Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Таукин Павел Борисович. Комплекс средств по защите окружающей среды от воздействия токсичных отходов на полигоне "Красный бор" : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.36 : СПб., 2004 199 c. РГБ ОД, 61:05-5/1643

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

- Введение 4

Глава 1. АНАЛИЗ ОПЫТА НАКОПЛЕНИЯ, КОНТРОЛЯ И УТИЛИЗАЦИИ ТОК
СИЧНЫХ ОТХОДОВ 13
1.1. Специфика появления и обращения токсичных отходов и состояние про
блемы их переработки в основных регионах России 13

* 1.2. Виды токсичных отходов 26

  1. Военные действия и предприятия, как источник поступления токсичных отходов в окружающую среду 31

  2. Промышленные источники токсичных отходов 34

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТОКСИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ И СПЕЦИФИКИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

  1. Токсико-экологическая природа токсичных отходов 41

  2. Специфика воздействия токсичных отходов на окружающую среду и здоровье человека 47

ГЛАВА 3. НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРУКТУРЫ И ФУНК-
'* ЦИОНИРОВАНИЯ ПОЛИГОНА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

  1. Общие сведения о технологиях 52

  2. Структура и задачи полигона 57

  3. Принципы создания завода по переработке токсичных отходов. 61

  4. Технологическая линия для обезвреживания жидких отходов ванн хроми-

* рования (НТО «ЭРГ») 68

  1. Технологическая линия для очистки сточной воды от соединений вольфрама 72

  2. Установка для переработки жидких никельсодержащих отходов 82

  3. Мембранно-сорбционная технология НПП «Биотехпрогресс» 83

  4. Фито-биотехнологический метод очистки сточных вод 84

3.9. Электроимпульсный метод комплексного обеззараживания отходов 86

  1. Устройство для высокотемпературной переработки токсичных отходов89

  2. Метод плазмохимической утилизации отходов 90

  3. Обезвреживание жидких пром. отходов органического состава 91

  1. Обезвреживание жидких промышленных отходов неорганического состава. 100

  2. Обезвреживание жидких отходов ванн хромирования. 102

  3. Опыт применения установки фирмы «ЮНИКЛИН» (Израиль) 113

  4. Технология ООО «Промконтакт» 118

  5. Технология загущения сточной воды ОЭЭП РАН 118

  6. Технология фирмы «Аква-Нова» 119

  7. Технология осаждения осадка 120

  8. Технология очистки воды и грунта от нефтепродуктов. 125

  9. Прием и захоронение твердых промышленных отходов 128

  10. Обезвреживание ртутьсодержащих отходов. 130

  11. Прием и захоронение особо вредных промышленных отходов, содержащих сильнодействующие ядовитые вещества. 141

  12. Организация АСУ «Полигон» и банка данных о токсичных отходах 143

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ

  1. Основные принципы определения экономической эффективности 163

  2. Основные принципы определения экологической эффективности 168

  3. Основные принципы определения юридической эффективности 180

Основные результаты работы 182

Список литературы 184

Введение к работе:

Токсичные отходы являются одной из основных составляющих антропогенного загрязнения окружающей среды. Масштабы и последствия влияния такого загрязнения вызывают все большую тревогу во всех странах. Для предотвращения негативного влияния токсичных отходов созданы специализированные предприятия по переработке токсичных отходов. Одним из таких предприятий является Полигон «Красный Бор» - самый большой в Европе, предназначенный для таких целей. Его основная задача - обеспечение экологической безопасности региона, совершенствование организации, транспортировки, переработки, обезвреживания и захоронения опасных отходов производства в Санкт-Петербурге.

Предприятие «Опытный полигон «Красный Бор» было организовано решением Ленгорисполкома от, 2 декабря 1967 г. Его основными направлениями работ в настоящее время являются: сбор и транспортировка промышленных токсичных отходов (ПТО) на полигон с предприятий города и области; обезвреживание и захоронение ПТО, в т.ч. ртутьсодержащих отходов; входной контроль поступающих промышленных отходов от предприятий и организаций Санкт-Петербурга и Ленинградской области, контроль за состоянием окружающей среды в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) полигона, технологический контроль; строительство завода по переработке промышленных отходов с выполнением функции заказчика (рис. 1, 2).

За прошедшие годы полигон КБ принял более 1,8 млн тонн ПТО. Ранее применявшаяся технология устарела и требует совершенствования. В связи с продолжающимся большим объемом поступления токсичных отходов в 1995 г. принято решение о строительстве экспериментального предприятия по переработке и захоронению ПТО (табл. 1). Полигон «Красный Бор», как заказчик работ, а проектный институт РНЦ «Прикладная химия», как генеральный проектировщик, при участии диссертанта разработали методическую и проектную документацию на строительство первой очереди экспериментального предприятия по переработке и захоронению ПТО. Проектная мощность нового предприятия определялась на основании анализа промышленных отходов, поступающих на полигон в течение последних лет, их количества, составов, агрегатного состояния, соотношения

агрегатного состояния, соотношения отдельных видов отходов, а также с учетом возможности перспективного развития промышленности в регионе. Таким образом, мощность предприятия определилась в 100 000 т/год, в т.ч. органических отходов 70 000 т/год, неорганических отходов 30 000 т/год (в том числе 1240 т/год особо токсичных).

Увеличение объема токсичных отходов и расширение их состава, появление новых токсичных отходов потребовали значительного совершенствования структуры и технологий работы Полигона «Красный Бор». По этому вопросы приняты постановления правительства России, Ленинградской области, Администрации Санкт-Петербурга. Для выполнения этих решений в рамках данной диссертационной работы были организованы исследования, в которых решались задачи развития Полигона.

1 Схема единой системы индустриальной переработки и размещения твердых бытовых отходов для Санкт-Петербурга и Ленинградской области. 1 —места размещения заводов и полигонов, 2 - резервные места размещения заводов и полигонов-

Рис. 2. Укрупненная блок-схема деятельности Полигона «Красный Бор»

и распределение основных задач, решенных в рамках диссертационного исследования.

1 - анализ работы источников отходов; 2 - анализ и развитие структуры Полигона; 3 -

разработка требований и регламентов; 4 - совершенствование технологии и техники; 5 -

автоматизация работ; 6 - организация постоянного мониторинга за окружающей средой.

Полигон продолжает оставаться основным объектом по обезвреживанию токсичных отходов промышленности Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В контексте его деятельности в диссертации рассматриваются два научно обоснованных направления обеспечения экологической безопасности: во-первых, совершенствование технологии и средств Полигона для детокси-кации и утилизации токсичных отходов; во-вторых, разработка и внедрение системы экологического мониторинга применяемых на Полигоне технологий. В диссертации развиваются и совершенствуются исследования и разработки, которые проводили ученые и специалисты: И.В. Васильева, А.А. Виноградов, Е.Е. Гусаров, В.В. Журкович, СВ. Карпов, Ю.М. Кащеев, В.А. Кизуб, А.В. Клин-ский, М.В. Кнатько, Л.Я. Кустов, В.Ф. Левченко, А.П. Матвиенко, М.Г. Новиков, И.Г. Петров, СВ. Петров, Г.Л. Синичкин, Л.А. Терехова, М.П. Федоров, СД.

7 Чершов, В.Л. Шилин, Л.В. Шилова, О.А. Шпигун, М.И. Янкевич и др. При проведении исследований и организации реализации их результатов диссертант сотрудничал с Академией коммунального хозяйства, Институтом «Гипрони-кель», СПбГПУ и многими другими предприятиями и институтами.

Таблица 1. Объемы приема промышленных отходов на ГУПП Полигон «Красный Бор»

8 Диссертационное исследование базируется на результатах многолетних научных и производственных работ диссертанта на предприятиях города и на Полигоне «Красный Бор» по обезвреживанию промышленных отходов, а также на отечественном и зарубежном опыте обращения с опасными и токсичными отходам. Результаты данного диссертационного исследования используются при совершенствовании системы управления функционированием и развитием Полигона. В диссертационной работе разработаны и частично реализованы требования к технологиям накопления и переработки токсичных отходов, структурно-технологическая модель Полигона и модель информационной экологической АСУ «Полигон», укрупненные алгоритмы ее создания.

Актуальность. Связана с необходимостью научного обоснования совершенствования технических средств и технологий защиты окружающей среды в условиях существенного увеличения объема обращения с токсичными отходами, расширения их состава в связи с появлением новых экотокси-кантов в Санкт-Петербурге и в Ленинградской области. Кроме того, актуальность проведения исследования связана с высокой социальной и экологической значимостью решения проблемы утилизации токсичных промышленных отходов, подчеркнутой международными договорами России, рядом постановлений правительства России, Ленинградской области, Администрации Санкт-Петербурга. Для выполнения этих решений были организованы исследования, в рамках которых решены задачи дальнейшего развития Полигона «Красный Бор».

Таким образом, актуальность темы исследования определяется выраженной практической и технологической необходимостью в совершенствовании природоохранной работы в С.-Петербурге и Ленинградской области.

Целью настоящей работы является повышение эффективности обращения с токсичными отходами в рамках единого системного подхода к защите окружающей среды средствами Полигона «Красный Бор».

Объектами научного исследования явились технологии накопления, переработки и утилизации токсичных отходов, а также структура управления и методы организации работ Полигона «Красный Бор».

9 Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проведен анализ специфических особенностей образования и
обращения токсичных отходов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области,
основных характеристик их влияния на природные объекты.

2. Сформулированы принципы развития структуры Полигона
«Красный Бор» и разработаны требования к ее основным компонентам.

  1. Научно обоснованы процедуры совершенствования технологий переработки токсичных отходов на Полигоне «Красный Бор».

  2. Разработаны принципы автоматизации и укрупненные алгоритмы обработки данных экологического мониторинга деятельности Полигона «Красный Бор», научно обоснована и частично внедрена автоматизированная система управления на Полигоне.

  3. Разработан комплекс научно-методических документов, регламентирующих работу Полигона.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы системного анализа, теории информационных систем и обработки данных. Аналитические исследования осуществлялись в соответствии с общепризнанными физическими теориями и законами, описывающими поведение экотоксикантов в экосистеме, а также следуя химическим законам, описывающим преобразование веществ под воздействием различных физических факторов.

Научная новизна:

1. Разработан комплексный подход к формированию мероприятий по
перспективному использованию Полигона «Красный Бор» для защиты и охра
ны окружающей среды с учетом существующего положения в области обра
щения токсичных отходов.

2. Для переработки токсичных отходов на Полигоне предложены и науч
но обоснованы электроимпульсный безреагентный метод; мембранно-
сорбционная технология (обратный осмос); коагуляция и флокуляция с по
следующим каталитическим окислением; применение сорбентов; каталитиче-

10 ское восстановление, окисление озоном; УФ обработка; селективный катионо-обмен.

  1. Разработаны принципы переработки жидких отходов неорганического свойства путем их обезвреживания каскадным методом в 3 картах-котлованах. В 1-й котлован ведется прием отходов и отстой механических примесей. Отстоявшиеся отходы перекачиваются во 2-й котлован с щелочными отходами, где тяжелые металлы осаждаются в виде гидроокисей. Очищенный водный раствор перекачивается в 3-й котлован, откуда подается на обезвреживание в установки термического обезвреживания (УТО).

  2. Усовершенствована технология переработки жидких органических отходов, которые после отстоя механических примесей и разделения на горючий и водный слои обезвреживаются в установках термического обезвреживания, при этом горючий слой сжигается в футерованной печи УТО при температуре 1200 С; новая конструкция горелок и камер сжигания отходов увеличивает полноту сжигания и производительность установки.

  3. Разработаны принципы демеркуризации ртутьсодержащих отходов, которая производится химическим связыванием ртути с серой. В результате образуются устойчивые, стабильные, не растворимые в воде соединения 4-го класса опасности, которые захораниваются в закрытые карты на Полигоне.

  4. Разработаны требования к организации постоянного мониторинга за состоянием территории обезвреживания отходов, они включают фиксацию:

процесса оседания земной поверхности и изменения напряженно-деформированного состояния в краевых частях мульды сдвижения, вблизи постоянных и длительно остановленных.границ полей;

процесса деформирования территории, прогиба пород и пучения (выдавливания) пород почвы;

гидрологической обстановки на всей территории полигона.

7. Разработан и реализован мониторинг подземных вод и эндогенных
геологических процессов на территории Полигона через систему наблюда
тельных скважин, где изучение эколого-гидрогеологической ситуации ведется
в точках наибольшей вероятности выноса загрязненных вод с территории
предприятия.

Достоверность полученных результатов, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечивается физической и производственной корректностью постановки задач и методов их решения; использованием системного подхода, теории баз данных; использованием конкретного инженерного опыта проектирования и управления технологическими процессами переработки токсичных отходов.

Положения, выносимые на защиту:

комплекс применяемых на Полигоне и усовершенствованных методических и технических средств по охране и защите окружающей среды от воздействия токсичных отходов и технологий по их обезвреживанию;

структурно-технологическая перспективная модель развития Полигона КБ, ее экологическое обоснование и показатели;

эколого-технологические решения системы безопасной переработки ряда высокотоксичных отходов;

принципиальная структурная модель автоматизированной информационной системы АСУ «Полигон»;

структурная, исследовательская и инженерно-производственная реализация предложенных и разработанных моделей, процедур и укрупненных алгоритмов для решения поставленных задач, являющихся частью успешно функционирующего предприятия - Полигон «Красный Бор».

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенные и разработанные модели, методы и алгоритмы позволили обосновать и реализовать планы реформирования и развития Полигона «Красный Бор».

Реализация результатов. Полученные в работе результаты использованы для организации управления технологическими процессами на Полигоне «Красный Бор».

Апробация работы. Отдельные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на заседаниях правительства Ленинградской области, Администрации Санкт-Петербурга, на Международных экологических совещаниях и конференциях в Санкт-Петербурге, Хельсинки, Гданьске, Гамбурге (1999-2004).

12 Публикации. Основные результаты работы опубликованы в' 8 печатных работах, в том числе в 1 монографии.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 196 страниц, в том числе 130 страниц текста, 48 таблиц, 66 рисунков, графиков и фотографий. Список литературы содержит 186 наименований.

Подобные работы
Высокинская, Раиса Владимировна
Возможности минимизации негативного воздействия полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду в условиях Среднего Урала
Елдина Екатерина Владимировна
Рациональные способы защиты природной среды при захоронении токсичных отходов на полигоне "Красный Бор"
Завьялов Владислав Степанович
Разработка технологий локализации и ликвидации негативных техногенных воздействий на природную среду с использованием местных материалов и отходов
Мещеряков Борис Николаевич
Разработка комплекса авиационно-технических средств мониторинга природных и природно-антропогенных объектов
Руш Елена Анатольевна
Теоретическое обоснование и разработка методов и средств защиты водных объектов Ангарской промышленной зоны от загрязнения тяжелыми металлами
Алфёров Иван Николаевич
Методы защиты геологической среды горнодобывающих районов на основе реализации экологической емкости
Фоминых Андрей Анатольевич
Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала
Пастухов Алексей Вячеславович
Защита окружающей среды от поллютантов модифицированными физико-химическими методами
Паршина Мария Викторовна
Защита природной среды на основе рациональной технологии складирования отходов Кольской ГМК
Понурова Ирина Константиновна
Защита природной среды на основе рациональной технологии консервации отходов обогащения на Михайловском ГОКе

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net