Вступ
Вид материала | Документы |
- Вступ, 323.48kb.
- Програма дисципліни кредитний модуль " основи радіоелектроніки" (для груп фф) Вступ, 153.44kb.
- Питания з Програми з курсу «Механіка», що виноситься на зм 1 вступ, 86.8kb.
- Робоча навчальна програма здисципліни: Принципи І методи аналізу художнього твору Спеціальність, 222.75kb.
- План, вступ, викладення змісту теми (як правило, 2 глави), висновок, а також список, 24.79kb.
- Вступ України до Світової огранізації торгівлі. Законодавчі зміни. Галузеві стратегії”, 72.41kb.
- Робоча навчальна програма Модуля Вступ до спеціальності Для студентів спеціальності, 404.17kb.
- Вступ до історії україни 5-й клас (35 годин), 86.86kb.
- Вступ до історії україни 5-й клас (35 годин), 104.36kb.
- М. В. Ломоносов; [вступ ст., сост., примеч. А. А. Морозова]. Ленинград : Сов писатель,, 249.18kb.
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