
так и во время ремонтных работ. Возможен выпуск модификации для применения в
условиях повышенных температур, кроме объектов хозяйственного и питьевого
водоснабжения и пищевой промышленности.
Разработана новая высокоэффективная теплоизолирующе-конструкционная
композиция на основе полиуретанов УКУТ (универсальный конструкционный
уретановый теплоизолятор). УКУТ представлен двумя марками: УКУТ-1 и УКУТ-2.
Композиция УКУТ-1 предназначена для теплозащиты практически любых
конструкций, применяемых в домостроении. Особенно эффективным является
утепление с ее помощью ограждающих конструкций полносборных зданий:
покрытий, перекрытий, наружных стеновых панелей, межпанельных стыков, стыков
между столярными изделиями и ограждениями и т.п. Кроме того, УКУТ-1
используют для теплоизоляции трубопроводов.
Композиция УКУТ-2 является конструкционным материалом, служащим в
качестве заполняемой бетоном «потерянной» («оставляемой») опалубки для
возведения наружных и внутренних стен, устройства перекрытий, лестниц, крыш и
других элементов монолитных малоэтажных жилых зданий, в том числе
коттеджного типа.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 122 из 188
Композиция БП-КС (жидкий эбонит). Данный материал предназначен для
использования в качестве антикоррозионного покрытия трубопроводов судовых
систем при воздействии морской и технической воды. Кроме того, материал
успешно применяется для зашиты различных деталей изделий в химическом,
машиностроительном и других производствах, где по условиям эксплуатации
требуется защита от воздействия неокисляющих кислот, солей и оснований.
Жидкий эбонит является малоопасным и малотоксичным веществом, относясь
по степени воздействия на организм человека к IV классу опасности.
Полур - качественно новые, не содержащие экологически вредных
эпоксидных смол, двухкомпонентные полимерные композиции на основе
полиуретанов со специальными функциональными добавками. Композиции полур
предназначены для устройства монолитных покрытий наливных полов, для
устройства и ремонта кровель, для изготовления объемных изделий различной
формы и сложности. Полур может применяться как в ходе нового строительства, так
во время ремонтных работ. Температурные пределы эксплуатации от -50°С
до+100°С. Основные преимущества композиций полур:
 высокая адгезия к любым материалам (бетону, камню, металлу, стеклу и т. д.);
 способность гасить шумы;
 высокая износостойкость и эксплуатационная надежность;
 повышенная стойкость к агрессивным средам (масло, бензин, кислоты,
растворы солей, слабые растворы щелочей);
 отсутствие в составе композиций экологически вредных эпоксидных смол.
Литература:
Белоусова Е.Е. Проблемы утилизации отходов //Сб. науч. тр.
международной специальной выставки «Отходы-1999»: индустрия переработки и
утилизации». М., 1999.
28
Гуль В.Е., Сергиенко Т.Е., Генель СВ. Технико-экономическая эффективность
использования отходов производства и потребления пластмасс // ВХО им.
Менделеева. 1979. № 1. С. 65. См. также: Лобачева Г.К. и др. А. с. 11678772;
1723044; 5002945.
29
Новый материал, на основе вторичного полиэтилена / Лобачева Г.К.,
УлицкийВ.А., Муратова Н.М. и др. /ЦНИИТЭИМС. М., 1991. Выл. 1. Сер. 1.
30
См.: Полиэтилен и другие полиолефины: Пер. с англ. и нем. под ред. П.В.
Козлова. М.: Мир, 1964. 504 с; Использование вторичного полиэтилена / А.Н.
Мелкумов, В.П. Пруткин, Э.М. Мастов и др. // Пластмассы. 1977. № 9. С. 23-24;
Реологические свойства вторичного полиэтилена / М.С. Акутин, М.Я. Забара,
М.А.Шишков, И.Т.Жукова // Производство и переработка пластмасс и
синтетических смол. М., 1977. № 6. С. 28; Бальтенас Р.А., Иозенене Б.И. Изучение
твердых продуктов термоокисления полиэтилена // Высокомолекул. соединения.
Сер. Б. 1977. Т. 19. №12. С. 895; Бальтенас Р.А., Бальненене Я.Ю., Кевялайтис З.К.
Изучение поверхностного окисления расплава полиэтилена // Высокомолекул.
соединений. Сер. А. 1981. Т. 23. №7. С. 1466-1472; Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1668. С. 586; Ковалева Р.И., Голуб Н.В. Свойства вторичного
полиэтилена из изношенных изделий народного потребления // Производство и
переработка пластмасс. 1972. № 2. С. 36.
27
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 123 из 188
См.: Композиция на основе вторичных полиэтиленов и полиамида-6 / B.C.
Левин, A.M. Якубов, В.И. Коростелев и др. // Пластмассы. 1983. № 1. С. 16-17;
Полиэтилен и другие полиолефины: Пер. с англ. и нем. под ред. П.В. Козлова. М.:
Мир, 1964. 504 с; Использование вторичного полиэтилена / А.Н. Мелкумов, В.П.
Пруткин, Э.М. Мастов и др. // Пластмассы. 1977. № 9. С. 23-24; Реологические
свойства вторичного полиэтилена // М.С. Акутин, М.Я. Забара, М.А. Шишков, И.Т.
Жукова // Производство и переработка пластмасс и синтетических смол. М., 1977.
№ 6 С. 28.
32
Модификация полипропилена путем введения полимерных полупроводников
в качестве структурообразователей / М.С. Акутин, Б.А. Кренцель, Б.Э. Давыдов и
др. // Труды МХТИ им. Менделеева. 1968. Вып. 57. С. 192-196.
33
Берлин А.А., Васин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974, С. 392.
34
Вторичная переработка отходов термопластов / С.К. Маленко, В.И.
Коростелев, Н.А. Уманский, B.C. Левин // Пластмассы. 1978. № 8. С. 60.
35
Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. Л.:Химия,
1974.
36
Основные направления переработки отходов термопластов: Бюллетень
научно-исслед. ин-та научно-техн. информации и технико-экономич. исследований
Госплана БССР. Минск, 1974. С. 3.
37
Липатов Ю.С. Новые проблемы физико-химии наполненных полимеров //
Композиционные полимерные материалы. Гомель, 1972. С. 3.
38
См.: А. С. 52-8036 Япония, МКИ С 111 8 С08 23/02. Экструзионный
формовочный материал / Ота Конносукэ. №2134; Заявл. 25.01.77; Опубл. 06.07.77.
39
А. С. 53-2050 Япония, МКИ С 1112 С08 23/26. Способ получения композиции
полиолефиновой смолы с высокой прочностью / Идэмицу ко сан К.К. №4765891;
Заявл. 19.12.77; Опубл. 27.06.78.
40
См.: Бортоненко С.Н., Косенко В. Г., Калитина А. Д. Процессы и аппараты
производства
полимерных
материалов:
К
вопросу
о
переработке
вторичных полимерных материалов методом фракционного формования: Тез.докл.
М., 1986. Т. 2. С. 1; Мельник И.П., Лебедев Е.В., АненкоВ.Ф., Мамуня Е.П.
Свойства древеснополимерных материалов на основе вторичного полиэтилена и
измельченной древесины // Пластмассы. 1987. № 6. С. 54; Kokta B.V, et. al. Polim
Corpos. 1986. Vol. 7. №5. P. 337.
41
CM.: Ferbinder E, Janovic Z. Модификация полиэтилена низкой плотности
этиленпропиленовыми эластомерами. 1981. Т. 30. №2. С. 63-66; Кузьмин Ю.Г.
Полимер - полимерные композиции. Сплавы и смеси. Обзорн. информация
НИИТЭХИМ. М., 1980. С. 67; Пукшанский М.Д., Сирота А.Г. Повышение стойкости
полиэтилена к растрескиванию // Пластмассы. 1978.№ 10. С. 28-29; А. С. 49-41929
Япония, МКИ С 111 С08 f 29/10. Композиция полиолефинов / Сэйтэцукагакукоге. №
22316; Заявл. 05.06.72; Опубл.10.12.73; Модифицирование молекулярной структуры
и свойств полиэтилена термоэластопластами / М.С. Акутин, Т.И. Соголова, Д.Я.
Цванкин, М.Л. Кербер // Высокомолекул. соединения. Сер. А. 1975. № 11. С. 25052511;Акутин М.С, Филиппова Н.Н. Пленки на основе легированных полиолефинов
// Пластмассы. 1977. № 4. С. 8.
42
Кузьмин Ю.Г. Композиционные материалы на основе термопластов//
Пластмассы. 1978. № 6. С. 19-22.
31
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 124 из 188
См: Пат. 0154103 ГДР, МКИ С08 25/1. Термопластичные наполнители /
Haumann Н., Rogge. № 57369; Заявл. 12.05.81; Опубл. 15.09.83; А. С. 50-43-379
Япония. Литье под давлением резин / Josnisaki kozo. № 36459; Заявл.12.10.74;
Опубл. 02.05.75; НКИ В 32 В.
44
См.: Нижник В.В., Соломко В.П. Пластифицированные кристаллизующиеся
термопласты // Итоги науки и техники. Сер., Химия и технология
высокомолекулярных соединений. 1977. Т. 11. С. 211-256; Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. Л.: Химия, 1974.
45
Вторичные материальные ресурсы нефтепереработки и нефтехимической
промышленности: Справ. М.: Экономика, 1987. С. 142.
46
Штарке Л. Использование промьшшенных и бытовых отходов пластмасс. Л.:
Химия, 1987. 175 с.
47
Бортоненко С.Н., Косенко В.Г., Калитина А.Д. Процессы и аппараты
производства полимерных материалов: К вопросу о переработке вторичных
полимерных материалов методом фракционного формования: Тез. докл.М., 1986. Т.
2. С. 19.
48
Мельник И.П., Лебедев Е.В., Аненко В.Ф., Мамуня Е.П. Свойства
древеснополимерных материалов на основе вторичного полиэтилена и
измельченной древесины // Пластмассы. 1987. № 6. С. 54.
«KoktaB.V, et. al. Polim Corpos. 1986. Vol. 7. №5. P. 337.
50
См.: Модифицирование полимерных материалов / А.В. Дзана,П.К. Рейхманис,
Г.В. Скуиня, В.В. Турурейна. Рига, 1986. № 14. С. 129-139;КондаМ., Накамура С.
Пат. Японии. № 62-27483. 1985.
51
Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. Л.:Химия,
1984.
52
Занавескин Л.Н., Аверьянов В.А. Переработка и обезвреживание полихлорбифенилов // Экология и промьшшенность России. 1999. №9. С. 10-14.
43
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 125 из 188
Лекция № 11
Тема: УТИЛИЗАЦИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ТВЕРДЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (Часть IV)
План:
1.
Утилизация волокнистых материалов;
2.
Утилизация золошлаковых отходов;
3.
Утилизация и переработка ртутьсодержащих отходов;
4.
Авторециклинг.
1 Утилизация волокнистых материалов
Волокнистые отходы производства, характеризующиеся высоким качеством,
и которые, как правило, не выходят за стены тех предприятий, где они образуются,
подлежат переработке в основную или дополнительную продукцию без применения
специального оборудования.
Текстильные отходы производства, которые не могут быть переработаны на
тех предприятиях, где они образуются, подлежат отправке на специальные фабрики
по переработке вторичного сырья. На этих фабриках после операций измельчения
(резки) и, возможно, разволокнения их перерабатывают в нетканые материалы
различного назначения или в более простую по технологии изготовления продукцию
в виде пакли, ваты мебельной и технической, обтирочных концов и т.д.
То или иное назначение нетканого материала зависит, в первую очередь, от
сырьевого состава отходов, необходимых для его изготовления.
Например, традиционные шерстяные или полушерстяные отходы используют чаще всего
для выработки утеплителей для швейной промышленности - ватинов и мебельных прокладок, а
отходы синтетических волокон чаще всего применяют для изготовления текстильных
материалов для транспортного строительства.
Текстильные отходы производства и потребления, состоящие из химических,
хлопковых и смешанных волокон, которые из-за отсутствия щипального
оборудования не могут быть в настоящее время разволокнены и переработаны в
продукцию ответственного назначения, используют чаще всего как обтирочный
материал или просто выбрасывают на свалки.
Низкосортные отходы производства, такие как подметь и пух из пыльных
камер, которые практически непригодны для изготовления текстильной продукции,
отслужившие свой срок промышленные фильтры, очистка и восстановление которых
экономически нецелесообразно, при наличии измельчающего оборудования могут
быть использованы, например, для получения композиционных материалов,
применяемых, в свою очередь, для изготовления волокнистых строительных плит.
В настоящее время отходы этой группы чаще всего подвергают уничтожению путем
сжигания или выбрасывания на свалки. Отходы этой группы могут быть после
соответствующей подготовки переработаны в плитные материалы строительного
назначения, но и здесь в каждом конкретном случае необходимо решать проблемы,
связанные с монтажом оборудования, экологической безопасностью производства,
его рентабельностью и другие.
Сбору и заготовке текстильных и волокнистых отходов следует уделять
основное внимание.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 126 из 188
2 Утилизация золошлаковых отходов.
Золошлаковые отходы складируют в отвалы, что приводит к отчуждению
значительных площадей земель. В результате пылеобразования и горения отвалов
загрязняются прилегающие к ним местность и воздушный бассейн. Кроме того, при
гидравлическом способе удаления золы и шлаков (а именно этот способ остается пока
доминирующим на современных ТЭС) весьма значителен расход воды, загрязняемой
в процессе удаления золы. Он составляет 30 - 40 м3/т отхода. Вода после контакта с
золой имеет рН выше 10, содержит фтор, мышьяк и ванадий в концентрациях,
превышающих предельно допустимые.
Можно выделить следующие направления использования золошлаковых
отходов:
 в производстве бетона для замены части цемента и наполнителя;
 в производстве искусственных наполнителей типа глинозольного керамзита,
зольного гравия, шлакогранулята, азурита, аглопоритового гравия;
 в производстве кирпича и шлакоблоков;
 в дорожном строительстве при отсыпке дорожного полотна, а также при
обваловывании дамб.
3 Утилизация и переработка ртутьсодержащих отходов
Одной из крупных задач по устранению загрязнений тяжелыми металлами
является переработка ртутьсодержащих отходов (РСО). По существу, такие отходы
представляют собой «экологическую бомбу замедленного действия». Переработка
РСО решила бы проблему, заметно уменьшив, экологическую опасность, связанную
с РСО.
Рис. 1. Основные технологии переработки РСО
Технологии переработки предусматривают демеркуризацию твердых отходов,
выщелачивание, окисление, экстракцию и получение металлической ртути.
Основные технологии переработки РСО показаны на рис. 1.
Наиболее распространенный способ переработки отработанных ртутных ламп термическая демеркуризация, основанная на испарении ртути под действием
высоких температур и последующей конденсации ее паров.
Метод обеспечивает соблюдение санитарных норм как на выбросы в
атмосферу в процессе переработки ламп, так и на концентрацию ртути,
содержащейся в продуктах их переработки - стеклобое и ломе цветных металлов.
Остаточное содержание ртути в продуктах переработки после демеркуризации
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 127 из 188
составляет не более 1мг/кг. Извлеченная в процессе демеркуризации ртуть с
концентрацией 30 - 70% должна направляться затем на дальнейшую переработку.
Существуют и другие способы обезвреживания и переработки
ртутьсодержащих ламп, в частности, технология водной отмывки, реагентные и
другие. Однако пока они не получили широкого распространения.
Разработаны технологии, проверенные в опытных, опытно-промышленных
условиях и обеспечивающие остаточное содержание ртути после обработки,
соответствующее санитарным требованиям. Эти технологии могут применяться для
создания передвижных комплексов по переработке РСО, которые необходимы в
каждом регионе.
О том, что переработка РСО является не только важной в экологическом
отношении, но и экономически выгодной, свидетельствует пример фирмы «Mercury
Refining» США. Организовав предприятие по переработке всех видов РСО, она в
течение 2-3 лет получила прибыль, позволившую построить аналогичный завод еще
в одном штате. Причем прибыль получена не только за счет платы за переработку
отходов, извлечения ртути и других ценных металлов, содержащихся в РСО, но и от
продажи выполненных на фирме технологических решений.
Таким образом, при определенных условиях экологические проблемы, связанные
с загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами, можно решать не
затратным, а экономически выгодным способом.
4 Авторециклинг
Интенсивное развитие автомобильного транспорта выдвинуло в число
актуальных и в перспективе все более острых проблему утилизации автомобилей.
Автомобиль, хотя и является предметом длительного пользования, все же
имеет конечный срок жизни. Следовательно, после окончания его эксплуатации
необходимо принять меры по его утилизации. В изношенном и выброшенном на
свалку автомобиле содержатся все те материалы, которые были использованы при
его изготовлении: черные и цветные металлы, пластмассы и резинотехнические
изделия, стекло и керамика, дерево и картон, текстильные и битумные материалы
и др. Поэтому вышедший из эксплуатации автомобиль может и должен стать
источником вторичных материальных ресурсов.
Организация сбора и переработки вторичных ресурсов автотранспортного
комплекса (авторециклинг) включает следующие мероприятия:
 выявление и учет автотранспортных средств, непригодных к эксплуатации;
 создание сети пунктов сбора отработанных свинцово-кислотных
аккумуляторов, масляных фильтров, автомобильных масел, изношенных
автопокрышек и производств по их переработке;
 создание производства по утилизации охлаждающих жидкостей (тосол,
антифриз), поступающих с площадок и транспортных предприятий;
 создание в многоэтажных гаражах-стоянках экологических блоков сбора
отработанных узлов и материалов автомобилей;
 создание производств по утилизации отходов транспортного комплекса;
 проектирование и строительство установки по переработке твердого осадка
автомоек;
 создание центральной единой диспетчерской и информационной электронной
базы данных обо всех автотранспортных средствах и их состоянии;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 128 из 188
 реализация запчастей и продуктов переработки автотранспортных средств;
 захоронение отходов перерабатывающих предприятий.
Нерешенность многих вопросов, связанных с автотранспортными средствами,
подлежащими утилизации, а также отсутствие системного (комплексного) подхода
к решению вопросов размещения транспортных средств в больших городах
приводит к следующему:
 снижается пропускная способность городских дорог, что способствует
возникновению
аварийных
ситуаций
или
дорожно-транспортных
происшествий, пробок;
 создаются трудности для уборки города, особенно в зимнее время, для
проведения работ по благоустройству территории, строительных и ремонтных
работ;
 возникают препятствия для осуществления полномочий специализированных
служб и органов (милиции, пожарной и скорой помощи);
 создаются неудобства для пешеходов;
 нарушается архитектурный облик города;
 загрязнение почв городских свалок приводит к риску возможного
самовозгорания отходов;
 загрязнение воздуха от дыма горящих автопокрышек (при горении образуются
сажа, диоксины, полиароматические углеводороды, мышьяк, хром, кадмий и
др.) приводит к резкому ухудшению здоровья людей, особенно страдающих
астмой и аллергическими заболеваниями и в первую очередь это касается
детей;
 загрязнение водных объектов происходит опосредованно при попадании
отработанных масел и охлаждающих жидкостей в почву и подземные воды;
 экономические потери от неиспользованных ресурсов (получение вторичного
сырья в процессе переработки автопокрышек, кузовов, свинцово-кислотных
аккумуляторов, пластика и прочих материалов).
Литература:
1. Белоусова Е.Е. Проблемы утилизации отходов // Сб. науч. тр. международной
специальной выставки «Отходы-1999»: индустрия переработки и утилизации». М.,
1999.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 129 из 188
Лекция № 12
Тема: ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ
План:
1. Сбор и транспортирование отходов и загрязнений;
2. Складирование и захоронение отходов на свалках, полигонах,
поверхностных хранилищах;
3. Подземное захоронение промышленных стоков;
4. Переработка и утилизация отходов по полной заводской технологии;
5. Обработка и утилизация отходов и загрязнений на специализированных
полигонах.
Защита почвы, лесных угодий, поверхностных и грунтовых вод от загрязнения
их твердыми и жидкими отходами проводится путем сбора и складирования
промышленных и бытовых отходов на свалках и полигонах. Складирование отходов
на полигонах является наиболее простым, дешевым и часто применяемым методом
их обезвреживания. (Лекция 3)
Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах,
создаваемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28—85 и предназначенных
для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов
промышленных предприятий, НИИ и учреждений.
Приему на полигоны подлежат:
 мышьяксодержащие неорганические твердые отходы и шламы;
 ртутьсодержащие отходы;
 циансодержащие сточные воды и шламы;
 отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут,
кобальт и их соединения;
 отходы гальванического производства;
 использованные органические растворители;
 органические горючие (обтирочные материалы, ветошь, твердые смолы,
обрезки пластмасс, оргстекла, остатки лакокрасочных материалов,
загрязненные опилки, деревянная тара, промасленная бумага и упаковка,
жидкие нефтепродукты, не подлежащие регенерации, масла, загрязненные
бензин, керосин, нефть, мазут, растворители, эмали, краски, лаки, смолы);
 неисправные ртутные дуговые и люминесцентные лампы;
 формовочная земля;
 песок, загрязненный нефтепродуктами;
 испорченные баллоны с остатками веществ и др.
Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть
обезврежены на предприятиях.
На полигоны не принимаются:
 радиоактивные отходы;
 отходы для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и
других веществ;
 древесные отходы (опилки, тара и т.д.);
 производственные и строительные отходы;
 нефтепродукты, подлежащие регенерации.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 130 из 188
На полигонах предусматривается переработка отходов с использованием
физико-химических методов, термического обезвреживания отходов с утилизацией
теплоты, демеркузацию ламп с утилизацией серебра и других ценных металлов,
прокаливание песка и формовочной земли литейных производств, подрыв
газонаполненных баллонов в специальной камере, затаривание отходов в
герметичные контейнеры и их захоронение.
Для предотвращения загрязнения почвы установлены предельно-допустимые
концентрации в зависимости от пути миграции химических веществ в определенные
среды (зеленую массу и плоды растений, в атмосферу, воду и др.), - ПДКпочвы.
ПДКпочвы - это концентрация химического вещества (мг) в пахотном слое
почвы (кг), которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного
влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на
самоочищающую способность почвы.
В зависимости от пути миграции химических веществ в определенные среды
существует 4 разновидности ПДКпочвы:
ТВ – трансиокационный показатель, характеризующий переход химического
вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений;
МА – миграционный воздушный показатель, характеризующий переход
химических веществ из почвы в атмосферу;
МВ – миграционный водный показатель, характеризующий переход
химических веществ из почвы в грунтовые и поверхностные воды;
ОС – общесанитарный водный показатель, характеризующий влияние
химических веществ из почвы на самоочищающую способность почвы и
микробиоценоз.
Например , 200 мг оксида фосфора в 1 кг почвы не окажет отрицательного влияния на
здоровье человека, перешедшего в него через растения, т.е. в этом случае ПДКпочвы составляет
200мг/кг по ТВ. Или изопропилбензол 0,5 мг/кг через воздушную среду - 0,5 мг/кг по МА; хром 0,05
мг/кг по МВ; марганец – 1500 мг/кг по ОС, а формальдегид 7 мг/кг, бензапирен всего 0,02 мг/кг.
В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют
ПДКпочвы, проводят расчет временных допустимых концентраций (ВДКпочвы):
ВДКпочвы = 1,23+0,48lgПДКпр,
где ПДКпр – предельно-допустимая концентрация химических веществ для
продуктов (овощные и плодовые культуры), мг/кг.
Основную массу ТБО - около 96%, направляют на свалки. Остальные 4%
сжигают на мусоросжигательных заводах или компостируют.
Под складирование ТБО изымают значительные территории земельных
ресурсов. Многие свалки уже заполнены или близки к заполнению, а строительство
новых полигонов и свалок ТБО связано в крупных городах, как правило, с
определенными трудностями, особенно при наличии поблизости крупных водоемов.
Неорганизованные свалки отходов приводят к образованию пыли,
распространению неприятных запахов, вызывают опасность возникновения пожара,
загрязнения грунтовых и поверхностных вод. Разработана технология
высоконагружаемых полигонов ТБО, эксплуатирующихся по бессточной схеме,
которая позволяют свести эти отрицательные явления к минимуму.
В верхнем слое отходов на глубине до 3м обезвреживание завершается через
15 - 25 лет. В более глубоких слоях этот процесс протекает еще медленнее - 50 и
даже 100 лет. Некоторые составляющие мусора разлагаются еще дольше или вообще
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 131 из 188
не поддаются разрушению (по крайней мере в обозримом будущем), даже если
находятся на поверхности земли.
1 Сбор и транспортирование отходов и загрязнений
В настоящее время в мировой практике наметилась тенденция перехода к
централизованной обработке ПО на полигонах и предприятиях с заводской
технологией обезвреживания и утилизации образующихся полезных вторичных
продуктов, в том числе отходящего тепла от процессов сжигания. Заводская
технология переработки отходов, особенно производящая тепловую электрическую
энергию, потребляемую сторонними организациями, предполагает наличие четкой
регламентированной системы сбора и систематической доставки исходного сырья, в
данном случае ПО, отчасти являющихся топливом.
Для этого используются четыре основные принципиальные схемы доставки
ТБО и ПО, которые часто комбинируются между собой и дополняют друг друга.
По первой схеме сбор отходов производится автомобильным транспортом,
доставляющим их непосредственно на места обработки или на перегрузочные
станции, где они уплотняются и перегружаются на большегрузные автомобили. При
этом предпочтение отдается перевозке отходов в контейнерах.
По второй схеме погрузка осуществляется в железнодорожные цистерны,
вагоны, полувагоны или на платформы. Здесь также уделяется большое место
контейнерному способу перевозок.
Третьей схемой предусмотрен вывоз отходов из города водным транспортом.
Помимо железнодорожного и автомобильного транспорта, отходы могут
доставляться на место переработки контейнерным пневмотранспортом по трубам
(четвертая схема), проложенным на земле, под землей или под водой.
Способ сбора и временного хранения отходов определяется их физическим
состоянием и классом опасности веществ - компонентов отходов.
Временное хранение ПО на территориях предприятий, как правило,
осуществляется в стационарных складах. При этом должны быть соблюдены общие
санитарно-гигиенические требования к состоянию воздуха рабочей зоны с учетом
ПДК вредных веществ.
В местах хранения отходов следует механизировать погрузку отходов в
специализированный автотранспорт полигона. Для откачки жидких и пастообразных
отходов из ёмкостей в специализированные автоцистерны предусматривается
установка насосов или проведение других мероприятий (передавливание, вакуумные
системы и т.п.)
На предприятиях - поставщиках отходов назначается приказом лицо,
ответственное за сбор, хранение и отгрузку отходов на полигон. На каждую
отгруженную партию отходов необходимо представлять паспорт с технической
характеристикой состава отходов и кратким описанием мер безопасности при
обращении с ними. Форма паспорта на отходы заполняется поставщиком и
подписывается руководителем предприятия - поставщика отходов.
Транспортирование токсичных ПО на место централизованной обработки, как
правило, осуществляется специальным автотранспортом.
В соответствии с ГОСТ 19433—81 к опасным грузам относятся вещества и
предметы, которые при транспортировании, погрузочно-разгрузочных работах и
хранении могут послужить причиной взрыва, пожара или повреждения
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 132 из 188
транспортных средств, устройств, зданий и сооружений, а также гибели, увечья,
отравления, ожогов, облучения или заболевания людей и животных. По своим
химическим свойствам опасные грузы делятся на 9 классов.
2 Складирование и захоронение отходов на
свалках, полигонах, поверхностных хранилищах
Обработка ПО на полигонах является более прогрессивным способом, чем
сброс на свалки ТБО, поскольку наряду с захоронением и примитивным сжиганием,
здесь предусматриваются установки для промышленной обработки некоторых видов
промышленных отходов.
До середины 1970 года, ввиду отсутствия эффективных средств обработки и
утилизации большого числа ПО, были широко распространены методы их
складирования на городских свалках вместе с ТБО или на специализированных
свалках ПО, в большинстве случаев имевших примитивное устройство.
В настоящее время такой метод складирования и обезвреживания отходов
запрещен. Примитивные мусорные свалки заменяются на организованные полигоны
ТБО.
Отходы складируют на грунт с соблюдением условий, обеспечивающих
защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод,
препятствующих распространению болезнетворных микроорганизмов. На полигонах
производится уплотнение ТБО, позволяющее увеличить нагрузку отходов на
единицу площади, обеспечивая тем самым экономное использование земельных
участков. После закрытия полигонов поверхность земли рекультивируется для
последующего использования земельного участка. Все работы на полигонах по
складированию, уплотнению, изоляции ТБО и последующей рекультивации участка
полностью механизированы. Предельное количество токсичных ПО, допускаемое
для складирования на полигонах ТБО, нормируется документом, утвержденным
Главным государственным санитарным врачом.
Основное условие приема ПО на полигоны ТБО — соблюдение санитарно гигиенических требований по охране атмосферного воздуха, почвы, грунтовых и
поверхностных вод.
Главными критериями приема токсичных ПО на полигоны ТБО являются:
 состав фильтрата при рН=5 - 10 и температуре 10 - 40°С;
 способность к самовозгоранию, выделению ядовитых газов, интенсивному
пылению.
ПО, допускаемые для совместного складирования с ТБО, должны отвечать
технологическим условиям:
 иметь влажность не более 85%;
 не быть взрывоопасными, самовоспламеняющимися, самовозгорающимися.
Не допускаются для совместного складирования ПО, температура
самовоспламенения которых менее 120°С, а также все отходы, способные к
самовозгоранию за счет химических реакций в толще складируемой массы. ПО,
допускаемые на полигон, не должны выделять пары и газы, дающие взрывоопасные
или ядовитые смеси с воздухом и газами полигонов.
Промышленные отходы IV класса опасности принимаются на полигоны ТБО
без ограничений в количественном и качественном отношениях.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 133 из 188
Куски крупнее 250мм укладывают в толщу рабочего слоя ТБО, а отходы,
имеющие фракционный состав 0,15 - 250мм, содержащие вредные вещества в
допустимых пределах, используются в качестве изолирующего слоя. Эти отходы
характеризуются содержанием токсичных веществ в водной вытяжке (1л воды на 1
кг отходов) на уровне фильтрата из ТБО, а интегрирующие показатели БПКпл и
ХПК составляют не более 300 мг/л.
Слой захораниваемых на свалках ТБО и ПО достигает обычно большой
толщины. После исчерпания возможности складирования свалки засыпают землей,
но в толще отходов в течение десятков лет идут биологические процессы
анаэробного сбраживания органической части отходов с выделением биогаза. На
местах бывших крупных свалок в ряде случаев считается экономичным наладить
промышленную добычу биогаза.
Шламонакопители - основной тип промышленных хранилищ, которые
строят по одно- и многокаскадному принципу с созданием плотины, берегов и чаши
шламохранилища. Для того чтобы сливаемые промышленные стоки не
фильтровались через стенки и дно прудов-отстойников, применяются экраны из
различных материалов. Экраны из суглинка являются наиболее распространенными.
Однако этот способ защиты имеет ряд существенных недостатков – при
экранировании больших площадей он трудоемок: послойная укладка, смачивание,
укатка дорог требуют сотен тысяч кубических метров грунта. Кроме того, он
недостаточно эффективен, так как не исключает полностью фильтрации и с течением
времени подвергается разуплотнению.
Экраны из полиэтиленовой пленки являются более эффективными, так как
практически полностью исключают фильтрацию, при этом способе не требуется
разработки карьеров качественного грунта, он дешевле, чем суглинистый экран.
Однако этот способ имеет и недостатки: необходимы тщательная планировка
поверхности, удаление растительных остатков и крупных включений из грунта.
Для экранирования применяют противофильтрационные стенки из
заглинизированных грунтов с применением высокодисперсных глин. Недостатком
этого способа является сезонность работ при возведении стенки.
При существующей технологии создание стенки в зимнее время затруднено в
связи с нарушением процессов глинизации и диспергирования частиц в растворах и
невозможностью их отложения на грунтах, подлежащих экранированию.
3 Подземное захоронение промышленных стоков
Подземное захоронение промышленных стоков путем их закачки в глубокие
скважины получило распространение в ряде зарубежных стран. К преимуществам
данного метода относится:
 уменьшение загрязнения поверхностных вод;
 исключение необходимости их полного обезвреживания.
Предоставление недр для захоронения вредных веществ и отходов
производства, сброса сточных вод допускается только в исключительных случаях и
при соблюдении специальных требований и условий. Таким образом, подземное
захоронение ПО (жидких и твердых) следует рассматривать только как метод
весьма ограниченного применения.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 134 из 188
Как показала практика подземного захоронения, наиболее пригодными для
сброса промышленных стоков являются осадочные породы: песчаники, известняки,
доломиты, обладающие достаточно высокой проницаемостью. Пласт-коллектор
должен:
 залегать ниже уровня грунтовых вод;
 быть хорошо изолирован;
 не содержать подземных вод, пригодных для хозяйственно-питьевых и
промышленных целей.
Такие пласты-коллекторы залегают, как правило, на глубине свыше 300-400м.
Стоки, подлежащие подземному захоронению, не должны содержать большого
количества взвеси, волокон, коллоидных частиц, органических осадков. Их следует
подвергать предварительной обработке с целью удаления этих компонентов.
Закачиваемые стоки не должны содержать масла, жиры, парафины, осмоляющие
вещества, а также составы, способствующие бактериальной деятельности, так как все
это может привести к очень быстрой закупорке призабойной зоны скважины и
выходу ее из строя.
Выбор участка для подземного захоронения отходов весьма сложен и
оценивается по многим геологическим, гидродинамическим и санитарным
критериям. Недостатками метода подземного захоронения являются:
 невозможность надежного контроля за распространением в пласте
загрязняющих веществ;
 трудности, связанные с техникой подземного удаления большого числа
промышленных стоков;
 необратимое загрязнение многих подземных формаций;
 возможность попадания отходов путем диффузии и конвекции в естественные
подземные потоки;
 отсутствие информации о поведении отходов при их вступлении в контакт с
растворами и породами формации в условиях повышенных температур и
давлений;
 повышение или понижение токсичности некоторых компонентов отходов из-за
размывания;
 возможность образования более токсичных соединений в результате
химического
взаимодействия
между
относительно
безвредными
соединениями.
4 Переработка и утилизация отходов по полной заводской технологии
За последнее время в развитых промышленных странах Западной Европы и
США переработка основной массы ПО ведется централизованно, по полной
заводской технологии. При этом практически исключается процесс захоронения или
складирования отходов на территории предприятий за исключением золы, шлака и
обезвоженных гальваношламов, которые по мере накопления вывозятся на
переработку в строительные материалы или для других целей.
В состав основного оборудования завода полной заводской технологии,
например, входят:
 установка для обработки отработанных масел;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 135 из 188
 установка для обработки загрязненных растворителей, включая оборудование
для опорожнения бочек, содержащих пожаровзрывоопасные вещества;
 установка для обработки неорганических химических загрязнений;
 установка с барабанной печью для сжигания и прокаливания промышленных
твердых, жидких и пастообразных отходов;
 котел-утилизатор и система очистки дымовых газов;
 специальная циклонная печь с мокрой очисткой дымовых газов для
термического обезвреживания галогеносодержащих углеводородов.
Формы физического состояния поступающих отходов сильно варьируются. С
точки зрения технологических процессов обработки отходы разделены на группы:
жидкие, пастообразные, твердые, газообразные.
Поступающие на завод ПО в зависимости от своих свойств подвергаются
физико-химической или термической обработке. Физикохимическими методами в
основном перерабатывают неорганические отходы, такие как: кислоты, щелочи,
растворы цианидов, хроматов, предварительно нейтрализованные шламы.
В цех сжигания через приемный пункт поступают следующие виды ПО:
 жидкие отходы — отработанное масло, органические перекачиваемые
отходы, галогеносодержащие растворители, отходы с содержанием
полихлорированных бифенилов, сжигаемые сточные воды;
 пастообразные отходы — лакокрасочные, красочные, клеевые отходы,
масляные пульпы;
 твердые отходы - упакованные отходы в бочках, больничные отходы, другие
виды твердых отходов, подача которых в барабанную печь осуществляется с
помощью грейфера;
 газообразные отходы - отходящие газы, поступающие из вакуумных насосов
приемного пункта отходов.
Все отходы, поступающие на заводской комплекс, проходят предварительную
подготовку перед термической обработкой:
 обезвоживание;
 дробление;
 сортировку.
Обезвоженные жидкие горючие отходы нефтепродуктов, СОЖ, растворители,
отходы лакокрасочного производства, производственный мусор сжигают, и тепло
отходящих газов используют для обжига осадков нефтесодержащих сточных вод и
сушки гальваношламов. Сточные воды, образующиеся в технологическом процессе
обработки отходов, ливневые воды после очистки от механических примесей и
нефтепродуктов используют для мойки автомашин, гашения золы, приготовления
реагентов.
Доставленные на такой завод отработанные масла и нефтесодержащие
отходы подвергаются обработке путем нагрева до 90 - 100°С и последующего
отстаивания в вертикальных резервуарах, где они разделяются на четыре фракции:
 осадок, перекачиваемый на сжигание двухпоршневыми насосами и
предварительно проходящий через дробилки;
 воду, подаваемую в камеру дожигания;
 масло, идущее потребителям для вторичного использования;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 136 из 188
 легковоспламеняющиеся отходы, собираются в верхней части резервуара,
направляются в конденсатор, затем в жидком виде смешиваются с
растворителями и направляются на сжигание.
Растворители служат топливом для барабанной печи, являющейся основным
оборудованием завода для обезвреживания отходов. Поступающие на сжигание
через загрузочные узлы ПО перемешиваются и сгорают в барабанной печи.
Оптимальный режим ее работы обеспечивается регулированием частоты вращения
барабана. Твердые и жидкие шлаки на выходе из барабанной печи попадают в
мокрый шлаковый бункер и транспортируются на склад. Несгоревшие частицы и
отходящие газы поступают в камеру дожигания, при температуре 900 - 1000°С.
Расположенный после камеры дожигания паровой котел обеспечивает
тепловой энергией нужды завода, а избыток пара используется для подогрева воды в
системе теплоснабжения. Температура перегретого пара составляет около 240°С,
температура выходящих из котла газов колеблется в пределах 280 - 300°С.
Осажденную в котле-утилизаторе золу собирают в бункер и перевозят после
увлажнения на свалку специальной конструкции. Дымовые газы очищают от
кислотных соединений в струйном скруббере. Отходящие газы очищаются в
электрофильтре.
Шлаки и обезвоженные гальванические шламы вывозят в определенное место
и складируют с соблюдением осторожности.
Принцип обработки поступающих на физико-химическую установку в виде
раствора или пульпы гальванических отходов, содержащих неорганические
вещества, такие, как кислоты, щелочи, соли и т.д., заключается в превращении
вредных веществ в безопасные или менее вредные соединения, или в их осаждении в
качестве трудно растворимых соединений, которые можно выделить путем
фильтрации. Содержащий вредные вещества осадок перевозят на специальную
свалку. Фильтрат, в котором содержание вредных веществ ниже предельных
значений, согласованных с органами власти, спускают в канализационную сеть.
При нормальной эксплуатации в городскую канализационную сеть сбрасывают
только сточные воды, поступающие из установки физико-химической очистки. Если
нужно сбросить другие сточные воды производства в канализационную сеть, то их
очищают до требуемой степени. Дождевые воды собирают с помощью колодцев в
уравнительный бассейн, откуда их отводят в открытую канаву или направляют на
обработку и затем используют в технологических целях.
Процесс очистки состоит, в частности, из следующих отдельных этапов:
 гравитационной сепарации масла и песка;
 фильтрации через слой песка;
 фильтрации активным углем;
 химической флокуляции эмульсий и флотации;
 удаления тяжелых металлов путем ионообмена.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 137 из 188
5 Обработка и утилизация отходов и загрязнений на
специализированных полигонах
Полигоны для обезвреживания и захоронения токсичных ПО являются
природоохранными
сооружениями,
предназначенными
для
регулярного
централизованного
сбора,
удаления,
обезвреживания
и
захоронения
неутилизируемых токсичных отходов, загрязнений и некондиционных продуктов
(веществ) промышленных предприятий, организаций и учреждений, расположенных
в одной или нескольких промышленных зонах.
В соответствии со СНиП 2.01.28-85, в составе полигонов предусматривается
строительство трех основных объектов, которые могут быть расположены на
одной или нескольких отдельно расположенных площадках:
 цехи для обезвреживания токсичных ПО и некондиционных продуктов,
предназначенные для сжигания и физико-химической переработки, с целью
полного обезвреживания или понижения токсичности, перевода в
нерастворимые формы и сокращения объема отходов, подлежащих
захоронению;
 участка захоронения отходов и загрязнений, представляющего собой
территорию, на которой располагаются специально оборудованные карты или
котлованы, куда складируют различные группы токсичных твердых отходов;
 гаража специализированного парка автомашин, предназначенных для
транспортирования токсичных ПО.
По оценкам специалистов, в слое на глубине 3м процесс разложения может
закончиться за 15 - 20 лет, а в более глубоких слоях идет до 100 лет.
Полигоны следует располагать в свободных от застройки, открытых, хорошо
проветриваемых незатопляемых местах, на которых возможно осуществление
мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение населенных
пунктов, зон массового отдыха и источников питьевого водоснабжения (открытых
водохранилищ и подземных вод).
Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны:
 завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс. т и более
отходов в год — 1000 м;
 завод мощностью менее 100 тыс. т в год — 500 м;
 участок захоронения токсичных отходов — не менее 3000 м.
Размер санитарно-защитной зоны от полигона до населенных пунктов и
открытых водоемов устанавливается с учетом местных условий (климат, рельеф, тип
почв, направление ветров и т.д.), но не менее 3000 м.
Полигоны должны располагаться на расстоянии:
 не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных
магистральных дорог;
 не менее 50 м от лесных массивов и лесных посадок.
В соответствии с санитарными требованиями полигоны должны быть
расположены на глинистых и суглинистых почвах или иметь специальные
водонепроницаемые основания, препятствующие проникновению фильтрата в
водный бассейн. Практически на полигоне происходят процессы медленного
биохимического (аэробного и анаэробного) разложения компонентов. Уровень
грунтовых вод при их наибольшем подъеме с учетом подъема воды при
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 138 из 188
эксплуатации полигона должен составлять не менее 2 м от нижнего уровня
захороняемых отходов (заглубление 7 - 15 м).
Срок эксплуатации полигона обычно составляет 10 - 20 лет, а высота слоя
отходов достигает 20 - 25 м.
Горючие отходы подлежат сжиганию. В отличие от свалок, для этого на
специально выделенном участке полигона строят печь, режим работы которой
должен обеспечивать сжигание при температуре 1000 - 1200°С, исключающее
загрязнение окружающего воздуха. Печь должна быть оснащена газоочистными и
пылеулавливающими сооружениями.
В процессе эксплуатации полигона необходимо проводить систематический
текущий контроль службой полигона и выборочный контроль СЭС за уровнем
содержания токсичных ингредиентов в грунтовых водах, в почве территории,
прилегающей к полигону, в растениях вокруг полигона, а также в атмосферном
воздухе в радиусе 3000 м.
Все токсичные ПО, поступающие на полигоны, по своим физико-химическим
свойствам и методам переработки подразделяются на группы, в зависимости от
которых применяется тот или иной метод обезвреживания и захоронения. В СНиП
2.01.28-85 указан примерный перечень тринадцати групп отходов и рекомендуемых
методов их переработки. Приему на полигоны подлежат только ПО 1, 2, 3 и 4
классов опасности, перечень которых в каждом конкретном случае согласовывается
с органами санитарного надзора и заказчиком проекта полигона.
Поступающие на полигон ПО условно можно разделить на пять основных
групп.
1. Жидкие отходы, содержащие органические примеси, составляют более
половины всех привозимых на полигон ПО. В состав жидких отходов входят в
разных
органические
соединения,
продукты
органического
синтеза,
высокомолекулярные соединения, отходы производства пластических масс и смол,
органические растворители, отходы производства синтетических каучуков и т.д.
2. Жидкие отходы гальванических производств имеют в своем составе соли
тяжелых металлов, влажность 96 - 98 %, реакция среды от кислой до щелочной.
3. Нефтеотходы — смесь легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а
также отработанные масла (машинные, турбинные, веретенные), мазуты,
загрязненные растворители (бензол, толуол, ксилол, керосин, ацетон, метанол,
амилацетат, бутилацетат, бутанол). Содержание воды в нефтеотходах – 70 - 90 %.
4. Отходы условно твердые (в том числе сыпучие и пылевидные материалы сажа, пигменты, красители, наполнители, каолины, различные порошки,
химреактивы, грязь из мазутных резервуаров) — представляют собой смесь
нефтебитума, гудрона с водой и песком.
5. Особо вредные отходы содержат соединения циангруппы, ртути, мышьяка и
других сильнодействующих ядовитых веществ.
Жидкие отходы характеризуются большой влажностью, поэтому необходимо
предварительно сгустить отходы перед засыпкой котлована вынутой кембрийской
глиной и растительным грунтом. В качестве поглотителя жидкостной фазы
применяют древесные опилки. Для захоронения принятых отходов в толще
кембрийской глины отрывают котлованы глубиной до 15 м , ширина и длина их
может быть различной, угол откоса составляет 45°. Кроме того, для захоронения
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 139 из 188
отходов необходимы большие земельные площади, тяжелая техника (экскаваторы,
бульдозеры, автосамосвалы) и большие материальные затраты.
Разработан каскадный метод обезвреживания отходов гальванических
производств. Этот метод также не связан с захоронением всего объема отходов и
заключается в химической нейтрализации токсичных примесей. Процесс происходит
в последовательно соединенных емкостях, вырытых в толще кембрийской глины.
Жидкие отходы с влажностью 96 - 99% и разным химическим составом
поступают в приемник для естественного осаждения взвесей, солей, шламов,
механических примесей. Осветленный раствор, содержащий растворимые соли
металлов, переливают в емкость окисления-восстановления; туда же поступают ПО
железного купороса.
После окончания окислительно-восстановительного процесса жидкую фазу
переливают в нейтрализатор, где осаждают катионы тяжелых металлов в виде
гидроксидов и солей путем создания необходимой щелочной среды добавлением
ПО, содержащих известь, едкий натрий, кальцинированную соду, поташ. Химизм
процесса заключается в гидролизе извести, нейтрализации кислой среды, осаждении
гидроксидов металлов, а также сульфатионов и карбонатионов.
Обезвреженную жидкость, содержащую в своем составе сульфат-ион, нитратион, хлорид-ион, ионы кальция, калия, натрия, магния, кремния в концентрациях, не
превышающих ПДК, переливают в сборник обезвреженной жидкостной фазы и
оттуда направляют на испарение. По мере накопления осадка в первой емкости
каскад перемещается: вторая емкость становится первой, третья - второй, четвертая
— третьей, для четвертой емкости отрывают котлован. Первую емкость покрывают
слоем кембрийской глины и растительного грунта, затем сеют травы, сажают деревья
и декоративные кустарники.
Каскадный метод обезвреживания отходов, содержащих минеральные
примеси, позволяет вести процесс обезвреживания непрерывно, с небольшими
затратами земельных площадей, так как непосредственному захоронению
подвергается лишь небольшая часть отходов - твердые токсичные отходы, шламы и
взвеси. Основную массу отходов (около 90%) в виде обезвреженной жидкостной
фазы не захороняют. Вместе с тем локальное накопление в определенных емкостях
тяжелых металлов в виде гидроксидов и нерастворимых солей создает предпосылки
для их дальнейшего извлечения и утилизации.
Литература:
1. СНиП 2.01.28—85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных
промышленных отходов».
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 140 из 188
Лекция № 13
Тема: ПАСПОРТИЗАЦИЯ ОТХОДОВ
План:
1. Паспорт отхода;
2. Определение опасности отходов;
3. Требования к транспортированию опасных отходов;
4. Сертификация отходов.
1 Паспорт отхода
Законы, подзаконные
акты, нормативно-техническая документация
государственной и региональной власти должны опираться на унифицированную и
всестороннюю информацию по работе с отходами на местах. Такая информация
может быть получена только на основе объективных данных паспортизации
отходов. Обязательное описание отходов к настоящему моменту принято в
большинстве стран мира. Наиболее полное и унифицированное описание отходов в
отечественной практике принято называть паспортизацией, хотя в разных
странах эта процедура имеет самые различные наименования.
Паспортизация отходов позволяет построить необходимую инфраструктуру
по управлению и обращению отходов, которая в том числе включает в себя
технологические, экономические, экологические и другие решения, а также
сертификацию, каталогизацию, лицензирование, экспертизу и информационное
обеспечение.
Паспортизация отходов регламентируется Экологическим Кодексом РК.
Система технической паспортизации отходов, включающая открытые
классификаторы - кодификаторы свойств отходов, была разработана еще в 1988
году при поддержке бывших ГКНТ СССР и Госснаба СССР. В рамках этой системы
разработана единая унифицированная форма паспорта, образец приводится ниже.
ПАСПОРТ ОТХОДА
Выдан ______________________________________________________________________________
(наименование предприятия)
На отход ____________________________________________________________________________
(наименование по каталогу отходов)
_____________________________________________________________________________________
(агрегатное состояние: порошок, твёрдое, паста, шлам, жидкое, другое)
состоящий из_________________________________________________________________________
(химический состав отхода, в процентах)
произведенный_______________________________________________________________________
(наименование процесса, в результате которого произведен отход)
зарегистрирован в Государственном классификационном каталоге отходов и ему присвоен код
____________________________________________________________________________________
(дата присвоения кода)
Руководитель территориального органа
Госкомэкологии РК _____________________________ _____________________________________
(подпись)
м. п.
Суть паспортизации отходов заключается в том, что на отход при его
первоначальном появлении составляется определенный документ - паспорт. В
паспорте отхода отражаются все его основные свойства, включая опасные,
ресурсные и т.п., информация о которых необходима для выбора эффективных
технологий и других решений по обращению отхода. Этот документ сопровождает
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
отход на протяжении его жизненного цикла,
обезвреживания, захоронения или уничтожения.
Страница 141 из 188
вплоть
до
переработки,
2 Определение опасности отходов
Опасные отходы - отходы, которые заключают в себе вредные вещества,
обладающие
опасными
свойствами
(токсичностью,
взрывоопасностью,
пожароопасностью, высокой реакционной способностью), или содержащие
возбудителей инфекционных болезней, или представляющие непосредственную или
потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека
самостоятельно либо при вступлении в контакт с другими веществами. Опасные
отходы в зависимости от степени их вредного воздействия на окружающую
природную среду и здоровье человека подразделяются на классы опасности в
соответствии с критериями, установленными специально уполномоченными
Государственными органами исполнительной власти в области обращения с
отходами в соответствии со своей компетенцией.
Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей
природной среды (далее – «критерии») предназначены для индивидуальных
предпринимателей и юридических лиц, в процессе деятельности которых
образуются опасные отходы для окружающей природной среды (далее – «отходы»)
и которые обязаны подтвердить отнесение данных отходов к конкретному классу
опасности для окружающей природной среды (далее – «производители отходов»).
Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного
воздействия на человека и окружающую природную среду (далее – «ОПС») при
непосредственном или опосредованном воздействии опасного отхода на нее в
соответствии с Критериями, приведенными в таблице 1.
Таблица 1 Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для ОПС
Степень вредного
воздействия опасных
отходов на ОПС
Очень высокая
Высокая
Средняя
Низкая
Очень низкая
Критерии отнесения опасных отходов
к классу опасности для ОПС
Экологическая система необратимо нарушена.
Период восстановления отсутствует
Экологическая система сильно нарушена. Период
восстановления не менее 30 лет после полного
устранения источника вредного воздействия
Экологическая система нарушена. Период
восстановления не менее 10 лет после снижения
вредного воздействия от существующего источника
Экологическая система нарушена. Период
самовосстановления не менее 3-х лет
Экологическая система практически не нарушена
Класс опасности
отхода для ОПС
I класс
(чрезвычайно
опасные)
II класс
(высоко опасные)
III класс
(умеренно
опасные)
IV класс
(мало опасные)
V класс
(практически
неопасные)
Отнесение отходов к классу опасности для ОПС может осуществляться
расчетным или экспериментальным методами. В случае отнесения производителями
отходов отхода расчетным методом к 5-му классу опасности, необходимо его
подтверждение экспериментальным методом. При отсутствии подтверждения 5-го
класса опасности экспериментальным методом отход может быть отнесен к 4-му
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 142 из 188
классу опасности. Расчетный метод применяется, если известен качественный и
количественный состав отхода и в литературе имеются необходимые сведения для
определения показателей опасности компонентов отхода. В противном случае
определение класса опасности проводится экспериментально.
Если полученный расчетным методом класс опасности отхода не
удовлетворяет его производителя (или собственника), то класс опасности
определяется экспериментально.
Экспериментальный метод отнесения отходов к классу опасности для ОПС
осуществляется в специализированных аккредитованных лабораториях.
Экспериментальный метод используется в следующих случаях:
 для подтверждения отнесения отходов к 5-му классу опасности,
установленного расчетным методом;
 при отнесении к классу опасности отходов, у которых невозможно определить
их качественный и количественный состав;
 при уточнении по желанию и за счет заинтересованной стороны класса
опасности отходов, полученного в соответствии с расчетным методом.
Экспериментальная оценка опасности отходов является наиболее достоверной
из возможных, но она наиболее трудоемкая, дорогостоящая и наиболее
продолжительная по времени, в связи с чем еще весьма продолжительное время
превалирующим будет являться расчетный способ оценки опасности отходов.
Расчетный способ сам по себе заведомо не требует выполнения химического
анализа отходов, необходимо лишь знания всех содержащихся в нем опасных
компонентов, список которых регламентируется имеющимися нормативами по
токсичности химически веществ (ПДК, ОБУВ, LD и т.п.).
Состав отхода определяется производителем (собственником) отхода
самостоятельно или с привлечением аккредитованных в установленном порядке
организаций. Относительное содержание каждого компонента в общей массе отхода
Ci (в %) должно представлять собой верхнюю границу содержания данного
компонента в общей массе отхода, то есть соответствовать термину «не более».
Сумма величин Ci для всех компонентов, из которых состоит отход, должна быть
близка к 100 %, но не менее 95 %. Ответственным за достоверность сведений о
составе отхода является его производитель (собственник).
Определение класса опасности отхода производится для каждой партии
отходов, вывозимых за пределы предприятия, на котором они образовались. При
складировании отходов на полигонах (накопителях) предприятия отбор проб для
определения класса опасности производится 1 раз в 3 года при условии
неизменности технологического процесса и используемого сырья. При переходе на
иные сырьевые ресурсы или при изменении технологии образующиеся отходы в
обязательном порядке подвергаются определению класса опасности.
Установленный производителем (собственником) класс опасности отхода
согласовывается с учреждением, осуществляющим государственный санитарноэпидемиологический контроль в соответствующей территории.
На опасные отходы должен быть составлен паспорт на основании данных о
составе и свойствах опасных отходов, оценки их опасности. Порядок паспортизации
определяет Правительство Республики Казахстан. Паспорт опасного отхода
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 143 из 188
составляется на основании Типовой формы паспорта отходов, утвержденной
приказом министра охраны окружающей среды РК от 30.04. 2007 года № 128-п.
Паспорт опасного отхода составляется на отходы, внесенные в
Государственный классификационный каталог отходов и обладающие опасными
свойствами (токсичность, пожаро- и взрывоопасность, высокая реакционная
способность, содержание возбудителей инфекционных болезней), на отходы I-IV
класса опасности для ОПС. Образец паспорта опасного отхода представлен ниже.
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель организации
(индивидуальный предприниматель)
СОГЛАСОВАНО
Руководитель территориального
органа МОС РК
(подпись)
«____»_____________________20___г.
М. П.
(подпись)
«____»_____________________20___г.
М. П.
ПАСПОРТ ОПАСНОГО ОТХОДА
Составлен на отход: _______________________________ __________________________________
(код и наименование по государственному классификационному каталогу отходов)
(агрегатное состояние и физическая форма отхода: твердый, жидкий, пастообразньй, шлам, гель,
эмульсия, суспензия, сыпучий, гранулят, порошкообразный, пылеобразный, волокно, готовое
изделие, потерявшее свои потребительские свойства, иное) состоящий из (компонентный состав
отхода в процентах)
Образованный в результате:___________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
(наименование технологического процесса, в результате которого образовался отход, или
процесса, в результате которого товар (продукция) утратил свои потребительские свойства, с
указанием наименования исходного товара)
Имеющий класс опасности для ОПС, обладающий опасными свойствами:
_________________________________________________________________________________________________________
(токсичность, пожароопасность, взрывоопасность, высокая реакционная способность, содержание
возбудителей инфекционных болезней)
Дополнительные сведения:
- Ф. И. О. индивидуального предпринимателя или полное наименование юридического лица
____________________________________________________________________________________
Сокращенное наименование юридического лица
____________________________________________________________________________________
ИНН__________________________
ОКАТО____________________________________
ОКПО________________________
ОКОНX____________________________________
ОКВЭД________________________
Адрес юридический___________________________________________________________________
Адрес почтовый______________________________________________________________________
Инструкция по заполнению формы паспорта опасного отхода:
1. Паспорт опасного отхода составляется и утверждается индивидуальными
предпринимателями и юридическими лицами, в процессе деятельности которых
образуются опасные отходы, по согласованию с территориальным органом
Министерства охраны окружающей среды Республики Казахстан (МООС РК);
2. Паспорт опасного отхода составляется: на отходы, обладающие опасными
свойствами (токсичность, пожароопасность, взрывоопасность, высокая реакционная
способность, содержание возбудителей инфекционных болезней); на отходы I-IV
класса опасности для окружающей природной среды;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 144 из 188
3. Форма паспорта опасного отхода заполняется отдельно на каждый вид отходов;
4. Код и наименование отхода указываются по государственному
классификационному каталогу отходов;
5. Компонентный состав отхода указывается на основании протокола результатов
анализов, выполненных лабораторией, аккредитованной на проведение
количественных химических анализов. Для отходов, представленных товарами
(продукцией), утратившими свои потребительские свойства, указываются сведения
о компонентом составе исходного товара (продукции) согласно техническим
условиям и др;
6. Указывается наименование технологического процесса, в результате которого
образовался отход, или процесса, в результате которого товар (продукция) утратил
свои потребительские свойства, с указанием наименования исходного товара
(продукции);
7. Свидетельство о классе опасности отхода для ОПС, выдаваемое территориальным
органом МООС РК собственнику отхода, является источником сведений об
опасности отхода для ОПС;
8. Опасные свойства отхода устанавливаются в соответствии с требованиями
Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и
их удалением, ратифицированной Законом РК от 15 февраля 2003 года «О
присоединении РК к Базельской конвенции о контроле за трансграничной
перевозкой опасных отходов и их удалением», и или требованиями
соответствующих ГОСТов:
8.1 Токсичность определяется как способность вызвать серьезные, затяжные или
хронические заболевания людей, включая раковые заболевания, при попадании
внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу;
8.2 Пожароопасность
определяется
по
соответствующим
ГОСТам,
устанавливающим требования по пожарной безопасности и (или) наличием хотя
бы одного из следующих свойств: способностью жидких отходов выделять
огнеопасные пары при температуре не выше 60°С в закрытом сосуде или не
выше 65,5°С в открытом сосуде; способностью твердых отходов, кроме
классифицированных как взрывоопасные, легко загораться либо вызывать или
усиливать пожар при трении; способностью отходов самопроизвольно
нагреваться при нормальных условиях или нагреваться при соприкосновении с
воздухом, а затем самовозгораться; способностью отходов самовозгораться при
взаимодействии с водой или выделять легковоспламеняющиеся газы в опасных
количествах;
8.3 Взрывоопасность определяется как способность твердых или жидких отходов
(либо смеси отходов) к химической реакции с выделением газов таких
температуры и давления и с такой скоростью, что вызывает повреждение
окружающих предметов, либо по соответствующим ГОСТам, устанавливающим
требования по взрывоопасности;
8.4 Высокая реакционная способность определяется как содержание органических
веществ (органических пероксидов), имеющих двухвалентную структуру и могут
рассматриваться в качестве производных перекиси водорода, в котором один или
оба атома водорода замещены органическими радикалами;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 145 из 188
8.5 Содержание возбудителей инфекционных болезней определяется как наличие
живых микроорганизмов или их токсинов, способных вызвать заболевания у
людей или животных;
9. В позиции «Дополнительные сведения» указываются необходимые меры по
предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с
данным опасным отходом.
3 Требования к транспортированию опасных отходов
Транспортирование опасных отходов должно осуществляться при:
 наличие паспорта опасных отходов;
 наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками
транспортных средств;
 соблюдение требований безопасности к транспортированию опасных отходов
на транспортных средствах;
 наличие документации для транспортирования и передачи опасных отходов с
указанием количества транспортируемых опасных отходов, цели и места
назначения их транспортирования.
Порядок транспортирования опасных отходов на транспортных средствах,
требования к погрузочно-разгрузочным работам, упаковке, маркировке опасных
отходов и обеспечению экологической и пожарной безопасности определяются
государственными стандартами, правилами и нормативами, разработанными и
утвержденными специально уполномоченными государственными органами
исполнительной власти в области обращения с отходами в соответствии со своей
компетенцией.
4 Сертификация отходов
Определение опасности отхода, а также оценка наличия в нем ценных
компонентов полностью выполняются производителем отхода, поэтому встает
вопрос о системе контроля полноты и достоверности представляемой
производителем информации. Для решения этой задачи необходима система
сертификации отходов.
Отходы подвергаются сертификации в случаях необходимости проверки
достоверности сведений, указанных в паспорте, а также при изготовлении товаров
из отходов. Сертификация товаров из отходов необходима по причине возможности
наличия в товарах опасных компонентов. Могут быть и другие причины проведения
сертификации отходов. Она организуется в регионе на основании решений
законодательной и исполнительной власти на местах. Для организации
сертификации и исключения «волюнтаризма» территориальные уполномоченные
органы совместно с региональными органами Госкомэкологии, Санэпиднадзора,
Госстандарта и другими заинтересованными организациями составляют и
утверждают в установленном порядке перечни отходов, представляющих наибольшую опасность и/или содержащих особо ценные компоненты.
Центральной задачей сертификации отходов является установление, а
точнее, подтверждение заявленного производителем состава данного отхода, что, в
частности, подразумевает проверку, в том числе и на наличие иных, помимо
заявленных производителем, опасных или высокоценных компонентов в данном
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 146 из 188
отходе. В настоящее время наиболее целесообразной является следующая процедура
сертификации:
• во-первых, сертификация проводится на соответствие заявленной опасности
партии отходов, которая может быть определена согласно соответствующим
нормативным документам, что находит отражение в паспорте, представляемом
производителем при сертификации конкретной партия отхода;
• во-вторых, предполагается, что орган по сертификации (далее - Орган) будет
проводить исследования по определению наличия в отходе конкретных опасных
компонентов, также и на основании возможных заявок или экспертных оценок
местных органов Госкомэкологии, Санэпиднадзора, других надзорных организаций.
Сертификация может проводиться также с целью подтверждения объемов
стратегических ресурсов в отходах региона, что может быть организовано с
помощью территориальных органов Госстандарта.
Что даст региону и предприятиям (сертификация) отходов?
Паспорта на опасные и/или техногенные отходы дадут в региональном разрезе
объективную картину образования и обращения отходов, они могут быть положены в основу
совершенствования инфраструктуры и механизма работ с отходами. Работа с отходами на
основе введения в практику системы их паспортизации и сертификации даст региону и
предприятиям положительный экономический и экологический эффекты. В частности, регион
сможет:
• получить в бюджет деньги за счет отчислений процентов по лицензионным договорам при
проведении регистрации и сертификации отходов на основе их паспортизации, а также за счет
налоговых отчислений при работе с отходами, в том числе и за получение лицензий на выполнение
названных работ;
• снизить экологическую нагрузку на население и окружающую среду в регионе за счет более
эффективного вовлечения отходов в народнохозяйственный оборот и, в частности, проведения
обоснованных работ по переработке, хранению и захоронению отходов;
• повысить ресурсный и товарный потенциал предприятий и региона за счет дополнительного
вовлечения в оборот техногенных и/или опасных отходов, включая межрегиональный и
межгосударственный обмен, и тем самым повысить хозяйственную и экономическую самостоятельность предприятий и регионов за счет снижения их зависимости от внешних
поставщиков ресурсов и энергии;
• увеличить занятость населения за счет создания рабочих мест для выполнения работ по
обращению с отходами;
• улучшить качество жизни в регионе как интегральный (опосредствованный) результат работы
региональной системы управления отходами.
Помимо этого, паспортизация (сертификация) техногенных и/или опасных отходов даст
региону более объективную информацию для оценки экологического воздействия отходов на
человека и окружающую среду, а также ресурсного потенциала региона.
Возможна разработка более детальной региональной программы по повышению
эффективности работ с отходами, ресурсосбережению, устойчивому развитию региона:
 улучшение работы по лицензированию, экспертизе и аудиту различных производственных
видов деятельности, а также по проектированию производств, которые неизбежно
сопровождаются образованием и накоплением опасных и/или техногенных отходов;
 предоставление необходимой документации (в виде паспортов и сертификатов на
отходы) для инспекционного контроля за деятельностью по обращению отходов. Данный
контроль
возможно
осуществить
путем
сопоставления
фактических
и
сертифицированных данных об отходах;
 объективное решение вопросов платежей за отходы, их хранения, транспорта, вопросов
эффективной переработки, захоронения, уничтожения, создания техногенных «ме-
УМК 042-18-25.1.34/03-2014


Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 147 из 188
сторождений», оценки ресурсного и товарного потенциала отходов;
проведение координации и маркетинга при обмене техногенными отходами как внутри
региона, так и с другими регионами страны и зарубежными странами;
проведение политики ресурсо- и энергосбережения в направлении обеспечения перехода
региона на модель устойчивого развития.
Активизация работы с отходами на местах и, прежде всего, введение в практику
регионов и предприятий системы паспортизации и сертификации отходов
полностью зависит от успешного взаимодействия и поддержки соответствующих государственных органов, главным образом, органов представительной и
исполнительной власти, включая их научно-технический и производственный
потенциал.
Литература:
1. Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов
производства и потребления / СП 2.1.7.1386-03.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 148 из 188
Лекция № 14
Тема: КЛАССИФИКАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ ОТХОДОВ
План:
1. Система классификации и кодирования отходов;
2. Порядок учета отходов в каталоге отходов.
Каталог отходов предназначен для использования в системе государственного
управления в области обращения с отходами при учете, контроле и нормировании,
лицензировании деятельности, выдаче разрешений на трансграничные перевозки и
размещение отходов, при проектировании природоохранных сооружений и
проведении средозащитных мероприятий, при оценке материального ущерба или
риска возникновения аварии при обращении с отходами.
Учет отходов в каталоге отходов вводится с целью:
 организации учета видов отходов;
 формализации видов отходов;
 информационного обеспечения государственных органов исполнительной
власти, а также формирующегося рынка отходов и вовлечения их в
хозяйственный оборот в качестве сырья.
Каталог устанавливает порядок классификации отходов и предназначен для
юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, чья деятельность связана с
обращением с отходами, и государственных органов, осуществляющих контроль за
обращением с отходами.
1 Система классификации и кодирования отходов
Каталог отходов - перечень видов отходов, систематизированных по
совокупности приоритетных признаков: по происхождению отхода, агрегатному
состоянию, химическому составу, экологической опасности.
Вид отхода - совокупность отходов, которые имеют одинаковые
классификационные признаки и по химическому составу соответствуют одному и
тому же уровню экологической опасности (относятся к одному и тому же классу
опасности), то есть имеют одинаковый шестизначный код.
Каталог отходов имеет пять уровней классификации, расположенных по
иерархическому принципу:
1. блоки;
2. группы;
3. подгруппы;
4. позиции;
5. субпозиции.
Высшим уровнем классификации являются блоки, сформированные по
признаку происхождения отходов:
 отходы органические природного происхождения (животного и растительного);
 отходы минерального происхождения;
 отходы химического происхождения;
 отходы коммунальные (включая бытовые).
Каждый блок отходов того или иного происхождения заключает в себе
группы, группы делятся на подгруппы, в каждой подгруппе выделяются позиции и
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 149 из 188
соответствующие им субпозиции. В основу выделения групп, подгрупп, позиций и
субпозиций положены следующие признаки:
 происхождение исходного сырья;
 принадлежность к определенному производству, технологии;
 химический состав;
 агрегатное состояние и другие свойства.
Иерархически в каждом подразделении эти признаки раскрываются более
широко (от общего к частному). Позиция несет в себе наиболее полную
характеристику вида отходов в отличие от верхних уровней классификации.
Субпозиция заключает в себе информацию об экологической опасности
конкретного вида отхода. Название виду отхода присваивается с учетом его
происхождения и химического состава.
Кодовая система каталога отходов вводится для формализации видов отходов,
удобства передачи информации, ее обработки, сбора. Кодирование отхода технический прием, позволяющий представить классифицируемый объект в виде
знака или группы знаков по правилам, установленным данной системой
классификации. В каталоге отходов принято обозначение кода арабскими цифрами.
Коды блоков, групп, подгрупп, позиций и субпозиций взаимосвязаны. Структура
кодового обозначения построена по десятичной системе и включает код блока,
группы, подгруппы, позиции и субпозиции. Весь массив видов отходов разбит на
блоки, обозначенные цифрами 1, 3, 5, 9. Ряд цифр (2, 4, 6, 7, 8) оставлен для
обозначения резервных блоков. Резервный блок может включать в себя все
необходимые уровни классификации. Он необходим для расширения номенклатуры
отходов и для выделения специфических групп отходов. В каждом выделенном
блоке заключено девять групп:
 с 11 по 19 - для первого блока;
 с 31 по 39 - для третьего блока и т. д.
Девятая группа каждого блока включает «другие отходы» (или «прочие
отходы») соответствующих блоков. В каждую группу соответствующего блока
входит девять подгрупп. Например, 111-119, 311-319 и т.д. Каждая подгруппа
может содержать 99 позиций, например, для 311-й подгруппы от 31101 до 31199 и
т.д.
 Блок обозначается цифровым кодом с одной первой значащей цифрой,
например, 100000.
 Группа - цифровой код с двумя первыми значащими цифрами, например,
110000.
 Подгруппа отмечается цифровым кодом с тремя первыми значащими
цифрами, например, 111000.
 Позиция - цифровой код с пятью первыми значащими цифрами, например,
111110.
 Субпозиция обозначается шестизначным цифровым кодом, например, 111111.
Блок, группа и подгруппа отражают развернутую характеристику
происхождения отходов. Позиция и субпозиция показывают состав и свойства
отхода. Шестая цифра кода обозначает уровень экологической опасности отхода в
соответствии с установленным классом опасности.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 150 из 188
Вместо цифры в шестом разряде могут быть представлены буквенные
символы для обозначения некоторых специфических видов опасности:
«л» — легковоспламеняемые жидкие отходы;
«п» — пожароопасные отходы;
«в» — взрывоопасные отходы;
«с» - отходы, способные самовозгораться;
«и» - отходы, способные вызывать инфекционные заболевания у людей или
животных при нарушении правил обращения с ними;
«к» — коррозионные отходы;
«т» - отходы, способные выделять токсичные газы при контакте с водой или
воздухом.
Для каждого отхода должен быть определен его вид (шестизначный код).
При поиске вида отхода в каталоге отходов определяющим является код, а не
наименование отхода.
2 Порядок учета отходов в каталоге отходов
Ведение каталога отходов осуществляется Государственным комитетом
Республики Казахстан по охране окружающей среды и его территориальными
органами.
Производитель
отходов
представляет
в
территориальный
орган
Госкомэкологии Казахстана заявку на учет отходов в каталоге отходов и исходные
данные по каждому отходу, которые включают сведения о:
 происхождении отхода;
 агрегатном состоянии отхода;
 химическом составе отхода (процентное содержание компонентов) с
указанием методов определения;
 классе опасности отхода, установленном согласно нормативному документу.
Территориальный орган Госкомэкологии Казахстана составляет региональный
реестр отходов, классифицированных до уровня подгрупп, и направляет его вместе с
исходными данными по отходам в Главное управление аналитического контроля
при Госкомэкологии Казахстана (ГУАК).
После
проведения
государственной
экологической
экспертизы
представленных материалов ГУАК осуществляет классификацию отходов по видам
и представляет региональный реестр отходов с установленными кодами на
согласование в Госкомэкологии Казахстана. Госкомэкологии Казахстана направляет
территориальному органу согласованный региональный реестр отходов с
установленными кодами. Территориальный орган Госкомэкологии Казахстана
выдает производителю отхода паспорт отхода. Производители отходов раз в три
года подтверждают составы и коды отходов. В случае возникновения сомнений в
правильности установления состава отхода территориальный орган Госкомэкологии
Казахстана может потребовать проведения проверки состава отхода. Все работы,
связанные с ведением государственной классификации каталога отходов,
осуществляются уполномоченными на то организациями за счет и в пределах
выделяемых им средств государственного и региональных бюджетов.
Литература:
1. Приказ о Федеральном классификационном каталоге отходов № 786 от 02 декабря
2002 года.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 151 из 188
Лекция № 15
Тема: НАЦИОНАЛЬНОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО
В ОБЛАСТИ КОНТРОЛЯ ТРАНСГРАНИЧНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
ОПАСНЫХ ОТХОДОВ В КАЗАХСТАНЕ
План:
1. Роль и значение Базельской конвенции в формировании международного
(мирового), европейского (в рамках Европейского Союза), регионального
(страны Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии в пределах
стран СНГ) и национального (по странам СНГ), законодательства об
отходах производства и потребления;
2. Обзор
национального
законодательства
в
области
контроля
трансграничных перемещений опасных отходов и экологически
безопасного управления ими в Казахстане.
1 Роль и значение Базельской конвенции в формировании
международного (мирового), европейского (в рамках Европейского Союза),
регионального (страны Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии в
пределах стран СНГ) и национального (по странам СНГ),
законодательства об отходах производства и потребления
Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных
отходов и их удалением (далее – Базельская конвенция или БК), вступила в силу 5
мая 1992 года.
За прошедший период на международном уровне были приняты:
 Базельский протокол об ответственности и компенсации ущерба,
причиненного в результате трансграничного перемещения опасных отходов
(2000 год);
 Правила Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР).
Во исполнение решений Йоханнесбургской встречи по изменению
неустойчивых моделей потребления и производства наметилось сближение
интересов трех основных конвенций в области химической безопасности:
 БК;
 Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях (Стокгольм,
Швеция, 22.05.2001);
 Роттердамской конвенции о процедуре предварительного обоснованного
согласия в отношении отдельных опасных химических веществ и пестицидов
в международной торговле (Роттердам, Нидерланды, 10.09.1998).
Во многих странах были проведены региональные семинары по вопросам
согласованного осуществления указанных конвенций. Женевской экологической
сетью, по инициативе Секретариата Базельской конвенции (СБК), при финансовой
поддержке Швейцарского агентства по окружающей среде, лесам и ландшафтам,
был выпущен документ - "Регулирование опасных химических веществ и отходов:
руководство по согласованному осуществлению Базельской, Роттердамской и
Стокгольмской конвенций на национальном уровне".
Значительное продвижение в формировании законодательства в области
обращения с отходами достигнуто в Европейском Союзе (ЕС). За прошедший
период приняты:
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 152 из 188
 Директива 75/442/ЕЕС от 15 июля 1975 года "Об отходах" (с учетом поправок,
вступивших в силу с 1 апреля 1993 года, статьи 1-12 заменены статьями 1-18
Директивы Совета №91/156/ЕЕС от 18 марта 1991 года, в которые введен ряд
дополнений);
 Директива 91/689/ЕЕС от 12 декабря 1991 года об обращении с опасными
отходами;
 Директива 1999/31/ЕС от 26 апреля 1999 года по полигонам захоронения
отходов.
Большое значение для активизации процесса формирования национального
законодательства стран ЕС имеют Конференции на уровне министров по
окружающей среде и охране здоровья, проводимые регулярно:
 Франкфурт, 1989 год;
 Хельсинки, 1994 год;
 Лондон, 1999 год
 Будапешт, 2004 год и др.
Учитывая факт подписания Базельской конвенции СССР в 1990 году, государства на
постсоветском пространстве также активно включились в процесс присоединения к БК и
формирования национального законодательства в области обращения с отходами. Так,
Межпарламентской Ассамблеей стран СНГ:

в 1992 году принят основополагающий документ "О принципах экологической
безопасности в государствах Содружества";
 23 декабря 1993 года в Ашгабате между правительствами всех государств СНГ, подписано
Соглашение «О межгосударственных перевозках опасных и разрядных грузов»;
 в 1996 году подписано Соглашение стран СНГ «О контроле за трансграничной перевозкой
опасных и других отходов в рамках Таможенного Союза»;
 в июне 2000 года на субрегиональном (стран СНГ) совещании по управлению опасными
отходами и контролю их трансграничных перемещений (г. Омск, Российская Федерация)
было принято решение «О необходимости создания и совершенствования национальных
систем управления опасными отходами с учетом сокращения их производства, развития
экологически безопасных методов их уничтожения, утилизации и трансграничных
перемещений»;
 в материалах Киевской встречи министров по окружающей среде в 2003 году,
посвященной, в том числе, вопросам обмена экологически значимой информацией в
трансграничном аспекте, также отмечалась необходимость совершенствования
межгосударственной природоохранной нормативно-правовой базы.
Формирование природоохранного законодательства в странах СНГ происходило по
близким сценариям, основные принципы построения и механизмы реализации законов этого
блока в достаточной степени корреспондируются между собой, технический инструментарий
тесно увязан. Различия обусловливаются в первую очередь специфическими особенностями
промышленно-экономического развития государств, запасами накопленных и вновь
образующихся отходов, трансграничными проблемами в области обращения с отходами.
В большинстве стран СНГ законодательство, имеющее отношение к БК, базируется на
модельном законе "Об отходах производства и потребления", принятом Постановлением
Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых Государств
15 июня 1998 года №11-9, и актах правительств, принятых в целях его реализации.
Обмен опытом по формированию национального законодательства периодически
осуществляется на семинарах, организуемых Региональным центром Базельской конвенции в
Российской Федерации для стран СНГ (РЦБК РФ).
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 153 из 188
2 Обзор национального законодательства в области
контроля трансграничных перемещений опасных отходов и
экологически безопасного управления ими в Казахстане
2.1 Обзор основных нормативных правовых актов
Республика Казахстан является Стороной Базельской конвенции в
соответствии с Законом Республики Казахстан от 10 февраля 2003 года №389 "О
присоединении Республики Казахстан к Базельской конвенции о контроле за
трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением".
Таможенный контроль трансграничной перевозки опасных отходов
осуществляется в соответствии с требованиями следующих международных и
национальных нормативно-правовых актов:
 Базельской Конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных
отходов и их удалением (22 марта1989 года);
 Таможенного кодекса Республики Казахстан №401 (5 апреля 2003 года) [11];
 Соглашения о контроле за трансграничными перевозками опасных и других
отходов, подписанное странами СНГ (12 апреля 1996 года, Москва) [3].
В таможенные учреждения Республики направлены:
 Приказ об осуществлении контроля за трансграничной перевозкой опасных
отходов;
 Методические указания по контролю за трансграничной перевозкой опасных
отходов и их удалением;
 Инструкция по осуществлению контроля за трансграничной перевозкой
опасных отходов и их удалением.
Экологический Кодекс РК регулирует отношения в области охраны,
восстановления и сохранения окружающей среды, использования и воспроизводства
природных ресурсов при осуществлении хозяйственной и иной деятельности,
связанной с использованием природных ресурсов и воздействием на окружающую
среду, в пределах территории Республики Казахстан (Ст.3, п.1) [12].
Образование и использование производственных и коммунально-бытовых
отходов подлежат государственному учету.
Физическими и юридическими лицами, в процессе деятельности которых
образуются отходы, должен составляться паспорт отходов, типовая форма которого
определяется уполномоченным органом в области охраны окружающей среды.
Размещение отходов производства и потребления без разрешения
уполномоченного органа в области охраны окружающей среды запрещаются.
Экологические требования при обращении с отходами производства и
потребления регламентируются главой 42 настоящего закона (Статьи 286-297) [12].
Экологические требования к полигонам захоронения и долговременным
хранилищам отходов регламентируются главой 43 настоящего закона (Статьи 298306) [12].
В соответствии с Законом от 7 мая 2001 года №193 Республика Казахстан
присоединилась к Европейскому соглашению о международной дорожной перевозке
опасных грузов, подписанному в Женеве 30 сентября 1957 года [6].
В области мониторинга отношения регулируются Постановлением
Правительства от 27 июня 2001 года №885 "Об утверждении Правил организации и
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 154 из 188
ведения Единой государственной системы мониторинга окружающей среды и
природных ресурсов" [8].
Закон Республики Казахстан от 11 марта 2002 года №302 "Об охране
атмосферного воздуха" регулирует выбросы вредных веществ при обращении с
отходами [9].
Хранение, захоронение и обезвреживание на территориях организаций и
населенных пунктов, а также в полигонах размещения отходов производства и
потребления, токсичных веществ и пестицидов, загрязняющих атмосферный воздух,
а также сжигание таких отходов производятся на основании правил, утвержденных
центральным исполнительным органом Республики Казахстан в области ООС.
Физические и юридические лица обязаны обеспечивать своевременный вывоз
отходов производства и потребления, являющихся источниками загрязнения
атмосферного воздуха, в специализированные места их складирования или
захоронения, а также на другие объекты хозяйственной или иной деятельности,
использующие такие отходы в качестве сырья.
Места размещения отходов производства и потребления, загрязняющих
атмосферный воздух, выделяются местными исполнительными органами и должны
быть согласованы с местными представительными органами, территориальными
подразделениями центрального уполномоченного органа Республики Казахстан в
области охраны окружающей среды и уполномоченного центрального
исполнительного органа Республики Казахстан, осуществляющего руководство в
области охраны здоровья граждан [9].
В настоящее время утверждены Правила перевозки опасных отходов, в том
числе выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Данные Правила содержат:
 основные термины и определения;
 требования к транспортированию отходов, погрузочно-разгрузочных работ;
 квалификационные требования к автотранспортным средствам, перевозящим
отходы, к водителям, осуществляющим перевозку отходов;
 мероприятия по охране окружающей среды и здоровья человека при
возникновении чрезвычайных ситуаций;
 требования к содержанию разделов паспорта безопасности и перечни отходов.
2.2 Назначение соответствующих органов и их роль
Правительство Республики Казахстан в области охраны окружающей среды
разрабатывает основные направления государственной политики в области
обращения с отходами.
Государственный контроль обращения с отходами осуществляется:
 уполномоченным органом в области охраны окружающей среды;
 государственными органами санитарно-эпидемиологической службы;
 иными государственными органами в пределах их компетенции.
Уполномоченным органом в области охраны окружающей среды по
согласованию
с
уполномоченным
органом
в
области
санитарноэпидемиологического благополучия населения устанавливаются порядок ведения
учета в области обращения с отходами, а также сроки и порядок представления
отчетности физическими и юридическими лицами, осуществляющими деятельность
в области обращения с отходами.
Порядок перевозки опасных отходов, в том числе выполнение погрузочно-
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 155 из 188
разгрузочных работ, определяется уполномоченным органом, осуществляющим
реализацию государственной политики в области транспорта, координацию и
урегулирование деятельности транспортного комплекса Республики Казахстан, по
согласованию с уполномоченными органами в области охраны окружающей среды и
санитарно-эпидемиологического благополучия населения
Уполномоченный государственный орган управления архивами и
документацией Республики Казахстан определяет срок хранения материалов учета
физическими и юридическими лицами, осуществляющими деятельность в области
обращения с отходами.
Уполномоченным органом в области охраны окружающей среды
осуществляется Ведение Государственного кадастра отходов в порядке,
установленном Правительством Республики Казахстан" [12].
Уполномоченный орган в области охраны окружающей среды устанавливает и
утверждает нормативы обращения с отходами и виды отходов; определяет
совместно с уполномоченными органами в области санитарно-эпидемиологического
благополучия населения и промышленной безопасности критерии отнесения
отходов к классу опасности.
Должностные лица уполномоченного органа в области ООС имеют право
выносить предписания о запрещении ввоза (вывоза) на территорию РК, а также
транзита (дальнейшей транспортировки) экологически опасных грузов (изделий),
отходов и сырьевых ресурсов, осуществляемых с нарушениями нормативов качества
окружающей среды и экологических требований [12].
Контроль за ввозом (вывозом) отходов в Республике Казахстан
обеспечивается государственными органами, осуществляющими пограничный,
транспортный и таможенный контроль, а также уполномоченным органом в области
охраны окружающей среды и государственными органами санитарноэпидемиологической службы в соответствии с законодательством РК и
международными договорами, ратифицированными РК [12].
Складирование, уничтожение и захоронение отходов производятся в местах,
определяемых решениями местных исполнительных органов по согласованию с
уполномоченным органом в области охраны окружающей среды и иными
исполнительными органами РК, осуществляющими функции ООС.
Государственные инспекторы центрального уполномоченного органа
Республики Казахстан в области охраны окружающей среды имеют право:
 выносить предписания о запрещении ввоза (вывоза) на территорию Республики
Казахстан, а также транзита (дальнейшей транспортировки) экологически
опасных грузов (изделий), отходов и сырьевых ресурсов, осуществляемых с
нарушениями нормативов качества атмосферного воздуха;
 обращаться с исковыми заявлениями в судебные органы о приостановлении или
запрещении хозяйственной и иной деятельности, осуществляемой с нарушением
законодательства РК в области охраны атмосферного воздуха;
 рассматривать в порядке, установленном законодательством Республики
Казахстан, дела об административных правонарушениях в области охраны
атмосферного воздуха, направлять в соответствующие органы материалы о
привлечении лиц, виновных в нарушении законодательства в области охраны
атмосферного воздуха, к административной или уголовной ответственности[9].
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 156 из 188
2.3 Требования к экспорту и импорту опасных и других отходов
Международные
перевозки
отходов
осуществляются
в
порядке,
установленном Правительством Республики Казахстан.
Ввоз для переработки, захоронения или хранения отходов в Республику
Казахстан может осуществляться только по специальному разрешению
Правительства Республики. Запрещается импорт продукции, не имеющей
технологии для ее обезвреживания или утилизации после использования [12].
Порядок экспорта и импорта опасных отходов регламентируется
Постановлением Правительства Республики Казахстан "О лицензировании экспорта
и импорта товаров (работ, услуг) в Республике Казахстан" (30 июня 1997 года).
Для осуществления экспорта или импорта опасных отходов, таможенным
органам Казахстана представляются лицензии, выдаваемые Министерством
энергетики, индустрии и торговли Казахстана на основании разрешения
Правительства Республики Казахстан.
Для осуществления импорта промышленных отходов, лицензия может быть
получена только при обязательном согласовании с Министерством охраны
окружающей среды Республики Казахстан.
2.4 Требования к транзиту опасных и других отходов
В соответствии с таможенным законодательством Республики Казахстан
контроль грузов, перемещаемых через территорию Казахстана, в режиме "транзит
товаров" осуществляется таможенными органами. Разрешение на транзит выдается
Правительством Республики Казахстан, после предварительного обследования и
анализа о возможности транзита в заинтересованных министерствах и ведомствах,
если иное не предусмотрено международными соглашениями или договорами.
2.5 Перечень основных нормативных правовых актов
в области обращения с отходами в РК
1. Закон Республики Казахстан от 21 сентября 1994 года «О транспорте в
Республике Казахстан». Ведомости Верховного Совета Республики Казахстан, 1994
г., №15, ст. 201.
2. Закон Республики Казахстан от 18 июня 1996 года №9-1 «Об экспортном
контроле». Ведомости Парламента Республики Казахстан, 1996 г., №8-9, ст. 240.
3. Постановление Правительства Республики Казахстан от 28 апреля 1997 г.
№670 "Об утверждении Соглашения о контроле за трансграничной перевозкой
опасных и других отходов". Бюллетень международных договоров Республики
Казахстан, 2003, №3, ст. 10.
4. Постановление Правительства Республики Казахстан от 30 июня 1997 г.
№1037 "О лицензировании экспорта и импорта товаров (работ, услуг) в Республике
Казахстан". САПП Республики Казахстан, 1997, №29. ст. 266.
5. Уголовный кодекс Республики Казахстан от 16 июля 1997 года №167.
Ведомости Парламента Республики Казахстан, 1997, №15-16, ст. 211
6. Закон Республики Казахстан от 7 мая 2001 года №193 "О присоединении к
Европейскому соглашению о международной дорожной перевозке опасных грузов".
Ведомости Парламента Республики Казахстан, 2001, №10; ст. 134. "Казахстанская
правда" от 11 мая 2001 года №114; "Юридическая газета" от 21 мая 2001 года, №24.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 157 из 188
7. Кодекс Республики Казахстан от 12 июня 2001 года №209 «О налогах и
других обязательных платежах в бюджет» (Налоговый кодекс). Ведомости
Парламента Республики Казахстан, 2001 г., №11-12, ст. 168; "Казахстанская правда"
от 20 июня 2001 года №146; "Юридическая газета" от 27 июня 2001 года №29.
8. Постановление Правительства от 27 июня 2001 года №885 "Об
утверждении Правил организации и ведения Единой государственной системы
мониторинга окружающей среды и природных ресурсов". САПП Республики
Казахстан, 2001, №24-25, ст.302.
9. Закон Республики Казахстан от 11 марта 2002 года №302 "Об охране
атмосферного воздуха". Ведомости Парламента Республики Казахстан, 2002 г., №5,
ст. 54; "Казахстанская правда" от 16 марта 2002 года, №057-058.
10.Закон Республики Казахстан от 10 февраля 2003 года №389 "О
присоединении Республики Казахстан к Базельской конвенции о контроле за
трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением". Ведомости
Парламента Республики Казахстан, 2003, №3, ст. 20; "Юридическая газета" от 26
февраля 2003 года, №9.
11.Таможенный кодекс Республики Казахстан от 5 апреля 2003 г. №401.
Ведомости Парламента РК, 2003, №7-8, ст. 40; "Казахстанская правда" от 11 апреля
2003 года, №102-104.
12.Экологический Кодекс Республики Казахстан от 9 января 2007 г., № 212-III
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 158 из 188
3 ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическое занятие № 1
Тема: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРАВА
СОБСТВЕННОСТИ НА ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
План:
1. Право собственности на отходы производства и потребления;
2. Бесхозяйные отходы;
3. Переход права собственности на отходы.
Методические указания к практическому занятию №1
Цель: изучить экологические требования при определении права
собственности на отходы производства и потребления в соответствии с главой 41
Экологического Кодекса Республики Казахстан.
В общем виде отходы подразделяются на две группы:
 отходы производства;
 отходы потребления.
Отходы производства - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов,
образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие
полностью или частично исходные потребительские свойства; вновь образующиеся
в процессе производства попутные вещества, не находящие применения.
В отходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы,
образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты,
отходы сельского хозяйства.
Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои
потребительские свойства в результате физического или морального износа.
К отходам потребления относятся и твердые бытовые отходы (ТБО),
образующиеся в результате жизнедеятельности людей.
1 Право собственности на отходы производства и потребления
(Статья 283, Экологический Кодекс РК)
1. Физические и юридические лица, в результате деятельности которых
образуются отходы производства и потребления, являются их собственниками и
несут ответственность за безопасное обращение с отходами с момента их
образования, если иное не предусмотрено законодательством Республики Казахстан
или договором, определяющим условия обращения с отходами.
2. Право собственности на отходы может быть приобретено другим лицом на
основании договора купли-продажи, мены, дарения или иной сделки об отчуждении
отходов.
3. Государство является собственником отходов, которые образуются на
объектах государственной собственности или по решению суда признаны
поступившими в государственную собственность, а также в других случаях,
предусмотренных законодательными актами Республики Казахстан.
4. Собственник отходов должен пользоваться централизованной системой
сбора отходов или услугами субъектов, выполняющих операции по сбору,
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 159 из 188
утилизации, размещению или удалению отходов, либо обязан самостоятельно
осуществлять операции по размещению и удалению отходов.
2 Бесхозяйные отходы (Статья 284, Экологический Кодекс РК)
1. Бесхозяйными отходами являются отходы, не имеющие собственника или
собственник которых неизвестен.
2. Собственники земельных участков или землепользователи при выявлении
бесхозяйных отходов на своих земельных участках имеют право обратить эти
отходы в свою собственность, приступив к их использованию либо совершив иные
действия, свидетельствующие об обращении отходов в собственность.
Другие бесхозяйные отходы поступают в собственность лица, вступившего во
владение ими, если по заявлению этого лица они признаны судом бесхозяйными.
3. В иных случаях лица, обнаружившие бесхозяйные отходы, обязаны
сообщить о них в соответствующий местный исполнительный орган. Местный
исполнительный орган области (города республиканского значения, столицы) на
территории которого выявлены бесхозяйные отходы в течение года с момента
получения сообщения о наличии бесхозяйных отходов обязан обратиться в суд с
требованием о признании этих отходов поступившими в республиканскую или
коммунальную собственность.
4. Местные исполнительные органы организуют проведение мероприятий по
обращению с бесхозяйными отходами и предотвращению негативного влияния их на
окружающую среду и здоровье населения.
5. Бесхозяйные опасные отходы по решению суда признаются поступившими в
республиканскую собственность. Порядок управления такими отходами
определяется Правительством Республики Казахстан.
6. Бесхозяйные отходы, не признанные по решению суда поступившими в
республиканскую или коммунальную собственность, могут быть вновь приняты во
владение, пользование и распоряжение оставившим их собственником либо
приобретены в собственность в силу приобретательной давности в соответствии с
гражданским законодательством Республики Казахстан.
7. Бесхозяйные отходы, взятые для переработки юридическими лицами, не
рассматриваются как отходы.
3 Переход права собственности на отходы
(Статья 285, Экологический Кодекс РК)
1. При изменении собственника земельного участка или землепользователя, на
земельных участках которых расположены отходы, вопрос о праве собственности на
отходы решается в соответствии с законодательными актами Республики Казахстан.
2. При приватизации объектов государственной собственности право
собственности на отходы, а также обязательства по безопасному обращению с
отходами и их удалению, рекультивации и восстановлению земель, переходят к
новому собственнику, если иное не предусмотрено условиями приватизации этих
предприятий в соответствии с законодательством Республики Казахстан о
приватизации.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 160 из 188
Литература:
1. Экологический Кодекс Республики Казахстан, 9 января 2007 года, № 212-III.
2. Скрипникова Л.В. Курс лекций по дисциплине «Утилизация, обеззараживание и
захоронение отходов»: Электронное учебное пособие.- Семей, СГУ имени
Шакарима, 2012.
Задание к занятию № 1
1. Изучите теоретический материал лекций № 1,2 «Введение. Общая характеристика
отходов» (Часть I, II).
2. Найдите ответы на поставленные в задании вопросы по данной теме.
Вопросы к занятию № 1
1. Что такое отходы?
2. Что называют отходами производства и потребления?
3. Кто обладает правом собственности на отходы производства и потребления?
4. Что означает понятие «бесхозяйные отходы»?
5. Куда необходимо сообщить в случае обнаружения бесхозяйных отходов?
6. В течение какого времени местный исполнительный орган, на территории
которого выявлены бесхозяйные отходы, обязан обратиться в суд?
7. В каких случаях возможен переход права собственности на отходы?
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 161 из 188
Практическое занятие № 2
Тема: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИГОНАМ ЗАХОРОНЕНИЯ
И ДОЛГОВРЕМЕННЫМ ХРАНИЛИЩАМ ОТХОДОВ
План:
1. Места хранения захоронения отходов;
2. Классы полигонов размещения отходов;
3. Экологические требования к полигонам размещения отходов;
4. Отходы, не приемлемые для полигонов;
5. Общие требования для полигонов опасных отходов;
6. Процедуры приема отходов;
7. Контроль и мониторинг в стадии эксплуатации полигона;
8. Процедуры закрытия, рекультивации и мониторинга полигона.
Методические указания к практическому занятию № 2
Цель: изучить экологические требования к полигонам захоронения и
долговременным хранилищам в соответствии с главой 43 Экологического Кодекса
Республики Казахстан.
1 Места хранения и захоронения отходов
(Статья 298, Экологический Кодекс РК)
1. Хранение отходов производится в специально оборудованных местах
(площадках, складах, хранилищах) на период, установленный для каждого вида
отходов в целях последующей утилизации, переработки или окончательного
захоронения.
2. Местом захоронения отходов является место их постоянного размещения
без намерения изъятия. Захоронение отходов производится на специально
оборудованных полигонах.
3. Местом долговременного хранения отходов являются места их постоянного
размещения с возможным последующим перемещением и (или) с необходимостью
постоянного мониторинга их воздействия на окружающую среду. К
долговременным хранилищам отходов применяются экологические требования,
которые устанавливаются для полигонов, при этом должна быть обеспечена
техническая возможность для их извлечения, транспортировки, последующей
утилизации или окончательного захоронения.
4. Проекты размещения и строительства полигонов отходов подлежат
государственным экологической и санитарно-эпидемиологической экспертизам в
порядке, установленном настоящим Кодексом и иными нормативными правовыми
актами Республики Казахстан.
5. Хранение и захоронение опасных отходов относятся к экологически
опасным видам хозяйственной деятельности. Места хранения и захоронения
опасных отходов являются экологически опасными объектами.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 162 из 188
2 Классы полигонов размещения отходов
(Статья 299, Экологический Кодекс РК)
1. Каждый полигон размещения отходов должен быть отнесен к одному из
следующих классов:
 1 класс - полигон для размещения опасных отходов;
 2 класс - полигон для размещения неопасных отходов;
 3 класс - полигон для размещения инертных отходов.
2. Перечни отходов для размещения на полигонах различных классов
определяются уполномоченным органом в области охраны окружающей среды.
3 Экологические требования к полигонам размещения отходов
(Статья 300, Экологический Кодекс РК)
1. Захоронению без предварительной обработки могут подвергаться только
инертные отходы.
2. Опасные отходы должны подвергаться обезвреживанию, стабилизации и
другим способам воздействия, снижающим опасные свойства отходов.
3. Запрещается размещение опасных отходов на полигонах неопасных и
инертных отходов.
4. Критерии для приема отходов на полигоне определенного класса
определяются следующим:
 защита окружающей среды (в особенности подземных и поверхностных вод) и
здоровья населения;
 обеспечение процессов стабилизации отходов в пределах полигона;
 качественный состав принимаемых отходов;
 требования или ограничения по количеству принимаемых отходов и
способности их органических компонентов к биодеградации;
 ограничения на количество потенциально опасных компонентов в
соответствии с критериями защиты;
 экотоксичные свойства отходов и образующегося фильтрата.
5. Запрещается неконтролируемое размещение отходов на стихийных свалках.
6. Каждый полигон должен быть оборудован системой мониторинга
атмосферных выбросов (свалочный газ), фильтрата и сточных вод, образующихся в
депонированных отходах, для предупреждения их негативного воздействия на
окружающую среду.
7. Количество и опасные свойства отходов, предназначенных для захоронения
на полигоне, должны быть уменьшены.
8. Владелец полигона должен принять меры по уменьшению образования
метана на полигоне путем сокращения объемов захоронения биоразлагаемых
отходов и внедрения систем контроля и утилизации свалочного газа.
9. Для предотвращения загрязнения окружающей среды владелец полигона
должен внедрить унифицированную процедуру приема на основе классификации
отходов.
10. Деятельность полигонов захоронения отходов осуществляется на
основании плана по приведению участка в соответствие с экологическими
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 163 из 188
требованиями в срок, согласованный с уполномоченным органом в области охраны
окружающей среды.
11. Собственником полигона создается ликвидационный фонд для проведения
мероприятий по рекультивации земли и мониторинга воздействия на окружающую
среду после закрытия полигона.
12. Процедура приема и классификация отходов, принимаемых для
захоронения, устанавливаются владельцем полигона и согласовываются с
уполномоченным органом в области охраны окружающей среды.
13. Контроль за соблюдением требований к размещению отходов на
полигонах и содержанию полигонов осуществляется уполномоченным органом в
области охраны окружающей среды.
4 Отходы, не приемлемые для полигонов
(Статья 301, Экологический Кодекс РК)
1. Запрещается принимать для захоронения на полигонах следующие отходы:
 жидкие отходы;
 опасные отходы, которые в условиях полигона являются взрывчатыми,
коррозийными, окисляемыми, высоко огнеопасными или огнеопасными;
 отходы, вступающие в реакцию с водой;
 отходы от медицинских или ветеринарных учреждений, которые являются
инфицированными;
 целые использованные шины, за исключением их применения в качестве
стабилизирующего материала при рекультивации;
 отходы, содержащие стойкие органические загрязнители;
 пестициды;
 отходы, которые не удовлетворяют критериям приема.
2. Запрещается смешивание отходов в целях выполнения критериев приема.
3. Местные исполнительные органы организуют разработку программ по
сокращению захоронения биологически разлагаемых отходов, включая меры по их
рециклингу, компостированию, производству биогаза и (или) использованию в
целях производства продукции или энергии.
Твердые и шламообразные промышленные отходы,
размещение которых запрещается на полигонах,
предназначенных для размещения ТБО
(Статья 302, Экологический Кодекс РК)
На полигонах, предназначенных для размещения твердых бытовых отходов,
запрещается размещение следующих твердых и шламообразных промышленных
отходов:
1) отходы химической промышленности по производству хлора:
 графитовый шлам производства синтетического каучука, хлора, каустика,
содержащие ртуть и ее соединения;
 метанол, отходы производства оргстекла, содержащие метанол;
 шламы производства солей монохлоруксусной кислоты, содержащие
гексахлоран, метанол, трихлорбензол;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 164 из 188
 бумажные мешки, использовавшиеся для перевозки ДДТ, уротропина, цинеба,
трихлорфенолята меди, тиурама-Д;
 шламы производства трихлорфенолята меди, содержащие трихлорфенол;
 отработанные катализаторы производства пластополимеров, содержащие
бензол и дихлорэтан;
 коагулюм и омега полимеры, содержащие хлоропрен;
 отходы трихлорбензола, производства удобрений, содержащие гексахлоран,
трихлорбензол;
2) отходы химической промышленности по производству хромовых
соединений: шлам производства монохромата натрия и хлористого натрия, отходы
производства бихромата калия, содержащие шестивалентный хром;
3) отходы цинковой изгари промышленности по производству соды,
содержащие цинк;
4) отходы производства искусственного волокна:
 шламы, содержащие диметилтерефталат, терефталевую кислоту, цинк, медь;
 отходы от фильтрации капролактама, содержащие капролактам;
 отходы установки метанолиза, содержащие метанол;
5) отходы лакокрасочной промышленности:
 пленки лаков и эмалей, отходы при зачистке оборудования, содержащие цинк,
хром, растворители, окислительные масла;
 шламы, содержащие цинк и магний;
6) отходы химико-фотографической промышленности:
 отходы производства гипосульфита и сульфита безводного, содержащие
фенол;
 отходы магнитного лака, коллодия, красок, содержащие бутилацетат, толуол,
дихлорэтан, метанол;
7) отходы производства пластмасс, содержащие фенол;
8) отходы азотной промышленности:
 шлам (смолы) с установки очистки коксового газа и отработанные масла цеха
синтеза и компрессии, содержащие канцерогенные вещества;
 кубовый остаток от разгонки моноэтаноламина, содержащий моноэтаноламин;
9) отходы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности:
 алюмосиликатный адсорбент от очистки масел, парафина, содержащий хром и
кобальт;
 кислые гудроны с содержанием серной кислоты свыше 30%;
 фусы и фусосмоляные остатки получения кокса и газификации полукокса,
содержащие фенол;
 отработанные катализаторы, содержащие хром;
 отработанная глина, содержащая масла;
 отходы процесса фильтрации с установок алкилфенольных присадок,
содержащие цинк;
10) отходы машиностроения:
 осадок хромсодержащих стоков, содержащий хром;
 осадок цианистых стоков, содержащий циан;
 стержневые смеси на органическом связующем, содержащие хром;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 165 из 188
 осадок после вакуум-фильтров, станций нейтрализации гальванических цехов,
содержащий цинк, хром, никель, кадмий, свинец, медь, хлорофос, тиокол;
11) отходы медицинской промышленности:
 отходы производства синтомицина, содержащие бром, дихлорэтан, метанол;
 отходы обогащения и шламы, содержащие соли тяжелых металлов.
5 Общие требования для полигонов опасных отходов
(Статья 303, Экологический Кодекс РК)
1. Местоположение полигона размещения опасных отходов должно учитывать
требования, касающиеся:
 расстояния от границы полигона до жилых и рекреационных зон, водных
объектов, земель сельскохозяйственного назначения и населенных пунктов;
 существования подземных, поверхностных вод или особо охраняемых
природных территорий;
 геологических и гидрогеологических условий;
 риска наводнения, понижения, оползней или лавин на участке;
 защиты объектов государственного природно-заповедного фонда.
2. В зависимости от характеристик полигона и метеорологических условий
должны быть предусмотрены:
 контроль внезапного поступления воды в тело полигона;
 предотвращение поступления поверхностных и (или) подземных вод в место
захоронения отходов;
 сбор и обработка загрязненной воды и фильтрата до нормативов,
устанавливаемых для сточных вод.
3. Сбор, обработка и использование свалочного газа должны производиться
способом, который минимизирует ущерб или ухудшение окружающей среды и риск
для здоровья населения.
4. Должны быть приняты меры для минимизации последствий
функционирования полигона захоронения отходов:
 эмиссии запахов и пыли;
 разносимые ветром материалы, соединения и аэрозоли;
 шум и движение;
 птицы, паразиты и насекомые;
 пожары.
5. Полигон размещения отходов должен быть оборудован так, чтобы
загрязнения от участка не были вынесены на общественные дороги и близлежащую
территорию.
6. Полигон должен быть защищен от свободного доступа посторонних лиц на
участок. Система контроля и доступа к каждому техническому средству должна
содержать программу мер, чтобы обнаруживать и препятствовать незаконному
использованию средств.
7. Управление полигоном размещения отходов осуществляется физическими
или юридическими лицами, имеющими технические средства для эксплуатации
полигона и обеспечивающими профессиональное и техническое образование и
тренинг работников полигона.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 166 из 188
8. Уровень допустимых воздействий должен быть определен в экологическом
разрешении, принимая во внимание специфические гидрогеологические условия в
месте расположения полигона на основании проекта полигона захоронения отходов.
9. Полигону присваивается индивидуальный регистрационный номер,
включенный в Государственный кадастр отходов Республики Казахстан.
Владельцем полигона должна разрабатываться система документооборота,
предназначенная для ведения учета отходов, принимаемых на полигон.
10. Проектом полигона размещения отходов должно быть предусмотрено
создание ликвидационного фонда для закрытия, рекультивации и ведения
мониторинга и контроля загрязнения после его закрытия. Порядок формирования
ликвидационных фондов определяется Правительством Республики Казахстан.
11. Владелец полигона обязан сообщать ежегодно уполномоченному органу в
области охраны окружающей среды о видах и количестве размещаемых отходов и о
результатах планового контроля.
6 Процедуры приема отходов
(Статья 304, Экологический Кодекс РК)
1. Собственники отходов, сдающие отходы на полигон, обязаны предоставить
владельцу полигона достоверную информацию об их качественных и
количественных характеристиках, подтверждающую отнесение отходов к
определенному виду, и сопровождаемую для опасных отходов копией паспорта
опасных отходов.
2. Владельцы полигонов имеют право принимать на полигон только те виды
отходов, которые разрешены для размещения на данном полигоне и право на
размещение которых подтверждается экологическим разрешением.
3. Владелец полигона соблюдает следующие процедуры приема отходов:
 проверка документации на отходы, включая паспорт опасных отходов;
 визуальный осмотр отходов на входе и на месте размещения;
 сверка содержимого с описанием в документации, представленной
собственником отходов;
 ведение учета количества и характеристик размещенных отходов с указанием
происхождения, даты поставки, идентификации производителя или сборщика
отходов, а при наличии опасных отходов - точного места их размещения на
полигоне;
 для исключения попадания на полигон радиоактивных веществ необходимо
проводить дозиметрический контроль каждой партии отходов.
4. Владелец полигона обязан постоянно обеспечивать письменное
подтверждение получения каждой партии отходов, принятой на участке, и
обеспечивать хранение данной документации в течение пяти лет.
5. Для определения массы поступающих отходов на пунктах приема
устанавливаются измерительные приборы.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 167 из 188
7 Контроль и мониторинг в стадии эксплуатации полигона
(Статья 305, Экологический Кодекс РК)
1. Ежегодно владелец полигона представляет отчет о проведении мониторинга
воздействия на окружающую среду в уполномоченный орган в области охраны
окружающей среды.
2. Владелец полигона должен уведомить уполномоченный орган в области
охраны окружающей среды о неблагоприятном воздействии на окружающую среду,
выявленном в результате контроля и мониторинга, а также согласовывать с
уполномоченным органом в области охраны окружающей среды характер и сроки
корректирующих мер, которые будут приниматься.
3. Контроль, мониторинг и (или) анализы должны выполняться
аккредитованными лабораториями.
4. Проба фильтрата и поверхностных вод должна отбираться в
репрезентативных пунктах. Осуществление отбора и измерение объема и состава
фильтрата должны быть выполнены отдельно в каждом пункте участка, в котором
фильтрат образуется.
5. Газовый мониторинг должен быть представлен для каждой секции
полигона.
6. Частота осуществления отбора и анализа обосновывается в программе
мониторинга, прилагаемой к разрешению на эмиссии в окружающую среду.
7. Параметры, которые будут измерены, и вещества, которые будут
проанализированы, корректируются в зависимости от состава размещаемых
отходов.
8. Параметры, которые будут анализироваться в пробах, взятых из подземных
вод, должны быть обусловлены ожидаемым составом фильтрата и качеством
подземных вод в данном месте. В процессе выбора параметров для аналитического
учета должны быть определены скорость и направление потока подземных вод.
Параметры могут включать индикативные показатели, чтобы гарантировать раннее
выявление изменения в качестве воды.
8 Процедуры закрытия, рекультивации и мониторинга полигона
(части полигона) (Статья 306, Экологический Кодекс РК)
1. Закрытие полигона (части полигона) по захоронению отходов допускается
только после получения экологического разрешения.
2. Полигон (часть полигона) по захоронению отходов может рассматриваться
как закрытый только после того, как должностные лица уполномоченного органа в
области охраны окружающей среды и государственного органа в области
санитарно-эпидемиологической службы выполнили заключительный осмотр на
местности, оценили всю информацию, предоставленную владельцем полигона, и
проинформировали его об одобрении закрытия полигона (части полигона). При этом
владелец полигона не освобождается от выполнения условий экологического
разрешения.
3. После закрытия полигона (части полигона) владелец полигона осуществляет
рекультивацию территории и проводит мониторинг выбросов свалочного газа и
фильтрата в течение:
 30 лет для полигонов 1 класса;
 20 лет для полигонов 2 класса.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 168 из 188
Средства на проведение рекультивации нарушенных земель и последующего
мониторинга поступают из ликвидационного фонда полигона.
4. После того, как владелец полигона выполнил рекультивацию полигона
(части полигона) в соответствии с условиями проекта и выполненные работы
приняты актом приемочной комиссии с участием уполномоченного органа в области
охраны окружающей среды и государственного органа в области санитарноэпидемиологической службы, владелец прекращает ведение мониторинга
окружающей среды.
Литература:
1. Экологический Кодекс Республики Казахстан, 9 января 2007 года, № 212-III.
2. Скрипникова Л.В. Курс лекций по дисциплине «Утилизация, обеззараживание и
захоронение отходов»: Электронное учебное пособие.- Семей, СГУ имени
Шакарима, 2012.
Задание к занятию № 2
1. Изучите теоретический материал лекции № 3 «Хранение (складирование,
размещение) отходов».
2. Найдите ответы на поставленные в задании вопросы по данной теме.
Вопросы к занятию № 2
1. Что является местом захоронения и долговременного хранения отходов?
2. На какие классы подразделяют полигоны по размещению на них отходов?
3. Какие экологические требования предъявляют к полигонам размещения отходов?
4. Какие отходы запрещается принимать для захоронения на полигонах?
5. Какие общие требования предъявляют для полигонов опасных отходов?
6. Какие процедуры по приему отходов должны соблюдаться?
7. В чем заключается контроль и мониторинг для полигонов находящихся в стадии
эксплуатации?
8. Какие процедуры должны соблюдаться по закрытию, рекультивации и
мониторингу полигона?
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 169 из 188
Практическое занятие № 3
Тема: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПУНКТАМ
ХРАНЕНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
План:
1. Радиоактивные отходы и их классификация;
2. Классификация пунктов хранения и (или) захоронения радиоактивных
отходов;
3. Экологические требования к пунктам хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов.
Методические указания к практическому занятию №3
Цель: изучить экологические требования к пунктам хранения и захоронения
радиоактивных отходов в соответствии с главой 44 Экологического Кодекса
Республики Казахстан.
1 Радиоактивные отходы и их классификация
(Статья 307, Экологический Кодекс РК)
1. К радиоактивным отходам относятся не подлежащие дальнейшему
использованию следующие вещества в любом агрегатном состоянии:
 материалы, изделия, оборудование, объекты биологического происхождения,
в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные
законодательством Республики Казахстан;
 не подлежащее переработке отработавшее ядерное топливо;
 отработавшие свой ресурс или поврежденные радионуклидные источники;
 извлеченные из недр и складируемые в отвалы и хвостохранилища породы,
руды и отходы обогащения и выщелачивания руд, в которых содержание
радионуклидов превышает уровни, установленные законодательством
Республики Казахстан.
2. Основой классификации радиоактивных отходов являются:
 агрегатное состояние;
 происхождение;
 уровень радиоактивности;
 период полураспада радионуклидов.
3. По агрегатному состоянию радиоактивные отходы подразделяются на:
 жидкие - растворы неорганических веществ, пульпы фильтроматериалов,
органические жидкости;
 твердые - изделия, детали машин и механизмов, материалы, биологические
объекты, отработавшие источники радиоактивных излучений.
4. Отходы относятся к радиоактивным, если удельная активность
содержащихся в них радионуклидов больше значений, регламентированных
нормами радиационной безопасности для радиоактивных материалов, подлежащих
контролю, а при неизвестном радионуклидном составе удельная активность больше:
 100 кБк/кг (ста килобеккерелей на килограмм) - для бета-излучающих
радионуклидов;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 170 из 188
 10 кБк/кг (десяти килобеккерелей на килограмм) - для альфа-излучающих
радионуклидов (исключая трансурановые);
 1 кБк/кг (одного килобеккереля на килограмм) - для трансурановых
радионуклидов.
5. По источникам образования радиоактивные отходы классифицируются
следующим образом:
 отходы горнорудной промышленности;
 отходы исследовательских и энергетических ядерных установок;
 отходы ядерных взрывов;
 неиспользуемые радиоактивные источники излучения и источники с
истекшим сроком службы.
6. По уровню радиоактивности твердые радиоактивные отходы
классифицируются следующим образом:
 низкоактивные отходы - отходы, у которых удельная активность
(килобеккерелей на килограмм):
- менее тысячи - для бета-излучающих радионуклидов;
- менее ста - для α-излучающих радионуклидов (исключая трансурановые);
- менее десяти - для трансурановых радионуклидов;
 среднеактивные отходы - отходы, у которых удельная активность
(килобеккерелей на килограмм):
- от тысячи до десяти миллионов - для бета-излучающих радионуклидов;
- от ста до одного миллиона - для альфа-излучающих радионуклидов
(исключая трансурановые);
- от десяти до ста тысяч - для трансурановых радионуклидов;
 высокоактивные отходы - отходы, у которых удельная активность
(килобеккерелей на килограмм):
- более десяти миллионов - для бета-излучающих радионуклидов;
- более одного миллиона - для альфа-излучающих радионуклидов (исключая
трансурановые);
- более ста тысяч - для трансурановых радионуклидов.
2 Классификация пунктов хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов (Статья 308, Экологический Кодекс РК)
1. К пунктам хранения и (или) захоронения радиоактивных отходов
относятся естественные (природные) или искусственные площадки, емкости или
помещения, используемые для хранения и (или) захоронения радиоактивных
отходов.
2. К пунктам захоронения радиоактивных отходов относятся пункты, в
которые отходы помещаются без намерения последующего их изъятия.
3. Пункты хранения радиоактивных отходов подразделяются по принятию
радиоактивных отходов от:
 геологоразведочной,
горнодобывающей
и
горноперерабатывающей
деятельности, содержащих преимущественно естественные радионуклиды;
 ядерной энергетики, ядерных взрывов и радиоизотопной продукции,
преимущественно содержащих искусственные радионуклиды.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 171 из 188
4. По масштабу площади сбора радиоактивных отходов пункты хранения и
(или) захоронения радиоактивных отходов подразделяются на:
 локальные;
 региональные.
К локальным относятся пункты, предназначенные для размещения отходов
одного объекта или одного района, а к региональным - двух и более объектов и
(или) районов.
3 Экологические требования к пунктам хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов (Статья 309, Экологический Кодекс РК)
1. Все проекты пунктов хранения и (или) захоронения радиоактивных отходов
подлежат
государственным
экологической,
санитарно-эпидемиологической
экспертизам и экспертизе, проводимой в соответствии с законодательством
Республики Казахстан о недрах и недропользовании. Проектирование должно
осуществляться в соответствии со строительными нормами и правилами,
утвержденными в соответствии с законодательством Республики Казахстан.
2. В проекте должны быть указаны:
 источники образования радиоактивных отходов, другие источники
радиоактивного воздействия на окружающую среду в радиусе
прогнозируемого действия пунктов хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов, их количественные и качественные характеристики;
 организационная структура, объем и порядок проведения производственного
радиационного контроля;
 расчеты дозовых нагрузок на население, допустимые и контролируемые
уровни и оценка влияния всех источников радиации в радиусе
прогнозируемого действия радиоактивных отходов на окружающую среду.
3. В проекте должен быть обоснован выбор места строительства пункта
хранения и (или) захоронения из ряда альтернативных вариантов на основе
специальных изысканий и экономических оценок с учетом воздействия на
окружающую среду, включающих оценку дозовых нагрузок на критические группы
населения.
4. Инженерные изыскания, включая геодезические, геологические,
гидрогеологические и гидрометеорологические, должны обеспечивать обоснования:
 выбора места размещения строительства пункта и его инженерной защиты от
неблагоприятных воздействий природных и техногенных факторов;
 мероприятий по охране окружающей среды.
5. В проектах пунктов хранения и (или) захоронения радиоактивных
отходов следует предусматривать рекультивацию нарушенных земель после
дезактивации или другой деятельности.
6. Вокруг пунктов захоронения радиоактивных отходов устанавливается
санитарно-защитная зона, границы которой устанавливаются в соответствии с
законодательством Республики Казахстан о санитарно-эпидемиологическом
благополучии населения.
7. Размещение пунктов захоронения радиоактивных отходов не допускается:
 на территориях жилой застройки;
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 172 из 188
 на площади залегания полезных ископаемых без согласования с
уполномоченным государственным органом по изучению и использованию недр;
 в зонах активного карста;
 в зонах оползней, селевых потоков и снежных лавин и других опасных
геологических процессов;
 в заболоченных местах;
 в зонах питания подземных источников питьевой воды;
 в зонах санитарной охраны курортов;
 на территории зеленых зон городов;
 на особо охраняемых природных территориях;
 на территории I, II, III пояса зон санитарной охраны подземных и поверхностных
источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, очистных сооружений
водопроводов, магистральных водоводов;
 на территории водоразделов;
 на землях, занятых или предназначенных под занятие лесами, лесопарками и
другими зелеными насаждениями, выполняющими защитные и санитарногигиенические функции и являющимися местом отдыха населения.
8. При выборе земельного участка под строительство необходимо соблюдение
следующих условий:
 наличие грунтовых вод, непригодных для питьевого и технического
водоснабжения по минерализации;
 высокие сорбционно-емкостные свойства вмещающих пород;
 значительная глубина залегания подземных вод (шестьдесят и более метров);
 уровень грунтовых вод не ближе четырех метров от дна пункта хранения и (или)
захоронения радиоактивных отходов;
 геологические слои, которые не являются водоносными горизонтами и не имеют
гидравлической связи с нижележащими водоносными горизонтами;
 отсутствие разломной тектоники и интенсивной трещиноватости, расстояние до
сейсмоопасного разлома более сорока километров;
 очень низкая чувствительность к сбросообразованию, проседанию, провалам;
 отсутствие эрозии;
 геоморфологическая стабильность;
 твердые и очень плотные почвы и породы фундамента;
 непроницаемые породы фундамента мощностью более десяти метров;
 слабохолмистая местность со склонами не более пяти процентов;
 расстояние до ближайшего водозабора подземных и грунтовых вод или из
поверхностного водоисточника не ближе четырех километров;
 фактическое использование земли не дает значительного экономического
эффекта, потенциальное использование земли также не имеет признанной
оценки;
 культурные и национально значимые ценности отсутствуют на расстоянии
четырех километров;
 местность не представляет туристской ценности и редко посещается жителями
близлежащих населенных пунктов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 173 из 188
9. При несоблюдении одного из условий, указанных в пункте 8 настоящей
статьи, должны разрабатываться мероприятия по охране окружающей среды от
вредного воздействия пункта хранения и (или) захоронения радиоактивных отходов
или по его защите от вредного воздействия природных и техногенных факторов
путем:
 создания
инженерных
барьеров
из
слабопроницаемых
и
сорбционноемкостных материалов (полиэтилена, бетона, керамики, глины,
цеолита);
 создания дренажных систем, обеспечивающих пропуск поверхностных,
грунтовых и подземных вод в обход пунктов.
10. Для низкоактивных отходов урановых и неурановых горнодобывающих и
перерабатывающих предприятий могут быть использованы ранее пройденные
горные выработки с размещением радиоактивных отходов ниже зоны аэрации и
среди других горных пород с более высокими сорбционно-емкостными свойствами
(исключающие возможность миграции радионуклидов за пределы пункта).
11. Для среднеактивных отходов урановых и неурановых горнодобывающих и
перерабатывающих предприятий могут быть также использованы пройденные
горные выработки с дополнительным устройством технических барьеров из глин,
цеолита и других сорбирующих радионуклиды материалов.
12. Естественные понижения в рельефе могут быть использованы для
долговременного размещения низкоактивных твердых и жидких радиоактивных
отходов при наличии естественной или искусственной подложки из непроницаемых
пород или другого материала.
13. Захоронение жидких отходов запрещается. Жидкие отходы должны
обезвоживаться до влажности рыхлых горных пород в окружающей среде или
отверждаться.
14. Для пунктов хранения и (или) захоронения среднеактивных
радиоактивных отходов обязательно предусматриваются охранные мероприятия и
сигнализация, для пунктов хранения и (или) захоронения низкоактивных
радиоактивных отходов - охранные мероприятия без сигнализации.
15. Расчет дозовых нагрузок и разработка эффективных мер по радиационной
защите населения осуществляются на основе расчета доз по критическим группам
населения. Критическая группа населения определяется на основе анализа и
выявления критического пути, через который радиоактивные вещества достигают
этой группы населения.
16. Расчет распространения радиоактивного загрязнения поверхностных,
грунтовых и подземных вод выполняется на основе проведения специальных
гидрологических и гидрогеологических исследований, выполняемых для
определения скорости фильтрации растворов и загрязнений, их миграционных
способностей и сорбционных возможностей водовмещающих пород.
17. Ущерб, причиненный воздействием аварийного радиоактивного
загрязнения окружающей среды, оценивается по стоимости мероприятий на
выполнение защитных мер по проведению рекультивационных работ.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 174 из 188
Литература:
1. Экологический Кодекс Республики Казахстан, 9 января 2007 года, № 212-III.
2. Скрипникова Л.В. Курс лекций по дисциплине «Утилизация, обеззараживание и
захоронение отходов»: Электронное учебное пособие.- Семей, СГУ имени
Шакарима, 2012.
Задание к занятию № 3
1. Изучите теоретический материал:
- лекции № 3 «Хранения (складирование, размещение) отходов»;
- лекции №12 «Захоронение отходов».
2. Найдите ответы на поставленные в задании вопросы по данной теме.
Вопросы к занятию № 3
1. Какие вещества относят к радиоактивным?
2. Что лежит в основе классификации радиоактивных отходов?
3. В чем измеряется удельная активность радиоактивных отходов?
4. На какие группы делят радиоактивные отходы в зависимости от источника их
образования?
5. На какие группы делят радиоактивные отходы в зависимости от уровня их
радиоактивности?
6. Как классифицируют пункты хранения и (или) захоронения радиоактивных
отходов?
7. Каким экспертизам подлежат проекты пунктов хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов?
8. Что должен содержать проект пунктов хранения и (или) захоронения
радиоактивных отходов?
9. В каких случаях не допускается размещение пунктов хранения и (или)
захоронения радиоактивных отходов?
10.Какие условия необходимо соблюдать при выборе земельного участка под
строительство пунктов хранения и (или) захоронения радиоактивных отходов?
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 175 из 188
Практическое занятие № 4
Тема: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С
ОТХОДАМИ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
План:
1. Классификация опасных отходов;
2. Общие экологические требования при обращении с отходами производства и
потребления;
3. Паспорт опасных отходов;
4. Экологические требования при обращении с отходами;
5. Трансграничная перевозка отходов;
6. Учет в области обращения с отходами.
Методические указания к практическому занятию № 4
Цель: изучить экологические требования при обращении с отходами
производства и потребления в соответствии с главой 42 Экологического Кодекса
Республики Казахстан.
1 Отходы производства и потребления и их виды
(Статья 286, Экологический Кодекс РК)
1. Отходы производства и потребления по степени опасности разделяются
на опасные, неопасные и инертные.
2. Действие настоящей главы не распространяется на техногенные
минеральные образования, образованные при разведке, добыче и переработке
полезных ископаемых, обращение с которыми регулируется законодательством
Республики Казахстан о недрах и недропользовании, а также на радиоактивные
отходы.
Классификация опасных отходов
(Статья 287, Экологический Кодекс РК)
1. К опасным отходам относятся отходы, содержащие одно или несколько из
следующих веществ:
 взрывчатые вещества;
 легковоспламеняющиеся жидкости;
 легковоспламеняющиеся твердые вещества;
 самовозгорающиеся вещества и отходы;
 окисляющиеся вещества;
 органические пероксиды;
 ядовитые вещества;
 токсичные вещества, вызывающие затяжные и хронические заболевания;
 инфицирующие вещества;
 коррозионные вещества;
 экотоксичные вещества;
 вещества или отходы, выделяющие огнеопасные газы при контакте с водой;
 вещества или отходы, которые могут выделять токсичные газы при контакте с
воздухом или водой;
 вещества и материалы, способные
образовывать другие материалы,
обладающие одним из вышеуказанных свойств.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 176 из 188
2. Для целей транспортировки, утилизации, хранения и захоронения
устанавливаются 3 уровня опасности отходов в соответствии с Базельской
конвенцией о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их
удалением:
 Зеленый - индекс G;
 Янтарный - индекс A;
 Красный - индекс R.
3. Кодировка отходов учитывает область образования, способ складирования
(захоронения), способ утилизации или регенерации, потенциально опасные
составные элементы, вид опасности, отрасль экономики, на объектах которой
образуются отходы.
4. Определение уровня опасности и кодировка отходов производится на
основании классификатора отходов, утверждаемого уполномоченным органом в
области охраны окружающей среды. В случае отсутствия данного вида отходов в
классификаторе уровень опасности и кодировка обосновываются в каждом
конкретном случае и согласовываются с уполномоченным органом в области ООС.
5. Определение уровня опасности и кодировки отходов производится при
изменении технологии или при переходе на иные сырьевые ресурсы, а также в
других случаях, когда могут измениться опасные свойства отходов.
6. Отнесение отхода к определенной кодировке производится
природопользователем самостоятельно или с привлечением физических и (или)
юридических лиц, имеющих лицензию на выполнение работ и оказание услуг в
области ООС.
2 Общие экологические требования при обращении
с отходами производства и потребления
(Статья 288, Экологический Кодекс РК)
1. Физические и юридические лица, в процессе хозяйственной деятельности
которых образуются отходы, обязаны предусмотреть меры безопасного обращения с
ними, соблюдать экологические и санитарно-эпидемиологические требования и
выполнять мероприятия по их утилизации, обезвреживанию и безопасному
удалению.
2. Размещение и удаление отходов производятся в местах, определяемых
решениями местных исполнительных органов по согласованию с уполномоченным
органом в области охраны окружающей среды и государственным органом
санитарно-эпидемиологической службы и иными специально уполномоченными
государственными органами.
3. Места размещения отходов предназначены для безопасного хранения
отходов в срок не более трех лет до их восстановления или переработки или не
более одного года до их захоронения.
4. Ввоз для переработки, захоронения или хранения отходов в РК может
осуществляться только по решению Правительства РК при наличии технических
(технологических) возможностей для обращения с ними.
5. Собственники отходов должны обеспечивать постепенное сокращение
объемов их образования на всех этапах производственного цикла, в том числе путем
совершенствования производственных процессов, повторного использования
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 177 из 188
(рециклинга) отходов, передачи отходов физическим и юридическим лицам,
заинтересованным в их использовании.
6. При выборе способа и места обезвреживания или размещения отходов, а
также при определении физических и юридических лиц, осуществляющих
переработку, удаление или размещение отходов, собственники отходов должны
обеспечить минимальное перемещение отходов от источника их образования.
7. Ввоз одноразовой продукции может быть ограничен или полностью
запрещен, если приводит к образованию отходов, утилизация которых сопряжена с
высоким экологическим риском или экономически не целесообразна.
8. Запрещается импорт продукции, в результате использования которой
образуются опасные отходы, не имеющие технологии по их обезвреживанию или
утилизации в Республике Казахстан.
3 Паспорт опасных отходов (Статья 289, Экологический Кодекс РК)
1. Паспорт опасных отходов составляется и утверждается физическими и
юридическими лицами, в процессе хозяйственной деятельности которых образуются
опасные отходы.
2. Паспорт опасных отходов составляется:
 на отходы, указанные в пункте 1 статьи 287 настоящего Кодекса;
 на отходы из Янтарного и Красного списков.
3. Паспорт опасных отходов должен включать обязательные разделы:
 наименование отходов;
 фамилию, имя, отчество физического лица, местожительство, при наличии
производственного помещения - его местонахождение, наименование и
реквизиты предприятия - производителя отхода;
 происхождение отходов;
 перечень опасных свойств отходов;
 химический состав отходов и описание опасных свойств их компонентов;
 рекомендуемый способ переработки отходов;
 необходимые меры предосторожности при обращении с отходами;
 требования к транспортировке отходов и проведению погрузо- разгрузочных
работ;
 меры по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций
природного и техногенного характера;
 дополнительную информацию.
4. Форма паспорта опасных отходов утверждается уполномоченным органом в
области охраны окружающей среды и заполняется отдельно на каждый вид отходов.
5. Паспорт опасных отходов подлежит регистрации в уполномоченном органе
в области ООС в течение трех месяцев с момента образования отходов.
6. По мере поступления дополнительной информации, повышающей полноту
и достоверность данных, включенных в обязательные разделы, паспорт опасных
отходов подлежит обновлению и перерегистрации.
7. Копии зарегистрированных паспортов опасных отходов в обязательном
порядке предоставляют физическому лицу или предприятию, транспортирующему
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 178 из 188
данную партию или ее часть, а также каждому грузополучателю данной партии
(части партии) отходов.
8. При обработке полученной партии отходов, включая смешение ее с другими
материалами, грузополучатель обязан в случае транспортировки за пределы своего
предприятия оформить и зарегистрировать новый паспорт опасных отходов на
данную партию (часть партии).
9. В случае изменения опасных свойств отходов, вызванного изменением
технологического регламента процесса, в котором образовались данные отходы,
паспорт опасных отходов прекращает свое действие.
10. Химический и компонентный состав отхода указывается на основании
результатов анализов, выполненных аккредитованной лабораторией. Для отходов,
представленных товарами (продукцией), утратившими свои потребительские
свойства, указываются сведения о компонентном составе исходного товара
(продукции) согласно техническим условиям.
11. В паспорте опасных отходов указывается наименование технологического
процесса, в результате которого образовался отход, или процесса, в результате
которого товар (продукция) утратил свои потребительские свойства с
наименованием исходного товара (продукции).
12. В паспорте опасных отходов указываются необходимые меры по
предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с
опасным отходом, в том числе во время транспортировки и проведения погрузочноразгрузочных работ.
13. В разделе «Дополнительная информация» указывается иная информация,
которую желает сообщить собственник отходов.
4 Экологические требования при проектировании деятельности,
связанной с обращением с отходами (Статья 290, Экологический Кодекс РК)
1. При проектировании объектов, в процессе эксплуатации которых
образуются отходы, необходимо:
 разрабатывать программу управления отходами как составную часть
проектной документации;
 учитывать экологические, санитарно-эпидемиологические и иные требования,
установленные экологическим законодательством Республики Казахстан и
законодательством
Республики
Казахстан
в
области
санитарноэпидемиологического благополучия населения;
 разрабатывать техническую и технологическую документацию по обращению
с отходами.
2. При проектировании жилых зданий, а также промышленных предприятий,
зданий, строений, сооружений и иных объектов, в процессе эксплуатации которых
образуются отходы, необходимо предусматривать места (площадки) для сбора таких
отходов в соответствии с правилами, нормативами и требованиями в области
обращения с отходами, устанавливаемыми уполномоченным органом в области
охраны окружающей среды и государственным органом в области санитарноэпидемиологического благополучия населения.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 179 из 188
Экологические требования при строительстве и эксплуатации
предприятий, зданий, строений, сооружений и иных объектов,
связанных с обращением с отходами (Статья 291, Экологический Кодекс РК)
1. Физические и юридические лица при эксплуатации предприятий, зданий,
строений, сооружений и иных объектов, связанных с обращением с отходами,
обязаны:
 разрабатывать проекты нормативов размещения отходов в целях уменьшения
их количества;
 внедрять малоотходные технологии и организационные меры по снижению
образования отходов на основе новейших научно-технических достижений;
 проводить инвентаризацию отходов и объектов их размещения;
 проводить мониторинг состояния окружающей среды на территориях
объектов размещения отходов;
 предоставлять в порядке, установленном законодательством Республики
Казахстан информацию, связанную с обращением с отходами;
 соблюдать требования по предупреждению аварий, связанных с обращением с
отходами, и принимать неотложные меры по их ликвидации;
 в случае возникновения или угрозы аварий, связанных с обращением с
отходами, которые наносят или могут нанести ущерб окружающей среде,
здоровью или имуществу физических либо имуществу юридических лиц,
немедленно информировать об этом уполномоченный орган в области охраны
окружающей среды и государственный орган в области санитарноэпидемиологического благополучия населения и местные исполнительные
органы.
2. Определение места строительства объекта размещения отходов
осуществляется
на
основе
специальных
(инженерно-геологических,
гидрогеологических и иных) исследований при наличии положительных
заключений государственных экологической, санитарно-эпидемиологической
экспертиз и экспертизы, проводимой в соответствии с законодательством
Республики Казахстан о недрах и недропользовании.
3. Собственники объектов размещения отходов, а также лица, во владении или
в пользовании которых находятся объекты размещения отходов, после окончания
эксплуатации данных объектов обязаны проводить контроль их состояния и
воздействия на окружающую среду и работы по рекультивации нарушенных земель.
4. Запрещается захоронение отходов на территориях городских поселений,
лесопарковых,
курортных,
лечебно-оздоровительных,
рекреационных,
водоохранных зон, на водосборных площадях подземных водных объектов, которые
используются в целях питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения.
5. Запрещается захоронение отходов в местах залегания полезных ископаемых
и ведения горных работ в случаях, если возникает угроза загрязнения мест залегания
полезных ископаемых и безопасности ведения горных работ.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 180 из 188
Экологические требования при обращении с коммунальными отходами
(Статья 292, Экологический Кодекс РК)
1. Местные исполнительные органы отвечают за организацию рациональной и
экологически
безопасной
системы
сбора
коммунальных
отходов,
предусматривающей раздельный сбор ценных компонентов, временное хранение,
регулярный вывоз и обезвреживание коммунальных отходов, а также очистку
территории населенного пункта.
2. Контроль за соблюдением экологических требований при обращении с
коммунальными отходами обеспечивают местные исполнительные органы,
уполномоченный орган в области ООС и государственный орган санитарноэпидемиологической службы.
3. Местные исполнительные органы должны предусматривать создание и
функционирование необходимой инфраструктуры для субъектов малого и среднего
предпринимательства по сбору, транспортировке, сортировке, вторичному
использованию, размещению коммунальных отходов на полигонах.
4. Транспортировка коммунальных отходов в установленное место их
хранения и переработки осуществляется специализированными предприятиями за
счет собственников отходов.
5. Местные исполнительные органы обеспечивают соблюдение экологических
требований при обращении с коммунальными отходами путем:
 организации осуществления раздельного сбора и утилизации повторно
используемых фракций отходов;
 организации регулярной транспортировки отходов в места временного
хранения и переработки и их размещения на полигонах;
 стимулирования раздельного сбора органических отходов и их использования;
 организации обязательного отделения строительных отходов от других видов
отходов непосредственно на строительной площадке или в специальном
месте, а также недопущения смешивания строительного мусора с другими
отходами на свалках и полигонах;
 установления запретов на смешивание одних видов отходов с другими видами
или специальными добавками;
 недопущения несанкционированного сжигания коммунальных отходов;
 создания условий для передачи собственниками отходов своих обязательств
по утилизации отходов владельцам объектов, перерабатывающим эти отходы;
 организации системы своевременного предоставления достоверной
информации об обращении с коммунальными отходами в уполномоченный
орган в области ООС.
6. Для захоронения коммунальных отходов местные исполнительные органы
создают предприятия, ответственные за создание и эксплуатацию полигонов
отходов.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 181 из 188
Экологические требования при обращении с опасными отходами
(Статья 293, Экологический Кодекс РК)
1. Физические и юридические лица, в процессе деятельности которых
образуются опасные отходы, должны осуществлять мероприятия, направленные на
прекращение или сокращение их образования и (или) снижение уровня опасности.
2. Деятельность физических и юридических лиц, в процессе которой
образуются опасные отходы, может быть ограничена или запрещена при отсутствии
возможности обеспечить безопасное для окружающей среды и здоровья человека
обращение с опасными отходами.
3. Собственник опасных отходов должен обеспечить маркировку упаковок с
опасными отходами с указанием опасных свойств. При передаче таких отходов
другим лицам на определенный срок собственник отходов обязан
проинформировать их в письменной форме об опасных свойствах этих отходов и о
мерах предосторожности при обращении с ними.
4. Запрещается смешивать опасные отходы с неопасными и (или) инертными
отходами, а также различные виды опасных отходов между собой в процессе их
производства, транспортировки и размещения.
5. Размещение опасных отходов разрешается в специально оборудованных
местах и осуществляется в соответствии с условиями, предусмотренными
экологическими разрешениями.
Место размещения опасных отходов должно быть обозначено на местности
хорошо видимыми опознавательными знаками с указанием вида отхода, степени его
опасности и даты захоронения.
6. Предприятия, которые осуществляют сбор, утилизацию, транспортировку и
размещение опасных отходов, разрабатывают планы действий при чрезвычайных и
аварийных ситуациях.
7. Гражданско-правовая ответственность физических и (или) юридических
лиц, являющихся собственниками опасных отходов или осуществляющих
обращение с такими отходами, подлежит обязательному экологическому
страхованию в соответствии с законом Республики Казахстан об обязательном
экологическом страховании.
Экологические требования при транспортировке опасных отходов
(Статья 294, Экологический Кодекс РК)
1. Образование опасных отходов и их транспортировка должны быть сведены
к минимуму.
2. Транспортировка опасных отходов допускается при следующих условиях:
 наличие соответствующей упаковки и маркировки опасных отходов для целей
транспортировки;
 наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками
транспортных средств;
 наличие паспорта опасных отходов и документации для транспортировки и
передачи опасных отходов с указанием количества транспортируемых
опасных отходов, цели и места назначения их транспортировки;
 соблюдение требований безопасности при транспортировке опасных отходов,
а также к погрузочно-разгрузочным работам.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 182 из 188
3. Порядок упаковки и маркировки опасных отходов для целей
транспортировки устанавливается законодательством Республики Казахстан о
транспорте.
4. Порядок транспортировки отходов на транспортных средствах, требования
к выполнению погрузочно-разгрузочных работ и другие требования по обеспечению
экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности определяются
нормами и правилами, утверждаемыми уполномоченным государственным органом
в области транспорта и коммуникаций и согласованными с уполномоченным
органом в области охраны окружающей среды и государственным органом в
области санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
5. С момента погрузки отходов на транспортное средство и приемки их
физическим или юридическим лицом, осуществляющим транспортировку отходов,
и до выгрузки их в установленном месте из транспортного средства ответственность
за безопасное обращение с ними несет транспортная организация или лицо, которым
принадлежит данное транспортное средство.
5 Трансграничная перевозка отходов
(Статья 295, Экологический Кодекс РК)
1. Для целей трансграничной перевозки отходов опасными считаются группы
отходов, в соответствии с приложением 1 Базельской конвенции о контроле за
трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением.
2. Ввоз опасных отходов на территорию Республики Казахстан в целях их
использования
(утилизации,
переработки,
рециклинга)
и
захоронения
осуществляется по решению Правительства Республики Казахстан при наличии
положительных заключений государственных экологической и санитарноэпидемиологических экспертиз.
3. Запрещается экспорт опасных отходов в государства - стороны Базельской
конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их
удалением и в развивающиеся страны, которые в рамках своего законодательства
запретили импорт опасных отходов, либо если есть основания полагать, что
использование этих отходов не будет осуществляться экологически обоснованным
образом, а также в районы южнее 60 градусов южной широты.
4. При трансграничной перевозке опасных отходов природопользователи
обязаны предоставить заинтересованным государствам информацию относительно
предлагаемой трансграничной перевозки отходов, указывающую на последствия
предлагаемой перевозки для здоровья человека и окружающей среды.
5. При трансграничной перевозке опасных отходов они должны
упаковываться, маркироваться и транспортироваться в соответствии с
общепринятыми международными правилами и нормами в области упаковки,
маркировки и транспортировки.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 183 из 188
6 Учет в области обращения с отходами
(Статья 296, Экологический Кодекс РК)
1. Собственник отходов обязан вести их учет (вид, количество и
происхождение), а также собирать и хранить информацию об опасных для
окружающей среды и (или) здоровья человека свойствах отходов.
2. Лица, осуществляющие обращение с отходами, и производители опасных
отходов обязаны вести регулярный учет (вид, количество, свойства)
образовавшихся, собранных, перевезенных, утилизированных или размещенных
отходов в процессе их деятельности.
3. Собственники отходов должны хранить документацию по учету отходов в
течение пяти лет.
4. Собственники отходов представляют уполномоченному органу в области
охраны окружающей среды ежегодный отчет о своей деятельности в области
обращения с отходами для внесения их в Государственный кадастр отходов.
5. Уполномоченный орган в области охраны окружающей среды вправе
требовать от физических и юридических лиц сведения об изготавливаемых ими
изделиях и образующихся при этом отходах.
6. Статистические отчеты в области отходов представляются в соответствии с
законодательством Республики Казахстан в области государственной статистики.
Стимулирование мероприятий по утилизации отходов и
уменьшению объемов их образования
(Статья 297, Экологический Кодекс РК)
1. Осуществляется стимулирование мероприятий по:
 утилизации отходов и уменьшению объемов их образования;
 снижению уровня опасности субъектов хозяйственной деятельности, которые
внедряют технологии, направленные на уменьшение объемов образования
отходов;
 осуществляют их сбор и заготовку, строительство предприятий и цехов;
 организуют производство оборудования для утилизации отходов;
 принимают паевое участие в финансировании мероприятий по утилизации
отходов и уменьшению объемов их образования.
2. Местные исполнительные органы могут определять мероприятия по
стимулированию утилизации отходов и уменьшения объемов их образования.
Литература:
1. Экологический Кодекс Республики Казахстан, 9 января 2007 года, № 212-III.
2. Скрипникова Л.В. Курс лекций по дисциплине «Утилизация, обеззараживание и
захоронение отходов»: Электронное учебное пособие.- Семей, СГУ имени
Шакарима, 2012.
Задание к занятию № 4
1. Изучите теоретический материал:
- лекции № 13 «Паспортизация отходов»;
- лекции № 14 «Классификационный каталог отходов».
2. Найдите ответы на поставленные в задании вопросы по данной теме.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 184 из 188
Вопросы к занятию № 4
1. На какие группы делят отходы производства и потребления по степени их
опасности?
2. Какие отходы (вещества) являются опасными?
3. Какие уровни опасности отходов установлены в соответствии с Базельской
конвенцией о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их
удалением?
4. Какие общие экологические требования установлены при обращении с отходами
производства и потребления?
5. Что представляет собой паспорт опасных отходов? Какие обязательные разделы
он должен содержать?
6. Какие экологические требования установлены при обращении с коммунальными
отходами?
7. Какие экологические требования установлены при обращении с опасными
отходами?
8. Какие условия необходимо соблюдать в случае трансграничной перевозки
отходов?
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 185 из 188
4 CАМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
При кредитной системе обучения предъявляются высокие требования к
повышению качества организации самостоятельной работы студента, которая
включает выполнение различных домашних заданий.
Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя – одна из
форм учебной работы при кредитной системе обучения, которая проводится в виде
аудиторного занятия в диалоговом режиме, а также в виде консультаций во
внеаудиторное время.
Содержание самостоятельной работы студентов под руководством
преподавателя и самостоятельной работы студента приведено в таблице 1.
Таблица 1 - Планы СРСП И СРС
№ п/п
1.
Лит.
2.
Лит.
3
Лит.
4
Лит.
Итого
СРСП
Аудиторная
Тема 1. Введение. Общая характеристика отходов.
Образование, методы переработки, утилизации и
обезвреживания отходов
1.1Общая характеристика отходов, их структура;
1.2Причины возникновения отходов;
Характеристика
промышленных,
токсичных,
бытовых и радиоактивных отходов.
1.1, 1.2, 1.3, интернет
Тема 2. Процессы и установки переработки
твердых отходов
2.1 Характеристика процесса и конструктивные
особенности
технологического
оборудования
механической обработки твердых отходов;
2.2 Характеристика процесса и конструктивные
особенности технологического оборудования для
обогащения твердых отходов;
2.3 Характеристика процесса и конструктивные
особенности технологического оборудования для
сжигания твердых отходов.
1.3, 1.4, интернет
Тема 3. Утилизация и ликвидация твердых
промышленных и бытовых отходов
3.1 Утилизация металлоотходов;
3.2 Утилизация макулатуры;
3.3 Утилизация отходов древесины;
3.4 Утилизация волокнистых материалов;
3.5 Утилизация резинотехнических изделий;
3.6 Утилизация полимерных отходов;
3.7 Утилизация золошлаковых отходов;
3.8 Утилизация ртутьсодержащих отходов.
1.3, 1.4, интернет
Тема 4. Захоронение отходов
4.1 Переработка и утилизация отходов по полной
заводской технологии;
4.2 Обработка и утилизация отходов и загрязнений
на специализированных полигонах;
4.3 Пути решения проблем с отходами производства
и потребления.
СРС
внеаудиторная
1.3 Вопросы обращения с
отходами за рубежом
1.4 Оценка количества
образования типовых
отходов
2.4 Технологии, методы и
способы
переработки
твердых
и
опасных
отходов;
2.5 Очистка сточных
вод;
2.6 Очистка осадков
сточных и природных
вод, донных илов;
2.7
Очистка
загрязненных почв и
грунтов;
2.8 Тяжелые металлы
и технологии и х
удаления из стоков и
почв
3.9 Утилизация твердых и
опасных отходов;
3.11
Переработка
органических отходов;
3.12 Авторециклинг
3.13 Переработка и
сжигание мусора;
3.14
Основные
направления
утилизации наиболее
характерных отходов
химических
производств;
3.15 Отходы черной
металлургии
4.4
Хранение
(складирование,
размещение) отходов;
4.7
Методы
складирования ТБО на
полигонах-свалках;
4.8 Комплексное
Характеристика управление с
размещениея отходами;
4.5
объекта
отходов;
4.6
Гигиениеческие
требования к размещению
полигонов ТБО;
1.1, 1.2, 1.4, 1.5, интернет
15
15
30
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 186 из 188
Литература
1 Основная
1.1. Экологический Кодекс Республики Казахстан.- Алматы: Бико, 2007.
1.2. Панин М.С. Экология Казахстана: Учебник для вузов.- Семипалатинск, 2005.
1.3.Родионов А. И. Техника защиты окружающей среды. - М., Химия, 1989.
1.4. Ветошкин А.Г. Защита литосферы от отходов. Учебное пособие.- Пенза: Изд-во
Пенз. гос. ун-та, 2005.
1.5. СНиП 2.01 28-85 Полигоны по обезвреживанию и захоронению ток-сичных
промышленных отходов. Основные положения по проектирова-нию. – М.: ЦИТП
Госстроя СССР, 1985. – 16 с.
2 Дополнительная
2.1. Алексеев В.И., Винокурова Е.А., Пугачев Е.А. Проектирование сооружений
переработки и утилизации осадков сточных вод с использованием элементов
компьютерных информационных технологий.. Учеб. пособие. – М.: Изд-во АСВ,
2003. – 176 с.
2.2. Беренгартен М.Б., Васильева И.А., Девяткин В.В., Николайкина Н.Е.Управление
отходами в городском хозяйстве. Учебное пособие. /Под ред. В.Г. Систера. - М.:
МГУИЭ, 1999. – 120 с.
2.3. Ветошкин А.Г. Процессы инженерной защиты ОС (теоретические основы).
Учеб. пособие. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - 380 с.
2.4. Ветошкин А.Г., Таранцева К.Р. Технология защиты окружающей среды
(теоретические основы). – Пенза: Изд-во ПТИ, 2003. – 267 с.
2.5. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод. - М.
:Стройиздат, 1988. – 248 с.
2.6. Инженерная экология. /Под ред. В.Т.Медведева. – М.: Гардарики, 2002.– 687 с.
2.7. Охрана окружающей среды. /Под ред. С.В.Белова. - М.: Высшая школа,1991.
319 с.
2.8. Очистка производственных сточных вод. /Под ред. С.В.Яковлева. – М.
:Стройиздат, 1985.
2.9. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов.– М.:
Стройиздат, 1990. – 352 с.189
2.10. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы
экологической безопасности (Основы энвайронменталистики). – Калуга :Изд-во Н.
Бочкаревой, 2000. – 800 с.
2.11. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и
потребления. Учебное пособие. – М.: Колос, 2003.
2.12. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. – М.: Стройиздат,1988. – 256
с.
2.13. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. М. :Изд-во
АСВ, 2002. 704 с.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 187 из 188
5 ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
по дисциплине "Утилизация, обеззараживание и захоронение отходов"
для студентов IV курса специальности 5В060800 "Экология"
Загрязнение окружающей среды и его влияние на качество жизни.
Система государственного контроля в области охраны окружающей среды
Отходы производства и потребления. Определение основных понятий.
Классификация отходов по формам и видам.
Классификация отходов по утилизации и методам их конечной переработки.
Состав и свойства отходов.
Комплексное использование сырья и материалов. Комбинирование
производств в условиях территориально-промышленных комплексов.
8. Возможности и пределы утилизации отходов. Экологическое значение
безотходной технологии.
9. Твердые бытовые отходы (ТБО): источники, примеры отходов.
10.Радиоактивные отходы. Классификация радиоактивных отходов (ст.307,
Экологический Кодекс РК).
11.Промышленные отходы.
12.Общие экологические требования при обращении с отходами производства и
потребления (ст.288, Экологический Кодекс РК).
13.Экологические требования при обращении с коммунальными отходами
(ст.292, Экологический Кодекс РК).
14.Экологические требования при обращении с опасными отходами (ст.293,
Экологический Кодекс РК).
15.Методы переработки, утилизации и обезвреживания отходов.
16.Механическая обработка твердых отходов. Дробление и измельчение.
17.Щековые, конусные и валковые дробилки.
18.Ударные дробилки (молотковые, роторные, дезинтеграторы).
19.Грохочение и классификация.
20.Прессование и компактирование отходов.
21.Обогащение твердых отходов (концентраты, хвосты, промежуточные
продукты).
22.Гравитационное обогащение.
23.Магнитное обогащение.
24.Электрические методы обогащение.
25.Флотационное обогащение.
26.Сжигание твердых отходов. Барабанные печи.
27.Сжигание твердых отходов. Печи с псевдоожиженным слоем.
28.Сбор, сортировка и подготовка ТБО и ПО к переработке.
29.Утилизация металлоотходов.
30.Утилизация макулатуры.
31.Утилизация отходов древесины.
32.Утилизация волокнистых материалов.
33.Утилизация резинотехнических изделий.
34.Утилизация полимерных отходов.
35.Утилизация золошлаковых отходов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
УМК 042-18-25.1.34/03-2014
Редакция № 1 от 11.09.2014
Страница 188 из 188
36.Утилизация ртутьсодержащих отходов.
37.Авторециклинг.
38.Переработка и сжигание мусора.
39.Переработка органических отходов.
40.Переработка промышленных отходов.
41.Захоронение отходов. ПДК в зависимости от пути миграции химических
веществ в определенные среды.
42.Сбор и транспортирование отходов и загрязнений. Принципиальные схемы
доставки ТБО и ПО.
43.Складирование и захоронение отходов на свалках, полигонах, поверхностных
хранилищах. Шлаконакопители.
44.Хранение отходов (полигоны, санкционированные свалки). Меры по
безопасной эксплуатации полигонов).
45.Экологические требования к полигонам размещения отходов. Классы
полигонов размещения отходов (ст.299, 300, Экологический Кодекс РК).
46.Отходы, не приемлемые для полигонов (ст.301, Экологический Кодекс РК).
47.Общие требования для полигонов опасных отходов (ст.303, Экологический
Кодекс РК).
48.Экологические требования к пунктам хранения и захоронения радиоактивных
отходов (ст.308,309, Экологический Кодекс РК).
49.Процедуры приема отходов на полигон (ст.304, Экологический Кодекс РК).
50.Гигиенические требования к размещению полигонов ТБО.
51.Методы складирования ТБО на полигонах-свалках.
52.Подземное захоронение промышленных стоков.
53.Переработка и утилизация отходов по полной заводской технологии.
54.Обработка и утилизация отходов и загрязнений на специализированных
полигонах.
55.Паспортизация отходов (ст.289, Экологический Кодекс РК).
56.Определение класса опасности отходов.
57.Инструкция по заполнению формы паспорта опасного отхода.
58.Экологические требования к транспортированию опасных отходов.
Трансграничная перевозка отходов (ст.294, 295, Экологический Кодекс РК).
59.Сертификация отходов.
60.Система классификации и кодирования отходов.
Л.В. СКРИПНИКОВА
УМКД по дисциплине "Утилизация, обеззараживание и захоронение отходов"
для студентов IV курса специальности 5В060800 "Экология"
Усл. печ.л. 11,75