Вступ

Вид материалаДокументы

Содержание


Разом економія від заміни складає
ВОДИ. ГДК речовин у воді, мг/л
2,2 мг/л - гинуть личинки риб, а при 15 мг/л - гине риба. При наявності у
19.1. Наскільки економічно використання BMP замість первинної сировини.
Новітні методи спалювання сміття.
Піроліз е порівнянні
Новітні методи спалювання сміття.
Мал. 36. Схема сміттєспалювальної установки «Зірка»
Подобный материал:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19

Разом економія від заміни складає


Е 3 = 720 + 485 + 385 = 1590 тис. крб.

Ефект від скорочення витрат на вилучення і утримання відходів у звалищах визначається за формулою (15.24) і (15.37):

для шлаку доменного .

Е с1 = (1,02 + 0,3) · 3200 = 4230 тис. крб.

для сталеплавильного шлаку Ес2 = (1,02 + 0,3) 900 = 1190 тис. для колошникового пороху:

Есз = (0,08 + 0,3) 200 = 75 тис. крб.

для окалини:

Ес4 = (0,03 + 0,3) - 180 = 80 тис., крб. .

Разом ефект від скорочення витрат на вилучення і утримання відходів складає:

Ес = 4230 + 1190 + 75 + 80 = 5555 тис. крб. :

Сумарний ефект від використання відходів складає:

Е1 = 1225 + 30 + 1590 + 5555 == 8400 тис. крб.

Економічний ефект від використання ВЕР визначається за формулою (15.40)1(15.41):

Е2=(8-2,4) 1500-0, 15. 13200 = 8100 -1980 = 6120 тис. Крб

Сумарний госпрозрахунковий ефект від використання відходів і ВЕР складає

Е =8400 +- 6120 = 14520 тис. крб.

15.6. Розрахунок загальної (абсолютної) економічної ефективності використання ВМР.

Загальна (абсолютна) економічна ефективність використання відходів на всіх стадіях планування утилізації відходів, в також при оцінці результатів виконання планів і інших міроприємств визначається у відповідності з "Методикою по оцінці економічної ефективності використання твердих відходів виробництва і споживання". М., 1985 р за формулою:

а) по народному господарству в цілому



де Еанг - загальна (абсолютна) економічна ефективність використання відходів; ΔЗ - приріст (або скорочення) приведених витрат у підприємств-споживачів продукції із відходів, крб.

б) по галузях народного господарства

де Пом - річний обсяг прибутку підприємств при виробництві і реалізації продукції із відходів, крб.; ΔПпомр. - річний обсяг приросту прибутку підприємств-споживачів продукції із відходів, крб.; і КjAo сумарні капвкладення у виробничі фонди по кожному переділу - збору, заготівлі, обробці і переробці відходів в конкретний вид продукції в розрахунку на об'єм її випуску, крб.; ΔК2А2 - сумарний приріст (або скорочення) капвитрат у підприємств споживачів продукції із відходів, крб.

У випадку відсутності економічно обгрунтованих цін на відходи і продукцію із них розрахунок загальної економічної ефективності використання відходів проводять за формулою:



де - експлуатаційні витрати по всіх переділах добування, (заготівлі, виробництва) природної сировини і її переробку в конкретний вид продукції без обліку вартості вихідної сировини в розрахунку на одиницю продукції, яка замінюється продукцією із відходів, крб.

експлуатаційні витрати по всіх переділах збору і підготовки відходів до реалізації, їх заготівлі спеціалізованими заготівельними організаціями, обробка і .переробка відходів у конкретний вид продукції без обліку їх вартості в розрахунку на одиницю продукції із відходів, крб.

в) по госпрозрахункових підгалузях, об'єднаннях, підприємствах:



де ΔП - приріст прибутку по галузі, об'єднанню, підприємству за рахунок збору і реалізації вторинної сировини або за рахунок її використання для виробництва продукції; сумарні капвкладення по галузі, об’єднанню. підприємству для організації збору і реалізації вторинної сировини і виробництва продукції із неї.

Величина Еанг повинна співставлятися з нормативом загальної (абсолютної) ефективності (рентабельності) Ен, і якщо Еанг > Ен, то розглянуті капітальні вкладення і витрати в утилізацію відходів рахуються ефективними відповідності з вищезгаданою методикою норматив абсолютної економічної ефективності використання відходів пропонується прийняти рівним 0,08.

Приклад. Визначити загальну (абсолютну), економічну ефективність використання відходів по народному господарству в цілому для умов прикладу 1 § 2 розділу 15.

Рішення. Загальну економічну ефективність визначаємо за формулою (15.42). Для. використання шлаку у виробництві цементу: Енг = 7 •106 крб





Таким чином, розрахунковий показник вищий нормативу, що свідчить про високу ефективність використання відходів.


і іших підприємств в даному населеному пункті і кількості мешканців у чьому. Крім порозчинених неорганічних і органічних речовин, вони можуть містити колоїдні домішки, а також зважені частинки разом з розчиненими • азами-сірководнем, аміаком та іншими.

В залежності від токсичності забруднюючих з'єднань встановлюється і ступінь шкідливості стічних вод.

Солі важких металів, ціанідів, ртуть, синтетичні миючі засоби, нафто-прродукти, а також феноли викликають особливо високу токсичність стічних ,юд.

Нижче вказані гранично допустимі концентрації (ГДК) деяких речовин

,1ЛЯ ВОДИ.

ГДК речовин у воді, мг/л:



При наявності у воді 0,05 мг/л нафтопродуктів вода і риба пахнуть на­фтою; при 0,1 мг/л - гине планктон; 1,4 мг/Л - гине бентос; 2,2 мг/л - гинуть личинки риб, а при 15 мг/л - гине риба.

При наявності у воді1,0 мг/л синтетичних миючих засобів гине планк­тон; 3 Мг/л - гинуть дафнії, 5 Мл/л - гинуть риби.

Складність складу, широкий інтервал концентрації домішок і зміна їх у часі затруднюють аналіз промислових стоків і відповідно їх нейтралізацію. Тому всі міроприемства по визначенню методів очищення починаються з розробки схеми, вивчення складу стічних вод, конкретних технологічних процесів і в першу чергу умов їх виникнення, попадання шкідливих речо­вин і можливість їх ізоляції.

На мал. 38 показана схема утворення стічних вод на машинобудівно­му підприємстві, В цій схемі також не показані господарсько-побутові води, які неминуче супроводжують діяльність кожного виробництва.

Забруднення промислових стоків господарсько-побутовими водами веде до їх біологічного отруєння, тому останні повинні мати окрему систе­му виводу.

Використання ВМР передбачає роботу підприємства з повною відсут­ністю промислових стоків, тобто коли вся вода, яка використовується в технологічних процесах, після відповідного очищення знову повертається в систему водопостачання. Однак, таке можливо лише на новозбудованих

Приклади економічної ефективності ви­користання вторинних матеріальних ресурсів (BMP)

19.1. Наскільки економічно використання BMP замість первинної сировини.

Для одержання 1 т сталі із металобрухту потрібно на 75% менше ене­ргії, ніж на весь цикл її виробництва із залізної руди.

Використанням металобрухту, замість первинної сировини, при виго­товленні 1 т сплавів знижує витрати електроенергії в 23 рази, умовного палива в 7,4 рази, питомих капітальних витрат в 8 раз, а собівартість їх продукту в 2,5 рази.

При виплавці сталі із залізного лому кількість шкідливих викидів в атмосферу зменшується на 86% а твердих відходів на 92%.

Для виробництва паперу із макулатури витрати коштів менше на 70% ніж при випуску його із деревини.

Виробництво 1 т мастила на базі відпрацьованих мастил дозволяє зекономити 6 т нафти.

Переробка відходів в 2-3 рази зменшує витрати на їх знищення та ліквідацію шкоди від традиційної системи природокористування.

Відходи скла. 1 т промислового та побутового склобою звільняє 1,3 т сировини, в тому числі до 250 кг дефіцитної соди. Склобій дає можливість виготовити 30% консервних банок, 20% віконного скла.

Повторне використання 100 млн. штук скляних пляшок дозволяє зеко­номити 30 тис т. піску, 10 тис, т. соди, 8 тис т. нафти, 18 млн. кВт елект­роенергії та 15 млн.м природного газу.

19.2. Що дає використання органічної частини твердих побутових відходів?!

Найпростіший шлях вилучення органічної маси з твердих побутових відходів-утилізація газу, який утворюється при розкладанні цієї маси.

Встановлено, що 1 т органічних відходів при своєму розкладі виділяє 200-250 м3 біогазу. Розклад відходів починається під впливом кисню повітря. Одначе, шари відходів, які розташовані на глибині звалища, розклада­ються і без доступу повітря і кисню, тобто в анаеробних умовах.

На глибині 4 м температура органічної маси сягає 35-40°С, а темпе­ратура, яка необхідна для нормального протікання біохімічного бродіння, не повинна бути нижче 15°С.

В природних умовах інтенсивне утворення і виділення біогазу зі сміття починається через рік з моменту захоронення.

Утилізація біогазу зі звалища сміття практично здійснюється в США, Китаї, Індії та інших країнах.

В США біля Лос-Анджелеса газ вилучається з закритого звалища площею 243 га, на якому створено 30 газовидобувних свердловин. Газ звідти подається в бойлерні устаткування системи опалення і гарячого водопостачання готельного комплексу.

Така ж система діє в м. Флоренс (США) з тією різницею, що тут є ще система збору, очищення і збагачення газу до концентрації в 95% в сепа­раторах мембранного типу. Газ використовують для опалення житлових будинків, а також в стиснутому вигляді як паливо для автомашин.

В Німеччині діють 2200 полігонів для збору твердих побутових відхо­дів, 800 з яких обладнані системами утилізації біогазу.

З 1983 року проводиться експеримент по отриманню біогазу із закри­того звалища, яке розташоване у виробленому глиняному кар'єрі, що зна­ходиться на відстані 1 км від цегельного заводу.




Із 1 т ТПВ одержують біля 140 кг сплаву, який містить залізо (28 кг), кремній (7 кг), алюміній, калій і натрій (6 кг) Сплав випускається в злитках або гранулах і використовується на металургійних заводах. Процес гідролізу проходить в реторті. Спочатку з ТПВ виходить волога, далі з підвищен­ням температури починається розклад органічних компонентів і виділяю­ться рідкі речовини мастила, смола, і газ

Розроблено кілька варіантів гіролізу. гідроліз органічної частини ТПВ повітря, гідроліз в присутності недостатньої кількості повітря, тобто неповне згоряння відходів при 760CC, гідроліз в присутності кисню, замість повітря При цьому в залежності від тривалості процесу, температури і тиску змінюються виходи кінцевих продуктів, і їх склад. Так, підвищення температури сприяє більшому виходу горючих газів і зменшує вихід рідких, і твердих фракцій.

В США працює завод високотемпературного гідролізу ТПВ потужністю /5 т сміття на добу Гранульований шлак і газ (10-15%) - продукти під­приємства. Останній використовується на самому підприємстві для нагрівання повітря, яке подається в реактор Але основна частина газу (85-'10%) передається споживачу для опалення і виготовлення пари

Переваги високотемпературного гідролізу - безперервність процесу, відсутність рухомих частин в тепловій зоні, незначний вихід твердих частин з димовими газами Подібна піч потужністю 200 т ТПВ на добу працює її Люксембурзі.

Новітні методи спалювання сміття.

"Зірковий" метод переробки та знищення ЗО різновидних рідких токсич­них органічних речовин працює на дуговому плазмотроні "Зірка". Ця оригі­нальна установка створена НДІ теплових процесів, основний профіль якого ракетні двигуни і космічна енергетика. Плазмотрон "Зірка" розроблявся для ракетної техніки, але виявився придатним для рішення саме земних проблем - знешкодження хлорорганічних і інших токсичних відходів.

Технологія відходи разом з гарячим повітрям надходять у реактор (див. мал. 36), де завдяки дуже високій температурі проходить розклад молекул перероблюючих речовин і утворення простих сполук, які окислюються киснем повітря Внаслідок цього утворюється екологічна чиста ' суміш із вуглекислого газу, азоту і водяної пари, що викидається в атмос­феру. Якщо у відходах присутній хлор, то в реакторі з'являється хлорово­день і в цьому випадку газову суміш пропускають через колону-нейтралізатор, яка заповнена вапном. Рухаючись назустріч суміші, розбавлений

Московський сміттєспалювальний завод №2 виробляє 100 тис т пари на рік тиском 13 атм і температурою 194°С Ця енергія використовується для районної системи теплопостачання Потужність заводу по сміттю 400 т-на добу, а ємність приймального бункера 2600 м3 і розрахована на 1,5 до--бовий запас сировини :

Технологічний процес на заводі починається з забору сміття з бункера. і подачі його в топки печі мостовим краном з грейферним ковшем. В сере­дині приймального приміщення має місце розрідження атмосфери через забір повітря для дугтя в топку печі, щоб підтримувати процес горіння Це сприяє тому, що неприємні запахи і пил виходять за приміщення Заван­тажувальна лійка подає ТПВ на стіл живильника Сміттєспалювальні під­приємства застосовують принцип шарового спалювання з механічним пе­регортанням і при температурі 900-1000°С.

Відхідні гази очищуються на електрофільтрах, а брухт чорних і кольо-;

рових металів вилучається із шлаків

Шар відходів у топці печі створює затвор, який перешкоджає підсосу повітря в топку, яка обладнана зворотньо-відштовхуваною колосниковою решіткою системи "Мартин" (Німеччина). Колісникова решітка має ширину З м і нахил до горизонту під кутом 26 градусів Вона складається з двох секцій, яки мають по 13 рядів рухомих і не рухомих колісників Вони чергу­ються Кожний ряд рухомих колосників має індивідуальний привід, рухом колосники здійснюють зворотньо-поступові рухи, що дозволяють подаваті 15-30% маси відходів, які горять, назустріч рухомому шару для створенні вогнищ нижнього запалювання. Через 15 хв. після пуску установки ство рюється вогнище нижнього запалювання і тоді зупиняють роботу пусковиї газових пальників. Решта маси відходів (70-85%) за рахунок "шуруючого" ефекту колісників добре перемішується, що попереджає "прогари" оголен ня окремих ділянок полотна колісннково'і решітки і її теплове переванта:

ження

Колісники мають отвори, через які подається повітря. Воно сприяє го рінню і охолоджує колісники від перегріву. Топки зблоковані з котлом, не" мінальна потужність якого 14,5 т/г при тискові 13 атм В середньому з 1 т ТПВ одержують 1,5 т пари Відхідні гази надходять у вертикальні газоходи котла, п'ять разів різке;

міняючи направлення руху Це сприяє вилученню попелу і шлако відділ єні ню. В останні часи розповсюджується метод сумісного спалювання ТПВ" шламів стічних вод Для цієї мети біля сміттєспалювальної печі встанов люють самовсмоктувальний млин-повітродувку, в яку за допомогою цент рифуг подається без доступу повітря обезводнений шлам Цим способен довкілля позбавляється від неприємного запаху.

Млин-повітродувка всмоктує гарячі гази з топки печі, руйнує і подріб нюе шлам і одночасно його підсушує Шлам, підготовлений таким чинок вдувається разом зі шламовою водою у вигляді пари при температур 200°С в загальну паливну камеру

Піроліз е порівнянні зі сміттєспалюванням більш перспективний метод переробки ТПВ, тому що в цьому випадку застосовується менше капіталь­них вкладень

В ФРН розроблений спосіб термічного розкладу ТПВ в електродувній печі при 1500-1700°С Продукти кокс, гази-водень, оксид вуглецю та шла­ки Мінеральна частина (шлак) складається з силікатів і металу, плавить­ся, поділяється на метал, і залишок.

Із 1 т ТПВ одержують біля 140 кг сплаву, який містить залізо (28 кг), кремній (7 кг), алюміній, калій і натрій (6 кг) Сплав випускається в злитках або гранулах і використовується на металургічних заводах. Процес піролі-зу проходить в реторті. Спочатку з ТПВ виходить волога, далі з підвищен­ням температури починається розклад органічних компонентів і виділяю­ться рідкі речовини мастила, смола, і газ

Розроблено кілька варіантів піролізу. піроліз органічної частини ТПВ Оез повітря, піроліз в присутності недостатньої кількості повітря, тобто неповне згоряння відходів при 760CC, піроліз в присутності кисню, замість повітря При цьому в залежності від тривалості процесу, температури і і иску змінюються виходи кінцевих продуктів, і їх склад. Так, підвищення іемператури сприяє більшому виходу горючих газів і зменшує вихід рідких, і гвердих фракцій.

В США працює завод високотемпературного піролізу ТПВ потужністю /5 т сміття на добу Гранульований шлак і газ (10-15%) - продукти під­приємства. Останній використовується на самому підприємстві для нагрі-нання повітря, яке подається в реактор Але основна частина газу (85-'10%) передається споживачу для опалення і виготовлення пари

Переваги високотемпературного піролізу - безперервність процесу, ічдсутність рухомих частин в тепловій зоні, незначний вихід твердих час-іин з димовими газами Подібна піч потужністю 200 т ТПВ на добу працює її Люксембурзі.

Новітні методи спалювання сміття.

"Зірковий" метод переробки та знищення ЗО різновидних рідких токсич­них органічних речовин працює на дуговому плазмотроні "Зірка". Ця оригі­нальна установка створена НДІ теплових процесів, основний профіль якого ракетні двигуни і космічна енергетика. Плазмотрон "Зірка" розроблявся для рдкетної техніки, але виявився придатним для рішення саме земних проб-і іем - знешкодження хлорорганічних і інших токсичних відходів.

Технологія відходи разом з гарячим повітрям надходять у реактор (див. мал. 36), де завдяки дуже високій температурі проходить розклад упх молекул перероблюючих речовин і утворення простих сполук, які оки-' ііюються киснем повітря Внаслідок цього утворюється екологічна чиста ' уміш із вуглекислого газу, азоту і водяної пари, що викидається

Мал. 36. Схема сміттєспалювальної установки «Зірка»

Науково-виробниче об'єднання "Алгон" на базі унікальних розробок металургів Московського інституту сталі і сплавів спроектувало [ випробу вало новітню технологію утилізації всіх видів сміття. Дослідна установка випробувалась в Липецьку, Рязані і виправдала надії".

Установка представляє собою барботажні, тобто ті, що продуваються повітрям печі, по типу металургійних Вони прості, безвідказні і мають не великі розміри Печі не мають рухомих частин і механізмів, що значно спрощує конструкції і підвищує їх надійність. Піч має завантажувальний пристрій як для сипучих, так і для не сипучих відходів. Спеціальний під штовхувач скидає сміття в ванну з розплавленим шлаком, де і проходить швидкий піроліз і газифікація відходів. Температура печі 1500°С. При цій температурі всі метали, які є в смітті, розплавляються і осідають у рідкому стані на дні ванни під шаром рідкого шлаку, як в домні. Метал по мірі його нагромадження автоматично випускається через сифон І зливається в ковш, і використовується за призначенням в металургійних процесах Рід кий шлак, в якому розчиняються всі мінеральні залишки сміття, також пор ційно випускається через сифон і охолоджується

Додаючи в піч вапняк, можна одержувати шлак, який буде придатний для одержання будівельних матеріалів - литих шлакоблоків, цементу і ін ших Шлак і відхідні гази з печі продуваються через спеціальні фурми пові трям або киснем Це робиться для повного випалювання домішок Горючі гази відводяться в паровий котел і служать для отримання електроенергії

Після спалювання гази проходять очистку

Порохоподібні частинки, які містять кольорові метали, вловлюються, а їх концентрат використовуються в кольоровій металургії для одержаннясплавів Очищений газ викидає-іься в атмосферу. Оригінальність техноло­гії не тільки в Гі безвідходності і екологічній чистоті, але і в зручності' в печі можна завантажувати будь-які відходи і побутові, і промислові. Причому побутове сміття навіть не потребує сортування. Можна також завантажу­вати листя, інші рослинні залишки разом з відходами металообробки, ока­линою, шліфувальним порохом, тирсою, обрізками, а також горючо-мастильні речовини, лікарняні, текстильні обрізки і навіть деякі токсичні сполуки

Потужність одного агрегату від 10 до 200 тис. відходів на рік : На мал. 37 зображена схема технологічного процесу по "Алгону".



Мал. 37. Схема переробки ТПВ по «Алгону».

14.7. Комплексна переробка ТПВ.

Комплексна технологія переробки ТПВ розроблена для заводу потуж-Інгтю 200 тис т на рік і дозволяє одержувати 55 тис т фракції, яка містить тис. т макулатури, 7,5 тис т полімерної плівки, біля 1 тис т чорного галобрухту, кольорові метали (в основному алюміній) і біля 5 тис т су-h корму для тварин і птиць Економічний ефект від комплексної пере-ки ТПВ на такому підприємстві складає 8,5 млн крб. на рік (в цінах 80-х в) Принципова схема технологічного процесу такого підприємства "дається з того, що відходи Із приймального бункера стрічковим транс-

портером подаються в первинну дробарку для попереднього грубого дроблення і подрібнене сміття надходить в барабанний гуркіт, де вилучаються фракції, придатні для повітряної сепарації Грубі частинки, які не здрібнились до потрібного розміру (текстиль, полімери) повертаються на повторне дроблення в ту ж саму дробарку Частинки, які пройшли через отвори в грохоті, потрапляють на повітряне розділення Воно проводиться вертикальній башті, в середині якої на різній висоті є зигзагоподібні відби- ваючі пластинки Матеріал, який завантажується зверху башти, падаючи вниз, вдаряючись об відбиваючі пластинки і кожний раз міняють напрям руху Знизу башти подається повітря Таким чином, сумісна дія пластинок і повітря, яке рухається вверх назустріч матеріалу розділяє його на дві фракції - легку і важку Легка фракція разом з повітрям виносяться на верх, виходячи із башти, і попадає в циклон, де і осідає Важка фракція - частинки металу, скла, кераміки і інші падають на дно катора-башти

В башту через вузьку щілину з великою швидкістю подасться повітря вигляді, повітряного ножа, під дією якого важка фракція очищується від, забруднюючих домішок і потрапляє на транспортер Повітряна системі класифікатора замкнута, але повітря постійно очищується, проходячи через фільтр Додаток свіжого повітря складе лише 10%

Легка фракція, яка попадає в циклон, складається в основному із п< перу, пластмас, текстилю і інших легких частинок

Важка фракція складається з частинок чорних ( кольорових металів 10%) харчових залишок (55-75%) та скла (більше 5%)

Чорні метали вилучаються магнітним сепаратором, який має автома- тичний живитель-завантажувач Сепаратори встановлюються над транс портером і являють собою електромагніти із стрічкою, що безперервно рухаються навколо нього і розвантажують вилучені магнітом матеріали

Кольорові метали вилучають за допомогою електродинамічної репа рації, яка заснована на силовій взаємодії двох магнітних полів - перемінна поля, яке виникає навколо струмопровідної речовини, внаслідок індукування в ньому вихрових струмів, коли провідник попадає в змінне магнітне поле В кольорових металах, які добре проводять струм, змінне електромагнітне поле індукує вихрові токи, які створюють магнітне поле проти лежного напрямку Взаємодіючи з основним полем, кольорові метали електромагнітною силою відштовхуються вбік від не струмопровідної частині компоненті в ТПВ Причому, чим вище електропровідність металу, тип сильніша взаємодія двох полів і тим легше вилучаються метали із загаль- ного потоку відходів

Склобій, якого в смітті є 15%, іде знов на одержання скла При очисти склобою використовують магнітну, електродинамічну, електростатичну сепарацію, а також флотацію, збагачення в важкому середовищі гуркотіння, вібраційне очищення і інші методи

Дослідна лабораторія Московського скляного заводу сумісно з науковими працівниками МХТі їм Д І Менделєєва дослідила властивості деяких)

186

нидів склобою, розробила і впровадила в виробництво технологію виготовлення декоративно-облицювальних плиток типу склокерамзиту При цій технології використовуються відходи склобою розміром частинок менше

ХMM

Технологічний процес виготовлення склокерамзиту включає попередню класифікацію і очищення склобою, подрібнення, магнітну сепарацію і класифікацію подрібненого склобою за величиною (фракція розміром більше 6 мм) Наповнювачем для плиток є кварцовий пісок з вологістю з Вміст піску 20%, а інше склобій

На Україні щорічно із відходів виробляли більше 10 млн. т різних будівельних матеріалів більше 1 5 млн. т вапнякових добрив, 660 тис м де- рев'яно-волокнистих і 3410 тис м3 дерев'яно-тирсових плит