Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Мир без грязи, или как правильно перерабатывать отходы Обращаясь к прошлому, мы часто определяем эпоху по тому, что наиболее заметного оставили ее представители после себя. «Век пирамид», говорим мы о Древнем Египте или «эпоха готики» — о Средне­вековье. Но если задаться вопросом, как обозначат потомки период рубежа XX– XXI вв., боюсь, что самым распространенным ответом будет — эра мусора. И с этим, увы, не поспоришь. Стоит жителю современного мегаполиса отойти на несколько шагов от дома, как он непременно обнаружит брошенную кем-то банку или пакет из-под чипсов, или кучу окурков. Стоит москвичу отъехать на несколько километров от МКАД, как он тут же заметит стихийно возникающие свалки, куда дачники и местные жители выволакивают мешки с бытовыми отходами, старую мебель, отжившие свой век холодильники и домашние электроприборы. Не лучше обстоят дела и в более отдаленных регионах. Пару лет назад группа экологов собрала несколько тонн мусора со склонов Эльбруса, которые, между прочим, считаются заповедной зоной. В Мировом океане течения формируют целые мусорные острова, а космический мусор, вращающийся вокруг нашей планеты, грозит безопасности действующих спутников. Современным методам борьбы с тотальным загрязнением планеты была посвящена состоявшаяся в МВЦ «Крокус Экспо» 6-я Меж­ду­на­родная выставка «ВэйстТэк ’2009». Триста фирм из России и зарубежных стран представили здесь свои разработки в сфере возведения очистных сооружений, сбора, переработки и вторичного использования производственных и бытовых отходов. Параллельно проходила 4-я Меж­дународная выставка «Сити­Пайп ’2009», посвященная технологиям строительства, ремонта и диагностики коммунальных трубопроводов. Геотекстиль для защиты грунтовых вод По сведениям экологов, лишь около трети московского мусора вывозится на специально обустроенные полигоны для захоронения отходов. О том, куда девается все остальное, никто из власть предержащих точного ответа не дает. Неконтролируемый вывоз мусора, с которым приходится сталкиваться практически повсеместно, приводит к загрязнению подземных и поверхностных вод, повышенному содержанию в воздухе метана и других продуктов гниения, размножению крыс и тараканов, распространению инфекций. В отчаянии Московская мэрия выступила с предложением постро­ить шесть новых мусоросжигательных заводов. Но это безнадежно устаревшая технология, сегодня во многих странах мира налажена система раздельного сбора отходов. Большая часть собранного мусора идет на переработку или возвращается во вторичный оборот. Лишь то, что невозможно вновь использовать, сжигается либо закапывается на полигонах. Причем технологии обустройства полигонов тоже претерпели в последнее время значительные изменения. Одной из важнейших проблем при захоронении отходов считается гидроизоляция полигонов. Необходи­мо, чтобы продукты мусорного распада не проникали в грунтовые воды, а вместе с ними и в водоемы, которые являются источниками питьевой воды. Прежде правильное обустройство дренажа мусорных могильников с помощью природных материалов — гравия, щебня, песка — требовало достаточного много времени и денег. С появлением на рынке современных геосинтетических материалов удалось не только снизить затраты и сократить сроки строительства полигонов, но и улучшить контроль за состоянием грунтовых вод. Компания «ТеМа» (ООО «Техно­логии и материалы», Москов­- ская обл.), специализирующаяся на производстве геотекстильных полотен, предлагает для обустройства полигонов композитный дренажный материал Q Drain Z. Материал состоит из трех слоев. Дренажная основа с большим количеством пустот производится из экструдированных синтетических полипропиленовых нитей, термоскрепленных между собой в местах пересечения. К основе горячим способом с двух сторон крепится нетканое геотекстильное полотно также из полипропилена. Внешние слои полипропилена обеспечивают фильтрацию воды, не позволяя частицам грунта засорять дренажную основу, которая, в свою очередь, направляет и отводит воду, сохраняя пластичность материала. Q Drain Z обеспечивает высокую дренирующую способность даже при нагрузках, превышающих 100 кПа. Наряду с обустройством полигонов, его можно использовать при строительстве тоннелей, железнодорожных насыпей и систем укрепления грунта. Материал имеет толщину 8 мм и выпускается в модификациях W и M соответственно с продольными и поперечными каналами нитей основы. Реализация современных проектов по добыче нефти включает со-­оружение большого числа экологически значимых объектов. Геосинтети­ческие материалы находят широкое применение при строительстве как производственных зданий в местах добычи и переработки углеводородов, так и объектов инфраструктуры. Как и в случае с мусорными полигонами, основной задачей геосинтетиков является предотвращение потенциального загрязнения грунтовых вод и почвы при разливе нефтепродуктов. Для создания противофильтрационных экранов компания «ТеМа» рекомендует использовать материал Tefond Drain Plus. Он состоит из пупырчатой мембраны, выполненной из полиэтилена высокой плотности, и тканого полипропиленового полотна. Полипропилен, термически закрепленный поверх выступов мембраны, образует воздушный зазор, который обеспечивает надежный отвод воды к дренажной трубе. Для придания дополнительной надежности места стыков можно проклеивать битумным герметиком. При толщине в 7,5 см материал Tefond Drain Plus обладает в 5 раз лучшей дренирующей способностью, чем 30-сантиметровый слой щебня. Искусство управлять отходами Наиболее впечатляющий пример рационального использования производственных отходов был продемонстрирован представителями ОАО «Ир­кутскэнерго» (г. Иркутск). В состав этой компании, являющейся крупнейшим производителем энергии в Сибири, входят три гидроэлектростанции, девять теплоэлектростанций и тепловые сети. Для того чтобы серьезно снизить количество вредных выбросов в атмосферу, на ТЭС компании установили современные фильтры очистки отходящих топочных газов. Кроме того, был реализован проект по монтажу установки отбора сухой золы. С помощью этого оборудования происходит сбор зольных отходов и их переработка в первичные золошлаковые материалы (ЗШМ): • шлаковый песок — продукт измельчения и просеивания шлаков; • тонкодисперсную пылевидную золу уноса; • безобжиговый зольный гравий, который производится путем формирования гранул из увлажненной золы, перемешанной со связующим. Полученные путем переработки отходов ТЭС ЗШМ активно используются при производстве строительных материалов. Так, безобжиговый зольный гравий является превосходным наполнителем при выпуске керамзитобетона и теплоизоляционных панелей из легких бетонов. Зольными песками можно заменять кварцевый песок при изготовлении основных видов бетонов. Это позволяет снизить усадку и водопроницаемость бетонных растворов и одно­-временно повысить их коррозионную устойчивость. Добавление ЗМШ в сухие строительные смеси дает возможность улучшить их физико-технические характеристики и снизить себестоимость. Применение золы уноса при производстве цементных растворов снижает расход цемента на 30– 50 кг/м3 при одновременном улучшении удобоукладываемости раствора. В цементно-известковых сме- сях золой можно заменять часть цемента, извести и песка. Цементно-известковые зольные растворы ха­рактеризуются весьма низкой рас­-слаиваемостью, что позволяет применять их для кладки наземных частей зданий. В известковых растворах использование золы уноса дает возможность снизить на 50% расход известкового теста без понижения прочности. Кроме того, зола и шлаки являются источником полезных веществ. Входящей в состав ОАО «Ир­кутскэнерго» фирмой «Иркутск­зол­продукт» запатентована технология извлечения из зольных отходов ТЭС магнезита и полимиктового песка. Полученные опытные партии магнезитового концентрата первого и второго передела содержат 77 и 91% магнезита удельным весом 1980 и 2040 кг/м3 соответственно. Парал­лельно с магнезитом получен мелкозернистый полимиктовый песок, который имеет большую удельную поверхность по сравнению с кварцевым. В состав золы уноса входят также алюмосиликатные полые микросферы, образующиеся при высокотемпературном факельном сжигании угля. Этот уникальный материал более 30 лет используется различными отраслями промышленности для повышения износостойкости и изоляционных свойств конечных продуктов. Нет — вредным выбросам Люди, живущие вблизи крупных промышленных объектов, ТЭС или мусоросжигательных заводов, часто сталкиваются с проблемой неприятных запахов и вредных выбросов, поступающих в атмосферу вместе с дымовыми газами. Компания «Водако» (г. Москва) предлагает использовать для решения данной проблемы фотохимический реактор RDI 1, который посредством воздействия ультрафиолетового из­лучения позволяет избавить воздух от угарного газа, окислов азота, серы и ам­миака, углеводородных летучих веществ, биологических загрязнений, соединений свинца и асбеста. Конструкция аппарата включает в себя аэрозольный фильтр, собственно реактор, а также катализатор и угольный фильтр. Загрязненный воздух из распределительной камеры поступает сначала в аэрозольный фильтр, в котором происходит отделение относительно крупных частиц (0,2–0,3 мкм и более). Далее с помощью специального лопастного устройства воздух перемещается в камеру фотохимического реактора, где под воздействием жесткого ультрафиолетового излучения происходит химическая реакция расщепления сложных молекул вредных и пахнущих веществ. Одновременно в процессе реакции возникают радикалы кислорода, гидроксильные радикалы и озон. Затем воздушный поток проходит через катализатор и угольный адсорбент. Здесь происходит окончательная очистка и разложение трудно окисляемого избыточного озона. Фотохимическая технология поз­воляет частично возвращать очищенный воздух обратно в помещение, забирая с улицы, по сравнению с классическими системами вентиляции, лишь незначительную часть. Это дает возможность сократить затраты на обогрев воздуха в зимний период. Для регулирования потребляемой мощности фотохимический реактор RDI 1 оборудуется датчиками загрязненности потока. При максимальной загрязненности энергопотребление модуля RDI 1 производительностью 1000 м3/ч составляет около 1,5 кВт. Датчики перепада давления отслеживают эффективность работы катализатора, аэрозольного и угольного фильтров. Производительность реактора может быть увеличена до 4000 м3/ч за счет объединения не­- с­кольких модулей. Другой способ борьбы с дымовыми газами — применение электрофильтров. Принцип электрической очистки базируется на создании коронного разряда. Активное пространство электрофильтров формирует система высоковольтных (коронирующих) и осадительных электродов, размещенных на определенном расстоянии друг от друга. На высоковольтные электроды подается сверхвысокое постоянное отрицательное напряжение в 30–100 кВ, осадительные электроды заземлены. При подаче напряжения между электродами создается неоднородное электрическое поле. В области высоковольтных электродов возникает так называемый коронный разряд со скоплением большого количества отрицательных ионов. Частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, бомбардируются этими ионами, приобретая сильный отрицательный заряд. Затем под действием сильного электрического поля отрицательно заряженные частицы прижимаются к поверхности положительно заряженных осадительных электродов. Далее с помощью механического встряхивателя пыль сбрасывается с поверхности электродов и поступает в разгрузочные воронки, откуда и удаляется. На отдельном стенде Чехии можно было познакомиться с электрическими фильтрами компании «ЗВВЗ-Энвен Инжиниринг». Рамен­ский же электротехнический завод «Энергия» (Московская обл.) представил высоковольтные однофазные преобразовательные диодные агрегаты серии ОПМД, предназначенные для питания электрофильтров током высокого напряжения. Агрегаты состоят из высоковольт­ного выпрямительного устройства, высоковольтного соединителя с си­с­темой блокировки для защиты обслуживающего персонала и микропроцессорного регулятора МЭФИС 03. Регулятор может работать как автономно, так и в составе автоматических систем управления. В его задачи входит поддержание оптимальной величины и периода импульсов тока. Очистка стоков В населенных пунктах и на территории промышленных предприятий могут накапливаться различные отходы минерального и органического происхождения, которые создаются в результате повседневной жизни и производственной деятельности человека. Особую опасность в санитарном отношении представляют органические отходы. Они гниют, выделяя в воздух вредные для здоровья газы, проникают в верхние слои грунта, загрязняют грунтовые воды. Чтобы избежать подобного развития ситуации, стоки промышленных предприятий и муниципальных образований оборудуются спе­-циальными полями фильтрации либо искусственными очистными сооружениями. На стенде предприятия «Био­техпрогресс» (г. Санкт-Петербург) была представлена одна из последних разработок в области искусственной водоочистки — мембранный биореактор. Эта установка сочетает в себе комбинацию технологий ультрафильтрации мембранным элементом из микроволокон и традиционную биологическую очистку активным илом. Ее можно применять для очистки как промышленных сточных вод, содержащих органические вещества, так и хозяйственно-бытовых стоков. В традиционных системах био­-очистки окисление органических загрязнений происходит за счет жизнедеятельности аэробных микроорганизмов активного ила, который осаждается на дно отстойников. В отличие от указанного способа, использование в реакторе мембранного модуля позволяет произвести разделение иловой смеси и сточных вод и значительно интенсифицировать процесс очистки. Мембранный модуль состоит из 10–20 кассет с мембранами. В каждой из них располагаются от 5 до 15 пучков мембранных волокон. Поло­волоконная мембрана представляет собой не что иное, как полую нить наружным диаметром около 2 мм и длиной до 2 м. Поверхность каждой нити — своеобразный микрофильтр с размером пор 0,03–0,1 мкм. Столь малый размер пор является физическим барьером для проникновения организмов активного ила, имеющих размер более 0,5 мкм. Это позволяет полностью отделить ил от стоков и снизить концентрацию взвешенных веществ в очищенной воде до 1 мг/л и менее. Каждый пучок состоит из 100–1000 мембранных волокон и оборудован общим патрубком отвода фильтрата. Фильтрация происходит под действием вакуума, создаваемого на внутренней поверхности мембранного волокна самовсасывающим насосом. При этом смесь сточных вод и активного ила фильтруется через поверхность мембран снаружи вовнутрь. Очищенная вода поступает по напорным трубопроводам на обеззараживание, а активный ил остается в мембранном резервуаре и поддерживается во взвешенном состоянии с помощью системы аэрации, встроенной в модуль. Мембранные модули позволяют повысить эффективность очистки сточных вод по сравнению с традиционными системами, т. к. концентрация биомассы в реакторе увеличивается в 5–10 раз. При этом объем необходимых резервуаров уменьшается в 4–8 раз. Компания «Экополимер» (г. Мос­ква) является эксклюзивным поставщиком в Россию электроосмотических дегидраторов Elode южнокорейского производства. Elode — это первый в мире промышленный электроосмотический дегидратор, способный проводить глубокое обезвоживание практически всех видов осадков сточных вод и жидких отходов. Дегидраторы устанавливаются на очистных сооружениях после оборудования для механического обезвоживания: вакуумных и фильтр-прес­сов, центрифуг и т. п. Основными элементами установок являются барабан (анод) и гусеница (катод), между которыми на закольцованном полотне располагается предварительно обезвоженный осадок. Распределяясь по сетке, исходный осадок поступает в пространство между электродами. От выпрямителя, расположенного в шкафу управления, на электроды подается постоянное напряжение в 50–90 В. Частички осадка направ­ляются к аноду, а вода к катоду. Напряжение и силу тока можно регулировать, что позволяет подобрать оптимальный режим обработки различных видов осадка. В межэлектродном пространстве осадок обезвоживается до 50–55% влажности, кроме того, в результате подогрева до 60–65 °С происходит его обеззараживание. Дообез­вожен­ный осадок снимается с сетки скребком и поступает на транспортер. После съема осадка сетка промывается водой, подаваемой насосом высокого давления через самоочищающиеся форсунки. При засорении каждая форсунка автоматически раскрывается, сбрасывает загрязнения и снова принимает рабочее положение. Фильтрат, образующийся после процесса обезвоживания, и промывочные воды собираются в поддон и отводятся от установки в канализацию. Возникающие испарения через воздухозаборный зонт направляются на конденсацию и газоочистку. Затраты энергии при использовании Elode на порядок ниже, чем при термической сушке, а объем ути-лизируемого осадка в 2–3 раза меньше. Канализации — герметичность Значительную угрозу для окружающей среды представляют негерметичные трубопроводы канализации и отведения стоков. На выставке «СитиПайп» можно было познакомиться с современными решениями в сфере ремонта и замены устаревших канализационных систем. Фирма «Линабонд Рус» (г. Санкт-Петербург), входящая в состав международного концерна Linabond Inc, продвигает в России американские полимерные системы восстановления и защиты канализационных трубопроводов. Защитные системы Linabond включают в себя три основных компонента. Для внешней защиты поверхности труб используются гибкие и жесткие ПВХ-листы. Полученные путем экструзии листы не имеют микропор, непроницаемы для большинства жидких и газообразных веществ и обладают химической устойчивостью к агрессивной среде сточных вод. Для дополнительной защиты труб и крепления ПВХ к бетонным и металлическим поверхностям трубопроводов применяются жидкие композиции на основе полиуретана. Проникая в бетон до момента окончательной полимеризации, они создают композитную зону, насыщенную частично бетоном, час­тично полимером. Полиуретановая основа покрывает 100% поверхности трубопровода, полностью исключая латентную ми­грацию жидкостей и газов. Для усиления связи между основой и пластиковым листом применяется активатор поверхности ПВХ. Это однокомпонентный состав, который, не изменяя основных свойства ПВХ, способствует образованию молекулярных связей между ним и жидкими поли­-уретановыми композициями. Про­цесс активации ПВХ занимает от 30 с до 15 мин. в зависимости от условий окружающей среды. Система Linabond Mastic применяется как при сооружении новых, так и при ремонте старых сетей водоотведения. В числе элементов последних — приемные колодцы, пескоуловители, водоотводящие и водозаборные сооружения, отстойники, реакторы и прочие объекты, которым необходима защита от коррозии либо гидро- и газоизоляция. Основной полимерный материал SP Mastic наносится вручную шпателем или распыляется на подготовленную поверхность слоем толщиной 2,5– 3,2 мм. Полужесткий облицовочный ПВХ-лист толщиной от 1 до 1,6 мм химически связывается со слоем основного полимера, образуя непроницаемый для газов и жидкостей барьер. Главным преимуществом системы Linabond Pipeline является время схватывания основы. Двухкомпонент­ный состав, смешиваемый непосредственно перед нанесением в соотношении 1:1 и наносимый с помощью систем безвоздушного распыления, сравнительно быстро отвердевает и обладает очень высокой устойчивостью к воздействию кислот и сульфидов. После нанесения полимера накладывается гибкий облицовочный ПВХ-лист, формирующий композитную систему, гарантирующую непревзойденную герметичность. Типовая толщина полиуретанового слоя варьирует в пределах от 6 мм до 15 см и при полимеризации увеличивается в объеме в 3–4 раза. Благодаря быстрому твердению полимера трубопровод может быть отремонтирован и запущен в эксплуатацию всего за несколько часов. Часто монтаж проводится ночью и завершается к моменту увеличения объемов стоков. Системы Linabond Simulform применяются для защиты сильно поврежденных трубопроводов, требующих структурного восстановления или укрепления. С помощью специальных направляющих и жестких ПВХ-листов формируется внешний каркас, а структурный полимер Simulform впрыскивается в зазор между исходной поверхностью и каркасом. Проникая в бетон, он структурно связывается с ПВХ, образуя единую композитную систему. Тол­щи­на полимерного слоя может состав­лять от 1 до 20 см. Марина Народовая, фото автора