logo
УМК Введение в специальность

Источники углеродсодержащих отходов

Основные источники углеродсодержащих отходов в России, их примерная норма образования в год, состав и калорийность приведены в Таблице 1.

Объем загрязненного нефтепродуктами грунта, образующегося за год, составляет 510 млн. тонн. Норма образования ТБО - 130 млн. тонн. Объем осадков биологических очистных сооружений составляет 0,8 млн. тонн/год. Нормы образования нефтешламов - 3 млн. тонн. Хранение и утилизация вышеперечисленных отходов является наиболее острой проблемой для России. Объемы остальных отходов незначительны.

Для выработки концепции обезвреживания углеродсодержащих отходов оценим тепловой эффект сжигания отходов при температуре 1100°С с учетом влажности и фазовых переходов. При обезвреживании углеродсодержащих отходов сжиганием важной физико-химической характеристикой является теплотворная способность сырья. Рассчитаем наименьшую концентрацию нефтепродуктов в отходах, при которой тепловой эффект реакции - нулевой (неотрицательный) для различных содержаний механических примесей и влажности. Минимальные концентрации или содержания углеводородов в отходах сведены в Таблицу 2.

В среднем, как следует из Таблицы 2, для получения положительного теплового эффекта реакции горения отходов содержание углеводородов должно быть выше 10%. КПД печей сжигания не превышает 70-75%, поэтому, содержание углеводородов в отходах не должно быть меньше 14%. Таким образом, если отходы содержат более 14% нефтепродуктов, то их рациональнее сжигать, получая при этом тепловую или электрическую энергию, если менее 14% - то для обезвреживания таких отходов лучше использовать микробиологический метод.

Таблица 1 Источники углеродсодержащих отходов

№ п/п

Наименование источника отхода

Состав отхода

Количество отхода млн. тонн/год

Калорийность, ккал/кг

1

Твердые бытовые отходы

Органические вещества 60-70% (углерода - 35%), зольность 30-40%, влажность обшей массы 40-50%

В России - 130,0 [1]

В Москве и Московской области ~ 6,0 [4]

2500

2

Осадки биологических очистных сооружений городов поселков и предприятий

Сухое вещество активного ила 44-76% С, 5-8% Н, 1-3% S, 3-10% М 12-40% 0

Железнодорожные предприятия . 0,1, Москва . 0,05, Россия в целом - 0,5 [3]

1000-2000 при влажности 50-60%

3

Нефтешламы из отстойников нефтеперерабатывающих вводов железнодорожных предприятий нефтебаз и ремонтных заводов

Нефтепродукты 20-30%, вода 20-30%, механические примеси 40-50%

В России в целом 3.0, нефтеперерабатывающие заводы - 1.4 нефтебазы 0.3 федеральные железные дороги- 1.3 [1]

2500-3500

4

Загрязненный нефтепродуктами грунт территорий железнодорожных предприятий, нефтебаз нефтеперерабатывающих заводов

Нефтепродукты 0.1-5 г/кг, Влажность 40-50% от обшей массы

Железные дороги 330, нефтебазы 80, нефтеперерабатывающие заводы - 100

0.4-20.0

5

Угольный шлам

Углерод 10-30% Зольность 70-90%

5.0[1]

500-1500

6

Отработанные масла и смазки, бумажные фильтры машин и механизмов

Нефтепродукты 90%, влага 8%, металлические и минеральные включения - 2%

Железные дороги 0.06 по России в целом - 0 4

5500-6500

7

Старые деревянные шпалы

Древесина 75%, креозот 5%, влага - 20%

Железные дороги . 0.1, трамвайные пути . 0.015

4500-5500