Схеманепрерывногопроцессавыщелачиваниявкаскадеаппаратовсмешалками.

1 — корыто;

2 — бандажи;

3 — опорные ролики

Современная промышленность выпускает десятки тысяч наиме­нований разнообразной продукции. В производство вовлекается во много раз больше исходного сырья, чем выпускается готовых про­дуктов. Например, на выпуск 1 т чугуна расходуется 1, 5-2 т сырья, соответственно: алюминия -— 3-10 т, никеля — 5-10 т, извести — 1, 5-2 т, цемента — 1, 4-1, 7 т. При этом на разных стадиях техноло­гического процесса возникают отходы.

Из отраслей, потребляющих промышленные отходы, наиболее емкой является промышленность строительных материалов, доля сырья которой в себестоимости продукции достигает 50% и более. Многие отходы по своему составу и свойствам близки к природ­ному сырью. Установлено, что использование промышленных отхо­дов позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырье­вых ресурсах. Применение промышленных отходов позволяет на 10- 30% снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством их из природного сырья. Кроме того, из промышленных отходов можно создавать новые строительные мате­риалы с высокими технико-экономическими показателями.

Основными «производителями» многотоннажных отходов яв­ляются: горнообогатительная, металлургическая, химическая про­мышленности, энергетический комплекс, промышленность строи­тельных материалов, агропромышленный комплекс, лесная и дере­вообрабатывающая, текстильная промышленность, бытовая деятель­ность человека. Наряду с термином «отходы производства», исполь­зуются такие термины, как «побочные продукты промышленности», «вторичное сырье», «попутные продукты» и т. д. Суть основных по­нятий формулируется следующим образом.

Отходы производства — это все виды остатков данного произ­водства, которые имеют какую-то потребительскую ценность и могут быть использованы в материальном производстве (как правило, после дополнительных технологических операций). Побочные продукты промышленности — продукты, получение которых не являлось це­лью производственного процесса и которые могут быть использованы как готовая продукция после соответствующей обработки или как сы­рье для переработки. Вторичное сырье — материалы и изделия, ко­торые после полного первоначального использования (износа) могут применяться повторно в производстве как исходное сырье.

Все отходы можно разделить на две большие группы: минераль­ные и органические. Преобладающее значение имеют минеральные отходы: их больше, они лучше изучены и имеют наибольшее значе­ние для производства строительных материалов.

В зависимости от преобладающих химических соединений отходы делят на силикатные, карбонатные, известковые, гипсо­вые, железистые, цинксодержащие, щелочесодержащие и т. д. В пределах каждой группы возможна более подробная классифика­ция. Например, силикатные отходы в зависимости от процентно­го содержания кислотных и щелочных оксидов можно разделить на ультраосновные, основные, средние, кислые, ультракислые. Чем выше основность, тем выше гидравлическая активность отходов.

Большая часть минеральных отходов состоит преимущественно из силикатов и алюмосиликатов кальция и магния. Это объясняется тем, что 86, 5% массы земной коры составляют природные силикаты. Соответственно и отходы, получаемые при добыче в переработке природных силикатов, тоже имеют силикатный состав. Силикатные отходы классифицируются также по структуре и химическому со­ставу, по условиям образования и т. д. Наибольшую практическую применимость имеет классификация отходов по отраслям промыш­ленности, их образующим, и классификации для отдельных видов отходов.

Шлаки черной металлургии. Наибольшее значение для строи тельной индустрии и первое место по объему среди отходов черной металлургии имеют доменные шлаки — побочный продукт при вы­плавке чугуна из железных руд — доменные, мартеновские, ферро­марганцевые. Выход шлаков очень велик и составляет от 0, 4 до 0, 65 тонны на одну тонну чугуна. В их состав входит до 30 различных химических элементов, главным образом в виде оксидов. Основные оксиды: Si02, А120з, CaO, MgO. В меньших количествах присутст­вуют FeO, МпО, Р205, ТЮ2, V205 и др.

В зависимости от величины модуля основности — отношение

содержащихся в шлаке основных оксидов к сумме кислотных, %

.. CaO + MgO

М0 =----------- 2—

Si02 + А1203

все доменные шлаки делятся на кислые, их Щ< 1, и основные, имею­щие М0 > 1, они более активные. Состав шлака зависит от состава кокса, пустой породы, и определяет особенности применения шлака.

В производстве строительных материалов используется 75% общего количества доменных шлаков. Основным потребителем яв­ляется цементная промышленность. Ежегодно она потребляет мил­лионы тонн гранулированного доменного шлака. Грануляция — наиболее ранний и освоенный вид первоначальной переработки до­менного шлака. Она заключается в быстром охлаждении шлакового расплава, в результате чего шлак приобретает стекловидную струк­туру и, соответственно, высокую активность.

Сталеплавильные (мартеновские) шлаки применяются в мень­шей степени. Трудности их использования связаны с неоднородно­стью, непостоянством химико-минералогического состава и физико­механических свойств. Кроме того, в них содержатся оксиды железа (до 27%).

Особую проблему представляет использование шлаков, ранее накопленных в отвалах.

Шлаки цветной металлургии чрезвычайно разнообразны по составу. Выход их на единицу выплавляемого металла гораздо боль­ше. Так при выплавке 1 т меди выход шлака может достигать 10- 30 т, а никеля — до 150 т. Основные оксиды, входящие в состав шлаков цветной металлургии: Si02, А120з, CaO, FeO, МпО и др.

Наиболее перспективное направление их использования — ком­плексная переработка: предварительное извлечение цветных и ред­ких металлов из шлака; выделение железа; использование силикат­ного остатка шлака для производства строительных материалов.

При получении цветных металлов по ряду так называемых «мокрых» технологий образуются не шлаки, а шламы (буквальный перевод с немецкого — «грязь»). Это общее название осадков сус­пензий, получаемых в металлургических и химических производст­вах в результате процессов, осуществляемых гидрохимическим спо­собом. Например, побочным продуктом при производстве алюминия является бокситовый шлам — рыхлый сыпучий материал красного цвета (другое название — красный шлам). Выход красного шлама от 1 до 2, 5 т на 1 т глинозема, химический состав: Si02, А1203, СаО, Fe203, Na20 и др.

При получении глинозема из нефелинового сырья в качестве по­бочного продукта образуется нефелиновый шлам. Иначе он называ­ется белитовым шламом, так как в основном состоит из мелких кри­сталлов белита — C2S. Выход этого шлама на 1 т глинозема — 6 т.

Если глинозем получают из высокоалюминатных глин, в качест­ве побочного продукта образуется каолиновый шлам и т. д. Основное применение все эти шламы находят в цементном производстве.

Золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС) — минераль­ный остаток от сжигания твердого топлива. Одна ТЭС средней мощ­ности ежегодно выбрасывает в отвалы до 1 млн т золы и шлака, а ТЭС, сжигающая многозольное топливо, — до 5 млн т. По химиче­скому составу топливные золы и шлаки состоят из Si02, А1203, Fe203, CaO, MgO и др., а также содержат несгоревшее топливо. Ис­пользуются топливные золы и шлаки всего на 3—4% от их ежегодно­го выхода.

На современных ТЭС уголь сжигают в пылевидном состоянии. Шлак образуется в результате слипания размягченных частиц золы в объеме топки и накапливается в шлаковом бункере под топкой. Раз­мер зерен шлака 1-50 мм. Зола уносится из топки с дымовыми газа­ми (зола уноса) и улавливается при их очистке в циклонах и элек­трофильтрах. Размер частиц золы менее 1 мм.

Большинство зол имеет сферическую форму частиц, гладкую остеклованную фактуру поверхности. Размер сферических частиц колеблется от нескольких микрон до 50-60 мкм.

Золы и шлаки ТЭС возможно использовать при производстве практически всех строительных материалов и изделий.

Вскрышные породы — горнорудные отходы, отходы добычи разнообразных полезных ископаемых. Особенно большое количест­во этих отходов образуется при добыче открытым способом. По ориентировочным подсчетам, в стране ежегодно образуется свыше 3 млрд. т отходов, которые являются неисчерпаемым источником сырья для промышленности строительных материалов. Однако в на­стоящее время они используются лишь на 6-7%. Вскрышные и «пус­тые» породы находят применение в зависимости от своего состава (карбонатные, глинистые, мергелистые, песчаные и т. д.).

Вскрышные породы — не единственные отходы горнодобы­вающей промышленности. Большое количество пустой породы под­нимается на поверхность земли, измельчается и направляется в отва­лы в виде хвостов обогащения. Горнообогатительные комбинаты сбрасывают в отвалы большое количество флотационных хвостов, образующихся, в частности, при переработке руд цветных металлов. В отвалах и хвостохранилищах накоплено более 60 млрд. т техно­генных материалов.

Попутнодобываемые породы и отходы промышленной перера­ботки рудных полезных ископаемых отличаются по генезису, мине­ральному составу, структуре и текстуре от традиционно применяемых при производстве строительных материалов. Это объясняется существенным отличием глубин карьеров по добыче сырья для стройиндустрии (20-50 м) по сравнению с современной разработкой рудных месторождений (350-500 м).

Отходы угледобычи и углеобогащения образуются на углеобо­гатительных фабриках. Их ежегодный выход по странам СНГ около 50 млн т. Для отходов угледобычи характерно постоянство состава, что их выгодно отличает от других видов минеральных отходов твердого топлива. В состав углесодержащей породы входят Si02, А1203, Fe203, CaO, MgO, Н20, S.

Гипсовые отходы химической промышленности — продукты, содержащие сульфат кальция в той или иной форме. Научные иссле­дования показали полноценную заменимость традиционного гипсо­вого сырья отходами химической промышленности.

Фосфогипс — отход при производстве фосфорных удобрений из апатитов и фосфоритов. Он представляет собой CaS04'2H20 с при­месями неразложившегося апатита (или фосфорита) и неотмытой фосфорной кислоты. За счет использования фосфогипса можно пол­ностью покрыть потребности нашей страны в гипсе.

Фторгипс (фторангидрит) — побочный продукт при производ­стве фтористоводородной кислоты, безводного фтористого водоро­да, фтористых солей. По составу это CaS04 с примесями исходного неразложившегося флюорита. Он может содержать также неотмы - тую серную кислоту.

Титаногипс — отход при сернокислотном разложении титансо­держащих руд. Борогипс — отход производства борной кислоты. Сульфогипс получается при улавливании серного ангидрида из ды­мовых газов ТЭС.

Отходы древесины и лесохимии. Ежегодно в стране накапли­вается около 500 млн т отходов растительного происхождения, из них — 160 млн т остаются невывезенными на лесосеках, 120 млн т теряются при последующей деревообработке. Лишь 1/6 часть всех отходов перерабатывается на технологическую щепу для целлюлоз­но-бумажной промышленности и промышленности строительных материалов.

Практически не используются такие отходы деревообработки, как кора, пни, вершины, ветви, сучья. Достаточно широкое примене­ние находят горбыль, стружка, щепа, опилки.

Отходы целлюлозно-бумажной промышленности — осадки сточных вод и другие промышленные шламы. Скоп — продукты, получившиеся в результате механической очистки сточных вод.

Это грубодисперсные примеси, состоящие в основном из волокон целлюлозы и частиц каолина. Активный ил — продукт биологиче­ской очистки сточных вод, находящийся в виде коллоидов и моле­кул. Шламы — продукты физико-химической очистки.

Отходы промышленности строительных материалов. При по­лучении цементного клинкера до 30% объема обжигаемого продукта уносится с дымовыми газами из печей в виде пыли. Эта пыль улавли­вается и возвращается в производство. Также она может использо­ваться для раскисления почв и в производстве вяжущих веществ.

Кирпичный бой, старый и бракованный бетон используются в качестве искусственного щебня. Бетонный лом — отход предпри­ятий сборного железобетона и строительных объектов. Огромные объемы реконструкции жилого фонда, промышленных предприятий, транспортных сооружений, автодорог и т. д. ставят важную научно - техническую задачу по разрушению и переработке отходов бетона и железобетона. Эти отходы кроме бетонного лома содержат миллио­ны тонн металла. Разработаны различные технологии разрушения строительных конструкций, а также специальное оборудование для переработки некондиционного бетона и железобетона.

Пиритные огарки — отходы при получении серной кислоты из пирита FeS. Складирование их требует отчуждения больших площа­дей земли. Известно их исключительно вредное и неуправляемое воздействие на окружающую среду. Под действием атмосферных осадков из хранящихся под открытым небом пиритных огарков вы­щелачивается ряд токсичных веществ, например мышьяк. Их состав в основном представлен железом (40-63%), имеются серебро и золо­то (1 г на 1 т) и некоторые редкие элементы.

Электротермофосфорные шлаки — отходы производства фосфорной кислоты, получаемой по так называемому электротерми­ческому способу. В гранулированном виде содержат 95-98% стекла. Основные оксиды, входящие в их состав, Si02 и СаО.

Прочие отходы и вторичные ресурсы — отходы и бой стекла, макулатура, тряпье, резиновая крошка, отходы и попутные продукты производства полимерных материалов, попутные продукты нефте­химической промышленности и т. д.

Важнейшие виды строительных материалов, получаемые из вы­шеперечисленных отходов промышленности, приведены в табл:

Шлаки черной металлургии: доменные мартеновские

Ферромарганцевые - Портландцемент (производство клинке­ра), портландцемент с минеральной до­бавкой, шлакопортландцемент, смешан­ные бесцементные вяжущие, заполните­ли для бетонов, шлаковая вата, шлакоси - таллы и т. д.

Отходы цветной металлур­гии: шлаки (медеплавиль­ных печей, никелевого про­изводства, свинцовой шахт­ной плавки и т. д.), шламы (бокситовый, нефе­линовый, каолиновый, бок­ситонефелиновый и др.) - Вяжущие автоклавного твердения, песок и щебень, портландцемент (производство клинкера), нефелиновый цемент, мате­риалы для укрепления грунтов, огнеупо­ры, теплоизоляционные материалы и т. д.

Золы и шлаки тепловых электростанций - Вяжущие, пористый гравий, газобетон, силикатные изделия, добавки к керамике и т. п.

Вскрышные породы: вскрышные и пустые поро­ды,

хвосты обогащения, флотационные хвосты - Портландцемент (производство клинке­ра), воздушная известь, минеральная ва­та, стекло, пигменты, керамический кир­пич, силикатный кирпич, заполнители для бетонов и т. д.

Отходы угледобычи и угле­обогащения:

коксохимических предпри­ятий углеобогатительных фабрик, шахтные негорелые породы - Пористый заполнитель для бетона, кера­мический кирпич, материалы для строи­тельства дорог

Гипсовые отходы химиче­ской промышленности: фос - фогипс, фторгипс, титано - гипс, борогипс, сульфогипс - Замена традиционного гипсового сырья

Отходы древесины и лесо­химии:

кора, пни, вершины, ветви, сучья, горбыль, стружки, щепа, опилки, лигнин, скоп и т. д.- Арболит, фибролит, ДВП, ДСП, столяр­ные плиты, опилкобетон, ксилолит, клее­ные изделия, щитовой паркет, дрань, лигноуглеводные древесные пластики, королит, блоки из сучков, плиты из цельной коры, выгорающие добавки, пластифицирующие добавки, отделоч­ные материалы, кровельный картон и т. д.

Отходы промышленности строительных материалов: цементная пыль, каменная крошка, кирпичный бой, бракованный старый бетон и т. д. - Портландцемент, заполнители для бетона, минеральный наполнитель, добавки, сме­шанные вяжущие вещества и т. д.

Пиритные огарки - Портландцемент (корректирующая добавка)

Электротермофосфатные шлаки - Портландцемент (компонент сырьевой смеси), ШПЦ, сульфастойкий ШПЦ, литой щебень, шлаковая пемза, стеновая керами­ка (компонент шихты)

Прочие отходы и вторич­ные ресурсы: стекольный бой и отходы стекла, ма­кулатура, тряпье, изно­шенные шины и т. д. - Стекло, наполнитель для фосфата, добавка при производстве стеновой керамики, по­ристый заполнитель для бетона, кровель­ный картон, изол, фольгоизол и т. д.

 

Б И Л Е Т № 7

Воздействие техногенного объекта на окружающую среду. Основные стадии проектирования. Что необходимо учитывать при применении сооружений мокрой очистки газов от пыли для обеспечения экологической безопасности воздушного бассейна?

Воздействие техногенного объекта на окружающую среду.Технический объект- объект, созданный человеком в процессе производственно хозяйственной деятельности, которой может являться потенциальным источником ареда, тех. Аварии или катастрофы, которые характеризуются причинением ущерба социальной, экономической и природной среде. Классификациятех.объектов по механизму причинения ущербов: вредные для здоровья в процессе эксплуатации ( опасность определяется уровнями длительного воздействия вредных факторов и сбросов, площадью и степенью загрязнения прилегающих к объекту территорий; потенциально опасные( ущерб наступает при кратковременном воздействии в случае аварии, опасность определяется уровнями поражающих факторов, формируются в случае аварии, площадью и степенью загрязнения прилегающих объекту территории). Воздействие: систематические (воздействие негативных факторов в норм.режиме); аварийные (нарушение норм. режима при эксплуатации). Примеры: выбросы в атм., сбросы в водную среду, загрязнение поверхностных почв, захоронение отходов(химические), энергетические(физические). Основные стадии проектирования. Проектирование – разработка, согласование и утверждение предпроектной и проектной документации (и других материалов: моделей, макетов), предназначенной для осуществления строительства предприятий, зданий и сооружений. Стадии проектирования: - Разработка предпроектной документации; - Разработка обоснования инвестиций в строительство (ОИС); - Разработка проектной документации (ПД); -Разработка рабочей документации (РД). Основная цель стадии ПД– подготовка комплекта ПД для утверждения соответствующими ведомствами и согласования в экспертных органах технико-экономических показателей и величины капитальных вложений в строительство объекта с целью последующей реализации ПД Основное содержание работ – детализация решений, принятых в ОИС, уточнение основных технико-экономических показателей, разработка мероприятий по ООС, уточненных с учетом проектных решений оценки воздействия, экономическая оценка ущербов, определение способов их компенсации. Состав разделов ПД: 1. Пояснительная записка; 2. Схема планировочной организации земельного участка; 3. Архитектурные решения; 4. Конструктивные и объемно-планировочные решения; 5. Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений 6. Проект организации строительства; 7. Проект организации работ по сносу или демонтажу объектов капитального строительства 8. Перечень мероприятий по охране окружающей среды; 9. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности; 10. Мероприятия по обеспечению доступа инвалидов; 11. Смета на строительство объектов капитального строительства; 12. Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами. Что необходимо учитывать при применении сооружений мокрой очистки газов от пыли для обеспечения экологической безопасности воздушного бассейна. Необходимо учитывать растворимость, реакционную способность (возможность образования взрывоопасных, коррозионно-активных веществ и вторичных загрязнителей), коррозионную активность компонентов загрязнителя и газа-носителя. Для твердых загрязнителей важны такжесмачиваемость, схватываемость, слипаемость, для жидких - смачиваемость, плотность, параметры фазовых переходов.

(вязкость, плотность газа) Захват капель газом может привести к уносу жидкости из скруббера в перегреватель, канал, вентилятор, дымовую трубу, а затем в атмосферу. Если не принять мер к отделению захваченной потоком жидкости то это может вызвать коррозию, эрозию, забивание повреждение вентиляторов и выбросы загрязнителя.

2.Приведите системы классификации твердых отходов по: видам, источникам, составу, опасности, токсичности, методам переработки. Сколько классов опасности отходов существует в природоохранной деятельности? Назовите их. Перечислите методы определения классов опасности отходов, дайте их краткую характеристику.

Приведите системы классификации твердых отходов по: видам, источникам, составу, опасности, токсичности, методам переработке.Источники: Отходы производства(остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства) Отходы потребления( изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа) Опасные отходы (отходы, которые в силу их реакционной способности или токсичности представляют непосредственную или потенциальную опасность). Состав: отходы органического природного происхождения; отходы минерального происхождения; отходы химического происхождения; отходы коммунальные (включая бытовые). Токсичные отходы – это отходы, содержащие загрязняющие вещества (ЗВ) в количествах, представляющих опасность для здоровья людей и окружающей среды. Они подразделяются на 5 классов опасности по воздействию на окружающую среду: 1-й класс – чрезвычайно опасные (ртутьсодержащие); 2-й класс – высокоопасные (аккумуляторные батареи); 3-й класс – умеренно опасные (отработанные масла); 4-й класс – малоопасные(нефтесодержащие отходы, ); 5-й класс – практически неопасные.Методы переработки: захоронение отходов на полигонах(сортировка мусора, земляная засыпка), естественные методы разложения ТБО (компостирование), термическая переработка ТБО (сжигание, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз). Перечислите методы определения классов опасности отходов, дайте их краткую характеристику. Класс опасности может устанавливаться двумя методами: расчетным, если известен состав отходов; экспериментальным, если состав неизвестен.Расчетный метод.Отнесение отхода к классу опасности расчетным методом осуществляется на основаниипоказателя его экологической опасности (К), рассчитанного по соотношению концентрациикомпонентов отхода с коэффициентами их экологической опасности (W).Перечень компонентов отхода и их количественное содержание могут быть установлены посоставу исходного сырья и технологическим процессам его переработки или по результатамколичественного химического анализа.Для определения коэффициента экологической опасности отхода по каждому компоненту отходаустанавливаются уровни их экологической опасности для различных природных сред в соответствии со спец.таб. Показатель опасности компонента отхода Кi - рассчитывается по формуле: Ki = Ci/Wi где Сi, - концентрация i-го компонента в отходе (мг/кг отхода); Wi - коэффициент экологической опасности i-того компонента отхода. Показатель экологической опасности отхода (К) представляет собой сумму показателей опасности отдельных компонентов.

Показатель экологической опасности отхода К рассчитывают по следующей формуле К = К1 + К2 + +Кп; Экспериментальный метод: определение показателей экотоксичности отхода иводно-миграционного показателя.В случае присутствия в составе отхода органических или биогенных веществ, проводится тест наустойчивость к биодеградации для решения вопроса о возможности отнесения отхода к классу меньшейопасности.Экотоксичность определяется методами биотестирования экстракта выщелачивания (воднойвытяжки). При определении показателя экотоксичности отхода применяется не менее двух тест-объектов изразных систематических групп (дафнии и инфузории, цериодафнии и бактерии или водоросли и т.п.). Заокончательный результат принимается токсичность, выявленная на тест-объекте, проявившем болеевысокую чувствительность к анализируемому отходу.Для подтверждения отнесения отхода к пятому классу опасности устанавливается показательэкотоксичности только экстракта выщелачивания отхода.

Для отнесения к классу опасности отходов, качественный и количественный состав которыхневозможной установить, устанавливается недействующее разведение водной вытяжки нагидробионтов в остром краткосрочном опыте с экспозицией, установленной применяемой методикойбиотестирования.

Проведите краткий анализ жизненного цикла полигона захоронения отходов. Что включают в себя мероприятия по рекультивации закрытых полигонов техногенных отходов. Расскажите об основных принципах выбора направления рекультивации полигонов, на что это влияет?

Проведите краткий анализ жизненного цикла полигона захоронения отходов.

Пассивный период. Фаза 0. Проведение инженерных изысканий на стадии обоснования инвестиций в строительство и выполнение оценки существующего состояния окружающей среды, в результате которой необходимо выявить: —характеристики состояния компонентов окружающей среды в районе предполагаемого размещения полигона; —виды, основные источники и интенсивность существующего техногенного воздействия в районе предполагаемого размещения полигона; — наличие природного геологического барьера, его протяженность, мощность и сорбционную емкость; —общую оценку пригодности территории для размещения полигона.Обмен вещества и энергии между природной и техногенной составляющими системы отсутствует.Окончание процесса обоснования инвестиций в строительство и проектирования. Начинается производство работ по возведению сооружений и технических систем полигона ТБО. На картах захоронения отходов устраивается защитный экран основания и технические системы сбора и обработки фильтрата.

Поступление вещества и энергии в техногенную составляющую системы не происходит. Обмен вещества и энергии между природной и техногенной составляющими системы практически отсутствует.Активныйпериод. Фаза I. а Начало производства работ по возведению сооружений и технических систем инженерной защиты, строительство карт захоронения отходов. Устраивается защитный экран основания и технические системы сбора и обработки фильтрата. Проводится подготовка основания под скважины сбора биогаза.Обмен вещества и энергии между природной и техногенной составляющими системы минимальны. Поступление вещества и энергии в техногенную составляющую системы не происходит. ФазаI.б Начало эксплуатации полигона. На этой фазе начинается заполнение карт отходами. Происходит начало (запуск) процессов биохимического разложения отходов.Заполнение карт отходами – это начало регулярного поступления вещества и энергии в техногенную составляющую ПТС. В толще отходов повышается температура, начинается процесс образования биогаза и фильтрата.Обратно в экосистему поступает энергия в виде тепла и биогаза.Защитные экраны основания полигона включаются в работу, задействованы все их функциональные элементы инженерной защиты.Длительность первой фазы определяется периодом наступления процесса активного метаногенеза, который оценивается в 2 – 5 лет от начала формирования аэробных условий. Фаза II. Период эксплуатации полигона. Карты заполняются отходами в соответствии с регламентом до проектной отметки. Устраиваются промежуточные изоляционные слои, а в случае необходимости временный защитный экран поверхности полигона для сбора биогаза и минимизации количества фильтрата.Фаза завершается достижением проектной высоты складирования отходов.Процессы обмена характеризуются максимальным поступлением вещества и энергии в техногенную составляющую геотехнической системы, и максимальным обратным поступлением тепловой энергии и биогаза в природную составляющую. В соответствии с действующими нормативными документами длительность второй фазы жизненного цикла определяется периодом эксплуатации полигона ТБО, который составляет не менее 15 лет. ФазаIIIа. Начало рекультивации полигона. Отходы принимаются только на незакрытых очередях карты. Начинается устройство постоянного защитного экрана поверхности на закрытых участках (очередях) полигона.Темпы поступления вещества и энергии в техногенную составляющую системы снижаются.Сохраняется максимальный обмен веществом и энергией между техногенной и природной составляющими геотехнической системы.ФазаIIIб. Прием отходов полностью прекращен. Проводятся работы по рекультивации. На оставшихся незакрытых участках устраивается защитный экран поверхности. Фаза завершается устройством защитного экрана и проведением рекультивации.Поступление вещества и энергии в техногенную составляющую ПТС «Полигон» окончено. Интенсивность поступление тепла и биогаза в природную составляющую системы сокращается. Длительность третьей фазы в зависимости от размеров полигона ТБО может составлять от 1 до 7 лет. Пассивныйпериод. Фаза IV. Полигон закрыт.Поступление вещества и энергии в техногенную составляющую ПТС отсутствует. Происходит доработка остаточного потенциала вещества и энергии, накопленного в период активной фазы ПТС «Полигон».Поступление вещества и энергии в природную часть геотехнической системы снижается.Завершение пассивного периода жизненного цикла характеризуется полной минерализацией отходов и формированием природно-техногенного грунтового массива. Длительность этой фазы зависит от мощности полигона ТБО (количества и состава размещенных отходов) и оценивается от 25 до 50 лет.На этой фазе жизненного цикла происходит отказ функциональной способности защитных элементов и систем полигона, что связано с исчерпанием долговечности строительных материалов. Защитную функцию начинают выполнять только глиняные экраны и природные геологические барьеры. ПТС постепенно становится полностью открытой, не регулируемой, контактирующей со всеми геосферами. Завершение жизненного цикла характеризуется образованием нового природно-техногенного ландшафта. Что включает в себя мероприятия по рекультивации закрытых полигонов техногенных отходов. Рекультивация полигона выполняется в два этапа: технический и биологический. Технический этап рекультивации включает исследования состояния свалочного грунта и его воздействия на окружающую природную среду, подготовку территории полигона (свалки) к последующему целевому использованию. К нему относятся: получение исчерпывающих данных о геологических, гидрогеологических, геофизических, ландшафтно-геохимических, газохимических и других условий участка размещения полигона (свалки); создание рекультивационного многофункционального покрытия, транспортировка. Для выработки решений по исключению влияния газохимического загрязнения атмосферы определяют состав и свойства образующегося биогаза, содержания органики, влажность и др. данные. С учетом полученных данных и анализа климатических и геологических условий расположения полигона составляется прогноз образования биогаза и выбирается метод дегазации и конструкция рекультивационного покрытия полигона. Биологический этап рекультивации включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования в народном хозяйстве. К нему относится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление нарушенных земель. Биологический этап осуществляется вслед за техническим этапом рекультивации.Работы по рекультивации закрытых полигонов составляют систему мероприятий, осуществляемых как в период эксплуатации, так и в процессе самого производства работ (Стабилизация тела полигона (завоз грунта для засыпки провалов и трещин, его планировка и создание откосов с необходимым углом наклона и т.д.).Сооружение системы дегазации для сбора свалочного газа.Создание системы сбора и удаления фильтрата и поверхностного стока.Создание многофункционального рекультивационного защитного экрана. Расскажите об основных принципах выбора направления рекультивации полигонов на что это влияет? Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое ис­пользование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемы для закрытых полигонов сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное и строительное направления рекультивации.ельскохозяйственное направление рекультивации закрытых полигонов осуществляют при расположении полигона в зоне землеполь­зования или иного сельскохозяйственного предприятия. При с/хнаправлении рекультивации выращивать овощи и фрукты, а также вести коллективное садоводство допускается через 10... 15 лет, а создавать сенокосно-пастбищные угодья — через 1...3 года после закрытия полигона.Лесохозяйственное—лесоразведение предусматривает создание и выращивание лесных культур мелиоративного, противоэрозионного, полезащит­ного, ландшафтно-озеленительного назначения через 2...3 года после закрытия свалки.Строительное направление рекультивации закрытых полигонов возможно только после вывоза строительного мусора. Строительство каких-либо закрытых помещений на территории закрытого полигона без вывоза свалочного грунта не допускается. При вывозе свалочного грунта жилищное строительство может быть разрешено только после проведения соответствующих санитарно-бактериологических исследований.

4.Эффективность использования живых организмов в биотехнологическом процессе зависит от параметров среды. Перечислите основные параметры и приведите примеры, подтверждающие эту зависимость.

Необходимо постоянное поддерживание влажности, питание (углерод, органогенные элементы – азот, фосфор, калий); определенная температура (мезофильный процесс – 25 – 45оС; термофильный - > 45оС); реакция среды. В течение всего периода процесс претерпевает четыре стадии изменения температуры: мезофильный (25 – 45оС); термофильный ( > 45оС); стабилизация – отстывание до температуры окружающей среды; созревание. Пример: термофильные микроорганизмы, растущие при 60–80° С; Ферменты, синтезируемые термофилами, характеризуются повышенной устойчивостью к нагреванию, некоторым окислителям, детергентам, органическим растворителям и другим неблагоприятным факторам. В то же время они мало активны при обычных температурах. Так, протеазы одного из представителей термофильных микроорганизмов при 20⁰ С в 100 раз менее активны, чем при 75⁰ С. Последнее является очень важным свойством для некоторых промышленных производств.

 

Б И Л Е Т № 9

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: