Реферат: Промышленные отходы и их утилизация

Объектом особого внимания в целях сохранности окружающей среды являются техногенные про­дукты машиностроительного комплекса — стоки гальваничес­ких производств, представляю­щие собой в основном раствори­мые соли цинка, железа, никеля, меди и других элементов, а также взвешенные частицы нераствори­мых соединений и органических примесей.

Огромное количество отходов гальванопроизводства ежедневно после нейтрализации направляют­ся на захоронение, так как их пе­реработка для отрасли обремени­тельна. В то же время ионы тяже­лых металлов (хрома, никеля, меди, кадмия, цинка и др.), попадая в окружающую среду, вредно влияют на все живое, нарушают регу­ляцию процессов жизнедеятель­ности организмов. Проблема обез­вреживания гальваноотходов в мировой практике не решена.

Неблагополучно обстоят дела с использованием отходов угледо­бычи. При разработке рудных и угольных месторождений ежегод­ный объем вскрышных пород до­стигает сотен миллионов кубомет­ров, однако, их широкое использо­вание в строительстве еще не ор­ганизовано. Существенным резер­вом увеличения производства и снижения себестоимости неруд­ных строительных материалов яв­ляется использование отходов уг­леобогащения и горнорудной про­мышленности.

До 90-х годов текущего столетия учеными и научными организация­ми России выполнен большой объ­ем НИР по комплексному исполь­зованию вскрышных пород, отхо­дов угле- и рудообогащения. Мно­гие из работ доведены до опытно-промышленного применения, одна­ко, внедрение результатов научно-технических разработок в послед­ние годы резко сократилось.

Проблемой отходов промыш­ленности занимаются не только в нашей стране, но и во всем мире. В настоя­щее время в мире и в России от­сутствует единый комплексный подход к проблеме переработки и использования вторичного сырья и отходов промышленности в строительстве. Эта проблема име­ет большое народнохозяйственное значение также и в плане сохран­ности окружающей среды.

Проблема утилизации отходов в Российской Федерации ставит на повестку дня целый блок вопросов, решить которые можно только в совокупности, привлекая специалистов разного профиля: технологов по производству строительных материалов, медиков, экологов и экономистов.

Для выбора оптимального научного решения по утилизации отходов необходимо иметь сведения о характеристике объекта; определении отхода, как сырьевого ресурса (состав, наличие); предполагаемые направления использования; технические решения по принятому варианту; народнохозяйственный эффект в сферах производства и потребления.

Итак, как уже было сказано выше, многие отходы (древесные, стекольные, бумажные, резинотехнические, кожевенные, полимерные, люминесцентные лампы, гальваношламы, отработанные кислоты и щелочи) могут быть использованы в производстве строительных материалов.

Промышленность строительных материалов является наиболее емкой отраслью из отраслей-потребителей промышленных отходов. Это объясняется крупными масштабами производства строительных материалов. Кроме того, многие отходы по своему составу и свойствам близки к природному сырью, используемому различными отраслями промышленности строительных материалов, однако значительно дешевле, чем добыча природного.

Ниже приведены некоторые технологии по переработке отходов промышленности, разработанные отделом вторичных материальных ресурсов Московского Государственного унитарного предприятия "Промотходы".

Строительные материалы из древесных отходов

Лишь шестая часть всех древесных отходов перерабатывается на технологическую щепу для целлюлозно-бумажной промышленности и промышленности строительных материалов, в основном древесно-стружечные плиты (ДСП).

В связи с ужесточением экологических требований применение ДСП ограничено, так как для их изготовления используют, как правило, токсичные связующие. В то же время ДСП обладают высокими техническими свойствами и сужение области их применения создает определений дефицит в материалах с аналогичными свойствами. Поэтому в последнее время особое внимание уделяется разработке строительных материалов на основе отходов деревообработки и экологически чистых вяжущих материалов. Таким материалом является магнезиальное вяжущее, затворенное бишофитом (хлористым магнием).

Изделия на основе древесных отходов и магнезиального вяжущего могут применяться для отделки стен и потолков, устройства полов, изготовления столярных изделий.

Технология их изготовления проста и мало чем отличается от изготовления ДСП традиционным способом. Основное технологическое оборудование - пресс горячего прессования.

Теплоизоляционные и отделочные материалы

из бумажных отходов

Многотоннажные отходы целлюлозно-бумажной промышленности (скоп) последнее время все чаще привлекают внимание исследователей и производственников.

Имея в своем составе целлюлозу и каолин, эти отходы ( при некоторой модификации химическими добавками) могут быть использованы для изготовления теплоизоляционных, отделочных и конструктивно-теплоизоляционных материалов и деталей.

Долгое время использование скопа сдерживалось его высокой влажностью (до 96%) и необходимостью больших энергозатрат при изготовлении строительных материалов. Теперь, благодаря разработанным методам сушки материалов токами высокой частоты, этот вопрос частично может быть решен.

Теплоизоляционные материалы

из резинотехнических отходов

Проблема переработки и вторичного использования шин имеет важное экологическое и экономическое значение. Такие шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды. После снятия их с эксплуатации они, как правило, скапливаются на территориях автохозяйств. Наибольшую опасность, особенно для городов, представляет неконтролируемое сжигание изношенных автопокрышек, поскольку при их горении в атмосферу выделяется целый ряд вредных веществ, а почвенный слой загрязняется токсичными жидкими продуктами сгорания.

По ориентировочным данным в Москве и Московской области ежегодно выходит из эксплуатации около 50 тыс. т шин. Часть из них перерабатывается в резиновую крошку, которая применяется в различных отраслях промышленности.

С использованием резиновой крошки можно изготовлять теплоизоляционный материал.

Технология изготовления теплоизоляционного материала основывается на дозировке сырья, его перемешивании и формовании плит при небольшом уплотнении.

Теплоизоляционный материал

на основе кожевенных отходов

Применяемые технологические процессы переработки кожи характеризуется образованием значительного количества отходов (50% исходного сырья), в том числе - более 20% хромовой стружки. В целом по стране общее количество кожевенных отходов составляет более 400 тыс. т, из которых 100 тыс. т вывозятся в отвалы.

Значительную часть кожевенных отходов составляют дубленые отходы - хромовая стружка, обрезь и кожевенная пыль. В состав отходов входят также белок (70-75% коллагена), соединения хрома (5-6%), жирующие вещества, красители, минеральные примеси.

Для изготовления строительных материалов могут быть использованы кожевенные отходы в виде стружки. В качестве связующего были опробованы жидкое стекло, синтетические смолы, каучуковые латексы, белковые клеи, отходы полиэтилена.

Жидкое стекло можно использовать лишь при небольших концентрациях, в противном случае происходит образование комков.

Карбамидные смолы невозможно применять внутри помещений.

Каучуковые латексы создают пленку на поверхности кожи.

Использование белковых клеев и отходов полиэтилена дало положительный результат.

Дорожная плитка

из отходов нефтешламов

К многотоннажным отходам относятся осадки и шламы, образующиеся при очистке сточных вод промышленных предприятий, в частности нефтешлам.