На правах рукописи СОЛДАТОВА ВЕРА АЛЕКСАНДРОВНА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДГОТОВКИ ТВЕРДЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ К ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ 03.00.16 − Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань − 2009 Работа выполнена на кафедре природообустройства Марийского государственного технического университета и кафедре техносферной безопасности Волжского филиала Московского автомобильнодорожного института (государственного технического университета) Научный руководитель Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Мазуркин Петр Матвеевич доктор технических наук, профессор Махоткин Алексей Феофилактович доктор технических наук, профессор Голованчиков Александр Борисович Ведущая организация ОАО «Химпром», г. Новочебоксарск Защита состоится ___________2009 г. в «_____» часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 в Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, Казань, ул. <...> Количество твердых промышленных отходов (ТПО) в России примерно в 4-5 раз превышает средние показатели зарубежных предприятий. <...> Твердые отходы промышленных предприятий содержат в себе железо, кремний, марганец, кальций, вольфрам и т.д. <...> Только на ОАО «Промтрактор» образуется до 20 тыс. тонн твердых промышленных отходов в год. <...> В их числе отходы пылегазоочиски, зачистки литья, заточки инструмента и других технологических процессов. <...> Аналогичные отходы создаются и на других предприятиях г. Чебоксары и Республики Чувашия в целом. <...> Все это затрудняет разработку экологических и технологических мероприятий для решения актуальной проблемы. <...> Целью диссертационной работы является разработка научных основ для повышения эффективности переработки смеси твердых промышленных и бытовых отходов электротермическим способом на основе выявления и применения закономерностей динамики образования, движения, сбора <...>
Научно-технические_основы_подготовки_твердых_промышленных_металлсодержащих_и_бытовых_отходов_к_электротермической_переработке.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Проблема управления твердыми отходами
является одной из приоритетных. Для России использование твердых
отходов имеет особое значение, поскольку отечественная промышленность
функционирует в экстремальных, не имеющих аналогов, социально-экономических
и технологических условиях. Количество твердых
промышленных отходов (ТПО) в России примерно в 4-5 раз превышает
средние показатели зарубежных предприятий. Твердые отходы
промышленных предприятий содержат в себе железо, кремний, марганец,
кальций, вольфрам и т.д. Только на ОАО «Промтрактор» образуется
до 20 тыс. тонн твердых промышленных отходов в год. В их числе
отходы пылегазоочиски, зачистки литья, заточки инструмента и других
технологических процессов. Аналогичные отходы создаются и на
других предприятиях г. Чебоксары и Республики Чувашия в целом.
Ситуация со складированием, сбором, учетом, переработкой, утилизацией,
обезвреживанием и захоронением твердых отходов производства
и потребления усугубляется еще и тем, что до сих пор нет научных
основ моделирования имеющихся статистических табличных
данных. Все это затрудняет разработку экологических и технологических
мероприятий для решения актуальной проблемы.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является
разработка научных основ для повышения эффективности переработки
смеси твердых промышленных и бытовых отходов электротермическим
способом на основе выявления и применения закономерностей
динамики образования, движения, сбора и распределения твердых
отходов на примере г. Чебоксары и Чувашской Республики. При
этом экологическое обоснование мероприятий выполняется на этапе
эколого-технической подготовки смеси отходов к электротермической
переработке.
Для достижения поставленной цели при выполнении диссертационной
работы были решены следующие основные задачи:
1) сбор статистических данных о структуре и динамике ТПО и ТБО
по годам с выявлением закономерностей движения их по технологическим
процессам переработки отдельных видов твердых отходов;
2) разработка рекомендаций по организации сбора, сортировки и
транспортировки ТБО к установке пиролизно-восстановительной плавки
смеси ТПО и ТБО;
3) участие в разработке и опытно-промышленных испытаниях установки
пиролизно-восстановительной плавки производительностью
15 тыс. тонн в год;
3
Стр.3
4) внедрение результатов исследования в производство, коммунальное
хозяйство г. Чебоксары и в учебный процесс.
Объект исследования – смесь твердых промышленных и бытовых
отходов при различном сочетании в них органической и неорганической
частей. Предлагается территориальная система образования, сбора,
сортировки и складирования на временное хранение перерабатываемых
в шлаковой ванне отсортированной части объемов ТБО и не
переработанных на предприятиях ТПО, с последующей перевозкой их
на крупный завод с металлургическим производством.
Предмет исследования – закономерности распределения объемов
ТПО и ТБО, на примере г. Чебоксары и Чувашии, позволяющие обосновать
рациональные смеси ТПО и ТБО. Найденные закономерности
позволяют полнее задействовать территориальную систему сбора, сортировки
и переработки ТБО в промышленных условиях в смеси с ТПО
с использованием установки высокотемпературного пиролиза этой
смеси в шлаковой ванне установки ПВП.
Методы исследования – анализ учета и хранения ТПО и ТБО; территориальный
подход к динамике ТПО и ТБО; анализ технологий пиролиза;
анализ последствий загрязнения территорий от свалок и полигонов
твердых отходов; классификация продукции и отходов; сбор и
анализ статистических данных; статистическое моделирование табличных
данных, а также математический и графический анализ готовых
моделей.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1) закономерности образования, распределения, обезвреживания
ТПО и ТБО по классам опасности, структуре и объемам отдельных
видов и разновидностей в Чувашской Республике и г. Чебоксары;
2) способ совместной переработки твердых органических и неорганических
отходов в установке пиролиза в шлаковой ванне;
3) технология пиролизно-восстановительной плавки на примере
работы предприятия – ОАО «Промтрактор»;
4) прогнозирование динамики ТБО и эколого-экономических эффектов
на ближайшую перспективу.
Научная новизна результатов исследования. Выявлены закономерности
системы сбора, сортировки, транспортировки и совместной
переработки твердых органических и неорганических отходов для последующей
их переработки в установке скоростного пиролиза. Разработана
методика обоснования мероприятий для сокращения экологической
опасности производства.
Практическая значимость. Результаты проведенного статистического
моделирования позволят выбрать оптимальную схему обраще4
Стр.4