Технології поводження та методи утилізації небезпечних промислових і радіоактивних відходів
5 хв читання
Локалізація та захоронення токсичних і радіоактивних відходів
Головним напрямком у захисті навколишнього середовища від небезпечних промислових відходів залишається їх повернення у виробничий цикл і створення маловідходних технологій. Коли замкнути цикл неможливо, організовують нейтралізацію на спеціальних спорудах прямо на території підприємства або на централізованих полігонах. На самих об'єктах і в прилеглих зонах ведуть постійний екологічний контроль стану атмосферного повітря, поверхневих і ґрунтових вод.
Для нейтралізації різнорідного сміття комплексні полігони розділяють на чіткі функціональні зони. В окремі сектори направляють тверді незгорані матеріали, рідкі хімічні стоки, що не утилізуються, особливо небезпечні речовини та горючі фракції для вогневого знищення. Захоронення токсичних промислових відходів проводять в ізольованій тарі або залізобетонних резервуарах, що розміщуються в котлованах серед водонепроникних ґрунтів.
- Глибина котлованів захоронення — до 10-12 м
- Вміст органіки в папері та відходах — 60–80 %
Радіоактивні відходи (РАВ) збирають окремо від інших фракцій у спеціальні збірники з гладким, слабо сорбуючим внутрішнім покриттям. Перевезення до місць ізоляції виконують на спецавтотранспорті, причому машини та змінні ємності дезактивують після кожного рейсу. У процесі переробки РАВ концентрують, пресують і зв'язують у цементні, бітумні або скляні блоки, а відхідні гази установок спалювання очищають адсорбцією та фільтрацією.
Найбільш активний тип відходів утворюють відпрацьовані тепловидільні елементи (ТВЕЛ), що містять продукти поділу, уран і плутоній. На АЕС їх зберігають у водному середовищі на видаленні один від одного для відведення тепла та виключення критичної маси. При альтернативному способі захоронення ТВЕЛ звільняють від неактивних оболонок, скручують у джгути, запечатують у мідний контейнер і заливають свинцем. Такі блоки поміщають на океанське дно, у глибокі геологічні формації або в соляні шахти, де сіль оплавляє контейнер під дією тепла, що виділяється.
З часом у металевих стінках мідних контейнерів із радіоактивними відходами можуть виникати свищі. Втрата герметичності створює загрозу зараження підстилаючих порід і водоносних горизонтів, тому підземні об'єкти вимагають безперервного функціонування систем вентиляції та інженерного контролю.
Компостування органічних відходів для отримання добрив
Тверді побутові відходи містять значну частку органічних речовин, придатних для повторного використання в сільському господарстві. Природне біологічне розкладання органіки в аеробних умовах дозволяє переробити сміття на гумусоподібну масу, придатну для внесення в ґрунт як органічне добриво.
| Тип відходів | Вміст органіки |
|---|---|
| Папір, харчові відходи | 60–80 % |
Переробку органічного сміття ведуть на спеціалізованих заводах або методом польового компостування. При польовому способі відходи витримують у вологому, але аерованому стані до повного розкладання органічної маси. Для прискорення мінералізації та гуміфікації ряди сміття регулярно розпушують і перевертають за допомогою спецтехніки.
Польове компостування побутових відходів перетворює органіку, що відчужується, на цінний ґрунтополіпшувач. Головна технічна умова процесу — регулярне механічне аерування маси для підтримання життєдіяльності аеробних мікроорганізмів.
Промисловий компост: технологія отримання та склад добрива
Заводська переробка міських відходів дозволяє отримувати органічне добриво, придатне для використання в сільському господарстві. За рахунок інтенсивного виділення тепла при аеробному окисленні компостована маса повністю знешкоджується. На виході отримують матеріал, збагачений основними поживними речовинами та мікроелементами, необхідними для підживлення рослин.
- Вміст азоту (на суху речовину) — близько 1 %
- Вміст фосфору (на суху речовину) — 0,3 %
- Вміст калію (на суху речовину) — 0,3 %
- Розмір частинок компосту — до 25 мм
- Розмір частинок скла — до 3 мм
- Час обробки в барабані — 3 доби
Технологічний процес переробки побудований за безперервною схемою з використанням обладнання на основі випалювальних цементних печей. У ході окислення відходів газоподібні продукти розпаду та неприємно пахнучі речовини відводяться в топку котельні. Це дозволяє утилізувати гази без шкоди для навколишнього середовища й отримати безпечний ґрунтополіпшувач.
- Сміття з приймального бункера подається дозуючим пристроєм рівним шаром на транспортер, де магнітом і вручну вилучається металобрухт.
- Очищена маса надходить у нахилений барабан, що обертається, заповнюючи його на 2/3 об'єму, куди вентилятор безперервно подає повітря для аеробного окислення (за 3 доби барабан робить до 2000 обертів).
- Маса проходить повторну сепарацію металу і потрапляє на грохот, де відокремлюються некомпостовані відходи: гума, шкіра, текстиль, кольорові метали та полімери.
- Компостований матеріал подається в подрібнювач, де доводиться до кінцевої фракції, готової до внесення.
Відсіяні некомпостовані відходи направляються в піч піролізу для термічного розкладання без доступу повітря. У результаті переробки отримують смолу та газ, що використовуються як енергетичне паливо, а також твердий вуглецевий залишок (пірокарбон) для металургійної промисловості.