Утилізація відходів промисловості. Безвідходні технології

Реферат на тему:

Утилізація  відходів промисловості.

Безвідходні технології

      Україна відноситься до числа індустріально-аграрних країн. Донедавна частка важкої промисловості  складала порядку 60% валового внутрішнього продукту країни, що значно вище, ніж у західноєвропейських країнах, де цей показник досягає 35%. Наявність і концентрація підприємств чорної і кольорової металургії, теплоенергетики, хімії і нафтохімії, гірничодобувної промисловості і цементних заводів, на яких зношення устаткування і комунікацій досягає 50-70%, впливають на екологічну ситуацію багатьох міст.

     За  статистикою, до 90% газоподібних, рідких і твердих відходів утворюється  в містах і близько 10% - у сільській  місцевості. У зв'язку з чим сьогодні гостро стоїть питання захоронення виробничих і побутових відходів. Причому встановлено, що складність проблеми пропорційна чисельності населення і промисловому потенціалу міста. У металургії і теплоенергетиці для складування відходів використовується до 40% території підприємства. Площі, займані кар'єрами, розрізами, місцями складування промислових і побутових відходів у виді відвалів, хвостосховищ, шлаконакопичувачів, териконів, смітників до кінця XX сторіччя склала близько 8% від загальної території України.

     З огляду на те, що відходи виробництв, що забруднюють навколишнє природне середовище, можуть бути використані в народному господарстві, дуже актуальна в даний час проблема їхньої утилізації.

     За  рахунок використання відходів у  якості вторинних матеріальних ресурсів можна вирішити ряд таких важливих задач як економія сировини, запобігання забруднення водойм, ґрунту і повітряного басейну, збільшення обсягів виробництва деталей і виробів, освоєння випуску нових для підприємств товарів.

     Розвиток  промисловості і ріст урбанізації  в будь-якій країні неминуче веде до екологічних проблем. За останні 15 років як у промислово розвинутих, так і в країнах, що розвиваються, стратегія в сфері використання відходів піддалася істотним змінам. Головними причинами, що викликали необхідність такої зміни, з'явилися забруднення навколишньої природного середовища і її негативний вплив на здоров'я населення, зміна екологічної політики і законодавства, вплив суспільного руху в захист навколишнього середовища. У промислово розвинутих країнах політика в сфері використання відходів, головним чином, орієнтована на зменшення кількості відходів, що утворюються, і на розвиток методів їхньої утилізації, що може до 40% знизити потік відходів, які направляються на поховання, при порівняно невеликих витратах.

     Тому  сьогодні у світі глобальним напрямком в області використання відходів є перехід від поховання і спалювання до промислової переробки для подальшого використання [1].

     Відповідно  до чинного законодавства України, утилізація відходів - це використання відходів у якості вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів [2].

     Питання утилізації відходів виробництва і  споживання в останні роки здобувають вирішальне значення для зниження антропогенного впливу на середовище існування людини, а також у зв'язку з ростом цін  на сировину, що супроводжує неминуче виснаження природних ресурсів [3, 4].

     Оскільки  переважний вплив на забруднення  природного середовища роблять підприємства металургійного комплексу, енергетики, паливної і хімічної промисловості, у даній роботі представлені окремі напрямки утилізації промислових відходів, що тут утворюються [5].

     З огляду на велику розмаїтість промислових  відходів у даній роботі розглянуті питання утилізації окремих видів  відходів по промислових комплексах і джерелам утворення [3, 6, 7].

     1. Утилізація відходів паливно-енергетичного  комплексу  
У цій галузі відходи утворяться при видобутку, збагаченні і спалюванні вугілля.

     1.1. Відходи видобутку  
Відходи видобутку в залежності від розробки називають розкривними чи шахтними і вони складають значні обсяги, а тому і відвали займають великі площі земель, піддаються водній і вітровій корозії, забруднюючи прилеглу територію. Значна втрата приносить природному середовищу загоряння териконів, тому навколо відвалів улаштовують захисні зони, що приводить до збільшення площі відчужених земель.

     Тверді  відходи вуглевидобутку використовують як низькосортне паливо. У світовій практиці відходи вуглевидобутку використовують для закладки вироблених шахтних  просторів.

     1.2. Відходи вуглезбагачення  
Відходи вуглезбагачення утворюються при збагаченні вугілля для коксування, енергетичних і інших цілей і являють собою суміш осадових порід, часток вугілля й вугільно-мінеральних зростків.

     Відходи вуглезбагачення використовують як енергетичну сировину шляхом спалювання чи газифікації, направляють на перезбагачення, одержують сірку, будівельні матеріали, при влаштуванні насипів, закладці підземних виробок, рекультивації земель.

     1.3. Золошлакові відходи  
Золошлакові відходи утворюються при спалюванні твердого палива в топках теплових електростанцій при температурі 1200 - 1700 С.

     Одним з найбільш перспективних напрямків  утилізації золошлакових відходів є  виробництво з них пористих заповнювачів для легких бетонів.

     В даний час золошлакові відходи  широко використовуються в шляховому будівництві, де їх застосовують як засипку при влаштуванні основи для асфальтобетонних покрить. Золу використовують і як наповнювач для виробництва рулонних покрівельних матеріалів.

     2. Утилізація відходів металургійного  комплексу  
Основну масу відходів цього комплексу представляють розкривні і породи видобутку, що вміщають, руд, відходи їхнього збагачення, металургійні шлаки.

     2.1. Відходи видобутку залізної руди  
Відходи видобутку залізної руди являють собою породи, що попутно добуваються, що, поряд з розробкою залізної руди, витягають і складируют у відвали.

     Основним  напрямком утилізації цих відходів є використання їх для пристрою дамб, гребель, насипів, основ доріг, а  також для виробництва будівельних  матеріалів (як заповнювачі у важких і особливо важких бетонах).

     2.2. Відходи збагачення руди  
Відходи збагачення руди, так звані «хвости», утворюються при одержанні залізного концентрату методами електромагнітної чи магнітної сепарації і займають величезні площі. При цьому підтоплюються прилеглі території, забруднюються підземні води, що явно суперечить законодавству України [8, 9].

     Основним  напрямком використання «хвостів»  є використання їх як вторинну сировину для виробництва будівельних  матеріалів. Піски з відходів збагачення можуть використовуватися в кладкових і штукатурних розчинах, при приготуванні бетонів, одержанні силікатної цегли.

     2.3. Металургійні шлаки  
Металургійні шлаки утворюються при виплавці металів і являють собою продукти високотемпературної взаємодії руди, порожньої породи, флюсів, палива. Основним споживачем шлаків є цементна промисловість. Ці шлаки також використовують для виробництва шлакової вати. З розплавлених металургійних шлаків відливають камені для бруківки доріг, бордюрний камінь, жаростійкі плитки, труби й інші вироби.

     3. Утилізація відходів хімічного  виробництва  
Через достатню розмаїтість відходів цього виробництва розглянуто відходи виробництва і споживання пластмас, а також відходи виробництва і споживання гуми.

     3.1. Відходи виробництва і споживання  пластмас  
Відходи виробництва і споживання пластмас утворюються при готуванні сировини у виді злитків, брил, бракованих волокон і при формуванні виробів у виді обрізків і браку. Відходи використовуються для виробництва того ж продукту чи у виробі менш відповідального призначення. При утилізації без поділу по типах пластмас відходи подрібнюють, відокремлюють домішки, гранулюють і використовують для виробництва тари, підстилок, сувенірів, іграшок. Відходи синтетичних матеріалів легкої й інших галузей промисловості у виді волокон, пряжі, обрізків можуть використовуватися для очищення промислових стічних вод.

     Пластмасові відходи відрізняються підвищеною стійкістю і довговічністю.

     3.2. Відходи виробництва і споживання  гуми  
Відходи виробництва і споживання гуми утворюються в процесі виробництва гумовотехнічних виробів, товарів народного споживання, у шинній промисловості й у процесі споживання. До них відносяться зношені покришки, гумове взуття, відпрацьовані конвеєрні стрічки, приводні ремені, прогумована тканина.

     Найбільш цінними компонентами гумових відходів є каучук і тканини. Відходи виробництва - не вулканізовані і вулканізовані - відрізняються по цінності і складності переробки.

     Незважаючи  на необмежені можливості переробки  відходів виробництва гуми, значну частину їх вивозять на смітники і спалюють. Тоді як цілком зношені автопокришки містять близько 75% каучуку й інших коштовних інгредієнтів. При піролізі гумових відходів при температурі 400 - 450 С одержують гумові масла, що використовується в якості пом’якшувача при регенерації гумових відходів і в гумових сумішах. Іншим напрямком переробки гумових відходів є розмелення їх у крихту.

     4. Утилізація відходів переробки  деревини  
Відходи деревини утворюються на всіх стадіях її заготівлі і переробки. Одним з основних способів переробки й утилізації відходів деревини є одержання штучної деревини - міцного матеріалу. Представлений далеко не повний перелік напрямків утилізації промислових відходів свідчить про широкі можливості їхнього використання в народному господарстві.

     Однак, незважаючи на різноманіття наявних  методів і технологій утилізації відходів, найбільш розповсюдженим як і раніше залишається метод складування  на спеціальних полігонах. Причина  такого положення полягає в існуючому  дефіциті бюджетних коштів, що не дозволяє вирішити проблему утилізації відходів виробництва і споживання [10]. Сформована ситуація в сфері звертання й утилізації промислових відходів ускладнюється відсутністю спеціальних полігонів для їхнього поховання. Найчастіше складування цих відходів здійснюється в не відведених місцях з порушенням вимог санітарних правил, що безсумнівно впливає на середовище існування і, зокрема, на стан підземних водоносних горизонтів, обумовлюючи тим самим еколого-гігієнічні проблеми утилізації відходів сучасних виробництв [11].

     Підвищеної  уваги вимагають питання використання й утилізації токсичних відходів [12]. Тому при великому різноманітті технологічних рішень пріоритетними  способами утилізації небезпечних  відходів повинні стати технології, що забезпечують:  
- високу екологічну безпеку запропонованого технологічного процесу;  
- утилізацію небезпечних відходів безпосередньо на місці їхнього скупчення;  
- уніфіковану технологію для утилізації широкого діапазону небезпечних відходів, що мають різний хіміко-мінералогічний склад;  
- максимально низьку енергоємність самого процесу утилізації;  
- безвідхідний технологічний процес;  
- одержання вихідних продуктів, що мають комерційну цінність [13].  

СПИСОК  ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Зайцев А.И. Решение проблем использования вторичных ресурсов и энергосбережения. Проектирование и строительство опытно-экспериментальных производств по сортировке и переработке твердых бытовых отходов / Сб.: Утилизация и переработка ресурсно-ценных бытовых и промышленных отходов. Материалы «Круглого стола». - Харьков, 2001.
2. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учеб. для вузов / Под ред. И.И. Мазура - М.: Высш. Шк., 1999. - 447 с.
3. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления: Справочное издание / Под ред. док. техн. наук, проф. Б.Б. Бобовича. - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. - 496 с.
4. Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000. - 464 с.
5. Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища" № 1264-ХП от 25.06.91.
6. Дьякова О.М., Михалюк Н.С. Проблемы утилизации отходов производства и потребления в промышленно развитом районе / 3-й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2003. Материалы конгресса. - Москва, 3-6 июня 2003. -588 с.
7. Русаков Н.В. Эколого-гигиенические проблемы утилизации отходов производства и потребления / 3-й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2003. Материалы конгресса. - Москва, 3-6 июня 2003. - 588 с.
8. Закон України "Про Загальнодержавну програму поводження з токсичними відходами" № 1947-Ш от 14.09.2000 р.
9. Рудюк Н.В., Бабий В.П., Маркина Л.Н. Новая технология утилизации опасных органических отходов / Збірник матеріалів конференції "Нові технології та обладнання по переробці промислових відходів і їх медико-екологічне забезпечення". -Київ: Товариство «Знания України», 2001. - 152 с.