Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №11 - Журнал «Домашняя лаборатория»

время катастрофы он пришел в такое состояние, что "восстановить" значило теперь изо брести заново. Пойди, поищи того, кто способен на изобретение, которое по плечу лишь далеким потомкам!

ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ

Размышления на вечную тему (переработка домашнего мусора)

Проблема домашних отходов беспокоила еще неандертальцев и кроманьонцев. Решали они ее очень просто — замусорив все вокруг, меняли свою пещеру на другую, в соседнем районе. Ну а в замусоренных местах сейчас копаются археологи. Они почему-то называют такие древние мусорки культурным слоем. Шло время. Все изменялось. Изменялся состав отходов. Только проблема их утилизации оставалась неизменной. Нет, кое-какие подвижки в этой области конечно были и есть. С приручением огня мусор стали сжигать, по возможности. Так, например, возле древнего Иерусалима был овраг, Геенна, в котором сжигали мусор. «Гореть тебе в Геенне огненной» стало распространенным ругательством. Видимо в той местности огнепоклонники не были в почете. Равно как и обычай предания огню умерших. Так скромный овраг по сжиганию мусора попал сначала в Библию, а затем сделал неплохую карьеру, став адом в паре-тройке религий. Его менее известные собратья до сих пор трудятся, в дыму и пламени, по всему миру. Правда, в большинстве развитых стран их сменили заводы по сжиганию мусора, но суть от этого ведь не меняется, не правда ли. Альтернативный способ погребения умерших — захоронение их в земле, тоже был использован для разрешения мусорной проблемы. Мы так и говорим: «Захоронение мусора». Плохо горит мусор, и не всякий мусор горит. Это еще неандертальцы знали. Что не сгорит, то сгниет. Даже в самых развитых странах, вы обязательно обнаружите, невдалеке от завода по сжиганию мусора, его скромного напарника — мусорный овраг. Туда сваливают мусор. Затем его засыпают грунтом. А что будет, когда вся доступная земля окажется уже использованной для захоронения мусора. Такая ситуация кажется чем-то знакомой. Голос предков о чем-то таком бубнит.

А нельзя ли получить от мусора хоть какую-нибудь ощутимую пользу. Или прибыль. Заветная мечта человечества. Давайте абстрагируемся от проблем больших городов, с их мусоросжигающими заводами и свалками, и ограничимся рамками одного дома. Коттеджа, дачи или мичуринского участка. Нашим маленьким миром. Для начала давайте посмотрим, а что придумали для обработки хозяйственного мусора в мире большом.

Реферат «Проблема утилизации и переработки промышленных отходов»

3. Термическое обезвреживание токсичных промышленных отходов

На современном этапе открывается всё больше возможностей существенно сократить количество не утилизируемых отходов, которые имеют сложный химический состав, и, как правило, их переработка в полезные продукты или весьма затруднительна современном этапе, или экономически нецелесообразна.

3.1. Жидкофазное окисление

Жидкофазное окисление токсичных отходов производства используется для обезвреживания жидких отходов и осадков сточных вод. Суть его заключается в окислении кислородом органических и элементоорганических примесей сточных вод при температуре 150–350 °C и при давлении 2-28 МПа [4, 23].

Интенсивность окисления в жидкой фазе способствует высокая концентрация растворенного в воде кислорода, значительно возрастающая при высоком давлении. В зависимости от давления, температуры, количества примесей и кислорода, продолжительности процесса органические вещества окисляются с образованием органических кислот (в основном СН3СООН и НСООН) или с образованием СО2, Н2О и N2 [4].

Элементоорганические соединения в щелочной среде окисляются с образованием водных растворов хлоридов, бромидов, фосфатов, нитратов и оксидов металлов, а при окислении азотосодержащих веществ, помимо нитратов, образуется значительное количество аммонийного азота [23].

Для жидкоплазменного окисления требуется меньше энергетических затрат, чем другие методы, но является более дорогостоящим, кроме этого к недостаткам метода относится высокая коррозионность процесса, образование накипи на поверхности нагрева, неполное окисление некоторых веществ, невозможность окисления сточных вод с высокой теплотой сгорания [4].

Применение метода целесообразно при первичной переработке отходов.

Это явно не для нас. Как-то не очень хочется связываться с жидкими отходами домашнего хозяйства и тем более с их осадками. Особенно из туалета.

3.2. Гетерогенный катализ

Метод применим для обезвреживания газообразных и жидких отходов. Существуют три разновидности гетерогенного катализа промышленных отходов.

Термокаталитическое окисление можно использовать для обезвреживания газообразных отходов с низким содержанием горючих примесей. Процесс окисления на катализаторах осуществляется при температурах меньших, чем температура самовоспламенения горючих составляющих газа. В зависимости от природы примесей и активности катализаторов окисление происходит при температуре 250–400 °C и в установках различных размеров [4].

В термокаталитических реакторах успешно окисляются СО, Н2, углеводороды (УВ), NH3, фенолы, альдегиды, кетоны, пары смол, канцерогенные и др. соединения с образованием СО2, Н2О, N2. Степень окисления вредных веществ 98–99.9 %. Для увеличения удельной поверхности катализации используется пористые керамические устройства из Аl2О3 и оксидов других металлов, тоже обладающих каталитической активностью [24].

Современные промышленные катализаторы глубокого окисления при температуре до 600–800 °C не следует применять при большом содержании пыли и водяных паров. Неприменим метод и для переработки отходов, содержащих высококипящие и высокомолекулярные соединения, вследствие неполноты окисления и забивания поверхности катализаторов. Нельзя применять термокаталитическое окисление при наличии в отходах даже в небольших количествах Р, Pb, As, Hg, S, галогенов и их соединений, так как это приводит к дезактивации и разрушению катализаторов [4].

Термокаталитическое восстановление используется для обезвреживания газообразных отходов, включающих в себя нитрозные газы — содержащие NOx [4].

Профазное каталитическое окисление применимо для перевода органических примесей сточных вод в парогазовую фазу с последующим окислением кислородом. При содержании в сточных водах неорганических и нелетучих веществ возможно дополнение данного процесса огневым методом или другими видами обезвреживания отходов [4].

В целом методы гетерогенного катализа нецелесообразно использовать в качестве самостоятельного способа обезвреживания токсичных отходов, а только как отдельную ступень в общем, технологическом цикле.

Аналогично.

3.3 Пиролиз промышленных отходов

Существует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отходов.

3.3.1 Окислительный пиролиз

Окислительный пиролиз — процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе "неудобных" для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.[4].

Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.