Переработка промышленных отходов

При переработке промышленных отходов применяют термичес­кие, физико-химические технологии и биотехнологии. При выборе тех­нологии переработки отходов помимо технологических параметров оце­нивается ее экологичность и экологическая безопасность, а также эко­номическая эффективность, выраженная в себестоимости переработки одной тонны (долл./т). В настоящее время стоимость переработки од­ной тонны промотходов составляет 0,2—10 тыс. долл.

Термические технологии позволяют обезвреживать любые органи­ческие и неорганические соединения. При высоких температурах в окислительном или восстановительном режиме продукты термораз­ложения подвергаются химическим взаимодействиям с образованием нетоксичных газообразных, жидких и твердых продуктов. Токсичные вещества первого и второго классов опасности, включая отравляю­щие вещества, диоксиды, пестициды, могут быть обезврежены толь­ко плазменным методом.

При плазмохимическом методе высокие температуры (выше 3000 °К), регулируемые параметры давления и состава плазмообразующих газов позволяют перерабатывать отходы на 99,999%. Особенно эффективен метод для обезвреживания трудногорючих и негорючих соединений, а также органических, хлор-фтор-фосфор-серооргани-ческих. Плазменная технология энергоемка, для разложения 1 кг ве­щества необходимо 0,5—3 КВт/ч энергии, но по сравнению с техно­логией сжигания отходов в смеси с топочными газами и воздухом экологически безопаснее, так как процесс строго регулируется по давлению, температуре и составу газа.

Термические технологии дают твердые отходы и позволяют исполь­зовать вторичное тепло. Из термических технологий в России широко применяется огневое окислительное обезвреживание, которое пред­ставляет определенную экологическую опасность, так как не разра­ботаны системы очистки отходящих газов. Более перспективен метод безокислительного пиролиза, среди преимуществ метода — получе­ние технологического газа, а в ряде случаев минерального продук­та — сорбента, экологическая чистота и безопасность процесса, зна­чительно меньшее количество твердого остатка, снижение в 3—4 раза объема очищенного газа, использование полученного газа для техно­логических и бытовых целей. Использование мощного СВЧ нагрева для этой технологии снизит ее энергопотребление, и в будущем воз­можно наряду с плазменной технологией ее использование в пере­движных комплексах по переработке токсичных отходов.

Физико-химические технологии предназначены для использования отходов как сырья при получении полезного продукта. Физико-хими­ческими методами из отходов извлекаются полезные компоненты, а также промышленные отходы перерабатываются в удобрения, строи­тельные материалы и т.д. Это в основном технологии утилизации от­ходов и комплексного использования сырья.

Биотехнологии используют микроорганизмы для извлечения полез­ных компонентов промышленных отходов. Биотехнологическое извле­чение тяжелых металлов основано на том, что некоторые бактерии (Thoobacilius ferroxydans) выщелачивают медь, цинк, железо и другие металлы, окисляя их серной кислотой, которая образуется этими бак­териями из сульфидов металлов. Микроорганизмы могут извлекать медь и кадмий. Например, из растворов грибами можно извлекать свинец, цинк, никель, кобальт, серебро, ртуть. Разработана биотехнология ути­лизации сырой нефти. Разработаны методы очистки поверхности морей при разливах нефти методом внесения бактерий с кормовыми веще­ствами. Бактерии Nocardia Sp. Rhodococeus zhodochrous используются для очистки сточных вод и почв от нефти, при реализации этой технологии осуществляется периодический полив земель водой до полной утилиза­ции нефти бактериями. В целом биотехнологии являются наиболее экологичными технологиями переработки промышленных отходов.