Проблема промислових відходів у м Запоріжжя

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ВСТУП

Наука і техніка початку третього тисячоліття розвивається в темпах геометричної прогресії, не є винятком і промисловість як одна з найбільш (якщо не самою) масштабних сфер діяльності людини. Подібного роду тенденція поширилася по всьому світу і вже захопила розвиваються, у минулому слаборозвинені, країни. Україна має досить потужним промисловим потенціалом, що дістався їй у спадок від Радянського Союзу, після розпаду якого до цих пір промисловість нашої країни не оговталася в повній мірі. У зв'язку з не бездоганністю технологічних процесів на даному етапі неминуче негативний вплив промисловості на навколишнє середовище, промислових відходів як компонента даного впливу. Щорічно у всьому світі і в нашій країні мільйони тонн твердих, пастоподібних, рідких, газоподібних відходів надходить у біосферу, завдаючи тим самим непоправної шкоди як живий, так і неживої природи. У глобальних масштабах змінюється кругообіг води і газовий баланс в атмосфері. Величезна кількість видів живих істот піддаються впливу небезпечних речовин, в тому числі на генетичному рівні, звідси випливає поразки цілого ряду поколінь організмів, а може і множини. Стало очевидним, що і люди не застраховані від жнив плодів своєї безпечності та недбалого ставлення до природи. Так, лише по закінченню кілька десятиліть після створення великих промислових вузлів, на яких вівся недостатньо або не вівся зовсім контроль над викидами токсичних відходів в біосферу, в околицях стали з'являтися на світ діти з очевидними мутаціями. Якщо люди в змозі подбати про себе, тварини і рослини самі на це не здатні, тому необхідно ретельно стежити за розвитком і життєдіяльністю організмів в зонах прямого і непрямого впливу промислових підприємств та суміжні з ними об'єктів. Незважаючи на давність і багато досліджень в області екологічно чистого виробництва, проблема утилізації та переробки промислових відходів залишається актуальною досі.

Запоріжжя - індустріальний центр України та зона екологічного лиха
Запоріжжя за рівнем промислового потенціалу замикає п'ятірку найбільших індустріальних центрів України. Поряд з потужними підприємствами чорної металургії - "Запоріжсталь", "Дніпроспецсталь", в Запоріжжі розташовані найбільші підприємства кольорової металургії - Запорізький Титано-магнієвий комбінат і Дніпровський алюмінієвий завод, підприємства хімічної промисловості - заводи "Кремнійполімер", штучних шкір, підприємства машинобудівного комплексу, " АвтоЗАЗ ", моторобудівний завод. У районі Запоріжжя на Дніпрі споруджено найбільша гідроелектростанція дніпровського каскаду - ДніпроГЕС.
Природа - єдиний і незмінний джерело матеріальних і духовних благ. Постійно користуючись цим джерелом, людина навіть думати не хотів, що він колись буде вичерпано, але вже сьогодні стало ясно, що без кардинального вирішення назрілих проблем, неможливо забезпечити подальший розвиток економіки. Головними забруднювачами навколишнього середовища є - теплоелектростанції, підприємства металургійної та хімічної промисловості, комунального господарства.


Місто розташоване по обох берегах Дніпра. Розвиток Запоріжжя складалося таким чином, що великі промислові підприємства виявилися в безпосередній близькості від житлової забудови. Багато житлові будинки знаходяться в межах санітарно-захисних зон промпідприємств. Над Запоріжжям постійно нависає темно-фіолетова серпанок смогу, формована викидами промислових підприємств, сконцентрованих на порівняно невеликому просторі. Цьому сприяє рельєф місцевості, що представляє собою хвилясту рівнину, порізану яружно-балочної мережею з перепадом висот до 100 м, що погіршує провітрюваність території та умови розсіювання пилогазових викидів. У число найбільш забруднених міст світу потрапив і наше місто.
Запоріжжя - як індустріальний центр області, найбільш забруднене такими промисловими гігантами як "Запоріжсталь", "Коксохім", Дніпроспецсталь "," Титано-магнієвий "," Абразивний комбінат "та інші. За один рік (1991) в атмосферу над містом викидається 94, 5 тис. тонн твердих речовин, 493 тис. тонн газоподібних і рідких. Над кожним заводом хмара своєї пилу, а за коміром сорочки можна з'ясувати з якого заводу та чи інша людина. Коричневий колір - колір оксидів заліза: значить людина живе десь у металургійного заводу. Синій - це кубовий барвник: людина з анилинокрасочной виробництва; сірий - колір окису алюмінію; зелений - міді. Автор книги "Забруднену небо" Л. Дж. Папетон так сформулював проблему: "Або люди зроблять так, що в повітрі стане менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей.
Сучасна екологічна обстановка в Запорізькій області стала вкрай небезпечною. Основні причини того, що сталося наступні:
застаріла технологія виробництва на багатьох промислових підприємствах; нераціональна структура промисловості (надлишок енергоємних та "брудних" підприємств);
недостатнє екологічне виховання людей і, як результат, їх байдуже ставлення до екологічних проблем;
недостатня увага до екологічних проблем державних організацій.
Запорізька область увійшла до числа зон екологічного лиха Україні під назвою "Райони найбільшого забруднення навколишнього середовища - Придніпров'я".
Загальна характеристика відходів промисловості
Негативний вплив промисловості виражається у впливі на конкретні частини природи і на біосферу в цілому відходів від процесів видобутку та переробки природних ресурсів. Відходи виробництва і споживання є джерелом антропогенного забруднення навколишнього середовища в глобальному масштабі і виникають як неминучий результат споживацького ставлення і недозволено низького коефіцієнта використання ресурсів.

Основні поняття відходів

Загалом, відходами називаються продукти діяльності людини в побуті, на транспорті, в промисловості, не використовуються у місцях свого освіти і які можуть бути реально чи потенційно використані як в інших галузях господарства або в ході регенерації. Відходами виробництва є залишки матеріалів, сировини, напівфабрикатів, що утворилися в процесі виготовлення продукції і втратили повністю або частково свої корисні фізичні властивості. Відходами виробництва можуть вважатися продукти, що утворилися в результаті фізико-хімічної переробки сировини, видобутку і збагачення корисних копалин, отримання яких не є метою даного виробництва. Відходи споживання - непридатні для подальшого використання за прямим призначенням та списані в установленому порядку машини, інструменти, побутові вироби.
За можливості використання, розрізняються перероблювані і неутилізованих відходи. Для перших існує технологія переробки і залучення у господарський обіг, для других в даний час відсутня.

Класифікація відходів промисловості

Промвідходів найчастіше є хімічно неоднорідними, складними полікомпонентних сумішами речовин, з різними хіміко-фізичними властивостями, представляють токсичне, хімічну, біологічну, корозійну, вогне-і ​​вибухонебезпечність. Існує класифікація відходів за їх хімічної природи, технологічним ознаками освіти, можливості подальшої переробки та використання. У нашій країні шкідливі речовини характеризується за чотирма класами небезпеки, від чого залежать витрати на переробку та захоронення.
1. Надзвичайно небезпечні. Відходи, що містять ртуть та її сполуки, в тому числі сулему, хромовокіслий і ціаністий калій, сполуки сурми, в тому числі треххлорную сурму, бенз-а-пірен та ін
Токсичність сполук ртуті полягає у шкідливому впливі іона Hg 2 +. В організм ртуть потрапляє, як правило, в неіонної формі. Ртуть входить у з'єднання з білковими молекулами в крові, в результаті чого утворюються більш-менш міцні комплекси - Металопротеїни. Страждають тіолові ензими і в організмі виникають глибокі порушення функцій центральної нервової системи, що призводить до інертності коркових процесів в мозку. Вплив сполук ртуті на тварин при гострому отруєнні проявляється у втраті апетиту, спразі, слинотеча, блювота, загальна слабкість, пізніше кривавий пронос, катаракта на слизової очей, можливі судоми, раптова смерть при ураженні рухових вузлів серця і спинного мозку. У тих, що вижили через 1 - 2 години ураження шлунково-кишкового тракту, через 5 діб - ураження нирок, переродження клітин печінки.
У людини при отруєнні сулемою та іншими солями ртуті - головні болі, поразка ясен, стоматит, набухання лімфатичних і слинних залоз, іноді підвищена температура. У важких випадках нефроз в нирках і через 5 - 6 днів смерть. У досить легких випадках - втрата апетиту, нудота, блювання (іноді з кров'ю), слизовий пронос (частіше з кров'ю), виразка шлунка та дванадцятипалої кишки. Спочатку може виникнути посилене сечовиділення, потім майже повне його припинення. При хронічному отруєнні у людей і тварин уражається нервова система (різка мінливість активності), зміни в клітинах кори великих півкуль мозку, стовбура спинного мозку, периферійних нервах. Серед людей, хворих на туберкульоз, висока смертність.
Загальна дія на організм ціаністого калію (KCN) та інших солей синильної кислоти (HCN) викликає порушення дихання, різке зниження здібностей тканин споживати доставляє кисень. При хронічному отруєнні можливе порушення продукування гормону щитовидної залозою, тяжке ураження дихальних шляхів, головний біль, схуднення, порушення потенції і лібідо, зниження функції статевих залоз розвиток анемії, лейкопенія, ураження нирок, погіршення зору і слуху, на шкірі утворюється хронічна екзема. Смертельна доза KCN для людини - 0.12 г, іноді переносяться бульшим дози, уповільнення дії можливо при заповненні шлунка їжею.
Сполуки сурми викликають роздратування слизових дихальних шляхів і травного тракту, шкіри. При хронічному отруєнні дані речовини здатні викликати порушення обміну речовин, що негативно впливають на нервову систему і серце. При гідролізі SbCl 3 в організмі утворюється HCl, що приводить з гострого запалення легенів і дихальних шляхів і небезпечного впливу на травну систему (хоча трохи менше). SbCl 3 подразнює очі, викликає нудоту, блювоту, пронос, м'язову слабкість при попаданні в шлунок, затримує сечовипускання, в результаті - судоми, серцева слабкість, колапс, смерть.
Бенз-а-пірен (1,2-бензпірен) - сильне канцерогенна речовина, що отримується при виробництві кам'яновугільної смоли (зміст 0.001-1%), кам'яновугільного пеку (1.5 - 2%), сланцевої смоли (до 0.2%), сланцевих масел, - міститься в сирій нафті, нафтопродуктах, деревному димі, продуктах піролізу деревини і торфу. 1,2-бензпірен має канцерогенну активність у відношенні людини і тварин. Можливий розвиток ракових пухлин самих різних органів: легенів, шлунку, молочних залоз і багатьох інших. Дія канцерогенів на організм відбувається при його взаємодії з елементами клітини. Існують гіпотези, що такі з'єднання не грають самостійної ролі, а тільки створюють умови для онкогенних вірусів. ГДК бенз-а-пірену в атмосферному повітрі становить 0.01 мкг / м 3.
2. Високо-небезпечні. Відходи, що містять хлористу мідь, що містять сульфат міді, щавлевокислого мідь, трехокісную сурму, сполуки свинцю.
Свинець - отрута, що діє на все живе, особливо на нервову систему, кров, судини; в меншій мірі діє на ендокринну і травну системи. Активно впливає на синтез білка, енергетичний баланс клітини та її генного апарату, можливо денатуратівное дію, придушення ферментативних процесів, вироблення неповноцінних еритроцитів через ураження кровотворних органів, порушення обміну речовин.
Мідь міститься в організмі головним чином у вигляді комплексних органічних сполук і грає важливу роль у кровотворенні. Під шкідливу дію надлишку вирішальну роль, мабуть, грає реакція Cu 2 + з SH-групами ферментів (Фріда). З коливаннями змісту Cu у сироватці та шкірі пов'язана поява депігментації шкіри. Реакції сполук міді з білками тканин верхніх дихальних шляхів і шлунково-кишкового тракту.
Токсичність CuCl 2 проявляється як дія Cu 2 + та утворюється в організмі соляною кислотою.
Попадання в шлунок тварин сульфату міді (CuSO 4) викликає анемію, виразку шлунка, зміни в печінці, крововилив у нирках і сім'яниках, смерть. При вдиханні - запалення верхніх дихальних шляхів і шлунково-кишкового тракту, ураження центральної нервової системи.
У людей потрапляння CuSO 4 або Cu (CH 3 COO) 2 в шлунок викликає нудоту, блювоту, болі в животі, пронос, швидка поява гемоглобіну в крові та сечі, жовтяниця, анемія, при нирковій недостатності - смерть. При хронічній інтоксації міддю і її солями - функціональний розлад нервової системи, порушення функції печінки і нирок.
3. Помірно-небезпечні. Відходи, оксиди свинцю (PbO, PbO 2, Pb 3 O 4), хлорид нікелю, чотирихлористий вуглець.
При гострому травленні хлоридом нікелю (NiCl 2) виникає збудження, пригнічення; почервоніння слизових оболонок і шкіри; пронос. Тривала дія викликає зниження числа еритроцитів, але багатьма тваринами це переноситься не дуже болісно.
4. Малонебезпечні. Відходи, що містять сульфат магнію, фосфати, сполуки цинку, відходи збагачення корисних копалин флотаційним способом із застосуванням амінів.
Mg сприяє змінам змісту SH-груп у внутрішніх органах, порушення нуклеїнового обміну. У людей уражається носова порожнина, випадає волосся. Дія власне MgSO 4 на шкіру призводить до дерматологічних захворювань.
Фосфати - суміші різних речовин, серед яких всі або частину сполуки фосфору; багато з них застосовуються в якості добрив. Оскільки аніон фосфорної кислоти є фізіологічним, загальна токсична дія її солей можлива лише за дуже високих дозах.
Потрапляння пилу фосфатів в організм розвиває пневмосклероз, скорочення бронхів і кровоносних судин. Токсичність багатьох фосфоритів залежить від домішки фтору. Найбільш отруйна нітрофоска - суміш моно-і діамонію фосфатів з KNO 3.
При контакті з фосфатами у людини можуть розвиватися дерматити: висип, печіння та свербіж, набряк шкіри обличчя - печіння в очах, сльозоточивість, випадання райдужної оболонки, хоча швидко відходять. Можливо порушення менструального циклу. Течія в цілому сприятливий, але при ускладненнях можливий розвиток пневмонії бронхіту.
Хлорид цинку (ZnCl 2), використовуваний для консервування деревини й у целюлозно-паперовій промисловості, у тварин викликає розвиток злоякісних пухлин в легенях і статевих органах, порушення твердості кісток і зубів. У людини уражаються дихальні шляхи, іноді шлунково-кишковий тракт, рідше виразка шлунка. ГДК хлориду цинку - 1 мг / м 2.
Сульфат цинку або цинковий купорос (ZnSO 4 · 7 H 2 O) - подразник дихальних шляхів тварин, шлунково-кишкового тракту. Викликає недокрів'я, затримку росту. У людини може розвинутися підвищена захворюваність органів дихання, травлення, кровообігу, шкіри.
У промислово розвинених країнах частка витрат на реалізацію екологічних способів виробництва від вартості кінцевої продукції 30 - 50%. У нашій країні до цих пір економіка промислового виробництва недостатньо враховує або не враховує зовсім збитки від деградації природного середовища, собівартість продукції визначається без урахування вартості природи.
Озон - захист усього живого
Озон - захист усього живого. Найважливішою складовою частиною атмосфери, що впливає на клімат і захищає все живе на Землі від випромінювання Сонця, є озоносфера. Основна маса озону знаходиться на висотах від 10 до 50 км, а його максимум - на 18-26 км. Всього в стратосфері міститься 3,3 трильйона тон озону. У шарі озоносфери озон знаходиться в дуже розрідженому стані.
Роль озону в збереженні біологічного життя на Землі виключно велика. Молекули озону поглинають жорстке ультрафіолетове випромінювання Сонця якраз в тій спектральній області, яка є найбільш руйнівною для біологічних систем. Органічні молекули руйнуються УФ-випромінюванням. Це відноситься також і до молекул ДНК, що відповідають, як відомо, за передачу спадкових ознак. Озоновий шар, немов щит, не тільки оберігає живу речовину від прямого руйнування, але і забезпечує хід еволюції.
Якби товщина озону зменшилася, це завдало б непоправної шкоди всім живим організмам. Повне зникнення озонного шару, безсумнівно, означало б і зникнення вищих форм життя. Що стосується людей, то зараз підраховано, що навіть невелике зниження товщини шару озону може збільшити захворюваність раком шкіри. Інша розподіл озону по висоті істотно вплине і на клімат, так як зміниться характер поглинання УФ-випромінювання озоном, а отже, і температура стратосфери.
Хімічні процеси в озоновому шарі
Якби всю кількість озону зібрати за нормального тиску 760 мм рт. ст. і температурі 20 ° С, то товщина цього шару становила б всього 2,5-3 мм. Озон в стратосфері утворюється і підтримується в результаті циклу реакцій за участю жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця (спочатку відбувається фотодисоціація молекулярного кисню, потім з'єднання атома з молекулою кисню та освіта молекули озону О3). Зіткнення озону з атомарним киснем дає дві молекули кисню. Але це занадто спрощена схема, вона не враховує інші важливі реакції витрачання озону, до яких відносяться водневий, азотний і хлорний цикли. Наявність сполук або молекул водню, азоту, хлору веде до руйнування озону. У своїх циклах ці сполуки повертаються до вихідних форм. Вони не витрачаються в реакціях з озоном, а як би виступають в ролі каталізаторів.
Озон в стратосфері постійно народжується і гине, отже, його шар складається з рівноважного кількості. А так як рівновага це рухоме, то товщина озонового шару може змінюватися. Спостерігаються добові, сезонні коливання вмісту озону, а також цикли, пов'язані з багаторічними змінами сонячної активності. Найбільша кількість озону (46%) утворюється в стратосфері тропічного поясу, там максимум його щільності знаходиться приблизно на висоті 26 км від поверхні. У середніх широтах він розташовується нижче: взимку - на висоті 22 км, а влітку - 24 км. У полярних районах висота максимуму становить всього 13-18 км, і тут озон найбільш інтенсивно переноситься в нижні шари атмосфери.
Природні джерела хлору в атмосфері складаються головним чином з висихаючих крапель морської води і вулканічних вивержень. Більша частина хлору при цьому в стратосферу не надходить, хлор вимивається дощами в нижній тропосфері. Однак великі вулканічні вибухи закидають продукти вивержень, в тому числі і хлор (його сполуки), на висоту 20-30 км. Потужні вулканічні вибухи нерегулярні, але вони поставляють у стратосферу в середньому від 10 до 100 тис.тон хлору на рік.
Антропогенний вплив на озоновий шар
Антропогенний джерело хлору та інших галогенів, також руйнують озоновий шар, зараз набагато більше природного. Завдяки людської діяльності в атмосферу стали надходити такі речовини, як, наприклад, метилхлорид, чотирихлористий вуглець, хлорфторметани, більш широко відомі під назвою «фреони», і деякі інші сполуки, що містять атоми галогенів. З точки зору наслідків для озоносфери ці речовини володіють однією загальною властивістю. Вони хімічно інертні і стійкі в нижній атмосфері, не розкладаються сонячним світлом у тропосфері, не окислюються, не вимиваються опадами. Однак, поширюючись в атмосфері, вони повільно проникають через шар тропопаузи і потрапляють у стратосферу. І тут під дією жорсткого випромінювання відбувається розкладання молекул, вивільняються вільні атоми хлору та інших галогенів.
Починаючи з 70-х рр.. все більшу увагу стали залучати до себе фреони. Ці речовини одержали широке поширення в холодильних установках, для синтетичних піноутворювачів, як пропеллентов в аерозольних балончиках, що вживаються в медицині, в побутовій хімії, в лакофарбовій промисловості, в сільському господарстві, в косметиці і т.д. Загальне виробництво фреонів перевищує 700 тис.тон на рік, і все це кількість рано чи пізно виділяється в атмосферу.
Розрахунки показали, що все вже викинуте в атмосферу кількість хлорвмісних сполук знизить товщину озонового шару на кілька відсотків. Але відбудеться це через 30-50 років. Самі реакції розкладу озону протікають досить швидко, уповільнює це явище дифузія речовин в шарі тропосфери і їх проникнення через тропопауза в стратосферу.
Розробка маловідходних і безвідходних технологій і методів комплексного використання відходів промисловості
Важливість економного та раціонального використання природних ресурсів не потребує обгрунтувань. У світі безперервно зростає потреба в сировині, виробництво якого обходиться все дорожче. Будучи міжгалузевої проблемою, розробка маловідходних і безвідходних технологій і раціональне використання вторинних ресурсів потребує прийняття міжгалузевих рішень.
Вторинні матеріали і ресурси (ВМР) - відходи виробництва та споживання, які на даному етапі розвитку науки і техніки можуть бути використані в народному господарстві як на підприємстві, де вони були утворені, так і за його межами. До ВМР не відносяться зворотні відходи виробництва, що використовуються повторно як сировину технологічного процесу, в якому утворюються.
Побічні продукти і відходи - можливе сировина для інших виробництв. Побічні продукти можуть бути запланованими і давати прибуток з їх продажу або використання. Відходи - небажані, але неминучі продукти.
Класифікуються ВМР за наступними критеріями:
1. По галузях промисловості або звідки виходять відходи;
2. За технологічним процесам;
3. За видами ресурсів;
4. За ступенем і можливості використання;
5. По агрегатному стані.
У залежності від можливості використання ВМР поділяються [2]:
1. Реально можливі до використання, тобто існують ефективні умови переробки та використання;
2. Потенційно можливі до використання, ВМР, використання яких поки економічно і технічно недоцільне.
За джерелами своєї появи існують ВМР [2]:
1. Відходи промислового виробництва та будівництва - залишки сировини, матеріалів або напівфабрикатів, придатні до використання в якості сировини, допоміжних матеріалів або готової продукції;
2. Відходи сфери споживання:
1) Відходи засобів виробництва, що втратили непридатність для подальшого використання,
2) Відходи предметів споживання - вироби непридатні для використання за призначенням, але потенційно придатні як вторинна сировина,
3) Тверді побутові відходи, що утворюються у населення в процесі життєдіяльності і навряд чи мають придатність;
3. Відходи сфери обігу, тобто матеріали, що прийшли в непридатність через необережну транспортування, складування і навантаження-розвантаження.
Крім цього ВМР можуть бути використані в місцях своєї освіти або в інших галузях господарства.
Маловідходні та безвідходні технології (МБТ), як правило, орієнтовані на найбільш важливі галузі народного господарства: виробництво та раціональне використання металів, будматеріалів, деревини, корисних копалин. Існує кілька основних напрямків по здійсненню МБТ:
1) Створення та впровадження процесів комплексної переробки сировини без утворення відходів;
2) Переробка всіх видів відходів виробництва і споживання з отриманням товарної продукції;
3) Випуск нових видів продукції з урахуванням вимог її повторного використання;
4) Застосування замкнутих систем промислового водопостачання з використанням опадів очисних споруд;
5) Організація безвідходних територіально-промислових комплексів та економічних регіонів.
При цьому необхідно дотримуватися ряду умов:
1) самоочевидне використання всіх компонентів того чи іншого сировини, які зазвичай не знаходять застосування внаслідок відсутності необхідних виробничих умов та навичок обробки, і зараховуються до відходів;
2) Взаємозв'язок з екологічною ситуацією, в якій реалізуються проекти (викиди в атмосферу, водойми, грунт, відчуження орних або придатних для інших цілей земель під поховання або складування);
3) Можливість залучення в господарський оборот ресурсів, що раніше не використовувалися;
4) Застосування однієї або мінімуму прогресивних операцій у загальному технологічному ланцюзі приводить до необхідності переводити всю технологічну систему на новий рівень;
5) Можливість отримання нових матеріалів з необхідними характеристиками;
6) Поліпшення умов праці за рахунок скорочення процесів, супроводжуваних виділенням шкідливих газів і пилу. Усунення шкідливих компонентів в якості проміжних продуктів і каталізаторів.
Багатостороннє і глибоке освоєння безвідходних виробництв - довготривале і копітка справа, яким належить займатися ряду поколінь учених, інженерів, техніків, екологів, економістів, робітників різного профілю та багатьох інших фахівців. Повністю безвідходне виробництво - далека перспектива, але необхідно вже зараз вирішувати це завдання, як на загальноекономічному рівні, так і в окремих галузях господарства.

Металургія

Переробка руд чорних і кольорових металів, їх збагачення, лиття, прокат, металообробка - джерело втрат колосальної кількості металів.
Завдання комплексного використання сировини в металургії - раціональна повнота вилучення основних і супутніх елементів, утилізація відходів видобутку, збагачення руд без нанесення шкоди навколишньому середовищу. Крім цього металургія є досить землі-і водоємних галуззю. Незважаючи на наявність технологій вилучення цінних попутних компонентів з залізної руди на більшості комплексних родовищ, корисні матеріали скидаються у відвали. Серед цінних компонентів руд чорних металів (Fe, Mn, Cr) зустрічаються W, Ti, Co, Ni, Zn, Cu, рідкісні метали. При збагаченні та обробці руд велику кількість відходів при відповідній обробці може стати товарними продуктами. Часто в попутно витягуваної породі (особливо при відкритому способі видобутку) містяться багато нерудні корисні копалини, серед них: крейда, придатний для вапнування грунтів і наповнювача при виробництві фарб; сланці для виготовлення щебеню; глини і суглинки - сировина для фаянсової промисловості та виготовлення технічної кераміки , емалей, кольорового скла; кварцові піски для скляної промисловості; мергель, що є сировиною для виготовлення вапна та цементу; граніти і гнейси.
У доменній печі утворюється за рахунок порожньої породи руди і золи коксу шлаки, до складу яких входять CaO, SiO 2, FeO, MgO, Al 2 O 3, CaS, MnS, FeS, TiO 2, з'єднання P, в залежності від співвідношення компонентів шлаки можуть бути основні, нейтральні та кислі. При мартенівському способі основні шлаки здатні видаляти в процесі виплавки з металу домішки сірки і фосфору.
Шлаки - цінна сировина для будівельної і дорожньо-будівельної галузей. Шлаковий щебінь в 1.5 - 2 рази дешевше природного, шлаковая пемза - втричі дешевше керамзиту і вимагає менше питомих витрат. Використання гранульованого шлаку в цементній промисловості збільшує вихід цементу, знижує собівартість і питомі витрати на його виробництво в порівнянні з природним сировиною - цементним клінкером. Застосування шлаків при вторинній переробці металів для розкислення сталі, скорочує витрату дефіцитного феросиліцію. Припустимо навіть застосування металургійних шлаків як абразивного матеріалу для очищення днищ суден. Конвертерні шлаки можуть використовуватися у гідротехнічному будівництві для обсипання дамб замість грунту.
Для довитяг заліза з відходів застосовується зворотний флотація хвостів, пряма флотація руди, суха магнітна сепарація, магнітно-флотаційний спосіб.
Використання шламів зменшує вміст заліза в доменній шихті, знижує продуктивність доменних печей, збільшує витрату коксу.
Виснаження багатих родовищ хромових руд викликало необхідність постійно нарощувати потужності з видобутку і збагачення бідних руд або руд, недостатньо ефективно збагачуване механічними методами. Для цього був розроблений спеціальний процес, що передбачає прокалки на повітрі (630 - 750 ° С) подрібненої руди (частки менше 15 мм), подрібнення пеку (до 0.1 мм), приготування водної суспензії, її карбонатизація - так можна отримати вуглецевий феррохром замість кондиційної руди і кварциту.
У всіх металургійних процесах утворюється значна кількість пилу, яку необхідно вловлювати і утилізувати з метою вилучення містяться в них металів і підтримки необхідного рівня охорони навколишнього середовища.
Для цього застосовуються системи сухого та мокрого пиловловлювання. Основна проблема при уловлюванні металургійної пилу - підвищений вміст цинку і свинцю, які порушують процеси пиловловлювання і власне виплавки.
У США Zn і Pb виділяються шляхом збору пилу, що містить крім них залізо, і наступного дроблення так, що більш дрібні частинки складаються в основному з сполук цинку і свинцю, а більші в основному з Fe 2 O 3, що грунтується на різній крихкості згаданих сполук. Крім цього використовується відновний випал окускованной пилу, сублімація з уловлюванням конденсату, магнітна сепарація і флотація. У Німеччині для даних цілей використовуються розчини сірчаної, азотної або оцтової кислот, які здатні розчинити майже весь Zn, але при малих його концентраціях розчинитися може і залізо. У Японії поділ Fe-і Zn-вмісних відходів звичайною магнітною сепарацією. У Бельгії і Люксембурзі цинк і свинець із Fe-вмісних відходів виділяються методом флотації та екстракції лужними розчинами.
Крім оксидів заліза, свинцю і цинку пил і шлами містять оксиди Mn, Mg, Ca, Cr, Ni, Cd і інших елементів, які можна використовувати.
Пилу і шлами феросплавного виробництва, що складаються головним чином з аморфного діоксиду кремнію, придатного для промислового і житлового будівництва.
Особливе місце займають установки уловлювання SO X і NO X, тому що цей процес вельми скрутний внаслідок низьких концентрацій даних речовин.
Існує досвід використання шламів сіркоочистки після мокрій вапняної обробки для меліорації грунтів, що збільшує вміст у грунті кальцію, магнію, кремнію і зменшує кількість алюмінію, міді, цинку, миш'яку, марганцю. Дія подібного роду добрив не слабшає протягом п'яти років і додає урожай зернових і кормових культур на 25 - 30% (4 - 5 т шламу на 1 га).
Нефелін - один з компонентів апатиту-нефелінових руд, які є сировиною для хімічної промисловості, містить, крім фосфору, алюміній, натрій, калій, титан, залізо, стронцій, рідкісні метали. Нефелін є альтернативою бокситу, сировини для алюмінієвої промисловості та родовища яких постійно виснажується. З попутних продуктів, які утворюються при переробці нефелінових руд в глинозем, можна виготовляти і вже виробляються содові продукти і цемент. Існують два основних способи переробки нефелінових руд:
Спекательном-лужний спосіб. Суть методу полягає у високотемпературному розкладанні нефеліну в присутності СаСО 3. При цьому містяться в нефелін глинозем лугу утворюють алюмінати Na і K, а кремнезем - дікальціевий силікат. Шляхом подальшої переробки одержуваних продуктів забезпечується отримання глинозему, содо-калієвого розчину, використовуваного для виробництва соди і поташу, і нефелінового шламу - сировини для виробництва цементу.
Гідрохімічний спосіб. Даний метод заснований на автоклавним розкладанні нефеліну концентрованим розчином їдкого лугу в присутності вапна. У результаті утворюються з алюмінатів і силікатів лужні алюмосилікати залишаються в осаді. Процес оптимально протікає при 260 - 300 ° С і 3 МПа. Однак гідрохімічний спосіб переробки нефеліносодержащего сировини вимагає велику кількість лугу, висока витрата тепла і підвищеного водного балансу.
На шляху до створення екологічною і маловідходної металургії зарубіжними державами був накопичений чималий досвід. У різних країнах світу застосовуються різні методи утилізації та переробки відходів металургії: в автодорожньому та залізничному будівництві, у сільському господарстві в якості добрив, в будівельній промисловості та інших галузях.
Безперечне лідерство в цьому належить Японії. При виплавці марганцевих сплавів утворюється велика кількість газів (700 м 3 / г вуглецевого феромарганцю), частина якого (СО 2) вельми ефективно (на 84%) використовується в якості джерела тепла сушіння сирих матеріалів, що дозволяє заощадити до 16 млн. т на рік мазуту. Доменний газ застосовується для виробництва метанолу, етанолу, етиленгліколю, етилену, пропілену, оцтової кислоти, коксовий газ - у виробництві метанолу й аміаку.
Яскравим прикладом використання безвідходної технології в нашій країні може служити Пікальовський глиноземний комбінат.

Паливно-енергетичний комплекс

ПЕК - один з найбільших забруднювачів навколишнього середовища твердими, рідкими і пилоподібними відходами, тому що сам процес виробництва теплової або електричної енергії передбачає спалювання органічного палива з неминучим утворенням токсичних компонентів. Крім цього з відходами видобутку і збагачення палива втрачається велика його кількість.
Існує класифікація на основі літологічного складу відходів видобутку і збагачення вугілля:
· Глинисті (> 50% глин);
· Піщані (> 40% пісковика і кварциту);
· Карбонатні (> 20% карбонатів).
Крім цього відходи різняться за фізико-хімічними та теплофізичних властивостях, за характеристикою органічної речовини та ін
Породи розкриву, що відрізняються високим вмістом мінеральних речовин, можуть бути використані для енергетичних цілей після попереднього збагачення з отриманням кондиційного по зольності продукту. Породи розкриву можуть застосовуватися як закладний матеріал для рекультивації земель, а шахтні - для закладання шахтного простору. Можливе застосування навіть без селективної обробки складають літологічних різниць як сировина для виробництва пористих заповнювачів для легких бетонів, керамічних матеріалів, при будівництві дамб та інших споруд, кислотостійких мастик, у будівництві будинків і дамб, в фільтрових установках.
Шахтні породи часто містять велику кількість мікроелементів, необхідних для живлення рослин, тому можуть застосовуватися в якості добрив грунтів, розбалансування яких відбувається в результаті інтенсифікації і хімізації сільського господарства.
Відходи вуглезбагачення, які містять велику кількість горючої маси, можуть бути піддані додатковому збагаченню з отриманням кондиційного по зольності твердого палива або безпосередньо використані для спалювання і газифікації. Можливо спалювання високозольного відходів вуглезбагачення в пилуватих стані на електростанціях, в тому числі на великих, при цьому зменшуються викиди SO X і ​​NO X в навколишнє середовище. У деяких зарубіжних країнах знайшли застосування плазмові печі для переплавки легованих відходів і відновної плавки. Для цієї мети розроблені і використовуються різноманітні генератори плазми і дугові плазмові пальники різної потужності, де можливе відновлення руд відходами вуглезбагачення і вироблення певної кількості електроенергії за рахунок газів, що відходять.
У результаті гравітаційної сепарації деяких вугілля можна визначити високозольні фракції, в яких містяться ряд мікроелементів (Ag, As, Cd, Mn, Mo, Ni, Pb та інші) в 1.3 - 1.4 рази вище, ніж у вихідних вугіллі. Більша частина мікроелементів може бути залучена з продуктів термічної обробки або збагачення твердого пального.
За допомогою біологічних методів можна витягувати з вугілля та частини вугільних відходів піритні і органічну сірку, різні метали (Mn, Ni, Co, Zn, Ca, Al, Cd) золу, кисень-і азотовмісні сполуки. Очищення вугілля може здійснюватися за 6 діб на 93% при застосуванні термофільних бактерій і 18 діб мезофільними бактеріями.
У зв'язку із прийдешнім в найближчі десятиліття виснаженням запасів вугілля, нафти, природного газу виникла потреба пошуку менш дорогих, але технологічно більш простих у переробці і використання. Найважливішим, у зв'язку з цим, джерелом для поповнення енергобалансу, виробництва чистих енергосистем і багатьох, гостро необхідних країні продуктів стають горючі сланці. З сланців можна отримати: мазут, автомобільний бензин, газ для побутових потреб, рідке синтетичне паливо.

Хімічний комплекс

З усіх видів мінеральної сировини особливе місце займають агрохімічні фосфорсодержащие руди, від яких значною мірою залежить родючість грунтів, а з урахуванням виснаження багатого фосфором сировини найважливішою проблемою є ефективне використання корисних компонентів надр і руди.
Значення фосфору в природі украй важливо. Мінеральний фосфор входить до складу кісткової тканини хребетних і зовнішніх скелетів ракоподібних і молюсків. Фосфор присутній в м'яких тканинах рослин і тварин. Фосфорсодержащие органічні сполуки забезпечує перетворення хімічної енергії в механічну енергію м'язових тканин. Цей елемент входить до складу нуклеїнових кислот, що регулюють спадковість і розвиток організмів.
Виробництво фосфорних мінеральних добрив - головна сфера застосування фосфатної сировини. Більш повна виїмка попутних корисних компонентів з фосфоритів і апатитів шляхом флотації, тобто використовувати різну щільність матеріалів щодо щільності води.
Один з найважливіших попутних компонентів апатитових руд - нефелін.
Ще один мінерал, що має велике значення і що міститься в апатитових рудах, - сфен. До складу даного з'єднання входить титан (CaTiSiO 4 (O, OH, F)), а діоксид титану - важливий компонент при виробництві лакофарбових виробів. Перспективність сфена як сировини пов'язана з великими запасами цього мінералу в нашій країні (головним чином у Хібінах) і, з урахуванням комплексної переробки апатитових руд, низькою собівартістю міститься в них TiO 2.
В даний час існують різні технологічні системи й способи переробки сфенового концентрату: хлорне; азотнокисла; сірчанокисла; спікання з кухонною сіллю, кремнефторіда, сульфатом амонію. Однак найбільш прийнятною є сірчанокисла технологія, коли як інші методи дуже складні і не отримали промислового розвитку.
У нашій країні і за кордоном проводяться роботи по отриманню з горючих сланців бітумів, масляних антисептиків для деревини, отрутохімікатів, сірки, гіпосульфіту, бензолу, лаків, клеїв, дубителів, шлакової вати, матів для будівельної індустрії, портландцементу і багато чого іншого.
У хімічній промисловості також використовуються відходи виробництва діметілтереоргалата для синтезу алкідних полімерів. Відходи каталізаторів виробництва мономерів використовується в будівельних лакофарбових пігментах. Відходи гідроксилвмісних з'єднань від виробництва ксиліту йдуть на ізгототовленіе простих і складних олігоефіров - компонентів лакофарбових матеріалів, відходи виробництва меланіну - ПАР-диспергаторов. Каталізатори алкінірованія бензолу виготовляються з аллюмінесодержащіх відходів кабельної промисловості. Відходи виробництва капролактаму - компоненти мастильних матеріалів або пластифікуючі добавки до бетонних сумішей. З каталізаторів нафтопереробки виділяються металеві компоненти: Mo (SO 4) 3, VO 5, трігідріт оксиду алюмінію, Ni-Mo концентрат і ін Можливе використання кислих гудронів для вироблення з води амонійних солей, придатних для використання, як в прісній воді, так і у морській. Кислі гудрони можна застосовувати спільно з нафтовими шлаками в дорожньому та комунальному будівництві.
У Запоріжжі збільшилися штрафи для підприємств, що забруднюють навколишнє середовище
Депутати місцевих рад Запорізької області України вважають, що програма виходу області з екологічної кризи, розроблена в 2001 році, діє неефективно, передає кореспондент ІА REGNUM. Ця проблема обговорювалася 30 серпня на розширеному засіданні екологічних комісій, куди запрошені також представники великих промислових підприємств обласного центру.
У першу чергу заслухали звіти запорізьких промислових підприємств про виконання програми виходу з екологічної кризи. Виявилося, що багато хто не укладаються в терміни, позначені програмою, і виступили з проханням перенести їх. З такою пропозицією депутати категорично не погодилися. На їхню думку, перенесення термінів лише посилить екологічну проблему.
Губернатор Запорізької області Євген Червоненко вимагає посилити штрафи до заводів - забруднювачів. "Депутатському корпусу необхідно проаналізувати стан виконання програми. І прошу посилити контроль, як губернатор. Припинити пагубну практику перенесення термінів виконання програми. Ми себе не поважаємо ні як депутати, ні як громадяни", - зазначив Червоненко.
Програма виходу Запорізької області з екологічної кризи діє 5 років, за цей термін кількість викидів вдалося зменшити лише на 10% від планових показників. Тим часом депутати вважають, що основна мета програми не стільки покарати підприємства-забруднювачі за невиконання програми, скільки домогтися справедливості при розподілі коштів центральною владою України для реального вирішення екологічних проблем регіону.
"Якщо на меті покарати підприємства, які з різних причин не виконали заходи - це одне питання. Можна вважати, що мета досягнута. Якщо говорити про рішення екологічних проблем, то я б тут не віддавав все на плечі підприємств. Треба починати з того, як сьогодні розподіляються платежі. Тобто 65% у Києва є, 25% у області і тільки 10% у міста. Ось, напевно, з цього потрібно починати ", - так прокоментував кореспонденту ІА REGNUM своє бачення ситуації депутат Запорізької обласної ради член комісії з екології Олександр Путнокі.
Депутат вважає, що регіони з такою техногенним навантаженням, як у Запоріжжі, повинні користуватися окремими пріоритетами з боку держави. А на місцевому рівні потрібно йти на зустріч тільки тим підприємствам, які, дійсно, докладають максимум зусиль і коштів для вирішення екологічних проблем.
Кіотський договір
Найважливіший з зрізів вирішення природоохоронних проблем - їх фінансування. Де ж взяти гроші для реалізації наболілих екологічних питань? Пропонуємо вашій увазі одну з ідей.
Опинившись перед загрозою руйнування навколишнього природного середовища (повітряного і водного) через варварську до неї ставлення людей, екологи сотень країн уклали в 1997 році в японському місті Кіото міжнародний договір про спільне бережливе ставлення до загальносвітової власності - матінки-природи. У підписаному документі, який був названий Кіотським протоколом, викладені загальнообов'язкові заходи щодо зменшення викидів парникових газів, щорічна підзвітність кожної з країн і умови покарання за невиконання зобов'язань.
Вперше у світовій практиці також розроблений ринковий механізм торгівлі чистим повітрям, який полягає в тому, що країни з низьким рівнем викидів можуть "продавати" його тим, хто забруднює природу понад встановлених обмежень. Експерти вважають, що фінансовий потенціал нового атмосферного ринку - 10-15 мільярдів доларів США.
Долучилася в минулому році до реалізації Кіотського договору та Україною, яка, незважаючи на безліч екологічних проблем, виявилася у виграшній ситуації. Базовим у частині забруднення в цьому документі прийнятий 1990-й рік - час початку в нашій країні тривалої економічної кризи, значного спаду виробництва на багатьох промислових підприємствах. З іншого боку, на відміну від Німеччини чи Японії в Україні чимало сільськогосподарських регіонів і там немає викидів в атмосферу парникових газів.
Тобто в цілому виходить "економія" на викидах парникових газів. Продаючи квоти на них і залучаючи потім інвестиції на модернізацію об'єктів-забруднювачів атмосфери, можемо розраховувати отримати з міжнародного гаманця не менше двох мільярдів доларів. Ці кошти стануть відмичкою до новітніх технологій і крім стимулювання економіки дозволять значно очистити природне середовище Україні.
Словом, завдяки ініціативі міжнародного співтовариства наша країна отримала унікальну можливість брати участь у створенні принципово нового сегменту світового ринку і мати зиск від цього. У тому числі у вирішенні глобальних природоохоронних проблем. Але щоб подолати шлях до світла, відомому в кінці тунелю, при доброму здоров'ї і залишити його нашим дітям, слід створити належні умови. Одне з них - невідкладне введення екологічного коефіцієнта: + 25 відсотків до пенсій, зарплат та інших соціальних виплат.
ВИСНОВОК
Підводячи підсумок всьому вищесказаному, можна сказати, що, незважаючи на тривалість вивчення цієї проблеми, утилізація і переробка відходів промисловості, як і раніше не ведеться на належному рівні.
Гострота проблеми, незважаючи на достатню кількість шляхів рішення, визначається збільшенням рівня освіти і накопичення промислових відходів. Зусилля зарубіжних країн направлені, перш за все, на попередження та мінімізацію утворення відходів, а потім на їх рециркуляцію, вторинне використання і розробку ефективних методів остаточної переробки, знешкодження і остаточного видалення, а поховання лише відходів, що не забруднюють навколишнє середовище. Всі ці заходи, безперечно, зменшують рівень негативного впливу відходів промисловості на природу, але не вирішують проблему прогресуючого їх накопичення в навколишньому середовищі і, отже, наростаючої небезпеки проникнення в біосферу шкідливих речовин під впливом техногенних та природних процесів. Різноманітність продукції, яка за сучасного розвитку науки і техніки може бути безвідходним отримана і спожита, досить обмежена, досяжно тільки ряді технологічних ланцюгів і тільки високорентабельними галузями і виробничими об'єднаннями.
Незважаючи на тривалу орієнтацію промисловості нашої країни на ресурсозберігаючі технології, відображало це скоріше економічні цілі виробництва, ніж запобігання шкідливого впливу на природу.
Раніше вважалося перспективним способом зниження забруднення навколишнього середовища спалювання токсичних побутових і промислових відходів, при якому виключення забруднення навколишнього середовища високотоксичними речовинами, можливо тільки на вкрай спеціальних дорогих заводах, не окупающих в результаті своєї діяльності витрати на будівництво та експлуатацію. Рух до мінімізації негативного впливу промислових відходів на навколишнє середовище слід проводити за двома магістральними напрямками:
· Технологічне - підвищення екологічної безпеки виробництва;
· Екозащітное - стабілізація та ізоляція небезпечних відходів від природного середовища.
Багатостороннє і глибоке вирішення проблеми утилізації та переробки промислових відходів - тривалий і копіткий процес, яким належить займатися ряду поколінь учених, інженерів, техніків, екологів, економістів, робітників різного профілю та багатьох інших фахівців.
Чи є вихід із ситуації? Так, поки ще є. Необхідно навчитися розуміти закони природи і рахуватися з ними. У природі немає нічого безмежного, все доцільно і взаємозалежно.
Установка очисних приладів, газо-і пиле-вловлювачів дуже дорога, не всі заводи можуть дозволити собі їх придбати, або знайти кошти на реконструкцію діючих установок. Слід ширше впроваджувати маловідходні та безвідходні технології, використовувати екологічно-чисті види палива, на автомобільному транспорті важливо поліпшувати якість палива і двигунів, ширше застосовувати дизельні двигуни та ін На багатьох підприємствах тим чи іншим методом вловлюється до 90% пилу і газів.

Сприятливий вплив на екологічну обстановку Запоріжжя надає велика кількість зелених насаджень та водних просторів. У місті розташовані 11 парків - пам'яток садово-паркового мистецтва, заказник "Дніпровські пороги", багато скверів. У зелений наряд одягнені бульвари, вулиці, набережні. В цілому площа зелених насаджень, включаючи прилеглі до міста зелені масиви, становить до 60% загальної території міста.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

http://dencef.iatp.org.ua/
http://regnum.ru/
http://www.ecoportal.org.ua
  1. Багрянцев Г.І., Черніков В.Є. Термічне знешкодження і переробка промислових і побутових відходів / / Муніципальні і промислові відходи: способи знешкодження та вторинної переробки - аналітичні огляди. Новосибірськ, 1995, серія Екологія.
  2. Підземні ядерні вибухи ... для поліпшення екологічної обстановки. ВасільевА.П., Приходько Н.К., Симоненко В.А. / / Природа, 1991, № 2.
  3. Порядок накопичення, транспортування, знешкодження та захоронення токсичних промислових відходів. М.: МОЗ СРСР, 1985.
  4. Управління процесами обробки виробничих відходів. М. 1991.
  5. Фролов К.І., Шайдуров В.С. Хімічна і технологічна захисту навколишнього середовища. Л., ГІПХ, 1980.
  6. Хмельницький А.Г. Використання вторинних матеріальних ресурсів в якості сировини для промисловості / / Муніципальні і промислові відходи: способи знешкодження та вторинної переробки - аналітичні огляди. Новосибірськ, 1995, серія Екологія.
  7. Шпірт М.Л. Безвідходні технології. Утилізація відходів видобутку та переробки твердих горючих копалин. М., Недра, 1986.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
102.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Проблема переробки промислових та побутових відходів в Свердловській області
Нові композиційні матеріали на основі промислових відходів хі
Використання промислових відходів у виробництві будівельних конструкцій виробів та матеріалів
Нові композиційні матеріали на основі промислових відходів хімічних волокон
Проблема ліквідації твердих побутових відходів
Проблема самофінансування у промислових країнах
Автоматизація розрахунково-касових операцій на матеріалах АБ Металург м Запоріжжя
Поліпшення фінансових показників функціонування ВАТ ПБК Славутич в місті Запоріжжя
Проект волоконно оптичної лінії зв язку між пунктами Запоріжжя Васильовка
© Усі права захищені
написати до нас