Отходы, которые не используются (или не подлежат использованию), направляются на захоронение на полигоны-свалки. Полигон для хранения твердых ПО представляет собой обычно заглубленный примерно на 10 м и огражденный насыпью во избежание попадания ливневых и талых вод земельный участок площадью от нескольких до десятков гектаров. Для предотвращения загрязнения грунтовых вод дно хранилища покрывают противофильтрационным экраном (несколько слоев полимерной пленки). В целях обеспечения контроля работы этого экрана и качества грунтовых вод в районе полигона бурят скважины для отбора проб воды на химический анализ. Полигон, как правило, огораживают полосами из деревьев и кустарников.

Твердые отходы после их обезвоживания на заводских очистных сооружениях засыпают в хранилище самосвалами со специальной эстакады или с гребня ограждающей насыпи. После заполнения хранилища на выровненной поверхности устанавливают противофильтрационный экран и засыпают его слоем песчаного и почвенно-растительного местного грунта. На этом в основном заканчивается рекультивация хранилища твердых нетоксичных ПО.

Токсичные ПО должны помещать в герметичные металлические контейнеры (особо вредные – в кубы из отвердевшего жидкого стекла) и захоранивать в толще глины. Иногда в качестве полигонов для хранения таких отходов используют пустые геологические выработки (брошенные угольные шахты, соляные копи или специально созданные полости). Однако по-прежнему практикуется вывоз ПО, в том числе токсичных, в места неорганизованного складирования, что представляет особую опасность для окружающей среды.

Количество отходов на несанкционированных свалках постоянно растет. Главные причины этого – переполненность существующих полигонов захоронения токсичных отходов и отсутствие финансирования нового строительства. Кроме того, при строительстве новых объектов обезвреживания и захоронения отходов возникает серьезная проблема для граждан, проживающих вблизи территории предполагаемого строительства данного объекта.

Переработка ПО должна предшествовать их захоронению на полигонах-свалках для обеспечения экологической безопасности при их хранении, уменьшения первоначальных объемов. Одновременно в процессе переработки из отходов можно извлечь ценные компоненты или получить новые материалы.

Несмотря на существующие технологии переработки (термические, физико-химические, биотехнологии), ей подвергается в нашей стране не более 20 % общего количества ПО, при этом официальные данные показывают непрерывный рост неперерабатываемых ПО, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях, инвентаризация которых даже не начиналась, где содержится около 100 млрд т отходов (из них около 2 млрд. т – токсичные).

На сегодняшний день не существует ПО, которые нельзя было бы переработать тем или иным способом. Однако это связано расходом энергии, что сдерживает применение способов переработки и одновременно стимулирует создание новых экологически и экономически эффективных технологий.

Обезвреживание отходов – технологическая операция или совокупность операций, в результате которых первичное токсичное вещество или группа веществ превращаются в нейтральные нетоксичные и неразлагающиеся соединения.

Утилизация (от лат. utulis полезный) – употребление отходов с пользой. Этот процесс представляет собой совокупность технологических операций, в результате ко­торых из отходов производится один или несколько видов продукции или они используются для получения тепла и энергии.

Сушка – термический процесс переработки отходов, требующий значительных затрат тепла. Широко применя­ется в химической, химико-фар­ма­цевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Сушка осуществляется конвективным, контактным, радиационным и комбинирован­ными методами. Способ сушки выбирается с учетом тех­нологических требований к высушиваемому продукту и тех­нико-экономических показателей. Сушка – процесс теплообменный, при котором влага удаляется с поверхнос­ти высушиваемого материала. Конвективная сушка воздухом или газом является наиболее распространенной. В технологиях обработки ПО могут применяться сушилки различных типов: барабанные, с кипящим слоем, распылительные.

Барабанные сушилки используются для сушки сыпучих кусковых и зернистых материалов.

Сушка материала происходит за счет теплопередачи от горячего воздуха или дымовых газов. Отечественной промышленностью выпускаются барабанные сушилки диаметром 1,0–3,5 м, длиной 6,0–27,0 м и производительностью по испаряемой влаге 0,3–15,0 т/ч. Высушиваемый материал подается в загрузочную камеру, откуда поступает на приемно-винтовую насадку и затем на основную насадку камеры-сушилки. При вращении барабана лопасти насадки подхватывают мате­риал, поднимают его и сбрасывают. В это время продукт продувается газом и высушивается. За счет наклона барабана (до 6°) материал постепенно передвигается к разгрузочной камере. Сушильный газ и материал движутся в барабане относительно друг друга прямотоком или противотоком. Во избежание уноса высушиваемого продукта в первом случае скорость газа не должна превышать 3 м/с. Объем барабана заполняется материалом на 20 % [6, 8].

По виду теплоносителя барабанные сушилки делятся на воздушные, газовые и воздушно-радиационные, в которых осуществляется дополнительный подвод тепла с помощью инфракрасных излучений; по технологической схеме – на периодические (в основном для мелких производств), полунепрерывные и непрерывные.

Сушилки с кипящим слоем применяются для обработки зернистых, сыпучих и пастообразных материалов. В них высушиваемый материал контактирует с теплоносителем более интенсивно, в результате чего продолжи­тельность процесса уменьшается, а сушка происходит более равномерно по объему обрабатываемого материала. Вместе с тем при таком способе сушки несколько увеличивается расход электроэнергии для создания давления подаваемого в реактор воздуха.

Сушка распылением применяется для обезвоживания концентрированных растворов. В сушильной камере продукт распиливается специальными приспособлениями. Большая площадь высушиваемой поверхности обеспечивает мгно­венную сушку.

В качестве сушильного газа используются дымовые или нагретые инертные газы и горячий воздух. При сушке распылением материал не пере­гревается, температура на его поверхности обычно на­ходится в пределах 60–70 °С. Это объясняется тем, что при малых размерах частиц (до 4–5 мкм) испарение идет очень быстро, материал не успевает нагреться за то время, пока частица соприкасается с горячими газами, имеющими тем­пературу до 1200 °С. Несмотря на то, что время сушки со­ставляет 15–30 с, поверхность материала не пересыхает. Продукт высушивания представляет собой порошок или гранулы.

На железнодорожных предприятиях сушка целесооб­разна для предварительной обработки обводненных отходов перед их утилизацией. Это касается гальвано- и нефтешламов, загрязненного грунта и т. д..

Механическая обработка твердых отходов. Промыш­ленные отходы как органического, так и неорганического происхождения подвергаются механической обработке двух видов – измельчению и компактированию (прессованию). Твердые отходы можно разрушить и измельчить до частиц нужного размера раздавливанием, раскалыванием, размалы­ванием, резанием, распиливанием, истиранием и различными комбинациями этих способов. Выбор конструкции измельчителя осуществляется исходя из размеров частиц обрабатываемого материала до и после измельчения, характера отходов и особых свойств измельченного материала.

Высокая дисперсность в процессе измельчения может быть достигнута при использовании мельниц ударного, ударно-режущего и ударно-импульсного действия. В по­следние 15–20 лет все большее применение находит техника криогенного измельчения, когда обрабатываемый материал охлаждается ниже температуры хрупкости. В результате резко возрастает степень измельчения. Такой способ часто используется для измельчения полимерных материалов. На конечной стадии процесса регенерации лакокрасочных отходов для их тонкого помола применяются вибрационные мельницы.

Для уменьшения объема перерабатываемых твердых про­мышленных отходов органического и неорганического про­исхождения (например, для удобства транспортирования к местам утилизации) используется механическое прессова­ние и компактирование с помощью прессов различной кон­струкции.

При разделении измельченных ПО на фракции при­меняются сита, решетки, грохоты, сепараторы различных модификаций.

Механическое обезвоживание осадков промышлен­ных сточных вод. Осадки, образующиеся в процессе очист­ки промышленных сточных вод на очистных сооружениях, составляют в среднем от 10 до 30 % объема обрабатываемых сточных вод. Условно осадки разделяются на три основные категории: минеральные, органические и избыточные ак­тивные илы. Обезвоживание осадка может производиться эк­стенсивными (в различного рода уплотнителях) и интен­сивными (фильтрование, центрифугирование, гидроциклонирование) методами. Для обезвоживания осадков промыш­ленных сточных вод применяются вертикальные осадительные центрифуги периодического действия и горизонтальные осадительные центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка.

Для обезвоживания осадков сточных вод наиболее производительными являются непрерывно действующие центрифуги со шнековой выгрузкой осадка типа ОГШ, выпускающиеся Сумским машиностроительным заводом.

В практике сгущения и обезвоживания осадков из очист­ных сооружений малых и средних промышленных и транспортных предприятий наибольшее применение получи­ли гидроциклоны, которые используются, как правило, в комбинации с расположенными ниже бункерами-уплот­нителями. На железнодорожном транспорте гидроцик­лоны применяются для обезвоживания осадков перед выгрузкой на иловые площадки (депо Тосно Октябрьской железной дороги).

Для сгущения моечных, ливневых и системных сточных вод широкое распространение получили напорные конические гидроциклоны.

Реагентная обработка. Большинство осадков, образующихся при очистке сточных вод, и гальванические шламы представляют собой трудноразделяемые суспензии. Обезвоживание таких осадков предполагает их предварительную обработку – кондиционирование, целью которого является улучшение водоотдающих свойств осадка путем изменения его структуры. Процесс может осуществляться ямической (реагентной) обработкой, окислением, замораживанием и оттаиванием. На практике для обработки осадков промышленных сточных вод чаще всего применяются реагентные методы обработки осадка коагулянтами и флокулянтами.

В качестве коагулянтов используют соли железа, алюминия и известь. Реагенты вводят в обрабатываемый осадок в виде 10%-го раствора.

Недостатками коагулянтов являются дефицитность, высокая стоимость, коррозионная активность, трудность транспортировки и хранения. Флокулянты по физико-химическим свойствам подраз­деляются на неионогенные (полиакриламид, полиоксиэтилен и др.), ионогенные гомополимеры (анионные – полиметилэшговая кислота и др., катионные – полиамины), ионо-, сополимеры (анионные, катионные). Наибольший интерес представляют катионные флокулянты, так как в осадках вод в основном находятся отрицательно заряженные коллоиды. Эти флокулянты выпускаются в жидкой и порошкообразной формах. Они вводятся в осадок в виде водных растворов концентрацией 0,01–0,5 %. Стоимость флокулянтов значительно выше стоимости минеральных коагулянтов, однако за счет уменьшения их доз по срав­нению с дозами последних общая стоимость обработки при применении флокулянтов сокращается приблизительно на одну треть. Использование флокулянтов в нашей стране не­достаточно распространено из-за низкого объема их выпуска, малого ассортимента и высокой стоимости. Чаще всего при­меняется полиакриламид (ПАА).