Переробка промислових відходів

Виводити відходи з виробничого циклу і викидати їх нераціонально з двох причин:

• по-перше, продукт, який, містить у собі ще деяку кількість цінних компонентів, ми виводимо із виробничого процесу, що, безумовно, впливає на економічні показники підприємства — збільшуються витрати на придбання сировинних ресурсів;

• по-друге, відходи забруднюють природні об'єкти, ускладнюючи екологічну ситуацію у районі діяльності виробництва, прицьому збільшуються витрати за забруднення навколишнього природного середовища.

Важливим сучасним напрямом екологізації виробництва є утилізація, тобто повторне використання відходів. Економічна доцільність утилізації відходів залежить від вартості методів їх переробки, становища на ринку вторсировини. Залежно від фізико-хімічного складу відходів використовують певні методи, на основі яких і грунтуються технологічні схеми очищення (утилізації) тощо.

Вловлені відходи повинні або відразу повертатись у технологічний процес, або надходити на вторинну обробку. Це дає змогу не тільки відчутно зменшити забруднення, а й суттєво знижувати затрати на основне виробництво. Тому найбільш раціональним заходом є регенерація первинних відходів, тобто залишення їх у циклі виробництва з метою додаткової переробки і вилучення невикористаних елементів або сполук. Регенерація рідких відходів (стічних вод) передбачає очищення їх від забруднень (у тому числі і теплового) з наступним поверненням у виробництво, тобто організацію замкнутого водовідного циклу. Можливе і повне їх очищення з поверненням у природні водойми за умови цілковитої екологічної безпеки. Теплові відходи необхідно утилізувати, використовуючи як вторинні енергетичні ресурси.

Існує три напрями регенерації відходів:

• перший полягає у поверненні відходів у той самий виробничий процес, з якого його отримано. Це можливо, коли відходи мало відрізняються за своїми властивостями від властивостей вихідних сировинних матеріалів;

• другий — це використання відходів у інших виробничих процесах. Якщо вилучення корисних компонентів ускладнене, первинні відходи переробляють багаторазово, доки не буде вилучено всі необхідні компоненти;

• третій — використання відходів (після вилучення потрібних компонентів або без нього) у вигляді сировини для інших виробництв з метою отримання продуктів тривалого використання.

Проблема утилізації відходів виробництва викликає з кожним роком дедалі більший інтерес. З одного боку, це пов'язано з виснаженням деяких видів ресурсів, з другого— з природоохоронним аспектом, а також можливістю отримання продукції з меншими затратами.

Регенерація відходів у загальному масштабі, сприяє вирішенню проблем мінімізації відходів, а в окремих випадках — досягненню цілковитої ліквідації їх.

Є відходи, які поки що дуже важко залучити у виробництво. Насамперед це стосується відходів кольорової металургії. Їх у десятки і навіть у сотні разів більше, ніж у інших галузях. Друга особливість кольорової металургії — необхідність використання отруйних речовин, що забруднюють відходи, а відповідно і навколишнє середовище. Найбільше поширені серед них сполуки важких металів, S, As, Se, ТІ. Небезпечні також залишки самих кольорових металів, що потрапляють у відходи — Pb, Zn, Cu, Cd, Hg тощо.

Окрема проблема — шлаки кольорових металів, їх вихід на одиницю металу, що виплавляється, дуже великий: на 1 т Сu, наприклад, припадає 10—30 т шлаків, а на 1 т Ni — 150 т шлаків, в той час як на 1 т чорних металів припадає лише 0,2—1,0 т шлаків. У шлаках кольорових металів дуже часто вміст деяких кольорових металів більший, ніж у вихідній руді, однак вилучення цих цінних елементів ускладнено через багатокомпонентність відходів. Завдання переробки шлаків за складністю і масштабами цілком співмірне із завданням освоєння нових родовищ.

Важливою є також утилізація вторинних текстильних та шкіряних матеріалів, полімерної сировини, макулатури, склобою тощо. Вторинні шкіряні матеріали застосовуються у випуску товарів народного споживання, для виготовлення клею, технічного жиру. Склобій, крім виробництва склотари і будівельної кераміки, може знайти застосування у шляховому будівництві і при виготовленні пористих наповнювачів теплоізоляційних матеріалів.

Велику небезпеку становлять сільськогосподарські відходи, особливо пестициди. Проблема їх знешкодження виникає на різних стадіях виробництва, транспортування, зберігання, використання, тому і методи їх знешкодження різні. Вважається перспективним і економічним методом знешкодження пестицидів — моделювання їх природного розкладання під дією хімічних, фізичних і біологічних процесів, що проходять у ґрунті. Спорудою, в якій можуть створюватись оптимальні умови для мінералізації органічних речовин, є компост. З'являється можливість керувати цим складним процесом — тримати під контролем вологість, аерацію (наявність достатньої кількості кисню), температуру, початковий склад субстрату компосту, реакції середовища.

Будівельні відходи — це бите скло, відсіви та негабарити. При видобутку будівельної сировини для цементної і вапняної промисловості, гірських порід для отримання щебеню, лицювального каміння утворюються відходи. Основним напрямком утилізації є повернення його у технологічний процес. Собівартість скломаси в шість разів менша, ніж кварцового піску. Склобій використовують при виробництві тепло- і звукоізоляційних матеріалів (скловолокно), емальованої плитки, із склопорошку отримують піноскло. Бите скло вживають як декоративний матеріал у кольорових штукатурках; мелене скло — для виготовлення наждачного паперу, припилу по олійній фарбі. Великі обсяги бракованих бетонних, залізобетонних виробів, а також конструкції, що утворюються при зносі будівель, залишки бетону на будівельних майданчиках за допомогою спеціального обладнання спочатку руйнують, вилучають арматуру, дроблять, поділяють на фракції, промивають. Після переробки використовують як наповнювач при виготовленні бетону. Бій глиняної цегли після дроблення, що утворюється на керамічних підприємствах, використовують у загальнобудівельних роботах та при виготовленні бетону.

Очищення стічних вод здійснюється механічними (фільтрування, осадження), хімічними (нейтралізація, хлорування), біологічними (аеробними та анаеробними) методами. Вибір технології очищення залежить від показників забруднення, можливостей повторного використання вод для виробничих потреб, стану водойм. Технологічна схема очищення повинна забезпечувати мінімальне скидання стічних вод у водойми, максимальне використання їх і найбільш певне вилучення цінних домішок. Існує три типи очисних споруд: локальні (цехові), загальні (заводські), районні (міські). Також розрізняють три види очищення — первинне, вторинне, третинне. Первинне очищення — виділяють великі частинки твердих речовин. Вторинне — це очищення з допомогою біохімічних процесів — виділяють основну масу органічних речовин, після цього можна стічну воду скидати у моря, ріки, озера, де подальше очищення відбувається природним шляхом — третинне очищення.

Не менш складною є проблема очищення газових викидів у атмосферу. Здебільшого промислові та транспортні вихлопні гази передаються по трубопроводах, які повинні відповідно обладнуватися газопилоочисними спорудами. Крім загальновикористовуваних заходів, таких як організація санітарно- захисних зон, архітектурно- планувальних рішень, інженерно- організаційних заходів, особлива увага повинна приділятися введенню нових технологій у виробництві і технологіям очищення викидів. Існують різні методи очищення викидів від твердих, рідких та газоподібних домішок. Для очищення газів від твердих і рідких частинок використовують технології інерційного та мокрого очищення, фільтрацію, електростатичне осадження — це іонізація частинок пилу та молекул газу під дією електричного поля, які осідають на поверхні електрода з протилежним електричним зарядом. Для очищення викидних газів від шкідливих газоподібних домішок використовують хімічні методи: очищений газ промивають розчином речовин, що реагують із забруднювальними домішками; спалювання використовують для знешкодження горючих вуглеводнів, каталітичні процеси окислення, відновлення та розкладання.

Очищення повітря від газових шкідливих домішок здійснюється на основі таких фізико-хімічних процесів: абсорбція, адсорбціята хімічне перетворення. Абсорбція — явище, що полягає упоглинанні газів певними рідинами (абсорбентами), які розчиняють або зв'язують гази, що пропускають через них. Адсорбція газів полягає у їх поглинанні поверхнею твердих тіл (адсорбентів). Хімічне перетворення газів— це спалювання або каталітичне перетворення їх, внаслідок чого шкідливі газоподібні речовини трансформуються у нешкідливі, які викидаються в атмосферу або використовуються у виробництві.

Взагалі, методи очищення забруднених стоків та газових викидів є дуже дорогими. Значно перспективнішими є заходи, спрямовані на зменшення або й повну ліквідацію шкідливих відходів, що забруднюють довкілля. Справа в тому, що всі виробничі технологічні процеси можна поділити на замкнуті та незамкнуті. Для замкнутих характерна відсутність обміну речовин із зовнішнім середовищем. Це процес, в якому відсутні викиди твердих, рідких і газоподібних речовин — відходів. Незамкнута технологічна система має органічні зв'язки із зовнішнім середовищем, від якого вона отримує вихідну сировину та енергію і в яке віддає готову продукцію та викидає відходи. Сучасна технологія виробництва в основному є незамкнутою, яка нераціональне використовує природні ресурси і має значні відходи. Саме вдосконалення технології виробництва і прагнення наблизити технологічний процес до замкнутої системи є головним завданням вирішення проблеми зменшення об'ємів відходів, раціонального використання природних ресурсів і охорони навколишнього середовища.

Дата добавления: 2015-11-16