Роль биотехнологии и метода термообезвреживания отходов в охране окружающей среды

Экологическое назначение завода выражается в уменьшении вредного воздействия на окружающую среду твердых бытовых и промышленных отходов, образующихся в населенных пунктах. Это достигается за счет сокращения вывоза отходов на свалки, их термообезвреживания и применения малоотходной системы очистки дымовых газов. При этом уменьшается выброс вредных веществ в атмосферный воздух, водную среду и почву, сохраняются земельные ресурсы населенных пунктов.

Энергетическое назначение заключается в выработке тепла и электроэнергии для собственных нужд и сторонних потребителей с применением метода глубокой утилизации тепла. Использование отходов в качестве возобновляемого топлива на заводе, который является источником тепловой и электрической энергии, позволяет частично решать проблему обеспечения населенных пунктов топливом и электроэнергией.

Ресурсосберегающее назначение заключается в использовании ТБО для выработки тепла и электроэнергии, что сокращает использование природного топлива.

Образующуюся при термообезвреживании отходов золошлаковую смесь после раздельного извлечения из нее черных и цветных металлов предлагается использовать для производства шлакобетонных камней (бордюрные камни, тротуарные плиты и др.). Золошлаковая смесь может выводиться в виде остеклованных гранул, пригодных для применения в строительных изделиях для промышленного и гражданского строительства.

Прогнозируемые основные технико-экономические показатели заводов номинальной производительностью 50, 100 и 150 тыс. т/год приведены в таблице. Основные технико-экономические показатели заводов по переработке ТБО, твердых и жидких производственных отходов*

* Соотношение видов отходов зависит от условий конкретной площадки и определяется при составлении задания на проектирование.

** Программа выпуска строительных материалов зависит от количества древесных отходов, которые могут быть собраны на обслуживаемой территории.

*** Значения даны с учетом сетевых теплофикационных насосов.

Таким образом, проблема утилизации отходов в РФ может быть решена путём создания мусороперерабатывающих заводов, оснащённых специальными установками термического обезвреживания отходов и эффективными многоступенчатыми системами очистки дымовых газов. Поскольку сжигание отходов сопровождается образованием дымовых газов, в которых могут содержаться продукты неполного сгорания и термического разложения, большое значение имеет организация процесса дожигания органических горючих компонентов, содержащихся в дымовых газах [25, 26].

В последние годы всё больший интерес вызывает отечественный метод термообезвреживания отходов во вращающихся печах, где возможно совместное обезвреживание жидких, твёрдых, пастообразных, а также медицинских отходов. Разработанные вращающиеся печи оснащены вихревыми дожигателями дымовых газов [27-29]. Плазмотермические установки (печи) для переработки бытовых отходов производительностью от 250-300 кг/ч до 5-6 т/ч разработаны ООО «Огневая технология» в кооперации с Институтом теоретической и прикладной механики СО РАН, с Институтом теплофизики СО РАН и эксплуатируются в Республике Корея, в Китайской Народной Республике и в р.п. Коченево Новосибирской области [26-33]. Разработаны заводы с несколькими технологическими линиями: типоряд циклонных камерных печей для термической переработки жидких отходов производительностью 50-10 000 кг/ч [30, 32]; типоряд вихревых дожигателей газов производительностью от 50 до 30 000 м3/ч [28, 29], типоряд с вращающимися печами с производительностью обезвреживания 50, 100, 150 тыс. т отходов в год [32].

Библиографический список

1. Бакач Тибор. Охрана окружающей среды. - М.: Медицина, 1980. - 216 с.

2. Дювиньо П., ТангаМ. Биосфера и место в ней человека (экологические системы и биосфера. - М.: Прогресс, 1973. - 270 с.

3. Дажо Р. Основы экологии. - М.: Прогресс, 1975. - 416 с.

4. Телитченко М. М., Остроумов С. А. Введение в проблемы биохимической экологии: Биотехнология, сельское хозяйство, охрана среды. - М.: Наука, 1990. - 288 с.

5. Биогеохимические основы экологического нормирования / В. Н. Башкин, Е. В. Евстафьева, В. В. Снакин [и др.]. - М.: Наука, 1993. - 304 с.

6. Интеграционные проекты СО РАН. Вып. 7: Биоразнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование / отв. ред. В. К. Шумный, Ю. И. Шокин, Н. А. Колганов, А. М. Федотов; СО РАН, Ин-т цитологии и генетики [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СОРАН, 2006. - С. 6-35.

7. Заварзин Г. А. Антипод биосферы // Вестник РАН. - 2003. - Т. 73, № 7. - С. 627-636.

8. Микроартроподы, почвы, растительность в условиях пульсирующего увлажнения (на примере Карасукской равнины) / Л. Г. Гришина, С. К. Стебаева, Е. И. Лапшина [и др.]. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. - 166 с.

9. Мисейко Г. Н. Зооценозы разнотипных водных объектов Юга Западной Сибири: биоразнообразие, биопродуктивность, роль в системе экологического мониторинга / МСХ РФ, Зап.-Сиб. НИИ водных биоресурсов и аквакультуры. - Барнаул: Азбука, 2003. - 204 с.

10. Свириденко Б. Ф., Мамонтов Ю. С., Свириденко Т. В. Использование гидромакрофитов в комплексной оценке экологического состояния водных объектов Западно-Сибирской равнины: монография. - Омск: Амфора, 2011. - 231 с.

11. Интеграционные проекты СО РАН. Вып.38: Исследование природно-климатических процессов на территории Большого Васюганского болота / отв. ред. М. В. Кабанов [и др.]; СО РАН, Ин-т мониторинга климатических и экологических систем [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. - 243 с.

12. Харанжевская Ю. А. Подземный сток и геоэкологическое состояние заболоченных территорий центральной части Обь-Иртышского междуречья. - Томск: Изд-во НТЛ, 2013. - 176 с.

13. Пархоменко Н. А., Ермохин Ю. И. Агроэкологическая оценка действия тяжелых металлов в системе почва - растение вдоль автомагистралей в условиях лесостепи Западной Сибири: монография. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 112 с.

14. Зеркаль С. М, Рапута В. Ф., Ярославцева Т. В. Модели газоаэрозольного мониторинга и их использование при экологической экспертизе загрязнения территорий Западной Сибири: монография/Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2012. - 140 с.

15. Комплексное применение пробиотиков и иммуномодуляторов для получения в птицеводстве экологически чистых продуктов питания / Г. А. Ноздрин, Ю. С. Аликин, В. Ф. Подгорный [и др.]. // Адаптация, здоровье и продуктивность животных: сб. докл. Сиб. межрегион. науч.- практ. конф., Новосибирск, 22-23 мая 2008 г. - Новосибирск, 2008. - С. 164-169.

16. Комплексные препараты биологически активных веществ для профилактики и лечения инфекционной патологии птиц / Ю. С. Аликин, В. И. Смоленский, В. Ф. Подгорный [и др.]. // Материалы II Междунар. вет. конгр. VIII Междунар. вет. конгр. по птицеводству, Москва, 19-22 апр. 2012 г. - М., 2012. - С. 116-122.

17. Ягодин Г. А., Пуртова Е.Е. Устойчивое развитие: человек и биосфера. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2013. - 109 с.

18. Ильин И. В., Иванов А. В. Введение в глобальную экологию: учеб. пособие. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009. - С. 99-107.

19. Шубов Л. Я., Борисова О. Н., Доронкина И. Г. Стратегия оптимизации комплексного управления твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации // Экология промышленного производства: межотрасл. науч.-практ. журн. - М., 2017. - № 4. - С. 16-25.

20. Гальперин А.М., Фёрстер В., Шеф Х. - Ю. Техногенные массивы и охрана природных ресурсов: учеб. пособие для вузов: в 2 т. Т. 2: Старые техногенные нагрузки и наземные свалки. - М.: Изд-во Моск. гос. горн. ун-та, 2006. - 259 с.

21. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений / О. Н. Логинов, Н. Н. Силищев, Т. В. Бойко, Н. Ф. Галимзянова. - Уфа: Реактив, 2000. - 100 с.

22. Сваровская Л. И., Алтунина Л. К. Активность почвенной микрофлоры в условиях нефтяных загрязнений // Экологический вестник России (ЭВР). - 2017. - № 9. - С. 26-30.

23. Ксенофонтов Б. С. Охрана окружающей среды: биотехнологические основы: учеб. пособие. - М.: ФОРУМ.; ИНФРА-М, 2016. - 200 с.

24. Региональные аспекты и перспективы применения наилучших доступных технологий на полуострове Ямал: обзор. информ. / Н. Б. Пыстина, Н. В. Попадько, Б. О. Будников [и др.]. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2017. - 128 с.

25. Багрянцев Г. И. Дожигание дымовых газов как метод решения экологических проблем мусоросжигательных заводов // Очистка и обезвреживание дымовых газов из установок, сжигающих отходы и мусор: сб. науч.-техн. работ Ин-та теплофизики СО РАН. - Новосибирск, 1999. - С. 54-90.

26. Проблемы переработки и обезвреживания твердых бытовых и горючих промышленных отходов в городах Сибири / Г. И. Багрянцев, В. М. Малахов [и др.]. // Архитектура и строительство Сибири. - 2004. - № 1-2 (26-29). - С. 32-35.

27. Плазмотермическая переработка отходов / В. П. Лукашов, С. П. Ващенко, Г. И. Багрянцев, Х. С. Пак // Экология и промышленность России (ЭКИП). - 2005. - № 11. - С. 4-9.

28. А.с. № 1375905 СССР. Устройство для термического обезвреживания сбросных газов / Г. И. Багрянцев, И. А. Квашнин, Л. П. Рябов, В. Е. Черников // БИ. - 1988. - № 7.

29. А.с. № 1702100 СССР. Терморегенерационная установка для обезвреживания сбросных газов / Г. И. Багрянцев, И. А. Квашнин, В. Е. Черников // БИ. - 1991. - № 48.

30. А.с. № 1465677 СССР. Способ термического обезвреживания жидких отходов / Г. И. Багрянцев // БИ. - 1989. - № 10.

31. А.с. № 1545026 СССР. Способ термического обезвреживания жидких отходов / Г. И. Багрянцев, Л. А. Постникова // БИ. - 1990. - № 7.

32. Патент № 2012840 РФ. Способ термического обезвреживания жидких отходов / Г. И. Багрянцев, Р. В. Котлярова, В. Е. Черников // БИ. - 1994. - № 9.

33. Патент № 2460015 РФ. Способ плазмотермической переработки твердых отходов / Г. И. Багрянцев // БИ. - 2010. - № 24.

REFERENCES

1. Bakach Tibor. Ohrana okruzhayushchej sredy. - M.: Medicina, 1980. - 216 s.

2. Dyuvin'o P., Tanga M. Biosfera i mesto v nej cheloveka (ekologicheskie sistemy i biosfera. - M.: Progress, 1973. - 270 s.

3. Dazho R. Osnovy ekologii. - M.: Progress, 1975. - 416 s.

4. Telitchenko M. M., Ostroumov S.A. Vvedenie v problemy biohimicheskoj ekologii: Biotekhnologiya, sel'skoe hozyajstvo, ohrana sredy. - M.: Nauka, 1990. - 288 s.

5. Biogeohimicheskie osnovy ekologicheskogo normirovaniya / V N. Bashkin, E. V Evstaf'eva, V. V Snakin [i dr.]. - M.: Nauka, 1993. - 304 s.

6. Integracionnye proekty SO RAN. Vyp. 7: Bioraznoobrazie i dinamika ekosistem: informacionnye tekhnologii i modelirovanie / otv. red. VK. SHumnyj, YU.I. SHokin, N. A. Kolganov, A. M. Fedotov; SO RAN, In-t citologii i genetiki [i dr.]. - Novosibirsk: Izd-vo SORAN, 2006. - S. 6-35.

7. Zavarzin G. A. Antipod biosfery // Vestnik RAN. - 2003. - T. 73, № 7. - S. 627-636.

8. Mikroartropody, pochvy, rastitel'nost» v usloviyah pul'siruyushchego uvlazhneniya (na primere Karasukskoj ravniny) / L. G. Grishina, S. K. Stebaeva, E. I. Lapshina [i dr.]. - Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie, 1991. - 166 s.

9. Misejko G. N. Zoocenozy raznotipnyh vodnyh ob”ektovYUga Zapadnoj Sibiri: bioraznoobrazie, bioproduktivnost», rol» v sisteme ekologicheskogo monitoringa / MSKH RF, Zap. - Sib. NII vodnyh bioresursov i akvakul'tury. - Barnaul: Azbuka, 2003. - 204 s.

10. Sviridenko B. F., Mamontov YU.S., Sviridenko T. V. Ispol'zovanie gidromakrofitov v kompleksnoj ocenke ekologicheskogo sostoyaniya vodnyh ob”ektov Zapadno-Sibirskoj ravniny: monografiya. - Omsk: Amfora, 2011. - 231 s.

11. Integracionnye proekty SO RAN. Vyp.38: Issledovanie prirodno-klimaticheskih processov na territorii Bol'shogo Vasyuganskogo bolota / otv. red. M. V. Kabanov [i dr.]; SO RAN, In-t monitoringa klimaticheskih i ekologicheskih sistem [i dr.]. - Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2012. - 243 s.

12. Haranzhevskaya YU.A. Podzemnyj stok i geoekologicheskoe sostoyanie zabolochennyh territorij central'noj chasti Ob'-Irtyshskogo mezhdurech'ya. - Tomsk: Izd-vo NTL, 2013. - 176 s.

13. Parhomenko N.A., Ermohin YU.I. Agroekologicheskaya ocenka dejstviya tyazhelyh metallov v sisteme pochva - rastenie vdol» avtomagistralej v usloviyah lesostepi Zapadnoj Sibiri: monografiya. - Omsk: Izd-vo FGOU VPO OmGAU, 2005. - 112 s.

14. Zerkal» S.M., Raputa V. F., YAroslavceva T. V. Modeli gazoaerozol'nogo monitoringa i ih ispol'zovanie pri ekologicheskoj ekspertize zagryazneniya territorij Zapadnoj Sibiri: monografiya/Novosib. gos. arhitektur. - stroit. un-t (Sibstrin). - Novosibirsk: NGASU (Sibstrin), 2012. - 140 s.

15. Kompleksnoe primenenie probiotikov i immunomodulyatorov dlya polucheniya v pticevodstve ekologicheski chistyh produktov pitaniya / G. A. Nozdrin, YU.S. Alikin, V. F. Podgornyj [i dr.]. // Adaptaciya, zdorov'e i produktivnost» zhivotnyh: sb. dokl. Sib. mezhregion. nauch. - prakt. konf., Novosibirsk, 22-23 maya 2008 g. - Novosibirsk, 2008. - S. 164-169.

16. Kompleksnye preparaty biologicheski aktivnyh veshchestv dlya profilaktiki i lecheniya infekcionnoj patologii ptic / YU.S. Alikin, V. I. Smolenskij, V. F. Podgornyj [i dr.]. // Materialy II Mezhdunar. vet. kongr. VIII Mezhdunar. vet. kongr. po pticevodstvu, Moskva, 19-22 apr. 2012 g. - M., 2012. - S. 116-122.

17. YAgodin G.A., Purtova E. E. Ustojchivoe razvitie: chelovek i biosfera. - M.: Binom. Laboratoriya znanij, 2013. - 109 s.

18. Il'in I.V, Ivanov A. V Vvedenie v global'nuyu ekologiyu: ucheb. posobie. - M.: Izd-vo Mosk. un-ta, 2009. - S. 99-107.

19. SHubov L.YA., Borisova O. N., Doronkina I. G. Strategiya optimizacii kompleksnogo upravleniya tverdymi bytovymi othodami v Rossijskoj Federacii // Ekologiya promyshlennogo proizvodstva: mezhotrasl. nauch. - prakt. zhurn. - M., 2017. - № 4. - S. 16-25.

20. Gal'perin A.M., Fyorster V, SHef H. - YU. Tekhnogennye massivy i ohrana prirodnyh resursov: ucheb. posobie dlya vuzov: v 2 t. T. 2: Starye tekhnogennye nagruzki i nazemnye svalki. - M.: Izd-vo Mosk. gos. gorn. un-ta, 2006. - 259 s.

21. Biotekhnologicheskie metody ochistki okruzhayushchej sredy ot tekhnogennyh zagryaznenij / O. N. Loginov, N. N. Silishchev, T. V Bojko, N. F. Galimzyanova. - Ufa: Reaktiv, 2000. - 100 s.

22. Svarovskaya L. I., Altunina L. K. Aktivnost» pochvennoj mikroflory v usloviyah neftyanyh zagryaznenij // Ekologicheskij vestnik Rossii (EVR). - 2017. - № 9. - S. 26-30.

23. Ksenofontov B. S. Ohrana okruzhayushchej sredy: biotekhnologicheskie osnovy: ucheb. posobie. - M.: FORUM.; INFRA-M, 2016. - 200 s.

24. Regional'nye aspekty i perspektivy primeneniya nailuchshih dostupnyh tekhnologij na poluostrove YAmal: obzor. inform. / N. B. Pystina, N. V Popad'ko, B. O. Budnikov [i dr.]. - M.: Gazprom VNIIGAZ, 2017. - 128 s.

25. Bagryancev G. I. Dozhiganie dymovyh gazov kak metod resheniya ekologicheskih problem musoroszhigatel'nyh zavodov // Ochistka i obezvrezhivanie dymovyh gazov iz ustanovok, szhigayushchih othody i musor: sb. nauch. - tekhn. rabot In-ta teplofiziki SO RAN. - Novosibirsk, 1999. - S. 54-90.

26. Problemy pererabotki i obezvrezhivaniya tverdyh bytovyh i goryuchih promyshlennyh othodov v gorodah Sibiri / G. I. Bagryancev, V. M. Malahov [i dr.]. // Arhitektura i stroitel'stvo Sibiri. - 2004. - № 1-2 (26-29). - S. 32-35.

27. Plazmotermicheskaya pererabotka othodov / V. P. Lukashov, S. P. Vashchenko, G. I. Bagryancev, H. S. Pak // Ekologiya i promyshlennost» Rossii (EKIP). - 2005. - № 11. - S. 4-9.

28. A.s. № 1375905 SSSR. Ustrojstvo dlya termicheskogo obezvrezhivaniya sbrosnyh gazov / G. I. Bagryancev, I. A. Kvashnin, L. P. Ryabov, VE. CHernikov // BI. - 1988. - № 7.

29. A.s. № 1702100 SSSR. Termoregeneracionnaya ustanovka dlya obezvrezhivaniya sbrosnyh gazov / G. I. Bagryancev, I.A. Kvashnin, V.E. CHernikov // BI. - 1991. - № 48.

30. A.s. № 1465677 SSSR. Sposob termicheskogo obezvrezhivaniya zhidkih othodov / G. I. Bagryancev // BI. - 1989. - № 10.

31. A.s. № 1545026 SSSR. Sposob termicheskogo obezvrezhivaniya zhidkih othodov / G. I. Bagryancev, L. A. Postnikova // BI. - 1990. - № 7.

32. Patent № 2012840 RF. Sposob termicheskogo obezvrezhivaniya zhidkih othodov / G. I. Bagryancev, R. V Kotlyarova, V.E. CHernikov // BI. - 1994. - № 9.

33. Patent № 2460015 RF. Sposob plazmotermicheskoj pererabotki tverdyh othodov /G. I. Bagryancev // BI. - 2010. - № 24.

Размещено на Allbest.ru