Утилизация отходов медицинской промышленности

Утилизация отходов медицинской промышленности

Главная задача при термической утилизации вредных отходов – предотвращение возможных выбросов загрязнителей воздуха, что является начальной стадией развития чрезвычайной ситуации. В процессе сжигания отходов, содержащих хлорорганические соединения, например, полихлорированные дифенилы (PCB), в атмосферу выбрасываются высокотоксичные тетрахлордибензо-n-диоксин (TCDD) и полихлорированные дибензофураны (PCDF). Тем не менее, правильная эксплуатация и эффективность оборудования для термообработки позволяют резко уменьшить образование соединений PCDF и TCDD.

Рынок переработки ТБО в России слабо развит, что подтверждает сформировавшаяся в стране крайне нерациональная система обращения с ТБО:

- захоронение на полигонах/свалках – 90–92% ТБО (36–37 млн. тонн в год), сжигание - не более 1.8% ТБО (~700 тыс. тонн в год), промышленная переработка – 3–4% ТБО (1.2-1.6 млн. тонн в год);

- отсутствие системы раздельного сбора мусора;

- высокие затраты на сбор и переработку отходов потребления (инфраструктура, трудоемкость сортировки, значительный расход энергии, примеси);

- низкая конкурентоспособность и обеспеченность промышленности России сырьевыми ресурсами;

- свалки мусора рассматриваются как наиболее экономичный способ избавления от отходов;

- наличие нелегальных свалок.

Таким образом, поиск перспективных путей развития комплексного вопроса как безопасная утилизация отходов, представляет собой актуальную задачу, как в области предупреждения ЧС, так и устойчивого функционирования предприятия.

Цель работы состоит в определении эффективного направления разработки устройства для сжигания производственных отходов химико-фармацевтической промышленности.

Основными недостатками традиционных методов термической переработки твердых бытовых отходов являются большой объем отходящих газов (5000-6000 м3 на 1 т отходов) и образование значительного количества шлаков (около 25% по массе или менее 10% по объему). Одним из эффективных способов обезвреживания шлаков является их плавление с последующим остекловыванием.

Медицинские отходы, как правило, не сортированы и в ряде случаев имеют весьма сложный компонентный состав, не поддающийся точной идентификации. Наиболее перспективным решением данной проблемы является применение плазмо-термических методов.

Плазмохимическая технология используется для утилизации высокотоксичных отходов. Процедура совершается в плазматроне при температуре выше 4000°С, которая достигается благодаря энергии электрической дуги. При этой температуре происходит расщепление кислорода и любых других отходов до радикалов, электронов и ионов. Полнота разложения токсичных отходов доходит до 99,999%. Плавленый шлак представляет собой базальтоподобный монолит, в матрице которого кроме радиоактивных изотопов надежно фиксируются оксиды тяжелых металлов.

Основным элементом плазменных установок для переработки отходов в большинстве случаев является электрическая дуга, генерирующая в плазмотроне термическую плазму любых газов, с температурой свыше 5000 К. Кроме того, плазменный процесс регулируется по температуре, составу газа и давлению в отличие от сжигания отходов в топке.

При низких температурах сжигания, не происходит полной деструкции веществ. Следовательно, при работе с медицинскими отходами классов Г и Д и дальнейшей их утилизации в котле устройства утилизации температура должна быть не ниже 1500°С.

В рамках данной работы были рассмотрены следующие методы высокотемпературной переработки отходов: плазменный, шлаковый расплав, электрошлаковый расплав, пиролиз-сжигание, газификация (российская технология). Только при плазменном и электрошлаковом методе утилизация медицинских отхолов может выходить на необходимый диапазон температур.

По сравнению с неплазменными печами, даже использующими интенсивные газодинамические режимы обработки, плазменные технологии имеют ряд существенных преимуществ: уменьшение объема печи в 8–10 раз (при сохранении производительности по сырью), соответствующее снижение площади производственных помещений, снижение примерно на порядок объема отходящих газов, увеличение температуры в реакционной зоне печи до 1800–2000 К.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сформулировать критерии к устройству для сжигания производственных отходов химико-фармацевтической промышленности. Оно должно отвечать следующим требованиям: уровень развития технологии – средний, так как производство малотоннажное, ремонтопригодность и срок эксплуатации – высокие, поскольку для предприятия важна надежность устройства, рабочая температура, °С – не ниже 1500, ведь только при такой температуре можно использовать печь с различными классами медицинских веществ, суммарная стоимость оборудования – средняя, необходимость подготовки ТБО – минимальная, вследствие их большой номенклатуры, рабочий агент установки – природный газ, пропан, пусковой период – короткий, так как объемы отходов небольшие, а также для исключения дополнительных затрат на содержание установки, установка должна отвечать всем требованиям взрыво- и пожаробезопасности для использования в производстве, степень утилизации шлака – высокая, так как предприятие работает с опасными для окружающей среды медицинскими препаратами 1-5 классами опасности, чья активность после утилизации должна быть полностью ликвидирована, требования к персоналу – средние, иными словами, устройство должно быть простым в использовании, мощность по сжиганию – 0,1 т/ч, ведь, как было сказано выше, производство предприятия малотоннажное, режим работы – периодический, а для этого важен короткий пусковой период. Необходимо создать устройство собственного производства, обеспечивающее утилизацию твердых и жидких химико-фармацевтических отходов.

В настоящее время переработка всего многообразия промышленных и бытовых органических отходов является довольно актуальной проблемой, что обусловлено их постоянным увеличением объемов и, одновременно, недостатком эффективных методов утилизации с получением полезной продукции.

Каждый год в нашей стране, да и во всем мире, миллиарды тонн жидких, твердых, газообразных, пастообразных отходов попадает в биосферу, где наносит непоправимый урон как неживой, так и живой природе.

Из множества различных методов обработки отходов химико-фармацевтической промышленности только термические гарантируют полную дезинфекцию и уничтожение, что предотвращает возникновение потенциальной опасности и развитие ее в ЧС. Ведь возможность использовать технологию плазменной деструкции для переработки разнородного исходного сырья при его минимальной подготовке уникальна. Способ сжигания твердых бытовых отходов при температуре 1500°С не требует предварительной подготовки мусора, отличается высокой надежностью, обеспечивает выполнение экологических требований к продуктам сгорания и позволяет резко снизить потребность в полигонах для складирования остатков переработанных ТБО.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы. Проведен анализ рынка готовой продукции, рассмотрены такие установки по сжиганию промышленных отходов, как печь Ванюкова, многоподовая и барабанная печь, процесс переработки компании «Thermoselect», американская установка надслоевого горения и плазменные печи. Рассмотрены устройства для сжигания производственных отходов химико-фармацевтической промышленности в области научных разработок. Проведено обоснование перспективного метода сжигания промышленных отходов, включая вопросы экономики, а также обоснование исходных данных для проектирования промышленной установки по выбранному методу сжигания.

Несмотря на то, что плазменная технология добавляет значение стоимости энергозатрат вследствие увеличения температуры процесса, в конечном итоге снижается стоимость утилизации отходов. Это происходит за счет снижения капитальных затрат, уменьшения технологических стадий процесса и материалоемкости оборудования.

Д.П. Гербель, К.О. Фрянова
VI Всероссийская научно-практическая конференция
«Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении»
Дата публикации: 6-04-2016, 18:14 Раздел: Промышленные отходы Просмотров: 1 180 Комментариев: 0
Распечатать

Пожалуйста, оставьте отзыв через ВКонтакте:

Или через сайт:

Вопрос: Как называются отходы из стекла (стекло**ра)?

Введите ответ на вопрос против спам-ботов и оставьте текст отзыва ниже
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Ваша реклама
Ваше мнение
Поддерживаете ли Вы раздельный сбор мусора

 
 
Новые материалы
События