Классификация отходов пластмасс

1. Отходы производства

Источник образования

- Промышленность, производящая пластмассы (Однородность – Однотипные, Загрязненность – Незагрязненные, Вид и форма - Порошок,гранулят, агломерат, Примеры - Техотходы, образующ. При отработке режима; корки образующ. На стенках реакторов и фильтров; некондиционные (по молекулярной массе) полимеры;азцы пластмасс после физ.-хим. Испытаний).

- Промышленность, перерабатывающая пластмассы и обрабатывающая изделия из пластмасс (Однородность - Однотипные и комбинированные, Загрязненность – Незагрязненные, Вид и форма - Куски разных размеров, пленка, полотно, ленты, куски вспененных материалов, Примеры - Техотходы, образующиеся при отработке режима, литниковые отходы, брак).

2. Отходы потребления

Источник образования

- Отходы производственного потребления (Однородность - Однотипные и комбинированные, содержат инородные тела, Загрязненность – Загрязненные, Вид и форма - Изделия, пленка, куски, Примеры - Пленочные материалы с/х назначения, детали машин, приборы).

- Городское хоз-во – 50% всех пластмассовых отходов (Однородность- Однотипные смешанные комбинированные поврежденные содержат инородные тела, Загрязненность – Загрязненные, Вид и форма- Изделия пленка куски, Примеры- Пластмассовая посуда тара и упаковка детали бытовой техники автолом).

Классифицируют отходы термопластов в основном по технологическим критериям, позволяющим делать заключение о возможностях вто­ричного использования отходов. Ктакого рода критериям относятся ис­точник образования отходов пластмасс (отходы производства или по­требления), а также их принципиальные характеристики: загрязнен­ность, тип, вид и форма.

Подготовка пластмасс к переработке

Основные операции технологического процесса подготовки отходов пластмасс к переработке:

- Дробление. Для дробления пластмассовых отходов применяют ленточные и дисковые пилы, роторно-ножевые дробилки; для получения порошкообразного материала используют мельницы тонкого помола.

- Уплотнение отходов пластмасс. Отходы пластмасс отличаются малой плотностью и, как правило, требуют уплотнения перед отправкой потребителю. Уплотнение пластмассовых отходов как вторсырья значительно снижает затраты на их транспортировку и хранение.Для уплотнения крупнокускового материала используют пакетиро­вочное прессование с получением пакетов и их автоматической обвяз­кой проволокой, веревкой и т.п.

- Промывка и обезвоживание пластмасс. Все отходы пластмасс, поступающие на переработку из сферы потребления, подлежат очистке. После измельчения отходов пластмасс обычно производится их окончательная промывка, например, с использованием барабанных грохотов. Промывка полиэтиленовой пленки часто производится в не­сколько стадий. Первая стадия очистки осуществляется в процессе мо­крого измельчения в ножевой дробилке, вторая стадия - на вибрацион­ном лотке, третья - в осадительной емкости, где отделяются тяжелые примеси, и четвертая - на дренажных лотках, откуда измельченные от­ходы поступают в сушилку центробежного типа, а затем из накопитель­ной емкости - в установку для агломерации.

-Обогащение отходов пластмасс. Все известные методы обогащения пластмассовых отходов можно условно разделить на две группы: методы, связанные с изменением агрегатного состояния пластмасс в процессе сепарации и методы, не связанные с таким изменением.Методы, основанные на сепарации расплавленных пластмассовых отходов.В основном эти методы базируются на использовании фильтровальных устройств, соединенных непосредственно с экструдером.

- Гранулирование. Для придания пластмассовым отходам формы гранул (зерен) их подвергают гранулированию в экструдерах (чаще всего в шнековых или червячных).Экструзия полимеров в экструдере заключается в непрерывном выдавливании размягченного материала через отверстия определенного сечения

При переработке смешанных отходов пластмасс предпочтение мо­жет быть отдано таким методам переработки, как пиролиз, гидролиз, а также гидрирование, крекинг и газификация.

28 Переработка резинотехнических отходов. Область применения продуктов переработки резиноотходов. Физические и химические методы переработки, технология.

Основным, наиболее массовым видом от­ходов общественного потребления являются амортизированные шины. Изношенные шины представляют собой самую крупнотоннажную продукцию полимеросодержащих отходов, практически не подверженных природному разложению. Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды:

-шины не подвергаются биологическому разложению;

-шины огнеопасны и, в случае возгорания, погасить их достаточно сложно;

-при складировании они являются идеальным местом размножения грызунов, кровососущих насекомых и служат источником инфекционных заболеваний.

В результате переработки автомобильных шин получаются следующие ценные продукты:

. Альтернативное жидкое топливо по своим техническим характеристикам соответствующее топочному мазуту марки М40 – 40 – 50% от массы загрузки.

. Пирокарбон (техническая сажа) – 45 – 35 %.

. Газообразные углеводороды – 6 – 5%.

. Металл (лом) – 9 – 10%.

Главным направлением использования продуктов переработки резиновых отходов является возможность использования их в качестве исходного сырья для резиновой промышленности, промышленности нефтеоргсинтеза, в дорожном строительстве для производства битумных эмульсий и мастик.

В настоящее время, все известные методы переработки шин можно разделить на две группы:

1. Физический метод переработки шин

2. Химический метод переработки шин

Физические методы переработки резиновых отходов

1. Механические методы измельчения в эластичном состоянии

Переработка шин осуществляется в 4 этапа:

- Дробление. На данном этапе шины последовательно измельчаются шредерами на куски размером 12-14 мм для отбора основного количества стали и дальнейшей грануляции.

- Грануляция. На данном этапе куски шин последовательно измельчаются грануляторами на гранулы размером 0-4 мм для полного отбора частиц стали и текстиля и получения чистой резиновой крошки.

- Сепарация. На данном этапе последовательно магнитным и воздушными вибросепараторами производится отбор частиц стали и текстиля из резиновой крошки.

- Сортировка. На данном этапе с помощью вибростолов последовательно производится сортировка резиновой крошки на требуемые размеры - 0-4 мм. Размеры частиц крошки регулируются размерами сит, установленных на вибростолах.

2.Бародеструкционные технологии измельчения

Бародеструкционнаятехнология основана на явлении "псевдоожижения" резины при высоких давлениях и истечении ее через отверстия специальной камеры. Резина и текстильный корд при этом отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резино-тканевой крошки, которая подвергается дальнейшей переработке: доизмельчению и сепарации.

3. Методы измельчения резиносодержащих отходов после их охлаждения

Предлагаемая технология измельчения шин для получения из нихрезиновой крошки делится на два этапа:

- измельчение в эластичном состоянии

- измельчение когда резина находится в псевдохрупком состоянии после охлаждения

Техпроцесс.

- Изношенные автомобильные шины подаются в машину для удаления бортовых колец.

- После этого шины поступают в шинорез и далее в ножевую роторную дробилку.

- Затем следует магнитный сепаратор и аэросепаратор.

- Для охлаждения порезанные и предварительно очищенные куски резины подаются в холодильную камеру

Химические методы переработки

Термические методы переработки резиносодержащих отходов

Наиболее экономически выгодной технологией утилизация изношенных автошин является пиролиз. При пиролизе образуются такие продукты, как: пиролитическое масло, технический углерод, металлический лом и углеводородный газ. Эффективность такого технологического процесса обусловлена тем, что с его помощью можно утилизировать значительное количество любых видов отходов резины, а полученные продукты использовать в различных отраслях промышленности: как сырье для производства топлива, резины и типографской краски, асфальта и антикоррозийных покрытий и проч.

Технология условно делится на три этапа:

- поступающие со склада шины подаются на участок подготовки шин, где они моются и очищаются от посторонних включений;

- шины по конвейеру поступают на установку высокотемпературного разложения, содержащую: загрузочный блок, высокотемпературный реактор, блок выгрузки твердых продуктов, приемные емкости для жидких продуктов, печь для нагрева высокотемпературного теплоносителя;

- первичная переработка синтетической нефти.

29.Обращение с радиоактивными отходами. Общая обстановка по проблеме. Классификация РАО.

Радиоактивные отходы - не предназначенные для дальнейшего использования вещества в любом агрегатном состоянии, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные действующими Правилами и Нормами.

Обращение с радиоактивными отходами базируется на следующих основных принципах:

Принцип радиационной безопасности человека предусматривает:

- приоритет охраны жизни и здоровья человека.

- защиту будущих поколений людей на уровне, соответствующем нормам и требованиям радиационной безопасности современного человека.

Принцип охраны окружающей среды включает:

- ограничение до допустимого уровня поступления радиоактивных и токсичных веществ в окружающую среду с выбросами, сбросами и в результате миграции радионуклидов.

- поддержание требуемого качества окружающей среды и предотвращение ее деградации;

- ограничение техногенного использования природных ресурсов и негативных последствий такого использования.

Принцип радиационной безопасности человека и охраны окружающей среды за пределами Российской Федерации предусматривает:

- обеспечение радиационной безопасности человека и охрану окружающей среды за пределами границ Российской

- предоставление и обмен информацией о радиационном загрязнении в результате поступления радионуклидов в окружающую среду.

Принцип ответственности перед будущими поколениями предусматри­вает:

- сведение к минимуму ограничений в жизнедеятельности будущих поколений при обеспечении безопасности на всех стадиях обращения с РАО достигнутым уровнем развития науки, техники и экономическими возможностями:

- долговременную безопасность изоляции РАО вне зависимости от активного мониторинга и других форм контроля после завершения функционирования контрольно-наблюдательных систем.

Принцип культуры безопасности предусматривает соблюдение культуры безопасности за счет мероприятий организационно-технического, информационно­го характера и психофизиологической подготовки, включая: личную ответствен­ность, самодисциплину, теоретическую подготовку и обучение, информирован­ность и доступ к информации по анализу ошибок.

Принцип поэтапной реализации технологических стадий обращения с РАО.

Стадии обращения с РАО включают:

- сбор и сортировку отходов;

- кондиционирование отходов (переработка и упаковка радиоактивных отходов);

- временное хранение кондиционированных РАО;

- транспортировку кондиционированных отходов;

- окончательное удаление (захоронение) отходов.

Принцип многокритериальной оптимизации технических решений на всех стадиях обращения с РАОпредусматривает обязательную проработку аль­тернативных вариантов и предложений с обоснованием оптимального решения при:

- минимизации радиационного воздействия;

- минимизации материальных затрат с учётом социальных и других аспектов; выборе прогрессивных технологических и технических решений.

Принцип системного подхода предусматривает:

- разработку и выбор взаимоувязанных технических решений отдельных стадий, подчиненных основной цели обращения с РАО;

- выбор технических решений на каждом этапе, не противоречащих оптимальным решениям всей системы обращения с РАО в целом.

Принцип глубоко-эшелонированной защиты человека и окружающей сре­ды от радиационного и токсического воздействия РАО предусматривает:

- создание и использование инженерных и естественных барьеров для защиты от ионизирующих излучений и на пути распространения радиоактивных веществ в окружающую среду, таких как:

- физико-химическая форма отходов;

- упаковка отходов;

- инженерные сооружения и оборудование;

- геологическая формация и объекты окружающей природной среды;

- обеспечение эффективности изоляции РАО совокупностью защитных свойств барьеров с учетом функционального назначения каждого из них;

- сохранение эффективности изоляции РАО барьерами в нормальных условиях и в аварийных ситуациях.

Принцип мониторинга окружающей средывключает наблюдение, оценку и прогноз состояния объектов окружающей среды для разработки мероприятий по обеспечению радиационной защиты населения и управлению качеством окружаю­щей среды.

Принцип информационной открытостипредусматривает предоставление информации о безопасности обращения с РАО средствам массовой информации, общественным организациям и населению.

Классификация РАО

По агрегатному состоянию РАО подразделяются на:

- жидкие,

- твердые

- газообразные.

30.Основные принципы обращения с РАО.

Принцип радиационной безопасности человека предусматривает:

- приоритет охраны жизни и здоровья человека.

- защиту будущих поколений людей на уровне, соответствующем нормам и требованиям радиационной безопасности современного человека.

Принцип охраны окружающей среды включает:

- ограничение до допустимого уровня поступления радиоактивных и токсичных веществ в окружающую среду с выбросами, сбросами и в результате миграции радионуклидов.

- поддержание требуемого качества окружающей среды и предотвращение ее деградации;

- ограничение техногенного использования природных ресурсов и негативных последствий такого использования.

Принцип радиационной безопасности человека и охраны окружающей среды за пределами Российской Федерации предусматривает:

- обеспечение радиационной безопасности человека и охрану окружающей среды за пределами границ Российской

- предоставление и обмен информацией о радиационном загрязнении в результате поступления радионуклидов в окружающую среду.

Принцип ответственности перед будущими поколениями предусматри­вает:

- сведение к минимуму ограничений в жизнедеятельности будущих поколений при обеспечении безопасности на всех стадиях обращения с РАО достигнутым уровнем развития науки, техники и экономическими возможностями:

- долговременную безопасность изоляции РАО вне зависимости от активного мониторинга и других форм контроля после завершения функционирования контрольно-наблюдательных систем.

Принцип культуры безопасности предусматривает соблюдение культуры безопасности за счет мероприятий организационно-технического, информационно­го характера и психофизиологической подготовки, включая: личную ответствен­ность, самодисциплину, теоретическую подготовку и обучение, информирован­ность и доступ к информации по анализу ошибок.

Принцип поэтапной реализации технологических стадий обращения с РАО.

Стадии обращения с РАО включают:

- сбор и сортировку отходов;

- кондиционирование отходов (переработка и упаковка радиоактивных отходов);

- временное хранение кондиционированных РАО;

- транспортировку кондиционированных отходов;

- окончательное удаление (захоронение) отходов.

Принцип многокритериальной оптимизации технических решений на всех стадиях обращения с РАОпредусматривает обязательную проработку аль­тернативных вариантов и предложений с обоснованием оптимального решения при:

- минимизации радиационного воздействия;

- минимизации материальных затрат с учётом социальных и других аспектов; выборе прогрессивных технологических и технических решений.

Принцип системного подхода предусматривает:

- разработку и выбор взаимоувязанных технических решений отдельных стадий, подчиненных основной цели обращения с РАО;

- выбор технических решений на каждом этапе, не противоречащих оптимальным решениям всей системы обращения с РАО в целом.

Принцип глубоко-эшелонированной защиты человека и окружающей сре­ды от радиационного и токсического воздействия РАО предусматривает:

- создание и использование инженерных и естественных барьеров для защиты от ионизирующих излучений и на пути распространения радиоактивных веществ в окружающую среду, таких как:

- физико-химическая форма отходов;

- упаковка отходов;

- инженерные сооружения и оборудование;

- геологическая формация и объекты окружающей природной среды;

- обеспечение эффективности изоляции РАО совокупностью защитных свойств барьеров с учетом функционального назначения каждого из них;

- сохранение эффективности изоляции РАО барьерами в нормальных условиях и в аварийных ситуациях.

Принцип мониторинга окружающей средывключает наблюдение, оценку и прогноз состояния объектов окружающей среды для разработки мероприятий по обеспечению радиационной защиты населения и управлению качеством окружаю­щей среды.

Принцип информационной открытостипредусматривает предоставление информации о безопасности обращения с РАО средствам массовой информации, общественным организациям и населению.

31.Этапы обращения с РАО. Требования к сбору, хранению, удалению РАО.

Основные стадии обращения с РАО:

1.Сбор и сортировка РАО осуществляется в местах их образования и / или переработки с учетом радиационных, физических и химических характеристик в соответствии с системой классификации отходов и с учетом методов последующего обращения с ними.

2. Кондиционирование РАО осуществляется для повышения безопасности обращения с ними за счет уменьшения их объема и перевода в форму, удобную для транспортировки, хранения и захоронения.

3. Хранение РАО осуществляется раздельно для отходов разных категорий и групп в сооружении, обеспечивающем безопасную изоляцию отходов в течение всего срока хранения и возможность последующего их извлечения.

4. Транспортирование РАО предусматривает их безопасное перемещение между местами их образования, переработки, хранения и захоронения с использованием специальных грузоподъемных и транспортных средств.

5. Захоронение РАО направлено на их безопасную изоляцию от человека и окружающей его среды.

Требования к сбору, хранению и удалению радиоактивных отходов из организации

Сбор РАО в организации должен производиться в местах их образования отдельно от обычных отходов с учетом:

- категории отходов;

- агрегатного состояния (твердые, жидкие);

- физических и химических характеристик;

- природы (органические, неорганические);

- периода полураспада радионуклидов, находящихся в отходах (с периодом полураспада, составляющим часы, дни, месяцы, годы, десятилетия и больший период);

- взрыво- и огнеопасности;

- принятых методов переработки отходов.

Для сбора РАО в организации должны быть специальные сборники - контейнеры. Для первичного сбора твердых РАО могут использоваться пластикатовые или бумажные мешки, которые затем загружаются в сборники - контейнеры. Мешки из полимерной пленки должны быть механически прочными, максимально устойчивыми к воздействию низких температур и иметь шнур для плотного затягивания верха мешка после его заполнения. При размещении отходов в мешках во всех случаях следует принять меры, предотвращающие возможность их механических повреждений острыми, колющими и режущими предметами. Заполнение сборников - контейнеров РАО должно производиться под радиационным контролем в условиях, исключающих возможность их рассыпания и разлива.

32.Требования к приему РАО, переработке и кондиционированию РАО. Переработка твердых и жидких РАО.

Требования к приему радиоактивных отходов от организации

Приему на хранение и захоронение не подлежат твердые и жидкие РАО, содержащие следующие опасные материалы:

- взрывчатые и самовоспламеняющиеся материалы;

- химические вещества с токсиметрическими характеристиками, соответствующими I классу (чрезвычайно опасные) и II классу (высокоопасные);

- материалы, реагирующие с водой с выделением тепла и образованием горючих газов;

- материалы, способные выделять газы, пары, возгоны;

- патогенные и инфекционные материалы.

Требования к переработке и кондиционированию радиоактивных отходов

Кондиционирование РАО

Основной целью кондиционирования является снижение общего объема отходов с одновременным уменьшением возможности распространения радионуклидов при переработке, хранении, транспортировании и захоронении.

Кондиционирование жидких и твердых РАО является одной из операций по изготовлению упаковки отходов, конечной целью которых является перевод РАО в форму, пригодную для транспортирования, хранения и захоронения. Переработка газообразных РАО включает операции по очистке воздуха от радиоактивных аэрозолей и газов до уровней, установленных нормативными документами.Кондиционированные РАО должны иметь твердое агрегатное состояние, характеризующееся оптимальной устойчивостью к радиационному, механическому, химическому, тепловому и биологическому воздействиям.

Переработка жидких РАО

Методы переработки жидких РАО включают следующие технологические операции:

- концентрирование радионуклидов методом упарки (до 3–4,5 м³ на 1 т ОЯТ), ионного обмена, сорбции и др.;

- отверждение концентратов методом упарки до солей, битумирования, цементирования, включения в полимеры, стекло, керамику, стеклометаллические композиции, синтетические горные породы и др.;

- частичный возврат очищенных до санитарных норм воды, веществ и материалов, образующихся при переработке жидких РАО, для повторного использования в производстве.

Переработка твердых РАО

Методы переработки твердых РАО включают следующие технологические операции:

- уменьшение объема отходов за счет фрагментации, сжигания, прессования, дезактивации и переплавки металла и др.;

- упаковку фрагментированных и переработанных отходов;

- заключение сыпучих отходов в матрицу;

- частичный возврат очищенных до санитарных норм веществ и материалов для повторного использования в промышленности.

Фрагментации подлежат крупногабаритные, длинномерные изделия - РАО, переработка, упаковка или транспортировка которых затруднена.

33. Требования к долговременному хранению или захоронению РАО.

Требования к долговременному хранению и/или захоронению радиоактивных отхода

Выбор способа захоронения РАО

Твердые и отвержденные радиоактивные отходы после кондиционирования должны быть помещены в хранилища долговременного хранения и/или захоронены в приповерхностные формации. Выбор способа захоронения или долговременного хранения и конструкций сооружений должен осуществляться в зависимости от физико-химических и радиационных характеристик отходов, определяющих их радиотоксичность и срок потенциальной опасности.

Долговременное хранение и захоронение кондиционированных средне- и высокоактивных отходов с преимущественным содержанием радионуклидов с периодом полураспада более 30 лет должно осуществляться в подземных сооружениях, глубина которых определяется комплексом природных и экономических условий, обеспечивающих необходимый уровень радиационной безопасности.

Считается более безопасным постоянное захоронение таких отходов на большой глубине в геологически и гидрологически подходящих устойчивых формациях. Существует много таких формаций, которые остаются без изменений в течение миллионов лет. Среди них можно отметить соляные отложения, само существование которых служит доказательством того, что они не имели контакта с подземными водами на протяжении многих геологических эпох, поскольку в противном случае они были бы растворены и исчезли.

Продолжительный масштаб времени, в течение которого некоторые из отходов остаются радиоактивными, привел к идее глубокого геологического захоронения в подземных хранилищах в устойчивых геологических формациях. Изоляция обеспечивается комбинацией инженерных и естественных барьеров (горная порода, соль, глина), при этом никаких обязательств по активному обслуживанию такого захоронения не передается будущим поколениям. Этот метод часто называют многобарьерной концепцией с учетом того, что упаковка отходов, инженерное оборудование хранилища и сама геологическая среда – все это обеспечивает барьеры по предотвращению достижения радионуклидами окружающей среды и людей.

Хранилище включает в себя пройденные в горных породах туннели или пещеры, в которых размещаются упакованные отходы. В некоторых случаях (например, влажная горная порода) контейнеры с отходами затем окружаются материалом типа цемента или глины (обычно бентонит), чтобы обеспечить дополнительный барьер (называемым буфером и / или закладкой). Выбор материалов для контейнеров с отходами, а также проекта и материалов для буфера / закладки изменяется в зависимости от типа отходов, которые нужно сдерживать, и от характера пород, в которых закладывается это хранилище.