Малоотходная технология

1.

2.

3.

Малоотходная технология – это такой способ производства продукции, при котором
вредное воздействие на окружающую среду не превышает допустимого уровня, а количество
отходов минимально.
ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ МАЛООТХОДНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1) системность. Каждое отдельное производство рассматривается как элемент более
сложной системы (территориально-производственных комплексов),
2) комплексность. Сырье является, как правило, многокомпонентным. Комплексное
использование сырья подразумевает производство нескольких видов продукции, что имеет
не только экологическое, но и экономическое значение,
3) цикличность – многократное использование воды и газовых потоков в основных
технологических процессах,
4) экологичность – т.е. соблюдение предельно допустимых экологических нагрузок на
окружающую среду,
5) рациональность организации и управления.

4.

Количественный критерий малоотходного производства - коэффициент безотходности (Кб),
который характеризует полноту использования материальных и энергетических ресурсов, а
также интенсивность воздействия этого производства на окружающую среду:
Кб = А · Км · Кэ · Ка,
где А – коэффициент пропорциональности,
Км – коэффициент полноты использования материальных ресурсов,
Кэ – коэффициент полноты использования энергетических ресурсов,
Ка – коэффициент соответствия экологическим требованиям.
В зависимости от значения Кб:
75-90 % - малоотходное производство,
91-98 % - безотходное производство.
Для реальных производств в Беларуси значения коэффициента безотходности гораздо ниже
установленных значений. Так, для производств вискозного волокна и нитей этот коэффициент
равен 27,9-49,7 %.

5.

НДТ - технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг,
определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего
сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии
наличия технической возможности её применения
Справочники НДТ - являются одним из базовых
документов, направленных на внедрение НДТ и
установление нормативов качества для конкретной
отрасли.
Европейские
справочники
НДТ
представляют собой документы, в которых дается
пошаговое описание НДТ для каждой отрасли
промышленности.
Справочники
НДТ
используются
регулирующими
органами
при
выдаче
хозяйствующим
субъектам
природоохранных
разрешений на право хозяйственной деятельности, а
также
хозяйствующими
субъектами
при
формировании своей экологической политики.

6.

7.

8.

Тепловое загрязнение – изменение температуры среды в связи с
выбросами нагретых или охлажденных газов, воздуха, воды в
окружающую среду. Пример - выпуски теплых вод от различных
энергетических установок (тепловые, атомные станции,
котельные) в водные объекты. Повышение температуры
оказывает существенное влияние на термический и
биологический режимы в водных объектах, нарушаются условия
нереста рыб, повышается зараженность их паразитами,
снижается количество растворенного кислорода и т.д.
Источниками повышения температуры грунтов являются
подземное строительство, прокладка коммуникаций. Повышение
температуры грунтов стимулирует деятельность
микроорганизмов, которые являются агентами коррозии
различных коммуникаций.
Световое загрязнение – нарушение естественной
освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности
живых организмов.
В результате светового загрязнения больше всего страдают
водоемы. В них меняется мутность воды, и меняются условия для
фотосинтеза растений в водоемах.

9.

10.

Шумовое загрязнение – всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие
тишину. Источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия, бытовая техника
и др. Наибольшее воздействие на человека оказывает транспортный шум (автомобили, самолеты,
железнодорожный транспорт).
Шум отрицательно воздействует на здоровье человека. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие
звуки высокой частоты. При уровне шума более 90 дБ происходит постепенное ослабление слуха,
заболевание нервной, сердечно-сосудистой системы, психические расстройства и др.
Вибрационное загрязнение – создают компрессорные, насосные станции, вентиляторы,
виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций. Вибрации
распространяются по металлическим конструкциям оборудования и через их основания достигают
фундаментов общественных и жилых зданий, передаются на ограждающие конструкции отдельных
помещений.
Вибрации негативно воздействуют на людей, вызывают раздражающее действие и служат помехой в
работе и отдыхе. При передаче вибраций происходит неравномерная осадка фундаментов и оснований, что
может привести к деформации и разрушению инженерных сооружений.
Электромагнитное загрязнение возникает как следствие работы энергоприборов, электроники и
радиотехники (при этом обычные бытовые электроприборы к этому отношения не имеют). Источниками
электромагнитного загрязнения являются электростанции и подстанции, телевизионные и
радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач, электротранспорт. В зоне действия
полей повышенной напряженности человек может испытать такие проблемы, как раздражение, утомление,
бессонницу, постоянные головные боли и расстройства нервной системы.
Радиоактивное загрязнение - загрязнение окружающей среды радиоактивными элементами
синтетического или природного происхождения.

11.

… разделяют на бактериальное и органическое.
Бактериальное загрязнение – привнесение в среду
болезнетворных микроорганизмов, способствующих
распространению заболеваний, например, гепатита, холеры,
дизентерии и других заболеваний.
Источниками могут быть недостаточно обеззараженные
канализационные сточные воды, сбрасываемые в водный объект.
Органическое загрязнение – загрязнение, например, водной
среды веществами, способными к брожению, гниению: отходами
пищевых, целлюлозно-бумажных производств, не очищенными
канализационными сточными водами.
К биологическому загрязнению также относят переселение
животных и растений в новые экосистемы, где отсутствуют их
естественные враги. Такое переселение может привести к
взрывообразному росту численности переселенных животных
и иметь непредсказуемые последствия (инвазивные виды).
Отдельную проблему представляют ГМО (генно-
модифицированные объекты)

12.

13.

Химическое загрязнение – изменение естественных химических свойств среды в результате
выбросов промышленными предприятиями, транспортом, сельским хозяйством различных
загрязнителей.
Вредные вещества — вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать
заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами
как в процессе воздействия вещества, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и
последующих поколений.
Классификация вредных веществ по характеру воздействия на человека
Группа вредных веществ
Общетоксические
Раздражающие
Действие на организм
Пример вредных веществ
Вызывают отравление всего организма или Углеводороды, спирты, сероводород, синильная
поражают отдельные системы – нервную, кислота и ее соли, соли ртути, оксид углерода
кровеносную системы, ЖКТ
Вызывают раздражение слизистых оболочек Хлор, аммиак, диоксид серы, неорганические кислоты,
дыхательных путей, глаз, легких, кожи
оксиды азота
Сенсибилизирующие
Действуют как аллергены
Канцерогенные
Вызывают
развитие
всех
форм Тяжелые металлы, асбест, ароматические амины,
злокачественных новообразований
бенз(а)пирен
Вызывают изменения генотипа человека
Тяжелые металлы, радиоактивные вещества, окись
этилена, хлорированные углеводороды
Вызывают врожденные пороки развития у Тяжелые металлы (особенно ртуть, свинец),
детей
радиоактивные вещества, борная кислота
Мутагенные
Влияющие на
репродуктивную функцию
Органические азоткрасители, некоторые антибиотики

14.

(1) Асбест. Все виды асбеста вызывают рак легких, мезотелиому, рак гортани, рак яичников и
асбестоз (фиброз легких). Асбест попадает в организм через вдыхание волокон асбеста на рабочем
месте, из окружающего воздуха вблизи точечных источников загрязнения.
(2) Бензол. Воздействие бензола на организм человека всегда ассоциировалось с целым рядом
острых и долговременных неблагоприятных последствий для здоровья и с болезнями, в том числе,
с раком и апластической анемией. При меньших концентрациях бензол вызывает бессонницу,
нарушения в нервной системе, половую дисфункцию.
(3) Диоксины и диоксиноподобные вещества являются побочными продуктами горения и
различных промышленных процессов, например, отбеливания бумажной массы хлором и плавки
металлов. Диоксины обладают иммунотоксичностью, вызывают негативные последствия для
развития организма, нарушения неврологического развития, изменение в уровне гормонов
щитовидной железы и стероидных гормонов, а также нарушение репродуктивной функции.
(4) Сажа и пыль Воздействие сажи: а) раздражающее; б) канцерогенное; в) воспалительное. При
вдыхании сажи ее частицы вызывают негативные изменения в системе дыхательных органов
человека, ухудшается течение хронических заболеваний, особенно заболеваний легких, например,
хронического бронхита. Появляются признаки ишемии (нарушения кровоснабжения сердца) при
физической нагрузке у людей с заболеваниями сердца.
(5) Кадмий оказывает токсическое воздействие на почки, костную и дыхательную системы. Его
относят к числу канцерогенов, опасных для человека. Кадмий по механизму внедрения в организм
сходен с ртутью, но задерживается в органах намного дольше. Он вытесняет кальций и замещает
цинк в составе биомолекул, что приводит к нарушению важных энзиматических реакций. Кадмий
способен накапливаться в печени и почках и вызывать почечную недостаточность.

15.

(6) Мышьяк является сильным ингибитором ряда ферментов в организме и способен
вызывать острые отравления, форсирует возникновение рака легких и кожи, определяет
недоразвитие мочеполовой системы.
(7) Нехватка или избыток фтора
Попадание фтора в организм оказывает как положительное воздействие – снижает
заболеваемость кариесом зубов, так и пагубное – вызывает флюороз зубной эмали и скелета.
(8) Пестициды легко передаются по трофическим цепям со значительными коэффициентами
накопления. Они накапливаются преимущественно в жировой ткани и фосфолипидах клеток,
присоединяют активные радикалы, некоторые способны вторгаться в структуру ДНК. Этим
обусловлены их кацерогенные, мутагенные и эмбриотоксические эффекты.
(9) Ртуть является токсичным веществом для здоровья человека. Особую угрозу она
представляет для внутриутробного развития плода и развития ребенка на ранних стадиях
жизни. В организм человека ртуть попадает с пищей и водой. Она накапливается в печени и
почках, что приводит к нарушению обмена веществ и выделительной функции.
(10) Свинец при определенном уровне накопления способен поражать систему кроветворения,
нервную систему, печень, почки. Свинец может накапливаться в скелете, замещая кальций.
Свинец нарушает электролитический баланс в организме, биосинтез гемоглобина,
нуклеиновых кислот и гормонов; способствует развитию сколиоза, раковых заболеваний
почек, фибросарком и т. д.

16.

17.

Загрязнением атмосферы считается изменение ее состава в
результате поступления газообразных, жидких и твердых
примесей.
За относительно чистый можно принимать такой воздух, в
котором количество вредных примесей не превышает
предельно допустимые концентрации (ПДК) и который не
оказывает существенного отрицательного влияния на
растительные и животные организмы.
Загрязнение бывает качественным и количественным.

18.

2010
Выбросы загрязняющих веществ в
атмосферный воздух –всего, тыс. т
В том числе:
на одного жителя, кг
на единицу территории, кг/км2
Выбросы загрязняющих веществ в
атмосферный
воздух
от
стационарных
источников
выбросов – всего, тыс. т
Выбросы загрязняющих веществ от
мобильных источников, тыс. т
2011
2012
2013
2014
1319
1315
1389
1373
1344
139
6356
139
6335
147
6691
145
6621
142
6474
377
371
433
445
463
942
944
956
928
881
В атмосферу Беларуси ежегодно
выбрасывается около 1,3 млн т загрязняющих
веществ (ЗВ), при этом примерно 65,5 %
выбросов приходится на выбросы
автотранспорта.
Около 55 % составляют выбросы оксида углерода, которые связаны с сжиганием топлива на ТЭС и
транспортом.
Около трети всех выбросов приходится на Минскую область, наименьшее количество ЗВ
выбрасывается в Гродненской и Могилевской областях.
Самые «чистые» – Брест, Пинск, Светлогорск
Самые «загрязненные» - Новополоцк, Мозырь, Могилев

19.

20.

Промышленная очистка – это очистка газа с целью последующей утилизацией или возврата
в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта.
Промышленная очистка – первый этап очистки. Заключается в пыле- и газоулавливании. В
качестве пыле- и газоулавливающего оборудования могут использоваться циклоны,
пылеосадительные камеры, фильтры, адсорберы, скрубберы и т.д.
Санитарная очистка – это очистка газа от остаточного содержания ЗВ, при которой
обеспечивается соблюдение установленных для данного газа ПДК в воздухе населенных мест
или производственных помещений.
Санитарная очистка производится при поступлении отходящих газов в атмосферный воздух.
Выбор метода очистки зависит от конкретных условий производства и определяется рядом
факторов: объема и температуры газов, их агрегатным состоянием, концентрацией и т.д.

21.

Обезвреживание – это обработка примесей до безвредного для людей, животных,
растений и в целом для окружающей среды состояния.
Обеззараживание – инактивация (дезактивация) микроорганизмов различных
видов, находящихся в газовоздушных выбросах, жидких и твердых средах.
Дезодорация – обработка веществ, обладающих запахом и содержащихся в
воздухе, воде или твердых средах, с целью устранения или снижения
интенсивности запахов.

22.

23.

(1) Сухие. Пылеуловители механического типа, в которых очистка газа от примесей
происходит на основе действия центробежных сил, инерции или гравитации (циклоны
и пылеосадительные камеры).
(2) Мокрые. Аппараты, улавливающие пыли с помощью осаждения ее частиц при
смешивании с водой. Другое название — скрубберы.
(3) Пористые или тканевые. Системы пылеочистки с использованием пористых
фильтров (сеток) из различных материалов, ячейки которых задерживают частички
пыли – рукавные фильтры.
(4) Электрофильтры. Агрегаты для очистки газа путем ионизации молекул твердых
частиц, находящихся в газообразной среде.

24.

Принцип работы аппаратов заключается в
том, что поток запыленного воздуха
поступает через патрубок в корпус, а
внутри емкости создается вихревое
движение, направленное вниз к бункеру.
Центробежные силы заставляют тяжелые
частицы осаждаться на боковых стенках.
Потом пыль, захваченная вторичным
потоком, направляется в нижнюю часть, а
далее в бункер пылесборник. В бункере
поток меняет направление на
противоположное. В результате крупицы
пыли выпадают вниз. Очищенный воздух
отводится через выпускной патрубок.
С учетом размеров твердых пылевых
частиц эффективность обеспыливания
агрегатов циклонного типа следующая:
30–40 мкм — до 98%;
8–12 мкм — до 80%;
4–5 мкм — до 60%

25.

26.

Благодаря увеличению сечения скорость
размер частиц около R = 100 мкм;
коэффициент улавливания пыли Ку = 40—50%
(для камер с перегородками Ку = 80—85%)
потока на этом участке воздуховода резко
снижается. Под действием гравитации
твердые крупинки пыли выпадают вниз.
Такие камеры чаще используют на
производстве для предварительной
(грубой) очистки запыленных сред от
крупных примесей.

27.

Аппараты Вентури считаются наиболее эффективными в своей
Максимальная эффективность
пылеулавливания скрубберов
этой группы 97–98%
достигается при расходе 0,4–0,6
литров влаги на кубометр
воздуха.
категории. Запыленный поток воздуха поступает со скоростью 10–20
м/с по патрубку в аппарат с конфузором — сужением. Туда также
впрыскивается через форсунки чистая вода. Скорость перемещения
газа в данной узкой части скруббера вырастает до 150 м/с, благодаря
чему пылевые частицы осаждаются на поверхности капель воды. В
расширяющейся части скорость потока снова падает менее 20 м/с.
Затем воздух подается в камеру, где под действием гравитации капли
воды смешанные с пылью осаждаются. Очищенный газ выводится
через патрубки, а шлам скапливается внизу конструкции.

28.

29.

Принцип работы пористых фильтров
состоит в пропускании потоков
запыленных газов через материал,
имеющий перегородки с небольшими
зазорами. Твердые пылинки, диаметром
больше сечения отверстий,
улавливаются, а очищенный воздух
движется дальше.
Типовая конструкция пористого фильтра
выполнена в виде металлической
камеры, внутри которой несколько
вертикальных перемычек, образующих
отсеки. В данных отсеках смонтированы
фильтровальные рукава. В нижней части
фильтра находится бункер с механизмом
выгрузки отходов.
Размеры пор тканевых перегородок 100–200 мкм.
Остатки загрязнений газов после пористых фильтров не
превышают 10–50 мг/м3. Эффективность пылеочистки
частиц от 0,5 мкм — 99%.

30.

Ку = 95-99%.
Размер частиц
0,01 — 100 мкм
Улавливание пыли путем ионизации ее молекул. Воздействуя разрядами,
коронирующие электроды заряжают молекулы пыли. В итоге ионы накапливаются на
поверхностях пылевых частиц. Под влиянием электрического поля пыль
притягивается к поверхностям осадительных электродов.
Заряжаются пылинки коронирующими разрядами двумя способами: в результате
диффузии и путем бомбардировок ионами, которые движутся вдоль силовых линий.
Первый вариант эффективен для частиц до 0,2 мкм. Второй — подходит для пыли
диаметром от 0,5 мкм.

31.

32.

Абсорбция – это процесс поглощения газов или паров из газовоздушных смесей
жидкими поглотителями (абсорбентами).
Выбор абсорбента зависит от извлекаемого вещества. Например, для удаления СО
используют медно-аммиачные растворы; от SO2 – аммиачные, известковые и
марганцевые; от Н2S – карбонаты натрия, калия или аммиак.
Адсорбция – это процесс поглощения примесей из газовоздушной смеси при
помощи твердых веществ (адсорбентов).
В качестве адсорбентов применяют в основном активные угли, силикагели,
цеолиты.

33.

1. каталитические методы – основаны на каталитических реакциях, в результате
которых вредные примеси превращаются либо в безвредные соединения, либо же
в соединения, легко удаляющиеся из среды. В качестве катализаторов
используются платина, палладий, никель, хром, медь, железо.
2. термический метод – окисление органических веществ кислородом воздуха при
высокой температуре до нетоксичных соединений. Этот метод является очень
энергоемким, т.к. дожиг происходит при температуре 800-1200 0 С.
3. термокаталитический метод – нейтрализация вредных веществ в установках
сжигания при наличии катализаторов (инициаторов окисления), что позволяет
снизить температуру дожига до 300-400 0 С.

34.

35.

Среди отраслей промышленности основная доля стоков приходится на:
- лесопереработку и целлюлозно-бумажное производство,
- черную и цветную металлургию,
- нефтепереработку и нефтехимию,
- энергетику,
- пищевую промышленность
Наиболее сильно на загрязнение водоемов влияет целлюлозно-бумажная
промышленость

36.

Ежегодный объем сточных вод, содержащих загрязняющие
вещества, в Беларуси составляет около 1170 млн м3.
Больше всего в водоемы Беларуси поступает хлоридов и
сульфатов.
Самое значительное количество сточных вод сбрасывается в
бассейне Днепра, в Березину и Свислочь.
Свислочь – самая загрязненная река Беларуси.

37.

38.

На практике применяется сочетание нескольких методов очистки в зависимости от
состава сточных вод и концентрации ЗВ

39.

- процеживание на решетках и сетках для выделения крупных примесей и
посторонних предметов;
- улавливание в песколовках тяжелых примесей;
- отстаивание воды для удаления нерастворяющихся тонущих и плавающих
органических и неорганических примесей, незадерживаемых решетками и
песколовками;
- удаление твердых взвешенных частиц в гидроциклонах;
- фильтрование .

40.

Устанавливают перед
отстойниками. На очистных
сооружениях песколовки
применяют повсеместно, в
противном случае выпадение песка
вместе с осадком в последующих
сооружениях приводит к
нарушению их работы, затрудняя
удаление осадка.
Работа песколовки основана на использовании гравитационных сил. Рассчитывают
песколовки таким образом, чтобы в них выпадали песок и другие тяжелые
минеральные частицы размером свыше 0,2 мм, но не выпадал легкий осадок
органического происхождения. Обычно в песколовках задерживается песок с
диаметром зерен 0,15 мм и более, составляющий около 65% всего количества,
содержащегося в сточных водах.

41.

Способы очистки в песколовках:
А) горизонтальное движение
потока (с прямолинейным
или круговым направлением)
Б) вертикальное движение
потока (снизу вверх)
В) поступательновращательное течение

42.

Pадиальный отстойник: 1 - корпус; 2 – илоотводная труба; 3 –
приямок для сбора осадка; 4 – вращающаяся ферма co скребками; 5
– труба для подачи очищаемой воды; 6 - мостик; 7 водораспределительный стакан; 8 - гофрированный шланг; 9 поплавок c дырчатой трубой; 10 – труба для отвода осветлённой
воды.
Pадиальный отстойник – круглый резервуар диаметром до 100 м c
коническим днищем c уклоном к центру. Oчищаемая вода движется
горизонтально в радиальном направлении, попадает в
распределительный стакан c отверстиями и затем поступает в
плавающую дырчатую трубу. Oсадок непрерывно удаляется к центру
вращающейся фермой co скребками, откуда он непрерывно или
периодически удаляется самотёком или c помощью насоса.
Отстойники являются основными
сооружениями для механической очистки
сточных вод, используются для удаления
оседающих или всплывающих примесей
сточных вод, главным образом, органических.
В зависимости от назначения отстойников в
технологической схеме очистной станции они
подразделяются на первичные,
устанавливаемые в начале технологической
схемы перед сооружениями биологической
или физико-химической очистки, и
вторичные - в конце схемы после
биологической очистки.
Отстойники разделяются на три основных
конструктивных типа в зависимости от
направления движения воды - вертикальные,
горизонтальные, радиальные.

43.

44.

Принцип действия гидроциклона основывается на высокой скорости суспензии, подаваемой в
аппарат тангенциально. В результате вращательного движения по спирали внутри корпуса за
счет закручивания потока возникает поле центробежных сил и происходит разделение
суспензии на легкие и тяжелые компоненты, выводимые из гидроциклона раздельно через
разные выходы.

45.

46.

- адсорбция применяется для глубокой очистки сточных вод от растворенных
органических веществ после биохимической очистки. Этим методом удаляют из
сточных вод гербициды, пестициды, фенолы, ПАВ, красители и т.д.;
- ионообменная очистка применяется для извлечения металлов, соединений мышьяка,
фосфора, цианидов;
- экстракция применяется для очистки сточных вод, содержащих фенолы, масла,
органические кислоты;
- обратный осмос и ультрафильтрация используются для обессоливания воды на ТЭЦ
и для очистки городских сточных вод.

47.

Ионный обмен – процесс обмена между ионами в растворе, и
ионами, находящимися на поверхностях твердой фазы
материалов (ионитов).
Сточная вода поступает внутрь аппарата (фильтра),
представляющего собой закрытый цилиндрический резервуар
с расположенным у днища щелевым дренажным устройством,
проходит слой ионита и выходит через распределитель.
Затем подается промывная вода и после этого
регенерирующий раствор.
Цикл работы аппарата: ионообмен, отмывка ионита,
регенерация ионита.
Иониты: цеолиты,
глинистые минералы,
полевые шпаты, различные
слюды, силикагели,
гуминовые кислоты почв и
углей.

48.

Экстракция – метод избирательного растворения, процесс
разделения примесей в смеси двух нерастворимых жидкостей
(экстрагента и сточной воды).
Метод применяется при высоком (не менее 3 г/л) содержании в
сточных водах растворенных органических веществ,
представляющих техническую ценность (фенолы, масла, жирные
кислоты), а также для выделения тяжелых цветных металлов.
Процесс протекает в последовательности:
- исходные сточные воды и экстрагент приводят в тесный контакт (в
сточную воду вводят экстрагент);
- в результате взаимодействия фаз после достижения равновесия
получают экстракт (раствор извлеченных веществ в экстрагенте)
и рафинат (остаточный водный раствор). Концентрация вещества в
экстрагенте значительно превышает остаточную концентрацию в
сточной воде;
- полученную смесь экстракта с рафинатом отделяют друг от друга
отстаиванием, иногда центрифугированием;
- после разделения извлекают целевые продукты из экстракта и
регенерируют экстрагент из рафината, производят утилизацию
загрязняющего вещества.
Экстрагент после этого вновь используется в технологическом
процессе очистки.
В качестве экстрагентов используют углеводороды, спирты, водные
растворы неорганических кислот и щелочей, органические
растворители (бензол, четыреххлористый углерод, бутилацетат и
др.).
Схема непрерывно-противоточной
экстракции: 1 – подача экстрагента, 2 –
подача сточной воды, 3 – отвод
отработанного экстрагента, 4 – отвод
обработанной воды

49.

Обратный осмос
Метод обратного осмоса заключается в фильтрации
воды через обрасноосмотическую полупроницаемую
мембрану. В результате на выходе с мембраны
получается два потока, поток чистой воды
прошедшей через мембрану и поток грязной воды с
загрязнениями не прошедшими через мембрану.
Ультрафильтрация
Метод ультрафильтрации основан на
том, что вода проходит через
специальный фильтр - мембрану.
Очищенная вода проходит наружу, через
мембрану, а все загрязнения
задерживаются внутри.

50.

- нейтрализация используется для удаления минеральных кислот или щелочей;
- коагуляция применяется для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных
примесей и эмульгированных веществ;
- флокуляция применяется для интенсификации процессов образования хлопьев
гидроокислов алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения.
Самыми распространенными флокулянтами являются: крахмал, эфиры
целлюлозы, полиакриламид и др.;
- окисление и восстановление используется для перевода опасных веществ в
безвредное или менее вредное состояние. Используются такие окислители как
хлор, оксид хлора, гипохлорита кальция и натрия, перекись водорода, перманганат
калия, бихромат калия, кислород, озон и др.

51.

Коагуляция – это слипание мелких
частиц очищаемой жидкости в более
крупные фракции под воздействием
внешнего силового поля в процессе
перемешивания и теплового
воздействия.
Загрязненная вода подается в камеру реакции (хлопьеобразования), где
происходит смешивание и реакция раствора коагулянта с водой.
Раствор коагулянта приготавливается в растворном баке, в который
загружается определенное количество сухого порошкообразного коагулянта
и чистая водопроводная вода.
Эффективность метода – 95 %
Из камеры реакции вода поступает в отстойник, где происходит осаждение
коагулированных коллоидных, взвешенных веществ.
Очищенная вода удаляется через водосборный карман в верхней части
отстойника. Осадок скапливается в нижней, конусообразной части
отстойника.

52.

Флокуляция – разновидность коагуляции. Метод флокуляции
основан на добавлении в сточные воды специальных веществ
(флокулянтов), которые связывают находящиеся во взвешенном
состоянии мелкие частицы, что приводит к их оседанию в виде
рыхлых хлопьевидных скоплений.
1 – корпус; 2 – желоб; 3 – отверстия для удаления осветленной воды; 4 –
воздухоотделитель; 5 – центральная труба; 6 – распределительные трубы

53.

- анодное окисление и катодное восстановление используются для удаления
цианидов, аминов, спиртов, альдегидов, сульфидов и др.;
- электрокоагуляция используется для обработки сточных вод, содержащих
высокоустойчивые соединения.;
- электрофлотация – очистка от взвешенных частиц с использованием электролиза
воды;
- электродиализ используется для опреснения соленых вод и очистки
радиоактивных вод.

54.

Аэробная очистка осуществляется бактериями при наличии в воде
кислорода. Аэробная очистка подразделяется на естественную и
искусственную. Естественная аэробная очистка происходит на
полях орошения, полях фильтрации и в биологических прудах.
Искусственная аэробная очистка осуществляется в аэротенках,
биофильтрах и окислителях.
Анаэробная очистка основана на использовании бактерий, не
нуждающихся в кислороде. Осуществляется в метантенках

55.

Поля фильтрации устраивают на песчаных, супесчаных и суглинистых почвах с хорошими фильтрационными свойствами.
Состоят из участков (карт) с почти горизонтальной поверхностью площадью 0,5—2 га, огражденных валами высотой 0,8—
1 м. Сточные воды, очищенные от механических примесей, жира, яиц гельминтов и пр., подаются в карту слоем 20—30 см
(зимой намораживают до 75 см) по открытым каналам через водовыпуски. На поле вода просачивается через грунт,
очищается и по дренам поступает в коллектор и сбрасывается в реку. После впитывания сточной жидкости поверхность
карты перепахивают и снова заполняют.
Поля орошения используются одновременно и для очистки сточных вод, и для выращивания сельскохозяйственных
культур.
Биологические пруды представляют собой каскад прудов, состоящий из 3 — 5 ступеней, через которые медленно
протекает осветленная или биологически очищенная сточная вода. Пруды устраиваются для биологической очистки
сточных вод в естественных условиях на слабофильтрующих грунтах в виде отдельных водоемов.
При очистке сточных вод в биологических прудах, уменьшается количество бактерий — более чем в 100 раз, понижается
окисляемость на 90%, снижается количество органического азота — на 88, аммиака — на 97 и БПК — до 98%.

56.

Аэротенк – резервуар, служащий для
биохимической очистки сточных вод. Принцип
его функционирования основан на
жизнедеятельности микроорганизмов, которые
используют загрязняющие элементы в качестве
пищи. В аэротенке стоки перемешиваются с
активным илом с помощью системы аэрации –
подачи сжатого воздуха.
Аэротенки делятся на три основные группы:
•аэротенки, где поступающая сточная вода и активный ил
практически не смешиваются с водой, уже находящейся в
аэротенке (вытеснители);
•аэротенки,
где
происходит
быстрое
и
полное
перемешивание поступающих воды и ила со всем
объемом жидкости (смесители);
•аэротенки с различными вариантами рассредоточения
подачи воды и активного ила (неполного смешения).
В каждой из этих групп возможны схемы с
регенерацией или без регенерации
активного ила.
Кроме того, из аэротенков указанных групп
можно комбинировать различные
варианты двухступенчатой биологической
очистки: аэротенк + радиальный
отстойник.

57.

Биофильтр – это специальный резервуар,
который обеспечивает фильтрацию
сточных вод посредством специального
загрузочного материала, покрытого
биологической пленкой, состоящей из
колоний различных микроорганизмов.
Биофильтры с объемной нагрузкой
делятся на:
1.Капельные, которые
характеризуются малой
производительностью. Зернистость
тела загрузки - 20-30 мм при высоте
слоя в 2 м.
2.Высоконагружаемые с размером
загрузочного материала 40-60 мм и
высоте слоя в 4 м.
3.Башенные биофильтры имеют
большую высоту – 16 метров, а
зернистость тела загрузки 40-60 мм.
В биологических фильтрах предусмотрены разные
материалы для загрузки. Выделяют:
•Биофильтры с объемной нагрузкой. Они содержат
горный щебень, керамзит, гальку и т.д.
•Фильтры плоской нагрузки. Используются прочные
пластмассы, работающие в температурном диапазоне от
6 до 30 градусов.
Капельный
биофильтр

58.

Метантенк применяется для анаэробного сбраживания
осадков сточных вод с целью стабилизации осадков и
получения метаносодержащего газа.
Метантенк - это сооружение в виде закрытого
резервуара емкостью до 7200 м3, в котором в анаэробных
условиях (без доступа воздуха) с искусственным
подогревом производится биологическая переработка
(сбраживание) осадка и избыточного активного ила,
которые образуются в результате очистки сточных вод.
В качестве побочного продукта в метантенке выделяется
газ (10-16 м3 на 1 м3 осадка), преимущественно метан
(СН4), теплотворной способностью 5000-6000 ккал/м3,
используемый на подогрев бродящей массы или в
качестве топлива в котельной установке.
1 - газовый колпак для сбора газа; 2 - газопровод от газового колпака; 3 - пропеллерная
мешалка; 4 - трубопровод для загрузки (например, сырого осадка и активного ила); 5 трубопроводы для удаления иловой воды или выгрузки сброженного осадка с разных
уровней; 6 - инжектор подачи острого пара для подогрева содержимого метантенка и
перемешивания; 7 - трубопровод выгрузки суспензии твердофазных продуктов
сбраживания (например, сброженного осадка); 8 - циркуляционная труба; 9 трубопровод для опорожнения метантенка.

59.

60.

61.

Около 74% (38,836 млн. т)
образующихся в стране отходов
приходится на обрабатывающую
промышленность. Далее по
количеству образующихся отходов
следует горнодобывающая
промышленность – около 11% (5,573
млн. т)
4,4 % 2,5%
Отходы минерального
происхождения
0,1%
9,7 %
Отходы растительного и
животного происхождения
Доля галитовых отходов и шламов
галитовых глинисто-солевых – около
60 % общей массы отходов
производства
27,2 %
Структура образования
отходов (без учета галитовых
отходов и шламов галитовых
глинисто-солевых)
Отходы водоподготовки
56,1%
Отходы жизнедеятельности
населения и подобные им отходы
производства
Отходы химических производств
Медицинские отходы
Отходы минерального
происхождения

62.

В 2014 г. в Беларуси образовалось 3 414 тыс. т отходов
потребления, которые составляют основную часть (66%)
коммунальных отходов.
В Могилёве на 1 человека образуется
около 430 кг отходов в год
Согласно отчету о санитарной очистке
населенных пунктов за 2015 год на объекты
захоронения ТКО вывезено около 21,4 млн. м3
ТКО, из них около 80 %, или 17,2 млн. м3,
составили отходы потребления.
Весь объем отходов, направленных на
захоронение, размещен на 165 полигонах и
1706 мини-полигонах.
За 2015 год всеми системами сбора было
заготовлено и направлено на переработку
порядка 593,1 тысячи тонн ВМР. Уровень
использования ТКО достиг 15,6 %.

63.

64.

65.

Наиболее
предпочтительно
Предотвращение
Минимизация
Вторичное
использование
Использование
материального
потенциала
Использование
энергетического
потенциала
Наименее
предпочтительно
Размещение

66.

Методы обращения с отходами
Ликвидация отходов
Утилизация отходов
Складирование на полигонах (свалках)
Компостирование
Сжигание на мусороперерабатывающих
Сортировка и извлечение полезных
заводах
компонентов (металлов, пластика,
древесины и т.д.)
Вторичное использование

67.

Организация полигонов ТКО – наиболее распространенный метод
утилизации твердых отходов, включая органические (84 % в Беларуси).
Перечень требований, которым должен соответствовать полигон ТБО,
включает:
- расстояние до водозабора должно быть не менее 1 км;
- расстояние до аэродромов не менее 15 км;
- устройство непроницаемых экранов в основании котлована;
- устройство сбора и утилизации биогаза.

68.

На полигонах :
1) запрещается захоронение отходов 1-2-го классов опасности, радиоактивных и
биологических отходов;
2) разрешается сортировка отходов с целью извлечения отдельных фракций для
последующей утилизации;
3) разрешается сбор биогаза, содержащего в своем составе метан, с последующим его
использованием в качестве источника тепловой, электрической энергии;
4) допускается размещать специальные установки для сжигания отходов, сооружения
мойки, дезинфекции транспортных средств и машинных механизмов, а также пункты
сортировки и сбора вторичных материальных ресурсов.
В свалочных отложениях создаются анаэробные условия, и за счет микроорганизмов
отходов и окружающей среды формируется метаногенное микробное сообщество,
осуществляющее деградацию захороненных органических веществ. Активное
газообразование в отходах начинается обычно через несколько лет после закрытия
объекта или его части и остается особенно интенсивным на протяжении последующих
10–30 лет. Затем процесс постепенно затухает по мере исчерпания биоразлагаемого
органического вещества.

69.

Схема полигона - биореактора

70.

- получение кормовых продуктов, обогащенных микробным белком или в общем
случае белком одноклеточных организмов;
- силосование;
- компостирование;
- анаэробную ферментацию (сбраживание);
- биоконверсию в топливо (в этанол, получение биогаза – метановое сбраживание
в анаэробных реакторах, прямая конверсия в тепло).

71.

Компостирование – это экзотермический процесс биологического окисления, в котором
органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией
микроорганизмов в условиях повышенной температуры и влажности. В процессе
компостирования органического вещества разлагается до 60 %, оставшийся
органический субстрат претерпевает физические и химические превращения,
сопровождающиеся образованием гумифицированного конечного продукта.
Вермикомпостирование и вермикультивирование – это процессы переработки
органических субстратов с помощью культуры дождевых (земляных) червей,
использующих органические отходы в качестве источника питания и одновременно
среды обитания. При переработке органических отходов этими методами конечными
продуктами являются биогумус (органическое удобрение) и биомасса дождевых червей.
Анаэробная ферментация (anaerobic digestion), или метановое сбраживание, – это
биотехнология утилизации сложных органических веществ с помощью микроорганизмов
метаногенных сообществ.

72.

73.

Термические методы переработки органических отходов на мусоросжигательных
заводах. Основными преимуществами мусоросжигания являются: быстрота обезвреживания
бытовых, биологических и медицинских отходов и получение энергии. Практически все
современные мусоросжигательные заводы оснащены оборудованием для утилизации тепла.
Главными проблемами мусоросжигания являются: трудность и высокая стоимость очистки
выходящих в атмосферу газов от крайне вредных газообразных примесей, утилизация или
захоронение остающихся после сжигания (до 30 % от сухой массы отходов) токсичной золы и
шлака.
Технологии сжигания:
1. Слоевое сжигание отходов в печи происходит с помощью подачи раскаленных потоков воздуха на
мусор находящийся на колосниковой решетке. Данный способ утилизации бытового мусора
подразумевает под собой хорошую систему газоочистки, которая позволит очистить большие объемы
выделяемого при сгорании газа от вредных веществ.
2. Технология кипящего слоя - отходы делят на гомогенные фракции, которые в установках для сжигания
отходов сгорают с использованием абсорбента, имеющего высокую тепло проводимость, например,
песок. При данном способе уничтожения мусора совокупное количество вредных веществ в выделяемом
газе значительно меньше.
3. Пиролиз и газификация - бытовые отходы нагревают при высоком давлении и при полном отсутствии
кислорода, в результате воздействия температур образуются жидкости и газы. Выделенный газ можно
использовать как источник энергии. Этот способ на сегодняшний день является считается самым
безопасным для экологии.

74.

https://w2e.ru/process/
Архитектор: Фриденсрайх Хундертвассер
Очистные сооружения завода занимают
более 2/3 его территории. Каждый год
здесь уничтожается 250 тыс. тонн
твердых бытовых отходов. Тепло,
выделяемое при сжигании мусора, идет
на отопление более 60 000 квартир.

75.

76.

В бытовых отходах белорусов содержится примерно 25% вторичных
материальных ресурсов - отходов стекла, бумаги, пластика, изношенных шин,
старой бытовой техники, из которых можно получить сырье для производства
новых вещей.
1 тонна собранного раздельно
мусора:
спасает 13 деревьев
сохраняет 2,58 барреля нефти
экономит 4100 кВт/час
электроэнергии
бережет 32 литра чистой воды!

77.

78.

79.

80.

81.

Вторичное сырье – утильные фракции – материалы и изделия (макулатура, пластик, ПЭТ-
бутылка, полиэтилен, стекло, текстиль, металлическая банка), которые после полного
первоначального использования могут применяться повторно в производстве как исходное сырье.