Белов С.В. (ред.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 10.28. Установка термического обезвреживания токсичных промышленных

отходов (фирма «МАН» — ФРГ):

1 — разгрузка отходов; 2 — загрузка бочек; 3 — загрузка сыпучих отходов; 4 — печь с вращающим-

ся барабаном; 5— камера дожигания; 6 — котел-утилизатор; 7— электрофильтр; 8— скруббер

помощи роликовых транспортеров, жидкие отходы — насосами по

трубопроводам к форсункам-горелкам. Скорость дымовых газов в ба-

рабане 2 -ь 3 м/с, коэффициент избытка воздуха а = 2,2 н- 2,5, время

нахождения отходов в печи 0,5 т2ч.

В камере дожигания достигается полное окисление всех органи-

ческих загрязнений дымовых газов. В нижней части печи располага-

ется система мокрого золо-шлакоудаления. Для охлаждения выходя-

щих из камеры дожигания дымовых газов и утилизации теплоты сго-

рания отходов с целью выработки перегретого водяного пара устанав-

ливается котел-утилизатор. Система очистки дымовых газов, как

правило, состоит из очистки газов от пыли (циклон, электрофильтр)

и адсорбции токсичных газов (скруббер, орошаемый водным раство-

ром солей с добавлением щелочных компонентов).

Технологии переработки неорганических отходов основываются

на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных,

химических, биохимических процессах. В реальной технологии обез-

вреживания и утилизации токсичных отходов сочетаются различные

методы воздействия.

Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов

к переработке, лежащие в основе большинства технологических

11—Белов 321

Методы

Методы Методы Методы

Методы

измельчения сортировки агрегирования обогащения выделения

J | 1 | г

Дробление Грохочение Гранулирование Гравитационная Выщелачивание

сепарация

Помол Гидравлическая Таблетирование Пенная Растворение

классификация Брикетирование сепарация

Воздушная Высокотемпературная Магнитная Кристаллизация

классификация агломерация сепарация

Электрическая

сепарация

Рис. 10.29. Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов

к переработке

схем, представлены на рис. 10.29. Пример технологической схемы пе-

реработки аккумуляторного лома изображен на рис. 10.30.

Твердые бытовые отходы (ТБО). В мировой практике известно бо-

лее 20 методов переработки ТБО, которые по конечной цели делятся

на ликвидационные (в основе санитарно-экологические задачи) и ути-

Аккумуляторный лом

Раствор соды

Тдров

•ление

Молотковая

дробилка

>60 мм | Классификация

Грохот

Сепарация

<60 мм

Магнитная

фракция

Магнитный

сепаратор

Классификация

>1 мм

Грохот

< 1 мм

Гидросепаратор

Свинец

Сепарация

PbO, PbS0

Полимеры (ПВХ ПП )

Рис. 10.30. Технологическая схема переработки аккумуляторного лома

322

лизационные (использование вторичных ресурсов). Большинство этих

методов не нашли значительного распространения в связи с их техно-

логической сложностью и высокой себестоимостью переработки

ТБО.

Наибольшее практическое распространение получили следую-

щие методы:

— складирование на полигоне (свалке);

— сжигание;

— аэробное биотермическое компостирование;

— комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза).

Полигон ТБО — наиболее простое и дешевое сооружение, устраи-

ваемое в местах, где основанием могут служить глины и тяжелые

суглинки. Основная масса ТБО вывозится на такие полигоны (свал-

ки), которые являются источниками загрязнения почвы, грунтовых

вод и атмосферы, служат рассадником мух и крыс.

В государствах с жестким законодательством по охране окружаю-

щей среды ТБО либо сжигают, либо перерабатывают. К 2010 г. страны

ЕЭС предполагают запретить 100 %-е захоронение ТБО на полиго-

нах.

Самая серьезная проблема — это загрязнение грунтовых вод.

Вода с растворенными в ней загрязнителями называется фильтратом,

в котором, наряду с остатками разлагающейся органики, красителей

и другими химикатами, присутствует железо, ртуть, свинец, цинк и

другие металлы из ржавеющих консервных банок, разряженных бата-

реек и других электроприборов.

Вторая проблема — образование метана. У захороненного мусора

нет доступа к кислороду. Поэтому его разложение идет анаэробно, с

образованием биогаза, на 2/3 состоящего из легковоспламеняющего-

ся метана. Образуясь в толще захоронения отходов, он может распро-

страняться в земле горизонтально, проникая Р подвалы зданий, тон-

нели коммуникаций, накапливаться там и взрываться. Метан, рас-

пространяющийся вверх, отравляет корни, губит растительность в

местах захоронения отходов.

Реальная плата населения за захоронение ТБО на полигонах со-

ставляет от 30 до 50 руб. на человека в год и около 60 % этих средств

расходуется на транспортировку.

На рис. 10.31 представлена схема современного захоронения от-

ходов с системой защиты окружающей среды. Могильник располо-

жен на возвышенности, значительно выше уровня грунтовых вод.

Дно его изолировано уплотненным слоем глины, на котором нахо-

дится слой щебня для отвода фильтрата и метана. Один слой мусора

укладывается на другой, уплотняется, засыпается грунтом так, что

11*

323

Выгрузка Уплотнение Засыпка Система защиты

Рис. 10.31. Организация работ на современном полигоне ТБО

получается пирамидообразная насыпь, с которой стекает вода. Мо-

гильник окружен скважинами, с помощью которых ведется монито-

ринг загрязнения грунтовых вод.

По периметру всей территории полигона ТБО устраивается лег-

кое ограждение, осушительная траншея глубиной более 2 м или

вал высотой не более 2 м. Подробные гигиенические требования к

устройству и содержанию полигонов для ТБО сформулированы в

СанПиН 2.1.7.1038—01. Появился новый документ.

Мусоросжигательные заводы получили значительное распростра-

нение в странах с высокой плотностью населения и дефицитом сво-

бодных площадей (ФРГ, Япония, Швейцария и др.).

Теплота сгорания ТБО линейно зависит от массовой доли углеро-

да и водорода в них и сопоставима с торфом и бурыми углями. Так,

324

например, ТБО г. Москвы (Q = 7,23 МДж/кг) даже превосходят не-

которые сорта бурого угля. Таким образом, использование ТБО мож-

но рассматривать и с точки зрения энергосбережения, так как заводы

оснащены оборудованием для утилизации тепла. На мусоросжига-

тельные заводы возможен прием инфицированных отходов медицин-

ских учреждений.

На существующих мусоросжигающих заводах в печах с колоснико-

выми решетками при относительно низких температурах (600 * 800°С)

сгорает всего 70 4- 75 % составляющих ТБО. Несгоревшие остатки тре-

буют специального захоронения или обезвреживания.

Главный недостаток мусоросжигательных заводов — трудность

очистки от примесей отходящих в атмосферу газов, особенно от ди-

оксинов. Для снижения экологической опасности приходится преду-

сматривать вторую и третью ступени газоочистки, что еще больше

увеличивает капитальные затраты. Следует отметить, что на всех за-

водах производится извлечение в качестве вторичного сырья черного

металлолома.

В московском регионе с середины 70-х годов функционируют три

мусоросжигательных завода, в настоящее время они реконструиру-

ются и строятся еще четыре. Строительство заводов позволяет сбе-

речь сотни гектаров дорогих пригородных земель, занимаемых поли-

гонами, и сократить потребность в парке мусоровозов.

Высокая степень очистки дымовых газов полностью удовлетворя-

ет требованиям российских нормативов по содержанию вредных ве-

ществ. Это достигается за счет установки реактора, в котором активи-

рованный уголь улавливает диоксины, фураны и соединения тяже-

лых металлов; известковое молоко нейтрализует S0

, HF, НС1; кон-

центрация N0* существенно снижается за счет системы впрыска

карбамида; рукавный фильтр улавливает летучую золу.

Образующийся при сжигании ТБО шлак, зола и нерастворимые

соли кальция из реактора перерабатываются в строительные материа-

лы. Утилизация вырабатываемого тепла (30 т пара в час) позволяет

полностью обеспечить потребности завода в тепловой и электриче-

ской энергии, а их излишки передавать в городские электрические

сети.

Мусороперерабатывающие заводы, работающие по технологии

аэробного биотермического компостирования, эксплуатируются во

многих европейских странах, а также в крупных городах СНГ

(Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Тольятти, Минске,

Ташкенте и др.). При этой технологии ТБО обезвреживаются и пре-

вращаются в компост — органическое удобрение, используемое, на-

325

Рис. 10.32. Принципиальная технологическая схема

мусороперерабатывающего завода:

1 — грейферный кран; 2 — приемный бункер, оснащенный пластинчатым питателем; 3 — резерв-

ный бункер; 4 — пункт отбора утильных фракций; 5— биотермический барабан; 6— цилиндриче-

ский грохот для компоста; 7— подвесной конвейерный железоотделитель; 8 — крупный отсев;

9— сепаратор цветного металлолома; 10 — дробилка для доизмельчения компоста; 11— кон-

трольный грохот для компоста; 12— плужковый сбрасыватель; 13— бункер балласта; 14— наке-

тировочный пресс для металлолома; 15— склад черного металлолома; 16— штабеля компоста

пример, для городского озеленения или в качестве биотоплива для те-

плиц.

Завод работает по следующей технологии (рис. 10.32). Прибы-

вающие мусоровозы разгружаются в приемный бункер 2, оснащен-

ный пластинчатым питателем. Крупногабаритные предметы извле-

каются грейферным краном 7. Пластинчатый питатель перегружает

ТБО на ленточный транспортер, проходящий под электромагнитным

сепаратором — железоотделителем 7 и через посты ручного отбора

утильных фракций 4. На постах ручного отбора с транспортера отби-

раются бумага, картон, текстиль, полимерная пленка, пластиковые

бутылки, стекло, цветной металл. Отобранное вторсырье попадает на

вспомогательные конвейеры и далее к прессам 14 или свободному

326

складированию 15. Далее конвейер проходит в отделение биоперера-

ботки, где установлен биотермический вращающийся барабан Диа-

метром 4 м и длиной 36 или 60 м. Экспозиция в биобарабане около

двух суток при температуре 50 60°С. Биотермическое разложение

органического вещества происходит в результате жизнедеятельности

сапрофитных аэробных микроорганизмов с выделением тепла биохи-

мических реакций. Далее компостируемый материал поступает на спе-

циальное сито (грохот) 6, где компост разделяется на 2 потока: балласт

8 и просеянный компост. Компост направляется в дробилку 10 и вто-

ричный грохот 11. После измельчения и повторного грохочения ком-

пост направляется на площадку дозревания 16. Оставшийся балласт 13

подлежит либо использованию, либо захоронению на полигоне.

Комплексные заводы включают в себя технологические линии по

компостированию около 50 % влагосодержащих органических фрак-

ций, сжиганию 20 % сухих фракций и вторичному использованию

около 30 % ТБО. Такая технология может быть осуществлена только

при активном участии всего населения, когда первичная сортировка

ТБО ведется раздельно в специальные контейнеры для пищевых от-

ходов, стекла, полимеров, макулатуры и т. п.

Сравнительные экономические показатели различных техноло-

гий обезвреживания и утилизации ТБО в средней климатической

зоне при производительности 150 -г- 300 тыс. т/год представлены в

табл. 10.7.

Таблица 10.7. Удельные затраты различных технологий

обезвреживания ТБО, дол./т

Показатель

Технологический процесс

Показатель

Складиро-

вание на

полигонах

Сжигание с

утилизацией

тепла

Компости-

рование

Компости-

рова-

ние

+ сжи-

гание

Удельные капитальные вложе-

ния

Удельные эксплуатационные

затраты

10*50

3-5-4

400

-г-

500

32 -г-

150 ч-

200

- 26

280

-s-

350

30-32

10.3.2. Требования к пищевым продуктам

В соответствии с Федеральным законом «О качестве и безопас-

ности пищевых продуктов» от 2000 г. к пищевым относятся продукты

% натуральном или переработанном виде, употребляемые в пищу, бу-

тылированная питьевая вода и напитки, алкогольная продукция, же-

327

вательная резинка, а также пищевые и активные биологические до-

бавки.

Безопасность пищевых продуктов — состояние обоснованной уве-

ренности в том, что продукты при обычных условиях их использова-

ния не являются вредными и не представляют опасности для здоро-

вья нынешнего и будущих поколений.

Закон запрещает находиться в обороте пищевым продуктам, ко-

торые не имеют:

— документов изготовителя или поставщика о качестве и без-

опасности;

— установленных сроков годности, или сроки годности которых

истекли;

— не имеют маркировки, содержащей сведения, предусмотрен-

ные законом (пищевая ценность, условия хранения и др.).

Такие пищевые продукты признаются некачественными и опас-

ными, подлежат утилизации или уничтожаются. Утилизация продук-

тов — это использование их в целях, отличных от тех, для которых про-

дукты предназначены и в которых обычно используются. Возмож-

ность использования некачественных пищевых продуктов в качестве

корма животным согласовывается с ветеринарной службой РФ.

Новые пищевые продукты, изготовленные в России, подлежат го-

сударственной регистрации, а импортные — регистрации до их ввоза

на территорию РФ. Предназначенные для регистрации продукты

должны удовлетворять требованиям органолептических и физи-

ко-химических показателей, соответствовать нормативным требова-

ниям к допустимому содержанию химических (в том числе радиоак-

тивных), биологических веществ, микроорганизмов и других биоло-

гических организмов, представляющих опасность для здоровья.

Государственный надзор и контроль в области обеспечения без-

опасности пищевых продуктов осуществляется также над материала-

ми и изделиями, контактирующими с продуктами: упаковка, тара,

посуда, технологическое оборудование, приборы. Работники, свя-

занные с изготовлением и оборотом пищевых продуктов, занятые в

сфере общественного питания, проходят обязательные предвари-

тельные и периодические медицинские осмотры.

Безопасность пищевых продуктов в мировом сообществе призна-

на важнейшей задачей, от решения которой зависит развитие обще-

ства. С принятием Федерального закона ужесточен контроль за со-

держанием вредных веществ в пищевых продуктах. Особое внимание

уделяется наличию тяжелых (токсичных) металлов и нитратов в про-

дуктах массового употребления, таких как овощи, молочные продук-

328

ты, алкогольные и безалкогольные напитки, в которых важным со-

ставляющим компонентом является вода.

В результате газовых выбросов и гальванических стоков промыш-

ленных предприятий сильное загрязнение почв и грунтовых вод тя-

желыми металлами в совокупности с сернистым загрязнением при

сжигании каменного угля приводит к потере плодородия почв. Вдоль

оживленных автомагистралей в полосе до 300 м почва и все, что про-

израстает на ней, отравлено свинцом из-за использования в качестве

добавки к топливу тетраэтилсвинца. Сельскохозяйственные посадки

и выпас молочного скота в этой зоне не допустим. Ниже в качестве

примера приведены ПДК, мг/кг, токсичных металлов в соответствии

с «Гигиеническими требованиями к качеству и безопасности продо-

вольственного сырья и пищевых продуктов» СанПиН 2.3.2.560—96:

Продукт Химический элемент

РЬ Cd

Си Zn

Минеральная вода 0,1 0,01 0,1

0,005

1,0

5,0

Пиво

0,3 0,03 0,2

0,005

5,0

Нитраты — это соли азотной кислоты, которые накапливаются в

продуктах и воде при избыточном содержании в почве азотных удоб-

рений. К избытку нитратов наиболее чувствительны дети. При ост-

ром отравлении человека высоконитратными продуктами поражает-

ся желудочно-кишечный тракт, снижается артериальное давление,

учащается дыхание, появляется головная боль, потеря сознания,

кома. При хроническом воздействии нитратов — бронхит, артери-

альная гипертония, рак желудка, слабое физическое развитие эм-

брионов и грудных детей.

При хранении и кулинарной обработке содержание нитратов в

продуктах питания снижается. Так, к марту в овощах при хранении в

сухих, хорошо проветриваемых помещениях количество нитратов

уменьшается: в свекле — в 1,5 раза, моркови и капусте — в 3 раза, в

картофеле — в 4 раза. Малонитратные овощи в свежем виде хранятся

лучше. В соленых и маринованных овощах концентрация нитратов

снижается за счет перехода их в рассол. Более эффективное воздейст-

вие — горячая водная вытяжка (отваривание), извлекающая до 80 %

нитратов.

Проблема нитратов напрямую связана с низкой культурой земле-

делия — избыточное и неравномерное распределение азотных удоб-

рений по поверхности поля.

329

К наиболее распространенным пищевым добавкам относятся

консерванты и красители. На упаковке товара они должны обозна-

чаться буквой «Е» с соответствующим номером.

Консерванты — вещества, продлевающие срок хранения продук-

тов, защищающие их от порчи, вызванной микроорганизмами (бак-

терии, плесени, дрожжи).

Наиболее используемыми консервантами являются: поваренная

соль, этиловый спирт, уксусная (Е260), сернистая (Е220), сорбино-

вая (Е200), бензойная (Е210) кислоты и некоторые их соли, углекис-

лый газ (Е290), нитриты (Е249), низин (Е234). Сахар в концентрации

50 -г- 70 % также проявляет антимикробное, консервирующее действие.

Важнейшими консервантами в настоящее время являются сорби-

новая кислота и сорбат калия (Е202) — порошки белого цвета, хорошо

растворяемые в воде без запаха и вкуса. Их применение сберегает еже-

годно миллионы тонн продуктов питания (консервы, концентраты,

напитки, плодово-ягодные соки, хлебобулочные и кондитерские изде-

лия, зернистая икра, сыры, колбасы, молочные продукты), они приме-

няются также для обработки пищевых упаковочных материалов.

Некоторые виды импортных продуктов могут содержать опасные

консерванты, вызывающие:

— злокачественные опухоли — Е131, Е152, Е210, Е240, Е330,

Е447;

— заболевания печени и почек —Е171, Е173, Е320, Е321;

— заболевания желудочно-кишечного тракта —Е221, Е322,

Е339, Е405, Е463.

Красители в пищевой промышленности применяются для окра-

шивания кондитерских изделий, выпечки, мороженого и других мо-

лочных продуктов, безалкогольных и алкогольных напитков, сыров,

мясных и рыбных продуктов. Для придания необходимых оттенков

применяют как натуральные, так и синтетические красители. Боль-

шинство натуральных красителей, например, бета-каротин (Е160а),

антоцианин (Е163), куркума (Е100), карамель (Е150) и др. являются

безвредными для человека, но не очень стойкими под воздействием

физических и химических факторов. Синтетические красители обла-

дают значительными технологическими преимуществами по сравне-

нию с натуральными, дешевле дают яркие, легко воспроизводимые

стабильные цвета.

Все красители, применяемые отечественной пищевой промыш-

ленностью, разрешены для использования в соответствии с СанПиН

2.3.2.256—96, прошли гигиеническую экспертизу.

330