Технологии обращения и методы утилизации опасных промышленных и радиоактивных отходов
5 мин чтения
Локализация и захоронение токсичных и радиоактивных отходов
Главным направлением в защите окружающей среды от опасных промышленных отходов остается их возвращение в производственный цикл и создание малоотходных технологий. Когда замкнуть цикл невозможно, организуют нейтрализацию на специальных сооружениях прямо на территории предприятия или на централизованных полигонах. На самих объектах и в прилегающих зонах ведут постоянный экологический контроль состояния атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод.
Для нейтрализации разнородного мусора комплексные полигоны разделяют на четкие функциональные зоны. В отдельные сектуры направляют твёрдые несгораемые материалы, не утилизируемые жидкие химические стоки, особо опасные вещества и горючие фракции для огневого уничтожения. Захоронение токсичных промышленных отходов проводят в изолированной таре или железобетонных резервуарах, размещаемых в котлованах среди водонепроницаемых грунтов.
- Глубина котлованов захоронения — до 10-12 м
- Содержание органики в бумаге и отбросах — 60–80 %
Радиоактивные отходы (РАО) собирают отдельно от остальных фракций в специальные сборники с гладким, слабо сорбирующим внутренним покрытием. Перевозку к местам изоляции выполняют на спецавтотранспорте, причем машины и сменные емкости дезактивируют после каждого рейса. В процессе переработки РАО концентрируют, прессуют и связывают в цементные, битумные или стеклянные блоки, а отходящие газы установок сжигания очищают адсорбцией и фильтрацией.
Наиболее активный тип отходов образуют отработавшие тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), содержащие продукты деления, уран и плутоний. На АЭС их хранят в водной среде на удалении друг от друга для отвода тепла и исключения критической массы. При альтернативном способе захоронения ТВЭЛы освобождают от неактивных оболочек, скручивают в жгуты, запечатывают в медный контейнер и заливают свинцом. Такие блоки помещают на океанское дно, в глубокие геологические формации или в соляные шахты, где соль оплавляет контейнер под действием выделяющегося тепла.
Со временем в металлических стенках медных контейнеров с радиоактивными отходами могут возникать свищи. Потеря герметичности создает угрозу заражения подстилающих пород и водоносных горизонтов, поэтому подземные объекты требуют непрерывного функционирования систем вентиляции и инженерного контроля.
Компостирование органических отходов для получения удобрений
Твёрдые бытовые отходы содержат значительную долю органических веществ, подходящих для повторного использования в сельском хозяйстве. Естественное биологическое разложение органики в аэробных условиях позволяет переработать мусор в гумусоподобную массу, пригодную для внесения в почву в качестве органического удобрения.
| Тип отходов | Содержание органики |
|---|---|
| Бумага, пищевые отбросы | 60–80 % |
Переработку органического мусора ведут на специализированных заводах или методом полевого компостирования. При полевом способе отходы выдерживают во влажном, но аэрируемом состоянии до полного разложения органической массы. Для ускорения минерализации и гумификации ряды мусора регулярно разрыхляют и переворачивают с помощью спецтехники.
Полевое компостирование бытовых отходов превращает отчуждаемую органику в ценный почвоулучшитель. Главное техническое условие процесса — регулярное механическое аэрирование массы для поддержания жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.
Промышленный компост: технология получения и состав удобрения
Заводская переработка городских отходов позволяет получать органическое удобрение, пригодное для использования в сельском хозяйстве. За счет интенсивного выделения тепла при аэробном окислении компостируемая масса полностью обезвреживается. На выходе получается материал, обогащенный основными элементами питания и микроэлементами, необходимыми для подкормки растений.
- Содержание азота (на сухое вещество) — около 1 %
- Содержание фосфора (на сухое вещество) — 0,3 %
- Содержание калия (на сухое вещество) — 0,3 %
- Размер частиц компоста — до 25 мм
- Размер частиц стекла — до 3 мм
- Время обработки в барабане — 3 суток
Технологический процесс переработки построен по непрерывной схеме с использованием оборудования на основе обжиговых цементных печей. В ходе окисления отходов газообразные продукты распада и дурнопахнущие вещества отводятся в топку котельной. Это позволяет утилизировать газы без вреда для окружающей среды и получить безопасный почвоулучшитель.
- Мусор из приёмного бункера подаётся дозирующим устройством ровным слоем на транспортёр, где магнитом и вручную извлекается металлический лом.
- Очищенная масса поступает во вращающийся наклонный барабан, заполняя его на 2/3 объёма, куда вентилятор непрерывно подаёт воздух для аэробного окисления (за 3 суток барабан делает до 2000 оборотов).
- Масса проходит повторную сепарацию металла и попадает на грохот, где отделяются не компостируемые отходы: резина, кожа, текстиль, цветные металлы и полимеры.
- Компостируемый материал подаётся в измельчитель, где доводится до конечной фракции, готовой к внесению.
Отсеянные не компостируемые отходы направляются в печь пиролиза для термического разложения без доступа воздуха. В результате переработки получают смолу и газ, используемые как энергетическое топливо, а также твёрдый углеродистый остаток (пирокарбон) для металлургической промышленности.