ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ                                  ОТХОДОВ МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА

Авдеева Татьяна Петровна, доктор технических наук, профессор, кафедра техносферной безопасности, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), ot@pnzgu.ru
Розен Андрей Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой сварочного, литейного производства и материаловедения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), aerozen@bk.ru

621:628.542

Актуальность и цели. На земном шаре ежегодно на каждого жителя земли приходится около 20 т отходов. Проблема утилизации отходов является важнейшей международной задачей. В настоящее время в различных странах разрабатываются и используются установки пиролиза, которые позволяют наряду с бытовыми отходами обезвреживать и производственные отходы. Общим для всех установок пиролиза характерно практически полное отсутствие загрязнения воздушной и водной сред. В Пензенском государственном университете изготовлен опытный образец пиролизной установки. Целью данной работы является исследование эффективности утилизации различных отходов на данной установке.
Материалы и методы. Измерения концентрации газообразных загрязняющих веществ и пыли выполнялись лабораторией охраны окружающей среды и промышленной санитарии Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» ФГУП ФНПЦ «ПО «СТАРТ» им. М. В. Проценко». Комплекс биологических исследований по определению степени уничтожения высокотоксичных отходов из исходной смеси в экологически безопасные компоненты методом высокотемпературного пиролиза выполнен Государственным научно-исследовательским институтом промышленной экологии на базе Регионального центра государственного экологического контроля и мониторинга по Пензенской области. Определение класса опасности отходов проводили экспериментальным методом в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов от 15 июня 2001 г. № 511 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды». Экспериментальный метод основан на биотестировании отходов. Опыты проведены на дафниях, пресноводных водорослях и по изменению интенсивности бактериальной люминесценции.
Результаты. Получены результаты эффективности процесса пиролиза для четырех типов промышленных отходов. Проведены исследования класса опасности отхода и показателя безопасности разведения для исходного вещества и вещества, полученного после пиролиза. Проведен химический анализ веществ, поступающих в атмосферный воздух после процесса пиролиза. Измерены концентрации взвешенных частиц после каждой ступени очистки. Дана оценка эффективности очистки пиролизных газов пылеобеспылевающими аппаратами, которыми укомплектована установка. Получены результаты процесса пиролиза по времени и масса убыли вещества для всех исследуемых отходов
Выводы. Проведены промышленные испытания опытного образца пиролизной установки, предназначенной для утилизации отходов. Установлено, что опытный образец установки обеспечивает утилизацию разных твердых промышленных отходов. Дана оценка эффективности метода пиролиза для четырех типов отходов. Выполнены исследования состава газообразных загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух, измерены их концентрации и проведено сравнение с предельно допустимой концентрацией. Дана оценка примененным в установке конструкций устройств, предназначенных для очистки пиролизных газов от взвешенных частиц. Установлена эффективность протекающего процесса пиролиза отходов по времени и по убыли массы. На основании проведенных исследований установлено, что установка отвечает современным требованиям в решении проблемы переработки и утилизации отходов.

Ключевые слова

утилизация, пиролиз, биотестирование, промышленные отходы, «холодная плазма».

 Скачать статью в формате PDF

1. Крюков, Б. Н. Современная технология утилизации твердых бытовых отходов / Б. Н. Крюков, А. В. Леонов // Интеграл. – 2005. – № 5 (25).
2. Авдеева, Т. П. Анализ эффективности утилизации промышленных отходов методом пиролиза / Т. П. Авдеева, А. Е. Розен // Металлургия: технологии, управление, инновации, качество : тр. ХVII Всерос. науч.-практ. конф. (14–16 октября 2014 г.). – Новокузнецк : Изд. центр СибГТУ, 2014. – С. 232–239.
3. Авдеева, Т. П. Проблемы утилизации твердых отходов и пути их решения / Т. П. Авдеева, А. Е. Розен, А. Н. Расстегаев // Фундаментальные проблемы науки : тр. VII Междунар. симпозиума (10–12 сентября 2013 г.). – М. : РАН, межрегиональный совет по науке и технологиям, 2013. – Т. 2. – С. 141–143.