Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2011 в 21:25, курсовая работа
Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких разме-ров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.
Введение 2
1. Понятие об отходах и их классификация 3
2. Хранение отходов 5
2.1. Выбор места размещения хранилищ 6
2.2. Использование промышленных отходов в качестве заполнителя при рекультивации карьеров 8
2.3. Размещение радиоактивных отходов 9
2.4. Требования безопасности при организации хранилищ 9
3. Перспективные способы повышения экологической безопасности промышленности 11
4. Утилизация твердых отходов различного происхождения 12
4.1. Переработка отходов в высокотемпературной шахте 12
4.2. Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлака 12
4.3. Высокотемпературная переработка отходов в электротермическом реакторе 14
4.4. Огневая регенерация 16
4.5. Пиролиз промышленных отходов 16
4.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы 17
5. Утилизация жидких отходов 19
5.1. Механическая очистка сточных вод 19
5.2. Физико-химические методы очистки сточных вод 20
5.3. Биологическая очистка сточных вод 22
5.4. Термическая обработка осадков сточных вод 23
6. Очистка отходящих газов 25
7. Правила учета и оценки отходов 27
7.1. Разработка документации по обращению с отходами 27
7.1.1. Образование отходов 27
7.1.2. Сбор, накопление и размещение отходов 28
7.1.3. Перемещение отходов за пределы территории предприятия 28
7.1.4. Обезвреживание и использование отходов 29
7.2. Получение разрешительных документов на обращение с отходами 29
7.3. Паспортизация отходов 30
7.4. Подготовка, оформление и подписание договоров на передачу отходов с целью размещения, обезвреживания и использования 30
7.5. Процедуры учета отходов 31
7.5.1. Проведение инвентаризации источников образования отходов 31
7.5.2. Проведение инвентаризации объектов размещения отходов 32
7.5.3. Проведение инвентаризации объектов использования и обезвреживания отходов 32
Заключение 33
Список литературы 34
Приложение 1 36
Приложение 2 41
Приложение 3 45
Приложение 4 46
К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях, обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.
Подземные хранилища являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора и размещения отходов (в том числе и токсичных) промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений [31]. Размещение промышленных отходов в хранилищах может преследовать две цели – их последующее использование (хранение) и навечное захоронение.
Количество и мощность хранилищ определяются технико-экономическим обоснованием их строительства.
Подземные хранилища могут создаваться как самостоятельные предприятия или существовать совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном поле.
В соответствии с классификацией отходов (см. Приложение 2, Таблицы 1, 3, 4) представляется целесообразным рассмотреть необходимые требования к выбору места расположения хранилища, его проектированию, строительству и эксплуатации. При складировании нескольких типов отходов может возникнуть необходимость в размещении каждого из них в отдельной камере (выработке), если они не совместимы друг с другом. Кроме того, следует предусмотреть пути и механизмы доставки отходов, определить последовательность доставки в хранилище, разработать способы нейтрализации, если отходы токсичные, и мероприятия по уборке незапланированного просыпа и пролива отходов [31].
В общем виде подземное хранилище представляет собой сложное сооружение, состоящее из наземного и подземного комплексов и соединяющих их выработок, предназначенных для доставки отходов в хранилище, проветривания и проведения необходимых наблюдений за состоянием выработок и самих отходов.
Подземное
хранилище является дорогостоящим
сооружением, поэтому оно должно
быть ориентировано на прием отходов
I, II, III и, при необходимости, IV классов
опасности, перечень которых в каждом
конкретном случае согласовывается с
органами
и учреждениями санитарно-эпидемиологической
службы, заказчиком и разработчиком проекта
хранилища, а при размещении хранилища
на территории горнодобывающего предприятия
– с этим предприятием.
Твердые промышленные отходы IV класса в основе своей являются инертным и нетоксичным материалом. По согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы, гортехнадзора и администрацией горнодобывающего предприятия они могут размещаться в выработанном пространстве в качестве закладки или же при согласовании с учреждениями коммунальной службы могут вывозиться на полигоны складирования городских бытовых отходов и применяться в качестве изолирующего материала.
Размещение взрывоопасных отходов может представлять опасность при транспортировке, складировании и хранении. Для уменьшения опасности (до размещения отходов в хранилище) целесообразно предусматривать возможные мероприятия по переводу их из одного класса в другой: по переводу из взрывоопасных в невзрывоопасные, из самовозгорающихся в несамовоагорающиеся, из выделяющих при разложении вредные газы в не выделяющие их, из растворимых в воде в нерастворимые [31].
Перевод отходов из одной группы в другую необходимо производить на предприятиях в соответствии с имеющимся оборудованием и технологией. Для уменьшения объема отходов целесообразно, предусматривать обезвоживание или флегматизацию жидких и прессование твердых промышленных отходов на предприятиях – производителях отходов. Высвобождающуюся воду можно пустить в технологический процесс, уменьшив объем отходов и количество доставочных средств.
При малых объемах работ, а соответственно, и малом объеме отходов бывает технически и экономически нерационально обезвоживать и обезвреживать отходы на самом предприятии, выгоднее построить завод по обезвоживанию, обезвреживанию и прессованию отходов.
Помимо геологических формаций, являющихся безусловными изоляторами, для вывода токсичных отходов из биосферы могут использоваться и те толщи, заключенные в них, которые не являются проводниками вод и рассолов. Для этого и в тех, и в других толщах должны существовать природные или создаваться техногенные объекты, пригодные или предназначенные для этой цели.
Основными природными объектами, которые могут использоваться для вывода токсичных отходов из биосферы, являются пласты-коллекторы, освобождающиеся при отборе из них нефти и газа, а также располагающиеся на больших глубинах (5 и более км) толщи трещиноватых пород, сквозь которые не циркулируют воды и рассолы [13].
Возможность
использования природных
К основным техногенным объектам, пригодных при определенных условиях для использования с той же целью, относятся [13, 31]:
- выработанные пространства, образованные при добыче солесодержащих полезных ископаемых (каменной соли, калийных солей) как через скважины методом подземного выщелачивания, так и шахтным способом;
-
выработанные пространства, образованные
при шахтной добыче
- выработанные пространства, образованные при подземной выплавке серы и подземном сжигании угля с целью получения газа;
-
выработанные пространства, образованные
в нетрещиноватых породах
-
зоны разуплотнения,
-
конверсируемые военные объекты различного
назначения (ракетные шахты, подземные
склады и т.п.);
Во
всех геотектонических обстановках
неблагоприятные для
Хранилища жидких, пастообразных или растворимых в воде промышленных отходов следует размещать на участках со слабофильтрующими породами, характеризующимися коэффициентом фильтрации не более 10 см/с. При необходимости размещения отходов в более проницаемых грунтах в камерах хранилища следует предусматривать технические мероприятия по исключению проникновения отходов в подземные и грунтовые воды, а также по исключению воздействия на отходы грунтовых вод. В качестве таких мероприятий можно использовать тампонаж окружающих пород, создание гидроизоляционного слоя, возведение противофилътрационных завес и т.п. [31].
Для создания подземных хранилищ токсичных промышленных отходов не следует использовать выработанные пространства горных предприятий, расположенных в городах и рабочих поселках или непосредственно к ним примыкающих. Требования к местам спуска в подземное хранилище токсичных промышленных отходов и выхода вентиляционной струи, проходящей через такое хранилище (промплошадка), должны соответствовать «Санитарным правилам» и СНиПам для полигонов по захоронению токсичных промышленных отходов [34, 37].
Подземное захоронение ПО может быть организовано на различных глубинах и в различных гидродинамических зонах литосферы. Согласно этому хранилища подразделяются [31]:
- не неглубокие (близповерхностные) – в зоне аэрации и активного водообмена;
- среднеглубокие (промежуточной глубины) – ниже зоны активного водообмена, но не глубже 2000 м, в пределах пластовых температур до 50 – 70 °С;
- глубокие – на глубинах свыше 2000 м.
Для
обеспечения безопасного
из-за опасности загрязнения подземных
вод они должны размещаться в объеме геологических
тел с низкой гидравлической и диффузионной
проницаемостью (в глинах, туфах и т.п.)
и создаваться защитные сооружения (системы
дренажа, гидрозавес и т.п.).
Среднеглубокое захоронение целесообразно и эффективно в объеме мегаблоков кристаллического фундамента платформ. Наиболее оптимально создание такого рода хранилищ в пределах неглубоко залегающих (500-2000 м) депрессий с незначительной динамикой подземных вод.
Глубокое захоронение промышленных отходов может быть реализовано в разрезе кристаллических образований фундамента и в осадочных породах, перекрытых выдержанными толщами (глинами мощностью от 50 до 100 м и более, стратифицированными соляными толщами).
При добыче полезных ископаемых неизбежно образуется большое количество отработанных карьерных выемок, негативно влияющих на различные элементы природной среды: нарушение геоморфологии, гидрологического и гидрогеологического режимов, загрязнение подземных горизонтов, ландшафтные изменения (Таблица 1).
Таблица 1.
Классификация негативных воздействий на окружающую среду [32]
Объект воздействия |
Проявление |
Литосфера | Оползни, оплывание, эрозия склонов и основания выработки, интенсификация карста, просадка лессовых пород; истощение плодородного слоя; изменение микрорельефа; выветривание и обрушивание склонов. |
Гидросфера | Нарушение режима и загрязнение подземных вод и малых рек; оседание и провалы поверхности из-за суффозии; заболачивание почвогрунтов; подтопление территории и угнетение растительности. |
Атмосфера | Загрязнение воздуха карьерной пылью; возникновение застойных аэродинамических зон; изменение состава воздуха в ареале глубоких карьеров. |
Ландшафт | Усиление контрастности рельефа; овраго- и оползнеобразование; смещение пород на склонах; понижение поверхности в прикарьерном пространстве. |
Частичный возврат территории в безопасное хозяйственное пользование достигается путем выполаживания откосов, планировки днища, фитомелиорации и заполнением всего свободного пространства выемки карьера. Практически единственной альтернативой природным рекультивационным материалам (кондиционные и отвальные грунты) являются крупнотоннажные промышленные и/или бытовые отходы.
Опасность промышленных отходов предполагает их предварительное обезвреживание и обработку для снижения класса токсичности и перевод из одного класса опасности в другой, например из взрывоопасных в невзрывоопасные, из самовозгорающихся в несамовоагорающиеся и т. д.
При выборе отходов для рекультивации карьеров необходимо учитывать следующие факторы [32]:
-
Эколого-гигиенический –
-
Ресурсный – наличие
-
Реакционная способность –
- Инженерно-геологический – сходство отхода с природными материалами карьера.
Благодаря медленному протеканию физико-химических процессов происходит трансформация компонентов отходов. Присутствие растворителей и углеводородов приводит к набуханию полимеров, эмульсии и коллоиды которых пропитывают минеральную часть отходов. Гидролиз солей тяжелых металлов приводит к образованию малорастворимых оксидов и гидроксидов. Данные процессы интенсифицируются в результате экзотермических реакций и затрудненного оттока тепла. Содержание отходов в рекультивируемом карьере в течение 5 – 6 лет приводит к образованию почти однородной резиноподобной массы и достигается детоксикация отходов [32].
Сводная классификация видов работ по рекультивации карьеров с использованием предварительно подготовленных в зависимости от их целевого назначения отходов представлена в Приложении 4.
Таким образом, рекультивация карьеров неутилизируемыми промышленными отходами позволяет проблему их размещения с минимальным экологическим ущербом, при этом достигается уменьшение неблагоприятного воздействия со стороны техногенно нарушенных территорий.