ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ

 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА» (ГОУВПО «МГУС»)

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Л.Я. ШУБОВ, М.Е. СТАВРОВСКИЙ, Д.В. ШЕХИРЕВ

ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ) Учебник

Под общей редакцией проф., д. т. н. Л.Я. Шубова

Рекомендовано к изданию в качестве учебника Министерством образования и науки Российской Федерации

МОСКВА 2006

Настоящее издание представляет собой фундаментальное изложение технологических основ решения проблемы твердых бытовых отходов (ТБО) на основе их комплексной переработки, оптимизации системы сбора и удаления. Рассмотрены проблемы утилизации других отходов потребления (автолом, металлолом и др.). Представленный в книге материал рассматривает во взаимосвязи все технологические аспекты обращения с отходами с позиций экологии, экономики, ресурсо- и энергосбережения.

Учебник предназначен для студентов, обучающихся на технических, технологических и экологических специальностях; представляет интерес для специалистов, работающих в системе инженерного обеспечения городского хозяйства и использования вторичных ресурсов.

О ГОУВПО «МГУС», 2006

ЛИТЕРАТУРА

1.                Дуденков С.В., Шубов Л.Я. Обогащение руд цветных и редких металлов. / М., «Недра», 1976.

2.                Твердые отходы (под ред. Ч. Мантелла). / М., «Стройиздат», 1979.

3.                Дуденков С.В., Шубов Л.Я., Сецкий А.С. Ценный источник вторичного сырья. / «Городское хозяйство Москвы», 1980, № 10.

4.                Дуденков С.В., Шубов Л.Я., Ройзман В.Я., Хворостяной С.И. Извлечение цветных металлов из твердых бытовых отходов. / «Обогащение руд», 1980, №5.

5.                Справочник по обогащению руд черных металлов (под ред. Шинкоренко С.Ф.). / М., «Недра», 1980.

6.                Дуденков С.В., Шубов Л.Я., Шапкина Л.М. и др. Применение сильных электрических полей для разделения компонентов твердых отходов. / Л-д Механобр, в сб. «Исследование процесса электросепарации и разработка конструкций электросепараторов», 1981.

7.                Шубов Л.Я. Технология переработки твердых бытовых отходов с утилизацией ценных компонентов. / М., в сб. «Использование и нейтрализация отходов производства и потребления, внедрение безотходных технологических процессов», 1982.

8.                Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. / М., «Недра», 1982.

9.                Ангелов А.И., Верещагин И.Л., Ершов B.C., Лосаберидзе С.И., Морозов B.C., Пашин М.М., Ревнивцев В.И. Физические основы электрической сепарации (под ред. Ревнивцева В.И.) / М., «Недра», 1983.

10.              Дуденков С.В., Зайцев В.А., Пекелис Г.Л., Шубов Л.Я.

Рациональное использование твердых бытовых отходов / ВИНИТИ. Итоги науки и техники, серия «Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов». 1984.

11.              Дуденков С.В., Шубов Л.Я., Хворостяной С.И. Технология извлечения металлов из твердых бытовых отходов. / «Цветные металлы», 1984, №9.

12.              Шубов Л.Я., Хворостяной С.И., Ройзман В.Я. и др Техника и технология извлечения металлов из твердых бытовых отходов. / ЦНИИЦветмет экономики и информации. Вторичная металлургия цветных металлов, 1985, выпуск 1.

13.              Шубов Л.Я. Удаление, переработка и рециклизация твердых бытовых отходов. / ВИНИТИ, Проблемы окружающей среды и природных ресурсов, 1986, №4.

14.              Утилизация твердых отходов (под ред. Д. Вилсона. / М., «Стройиздат», 1985.

15.              Шубов Л.Я., Дуденков С.В., Хворостяной С.И. Отработка в полупромышленном и опытно-промышленном масштабе элементов технологии обогащения твердых бытовых отходов. / ВИНИТИ, Проблемы окружающей среды и природных ресурсов,

1986,         №10.

16.              Vogg Н., Stieglitz L. Thermal behavior of PCDD/PCDF in fly ash municipal waste incinerators. Chemosphere, 1986, 15, 1373.

17.              Stieglitz L., Vogg H. On Formation conditions of PCDD/PCDF in fly ash municipal waste incinerators. Chemosphere, 1986, 16, 1917.

18.              Шубов Л.Я., Ройзман В.Я., Дуденков C.B. Обогащение твердых бытовых отходов. / М., «Недра», 1987.

19.              Шубов Л.Я., Золин С.Н., Шапкина Л.М. и др. Применение электрической сепарации в технологии обогащения отходов производства и потребления. / Л-д, в сб. «Совершенствование процессов электросепарации и конструкций электросепараторов»,

1987.        

20.              Hagenmaier Н., Kraft М., Brunner Н., Haag R. Catalytic effects of fly ash from waste incineration facilities on the formation and decom position of Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins and Polychlorinated Dibenzo-furanes Environmental Science and Technology, 1987, 21, 1080.

21.              Trenholm  A., Thurnau R. Proceedings of the Thirteen Annual Research Symposium. Cincinnati, oh: U.S. EPA Hazardous Waste Engineering Research Laboratoiy, EPA/600/-87/015, 1987, July.

22.              Commoner B. Waste Management and Research, 1987, 5.

23.              Равнч Б.М., Окладников В.П., Лыгач B.H. и др. Комплексное использование сырья и отходов. / М., Химия, 1988.

24.              Гурвич В.П., Лившиц А.Б. Пилотный проект по добыче и утилизации свалочного газа - биогаза на полигонах Московской области. / М., ГУП «Экотехпром» в сб. «Добыча биогаза на полигонах ТБО, его обезвреживание и утилизация», г. Москва, 1990.

25.              Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. / М., «Стройиздат», 1990.

26.              Шубов Л.Я. Комплексная переработка твердых бытовых отходов. / М., ВНИИ научно-технической информации и экономики промышленности строительных материалов. В сб. «Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды», 1992.

27.              Лебедев В.Н., Шубов Л.Я. О рациональных методах переработки твердых бытовых отходов. / М., «Экологический вестник Подмосковья», 1993, выпуск №4 (12).

28.              Колобов Г. А., Бредихин В.Н., Чернобаев В.М. Сбор и переработка вторичного сырья цветных металлов. / М., Металлургия, 1993.

29.              Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. / М., «Высшая школа», 1994.

30.              Черепанов К.А., Черныш Г.И., Динельт В.М. и др. Утилизация вторичных материалов в металлургии. / М., «Металлургия», 1994.

31.              Технические условия на компост, вырабатываемый на мусороперерабатывающих заводах. / М., Минстрой РФ, 1996.

32.              Bengtsson Lars. Landfilling, Sweden, 1996.

33.              Шубов Л.Я. Состояние и тенденции решения проблемы твердых бытовых отходов в мировой практике. / М., ГП «Экотехпром», в сб. «Охрана окружающей среды. Управление отходами в Москве»,

1997.        

34.              Мирный А.Н., Абрамов Н.Ф. и др. Санитарная очистка и уборка населенных мест. Справочник. / М., АКХ им. Памфилова К.Д., 1997.

35.              Технические требования на проектирование заводов по механизированной переработке ТБО с целью повышения их экологической безопасности. / М., Минстрой РФ, 1997.

36.              Fehlow J. What is actual status in development of waste combustion on the grate? EUROFORUM conference, Paris, 1997, February 25-27.

37.              Гречко A.B., Денисов В.Ф., Федоров JLA. Региональный характер проблемы твердых бытовых и промышленных отходов и ее решение пирометаллургическим методом. / «Экология и промышленность России», 1997, Октябрь.

38.              Karmazin V. Theoretical assessment of technological potential magnetic and electric separation. / OA, 1997, v. 8.

39.              Шубов Л.Я., Федоров Л.Г., Залепухин P.B. Аналитическая, эколого-экономическая и технологическая оценка промышленных методов переработки твердых бытовых отходов мегаполиса. / ВИНИТИ, Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, 1998, № 3.

40.              Шубов Л.Я., Залепухин Р.В. Концепция промышленной переработки твердых бытовых отходов: необходимость создания и принципы построения. / Санкт-Петербург, в сб. «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности». Доклад на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием,

1998.        

41.              Шубов Л.Я., Федоров Л.Г., Залепухин Р.В., Кроткова В.Ф.

Термические процессы в технологиях переработки твердых бытовых отходов: аналитическая оценка и практические рекомендации. / ВИНИТИ, Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, 1998, № 5.

42.              Основные нормативно-правовые и методические документы по управлению отходами. / М., ГУЛ «Экотехпром», 1998.

43.              Haaselriis F. An assessment of realistic emission from municipal, medical and hazardous waste incinerators. / Environmental Engineering Science, 1998, 15, №2.

44.              Sawachi Minor! Technological development for reducing dioxins in exhaust gas from waste incinerators. / Osaka and its Technology, 1998, №34.

45.              Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. / М., Финансы и статистика, 1999.

46.              Бернадинер М.Н. Диоксины при термическом обезвреживании органических отходов. / Экология и промышленность России, 2000. Февраль.

47.              Шубов Л.Я. Обогащение твердых бытовых отходов. / Иркутск, Обогащение руд, 2000.

48.              Шубов Л.Я., Голубин А.К., Ставровский М.Е. Проблема твердых бытовых отходов и рациональные пути ее решения в Московском регионе. / «Зеленый мир», 2000, №11-12.

49.              Петруков О.П., Шубов Л.Я., Погадаев С.В. Оптимизация системы управления твердыми бытовыми отходами в Москве. / «Зеленый мир», 2000, №19-20.

50.              Петруков О.П., Шубов Л.Я., Погадаев С.В. Основные направления совершенствования системы управления твердыми бытовыми отходами в г. Москве. / ВИНИТИ, Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, 2000, №6.

51.              Кюн И., Никогосов Х.Н. Опыт сбора вторичного сырья в Германии. / «Чистый город», 2000, №3 (11).

52.              Шубов Л.Я. Совершенствование технологии сервиса при решении проблемы муниципальных отходов в системе жилищно- коммунального хозяйства. / Теоретические и прикладные проблемы сервиса, 2002, №3(4).

53.              Шубов Л.Я., Петруков О.П., Погадаев С.В., Гуськов В.И. Концепция управления муниципальными отходами мегаполиса. / ВИНИТИ, Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, 2001, №6.

54.              Робин Мюррей. Цель - Zero Waste / М., 2004.

55.              Гриценко А.В., Горох Н.П., Внукова Н.В., Коринько И.В., Туренко А.Н., Шубов Л.Я. Технологические основы промышленной переработки отходов мегаполиса. / Харьков, 2005.

56.              Шубов Л.Я. Проблема муниципальных отходов и рациональные пути их решения. / Экология и промышленность России, 2005, №12.

От авторов

ВВЕДЕНИЕ

1. НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ

Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»

Государственная экологическая экспертиза. Федеральный закон «Об экологической экспертизе»

Федеральный закон «Об отходах производства и потребления»

Агентство по охране окружающей среды

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ

Федеральный классификационный каталог отходов

ТВЕРДЫЕ КОММУНАЛЬНЫЕ ОТХОДЫ. Отходы из жилищ

Международная классификация отходов

Международный стандарт классификации промышленности (ISIC)

Международный стандарт классификации отраслей промышленности по подотраслям

Многотоннажные неорганические металлосодержащие отходы

Многотоннажные неорганические неметаллические отходы горнообогатительного производства

Органические отходы

Смешанные отходы

Радиоактивные отходы

3. ПОЛИГОННОЕ ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ

3.1. Устройство полигона и складирование ТБО твёрдых бытовых отходов

3.2. Разложение ТБО в местах захоронения

3.3. Сбор и обезвреживание фильтрата

3.4. Добыча и утилизация биогаза

4. СБОР И УДАЛЕНИЕ ТБО твердых бытовых отходов

5. ПЕРЕРАБОТКА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (ТБО)

5.1 Характеристика отходов как объекта переработки

5.2 Сепарация отходов ТБО

5.2.1 Дробление. Дробилки. Роторно-дисковые дробилки

5.2.2 Грохочение. Вибрационный грохот. Виброгрохочение

5.2.3 Магнитная сепарация.

Лом черных металлов

Лом луженой тары

5.2.4 Электродинамическая сепарация

5.2.4.1 Теоретические основы процесса

5.2.4.2 Технология электродинамической сепарации.

Установка для извлечения цветных металлов из потока ТБО с подачей материала в зону сепарации в область максимального воздействия бегущего магнитного поля

Предварительная ориентация частиц в магнитном поле.

Работа электродинамического сепаратора в импульсном режиме

5.2.5 Электросепарация. Ленточный коронный сепаратор

5.2.6 Аэросепарация.

5.27 Специальные методы сепарации

5.2.8 Ручная сортировка

5.2.9 Технологические схемы сепарации твердых бытовых отходов

5.2.10 Расчет технологической схемы сортировки отходов

5.2.11 Оборудование технологической линии механизированной сортировки ТБО

 5.2.12 Санитарно-микробиологические и гигиенические аспекты технологии сепарации твёрдых отходов

5.3 Термическая переработка бытовых отходов

5.3.1 Оценка потенциально опасных ингредиентов, влияющих на газовые выбросы при термической переработке ТБО

5.3.2 Выбор температуры термического процесса

5.3.3 Классификация методов термической переработки ТБО

5.3.4 Термические методы переработки ТБО при температурах ниже температуры плавления шлака

5.3.4.1 Слоевое сжигание с принудительным перемешиванием и перемещением материала

5.3.4.1.1 Печи с переталкивающими решетками

5.3.4.1.2 Печи с валковыми решетками

5.3.4.1.3 Барабанные вращающиеся печи

5.3.4.2 Сжигание в кипящем слое

5.3.4.2.1 Печи со стационарным кипящим слоем

5.3.4.2.2 Печи с вихревым кипящим слоем

5.3.4.2.3 Печи с циркулирующим кипящим слоем

5.3.4.3 Сжигание-газификация в плотном слое кускового материала без принудительного перемешивания и перемещения материала. Синтез-газ

5.3.5 Термические методы переработки отходов при температурах выше температуры плавления шлака

5.3.5.1 Сжигание в слое шлакового расплава 5.3.5.1.1 Сжигание в шлаковой ванне с использованием обогащенного кислородом дутья.

5.3.5.1.2 Сжигание с использованием в качестве дутья природного газа (фьюминг-процесс)

5.3.5.1.3 Сжигание с использованием электрошлакового расплава

5.3.5.2 Сжигание в плотном слое кускового материала и шлаковом расплаве без принудительного перемешивания и перемещения материала - доменный процесс

5.3.5.3 Комбинированные процессы 5.3.5.3.1 Пиролиз-сжигание пирогаза и отсепарированного углеродистого остатка с использованием необогащенного дутья (процесс «Siemens»)

5.3.5.3.2 Пиролиз-газификация (получение синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, отсепарированного от металлов углеродистого остатка и минеральных компонентов) с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс «Noell»)

5.3.5.3.3 Пиролиз-газификация (получение синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, углеродистого остатка и минеральной фракции) с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс «Thermoselect»)

5.3.6 Оценка различных методов термической переработки отходов. термическое оборудование для сжигания отходов

5.3.7 Основы газоочистки. нормы предельно допустимых выбросов ПДВ. Мусоросжигательные  заводы

Обеспыливание дымовых газов. Осадительные электроды

Очистка отходящих газов от кислых примесей. циклон-каплеуловитель

Катализаторы. Очистка отходящих газов от оксидов азота

Очистка отходящих газов от тяжелых металлов

Очистка отходящих газов от диоксинов и фуранов

Пятистадийная газоочистка

5.4 БИОТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТБО5.4.1 Аэробная ферментация. Биобарабан.

5.4.2. Анаэробная ферментация

5.5 Комплексная переработка отходов

5.6 Основы управления отходами

5.7 Основы технологических расчетов при проектировании перерабатывающих комплексов

5.7.2 Расчет производительности завода по исходному сырью.

6. ПЕРЕРАБОТКА МЕТАЛЛОЛОМА (ОТХОДЫ МЕТАЛЛОВ)

6.1.2. Классификация отходов цветных металлов

6.2. Подготовка отходов металлов к переплавке

6.2.1. Пиротехнический контроль

6.2.2. Разделка металлолома. Аллигаторные ножницы, салазковые пилы для резки лома цветных металлов

6.2.3. Сортировка металлоотходов. приборы спектрального анализа стилоскопы, рентгеновские анализаторы. рентгеновские трубки

Отработанные аккумуляторы

Кабельный лом (кабельный скрап)

6.2.4. Пакетирование

7. ПЕРЕРАБОТКА АВТОЛОМА

7.1. Общие сведения. Вещественный состав автолома

7.2. Утилизация и переработка автолома

8. ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТМАССОВЫХ ОТХОДОВ

8.1. Классификация отходов пластмасс и их идентификация

8.2. Организация сбора отходов пластмасс

8.3. Подготовка пластмасс к переработке

8.3.5. Гранулирование. Шнековый гранулятор

8.3.6. Переработка отходов пластмасс