Trzy czynniki do ekorozwoju:Wzrost rozwoj z otoczeniem;zmiany w sferze moralności
Granice wzrostu 1972, w polsce 1973.Poprawa: nowe paliwa, przeprojektowanie, optymalizacja, nowe surowce, bezpieczenstwo.Zielone technologie: wykorzystanie energii w oceanie-roznica temperatur, technologia OTEC konwersja termicznej energii oceanu, obiegi bio-geo-chemiczne niezakłócone.Ekorozwoj zasady:obniżenie zużycia energii i materiałów; minimalizacja odpadów;recykling odpadów;badania i znakowanie produktów;opłaty:podatki za korzystanie ze środowiska; opakowania zwrotne.Zasady prewencji: przezornosci, stosowania BAT, subsydiarnosci, skuteczności ekologicznego :efektywności ekonomicznej.Dyrektywa w sprawie składowania odpadów nr.99/31 z 26.1999. Redukcja odpadów biodegradowalnych.Dyrektywna 91/156/EEC: Czynności od najlepiej do najgorszej: zapobieganie->minimalizacja->recykling->likwidacja końcowa.Recykling produktu:oddać komuś coś wielokrotnego użytku.Reprodukcja produktu:zbitą szklanke przerobimy na nowaRecykling materiałowy: zawracanie do wytworzenia materiału
Najbardziej opłacalny jest recykling szkła i aluminium.Recykling PETu się nie opłaca z energetycznego punktu widzenia, PET jest dobrym paliwem.Aby produkt dostał ekologiczny znaczek(ekoetykieta) należy dokonać analizy.Obróbka fizyczna odpadów: obniża objętość odpadów lub zmniejsza stopień niebezpieczeństwa przez fizyczne usuniecie niebezpiecznych składników. Nie zmienia ona fizycznych właściwości odpadow, np. sedymentacja, filtracja.Chemiczna obróbka odpadów niebezpiecznych: polega na fundamentalnych zmianach chemicznej natury odpadów. W większości zmienia ona odpady niebezpieczne w mniej niebezpieczne lub przygotowuje odpad do dalszej obróbki lub końcowej likwidacji przez usuniecie niebezpiecznych składników. np. neutralizacja, utlenianie.Obróbka termiczna niebezpiecznych odpadów przez spalanie i pirolizę: polega na przetrzymywaniu odpadów w wysokiej temp (430-1650oC) przez określony czas. Jest odpowiednia do organicznych materiałów ponieważ zmienia je w prostsze i mniej toksyczne substancje chemiczne. Osiąga się w tej metodzie detoksykacje i redukcje objętości w przypadku kiedy procesy prowadzone są efektywnie. Problemy: emisja do atmosfery, zagospodarowanie odpadów i odcieków.Biologiczna obróbka odpadów niebezpiecznych: polega na użyciu makroorganizmów do degradacji odpadów organicznych. Efektywność biodegradacji zależna jest od wielu parametrów procesu, włączając w to: zawartość tlenu, bilans pożywek, temp, pH. Mikroorganizmy nie mogą degradować zw.nieorganiczych i wysokości zawartości związków które mogą inhibitować biologiczną aktywność.Często procesy biol.obróbki następują po procesach fizycznych i chemicznych np.:osad czynny, filtracja na złożach,beztlenowa fermentacja.Odpady przemyslowe 98% :odzysk 79%,magazynowanie 3%,unieszkodliwianie 5%,skladowanie 13%Odpady komunalne 2%:skladowanie 97%,uneiszkodliwianie2%,odzysk 1%Unieszkodliwianie niebezpiecznych odpadow przemysłowych:NOP-wszelkie stałe,ciekłe,półpłynne odpady zawarte w ilościach większych niż dopuszczalne substancje odznaczające się dużym lub specyficznym działaniem toksycznym na organizmy ludzkie, a więc: rakotwórczym, mutagennym, teratogennym, alergennym i neurotoksycznym.KIERUNKI1.Ograniczenie ilości,2.LikwidacjaKlasy zw.należących do NOP: węglowodory arom,fenole i ich pochodne,weglowodory chlorowane,zw.metali ciezkich,masy do oczyszczania gazówKlasyfikacja wg stanów skupienia(lepsza):odpad rzeczywisty=rożne klasy+różne stany skupieniaNOP ciekłe i połpłynne->problem (roztwory,emulsje,zawiesiny)- przenikanie do wód. Wielostopniowość:operacje(fizyczna np. filtrowanie);procesy(neutralizacja,utlenianie)OBRÓBKA WSTĘPNA: usuwanie odpadów mechanicznych, korekta przepływów, neutralizacja, utlenianie, redukcja Cr6+ do Cr3+ i CN- do CO2, NOx(O3,H2O2)A)Pierwszy etap obróbki: wytrącanie chemiczne, sedymentacja, flokulacja, filtracja, ultrafiltracja CEL: usunięcie metali ciężkich, przygotowanie do dalszej obróbkiKłOPOT:uzyskanie groźnych zagęszczonych szlamów, trzeba mieć metodę ich usuwania.B)Drugi etap obróbki: metody biologiczne: osad czynny, złoża zraszane, laguny. Metody fizyczne; odprężanie parą, ekstrakcja rozpuszczalnika Kierunki metod biologicznych: 1)in situ rozwój mikroogranizmów bezpośrednio w zanieczyszczonym układzie. Dostarczanie O2,P,N2 i pokarm do samorzutnej adaptacji i rozwoju bakterii(trucizny).2) Inżynieria genetyczna -produkowanie odpornych szczepów bakterii out-situ.Problemy: niestałość składu i pożywki, wpływ temp.C)Trzeci stopień obróbki: adsorpcja na węglu aktywnym, adsorpcja na żywicach syntetycznych, wymiana jonowa, odwrotna osmoza,elektrodializa, odchlorowywanie, utlenianie,destylacja,nitryfikacja,odpędzanie powietrzem.Mech. Chem.(niszczące)bez dalszych operacji Mech.fiz.(zagęszczające): kłopotliwe, niewłaściwe dla zw.toksycznych metali ciezkich(Hg), wielochlorowych pochodnych difenoli, chlorowcopochodnych dibenzodioksyny.Obróbka szlamów i osadów z procesów oczyszczania: zagęszczanie, odwadnianie,suszenie,kondycjonowanie chemiczne i termiczne,fermentacja, odzysk skladnikow.CEL:przygotowanie do niszczenia,Wada:duze stężenie zw toksycznychKońcowa likwidcja odpadów i odpadów „wtórnych” z procesów oczyszczania: składowanie,grzebanie-brak nowych wysypisk i składowisk; metody termiczne.Spalania NOP:(SOx,NOx,HCl, toksyczne chlorowcopochodne, zw metali ciężkich)1 unieszkodliwianie stałych pozostałości a)spalanie w wyższych temperaturach b)składowanie, immobilizowanie(unieruchamianie) cement, szkło, żywice, masy betonowe, mogilnikiPodpiwniczone składowisko pojemnikowe: zasypanie składowiska w skale solnej(nieprzepuszczalnej), ostateczne amknięcie:cement,bihement,sol).PODSUMOWANIE: unieszkodliwianie NOP to procesy złożone, wielostopniowość, różnorodność, kosztowne i nieopłacalne dla małych ilości NOP,konieczność powoływania przedsiębiorstw specjalistycznych.Metody destrukcji:reaktory plazmowe, piece słoneczne, utlenianie+fotomineralizacja, mineralizacja+fotopolprzewodniki,rozkład w stopionych solach, rozkład w stopionych metalach, naświetlenie wiązka elektronów, degradacja biologiczna.
Metody separacji: destylacja membranowa,esktrakcja nadkrytyczna, interkalacja i inkluzja, ciekly N2.Metoda CBC-zbedna woda, 780-980oC, dobre mieszanie.Piec do spalania-od dołu podajemy pow do spalenia dmuchając, dorzucamy skały wapienneCaCO3-> CaO+CO2;R-S+O2-> SO2;SO2+CaO-> CaSO4(gips);R-Cl+H+ → Hcl; 2HCl+CaO->CaCl2+H2OZalety: metoda oczyszczania gazów spalarnianych SO2+NOx-> (NH4)2SO4+ NH4NO3 nawóz, skuteczność 80-90%,Zastosowanie:elektrociepłownia, spalanie śmieci,oczyszczalnia.Wada:nawóz bardzo chłonie wodęPrzepalanie składowisk odpadów palnikami plazmowymi: prąd o wysokim natężeniu+ rozrzedzony gaz=jonizacja 18000oC, piroliza meterii-> destylacja weglowodory+metal+gleba, technologia opracowana przez RCL, palnik 150kW,99% zmniejszenie objętości, 80% masy, żużel bezpieczny i obojętny chemicznie.
Palnik plazmowy- może rozwiązac problem toksyczności przepełnionych wysypisk. W głąb studni wywierconej w hałdzie śmieci opuszcza się zasilany prądem palnik, do którego doprowadzane są chłodziwo i rozrzedzony gaz. Odpadki zeszklaja się w chemiczne obojętny i nieszkodliwy żużel.SCWO- utlenianie w warunkach nadkrytycznych, wodne szlamy
MODEC- warunki nadzwyczajne wody.Reaktor odporny na korozje;WETOX, łagodniejsze warunki, H2O2 utleniacz, katalizator, spopielenie.Stan krytyczny wody- stan układu gdzie zanikają różnice mieszy faza ciekla a para nasycona. Obj.wlasciwa pary nasycownej=obj.wlasciwa cieczy.Technologia MODEC, kluczowy reaktor, ZALETA: czysty CO2(musi być zutylizowany)Skażenie terenów substancjami ropopochodnymi:degradacja gleby biologiczna+ chemiczna, niebezpieczenstwo dla wód.Źródła skażeń: wydobywanie, transport, magazynowanie +użytkowanie.Rekultywacja gruntów po ropopochodnych:
1.metody ex-situ : biologiczne(rolnicza,cum-bac), fizyczno-chemiczne(przemywanie roztworami, przemywanie rozpuszczalnikami), termiczne(niskotemp, wysokotemp) 2. metody in-situ:biologiczne(biowentylacja, iniekcja biopreparatow), fizyczno chemiczne( wentylacja, odsysanie par, przemywanie gruntu, stabilizacja chemiczna, procesy elektolityczne), termiczne( ogrzewanie mikrofalowe, desorpcja para wodna, wotryfikacja).Czynniki warunkujące biologiczny rozkład zanieczyszczeń w gruncie: temp, pH, skład gruntu, zawarte substancje organiczne, wodoprzepuszczalnosc, zawartosc tlenu, skladniki mineralne, obecność zw.toksycznych, bakterie rozkładające węglowodory.Sposoby oczyszczania skażeń rozlewami naftowymi:1.Mechaniczne: zbieranie rozlewu, spłukiwanie goracą wodą, rowy opaskowe 2.Wypalanie- wady: emisja CO2 i innych sub, nieodwracalna degradacja gleby 3.Metoda rozpuszczalnikowa: ekstrakcja +destylacja. Wada: koszty, toksyczność rozpuszczalników, ważna jest sub wylana a nie gleba. 4.metody sorpcyjne: stosowane do wód i ścieków, filtry węglowe, trociny,fosfogipsy. 5.Sorpcja na membranach: do ścieków i wód, wysoki stopień oczyszczania. Wada: koszty 6.Metody biologiczne: biodegradacja mikroogranizmów, miejscowe szczepy bakterii+ pożywka.Zbieranie z powierzchni wód. Dysperganty i koagulanty- rozbicie na kropelki, przenoszenie ropy z powierzchni .Spalanie musi być zgodna na CO2, 3mm min wartwa, palnosc emisji,ludzie. Pomiary grubosci: Uv,radar,laser fluorescencyjny.AOPs- zaawansowany proces utleniania TiO2- fotokatalizator Zastosowania fotokatalizy- zachodzi z udziałem półprzewodnika TiO2 na którego działamy energią. Otrzymujemy rodniki( półprzewodniki na prom UV i widzialne). Rodnik oksydroksylowy ma największy potencjał oksydacyjno- redykcyjny. Im więcej rodników fotokatalitycznych tym większa efektywność fotokatalizy CH3CHO → CO2 + H2O; zw.organiczne + OH → produkty rozkladu(utl); zw.organiczne → hv,TiO2 →CO2+H2O/ + NO3-, Cl-, SO42-. Zw.org. Ulegają calkowitej mineralizacji ; prom.sloneczne → prom. widzialne większe od UV.Zastosowanie fotokatalizy: oczyszczanie wody i scieków, oczyszczanie powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, materiały samooczyszczające i pokrycia ,antybakteryjne i antygrzybiczne materiały, hydrofobowe i hydrofilowe mat , nowe chem reakcje w łagodnych warunkach, materiały do ogniw słonecznych, produkcja wodoru( farby oczyszczające), zastosowanie do fug, szyby w samolotach, możliwość prowadzenia reakcji w promieniowaniu słonecznym, małe wydajności.
t500