Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экологический менеджмент

Утилизация отходов в различных отраслях народного хозяйства

Вторичные материальные ресурсы - это отходы производства и потребления, что на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве.

Вторичные материальные ресурсы делятся на используемые и неиспользуемые.

К неиспользуемых вторичных материальных ресурсов относят отходы, которые не находят применения из-за отсутствия капиталовложений для их переработки, отсутствия потребителя продукции или из-за не разработанности технологии переработки.

Одним из резервов повышения эффективности общественного производства с использование побочных или попутных продуктов, которые (в отличие от отходов) могут быть применены без доработки и переработки.

Утилизация отходов - от латинского utilis - красный - значит вовлечение их в новые технологические процессы с целью получения полезного продукта. То есть использование отходов как вторичного сырья, топлива, удобрения, строительных материалов или других целей.

Следует различать понятия "утилизация" отходов, »реутилизацию» или »рециркуляция».

Рециркуляция отходов - это их многократное использование после переработки (металлический лом, макулатура, стеклобой, масла и т.д.).

Иногда встречается термин "обезвреживания отходов» технологический процесс или их совокупность, в результате которого токсичные вещества (или группа веществ) превращаются в пстоксични соединения, не разлагаются.

Утилизация отходов в добывающей промышленности.

Наибольшие объемы отходов накапливаются в добывающей (угольные терриконы, отвалы пустой породы) и перерабатывающей промышленности (особенно в металлургии и химической промышленности). Немалый удельный вес среди них занимают бытовые подходы, которые трудно утилизируются; отходы сельскохозяйственного производства (свиноферм).

При добыче угля ежегодно на поверхность из недр поднимают около 1 млрд м3 пустой породы. Из нее образуют терриконы, которые занимают тысячи гектаров плодородной земли. Терриконы »горят», образуют облака дыма.

С добычей донецкого угля количество отходов пустой породы ежегодно растет на 10% из-за работы на большей глубине менее мощными угольными пластами. Эти отходы можно использовать для заполнения пустот выработанных шахт, при производстве строительного материала, минеральных удобрений, в дорожном строительстве.

Для дорожного строительства пригодны 70% пустых пород, для производства цемента - 24%, щебня - 30%, керамики - 16%, силикатного кирпича - 10%. Однако, пока используется не более 5% подобных отходов.

Снижение материалоемкости продукции может также происходить за счет уменьшения потерь при добыче и обогащению руд.

При разработке Криворожского железорудного месторождения теряется 8-8,5 млн т сырья в недрах.

Снижение потерь руды на 1% обеспечивает прирост запасов более чем на 500 тыс. Т в год без затрат на разведку, проходку горных выработок, приобретение оборудования.

Большие резервы снижения потерь металла могут быть достигнуты при обогащенной руды. На шести горно-обогатительных комбинатах Украины ежегодно с отходами теряется до 25% железа. На Камыш-Бурунском ГОК в Керчи - до 30%. В Никопольского марганцевом бассейне в отходах обогащения потери марганца составляют 27%.

Большие потери железа объясняются наличием в рудах слабомагнитных материалов (гематита, Маргит и др.), Что при современных технологиях обогащения не могут быть использованы и идут в отвалы. Потери магнитного железа составляют 60%.

Значительные объемы газообразных и твердых отходов образуются в теплоэнергетике. Так, при сгорании угля, образуется окись кальция - погашено известь, может применяться для известкования кислых (подзолистых) почв.

За одни сутки работы ТЭС спиливает до 10 тыс. Т угля, после чего заважничает 1 тыс т шлака и золы. На Прибалтийской ГРЭС в Эстонии, работает на горючих сланцах, ежегодно образуется более трех миллионов тонн золы, 55% которой используется вторично в сельском хозяйстве для известкования почв. Эта зола богата окисью кальция, магния, калия и фосфора. При внесении таких удобрений в почву средняя урожайность зерновых культур в Эстонии повышается в 2 раза. Однако, несмотря на явную экономическую выгодность такого применения данных отходов, Прибалтийская ГРЭС терпит убытки от утилизации золы, поскольку установленная цена на удобрения не компенсирует затрат на их производство.

Угольная зола может быть использована для производства строительных материалов. Ангарский горно-обогатительный комбинат в России вместо природной глины использует золошлаковые отходы Иркутской ТЭЦ. Средства утилизации золы широко известны, но только 10% ее в настоящее время используется для производства строительных материалов. С золы могут быть получены панели с повышенной звукоизоляцией, водостойкие бетоны, шлакозольной вяжущие материалы, керамическая плитка, стеновые шлакоблоки.

Как отмечалось выше, удельный вес переработки золы в Украине в пределах 10-14%, тогда как в США этот показатель лосяг 20%, в Великобритании - 60%, во Франции - 72%, в Финляндии - 84%.

На ТЭС Украины образуется 15-16 млн т золошлаковых отходов, а общее количество золошлаков в отходах составляет не менее 220 млн. Т. Из них может быть получен: пористый шлаковый заполнитель легких бетонов, золошлакогипсобетон, керамзитозолобетоы, пинозолобетон, золосиликатна кирпич, золошлаковые стеновые блоки , фасадная керамическая плитка, цементы различных марок.

В последнее время в Украине используется зола Бурштынской ГРЭС при производстве цемента и шифера на Здолбуновской цементно-шиферного комбината.

Отходы черной металлургии образуются уже на стадии добычи руды. При этом следует отметить, что около 70% пустых пород и отходов обогащения можно использовать для производства строительных материалов. Предприятия черной металлургии, добывая железную руду, все остальные компоненты, в том числе медь, цинк, свинец, золото отправляют в отвалы.

В шламохранилищах Криворожских ГОК, перерабатывающие железистые кварциты, уже накоплен 500 милл т отходов обогащения и ежегодно их становится на 70-80 млн т больше. Криворожский горно-обогатительный комбинат, получая железорудный концентрат, другую породу отправляет в отвалы, а в ней содержатся изумруды, сапфиры, топазы, аметисты, дымчатый и черный агат, редкие металлы и золото. По экспертным оценкам золота в отвалы этого комбината ежегодно поступает около 10 тонн и за все время накопилось не менее 250 тонн.

При выплавке чугуна и стали образуются сплавы (шлаки), содержащие кремний, магнием, кальцием, алюминий, железо, марганец. Утилизация доменных шлаков достигает 80%. В цементной промышленности используются гранулированные шлаки. Бетонные конструкции из таких шлаков отличаются долговечностью, прочностью и устойчивостью к коррозии. Из шлаков производят заменитель природного гранитного щебня, с расплавленных шлаков методом термической обработки получают шлаковую пемзу - термозит.

Шлаки образуются и в цветной металлургии, однако здесь они используются не более чем на 15%. Это связано с наличием в отходах многочисленных редких и цветных металлов. Главная задача при этом - влечет максимальное количество полезных компонентов, а затем использовать шлаки в качестве сырья в строительной индустрии.

Агломерационные производства также дают большой процент отходов. Так, очистки агломерационных газов от железосодержащего пыли осуществляется сухим или мокрым способом. Очистка газа с использованием электрофильтров и средства сухой очистки пыли позволяют устранить почти целиком сброса сточных вод.

Из мировой практики известно, что в ряде стран Европы пыль из фильтров ферросплавных печей используется для выплавки на гл Ероде 11 простого фе ром а РГА н эту.

В черной металлургии применяется большое количество огнеупорных материалов, сравнительно быстро изнашиваются. Поэтому для того, чтобы использовать их повторно, предложенная технология применения изношенных состарившихся огнеупорных материалов в производстве огнеупорного бетона. Для этого огнеупорные материалы дробятся, а затем смешиваются с высокими марками цемента, после чего замешивается обычный цементный раствор. Раздробленные огнеупорные материалы служат наполнителем в таком строительном растворе. Из полученного раствора производится огнеупорный бетон или отдельные огнеупорные изделия.

В металлургическом производстве 80% от общего количества твердых промышленных отходов составляют шлаки. Металлургические шлаки - отходы доменного и сталеплавильного производств. их ежегодно образуется ЗО млн т (для примера: выплавка чугуна в 2001 году в Украине составила 26400000 т, стали - 33500000 т). Степень их использования составляет 90 -93%.

В настоящее время все шлаки можно перерабатывать в удобрения или строительные материалы. Они могут заменить строительные материалы: наполнитель для железобетонных плит и конструкций, для получения глиняной, силикатного или шлаковой кирпича, для подсыпки основ железнодорожной полотна или автодорог. Из шлаков можно изготавливать крупнозернистый песок.

Наибольший экономический эффект достигается при производстве из доменных шлаков шлаковой пемзы и минеральной ваты. В последнее время изготавливают новый строительный материал -шлакоситал, полученный из смеси шлака, песка, глины и других компонентов.

Он может применяться для покрытия полов возбудителей, как антикоррозийная материал для строительных конструкций, для декоративной облицовки зданий, может быть использован вместо керамики, каменного литья.

Экономический эффект использования шлакоситалла в строительстве обусловлен сравнительно невысокой себе стоимостью изделий, улучшением качества и увеличением долговечности конструкций и частый домов; а также уменьшением удельных капиталовложений в развитие материально-технической базы строительства.

Применение шлакоспталових покрытий полов уменьшает расходы утеплителей, увеличивает срок службы полов.

Доменный шлак широко применяется для массового производства широкого ассортимента строительных деталей (блоков, плит и т.д.). Главными товарными изделиями для реализации из твердых промышленных отходов металлургии являются: виды гранулированного шлака - 54%; щебень - 35%; шлаковая пемза - 6%; обратный изделие металлургии - 4%

Таблица 17.4.1. Экономический эффект от применения шлакоспталових материалов и изделий по сравнению с традиционными

Направления

использования

шлакоситалла
Использование шлакоситалла Использование

традиционных

материалов
Эконом, эффект грн.
И. Полы в

домах
3 шлакоентала 3 керамической плитки 90
2. Полы в промышленных зданиях с агрессивной средой То же Каменные плиты 140
3.Облицювання строительных

конструкций
То же Керамические

неглазированные плиты

Мрамор

Стеклянная мозаика
60

500300
4.Антикорозийни покрытия То же Напольные покрытия Керамика 100 80

Все металлургические производства имеют цеха по переработке доменных шлаков. Особенно важным товарным продуктом, получаемым на основе доменных шлаков, является гранулированный шлак. В 90-х годах в России около 30% цемента производилось на основе шлаков. При условии введения в шихту до 30% шлака энергетические затраты на производство отдельных видов шлакоцементу снижаются на 20%.

Широко применяется шлак для получения такого продукта, как шлаковая пемза. Шлаковая пемза используется как пенистый наполнитель ряда конструкционных бетонов. При этом старение таких бетонов в отличие от наполнителей на основе синтетических полимерных материалов не сопровождается выделением любых продуктов синтетической химии. Тяжелые фракции шлаковой пемзы применяются для получения минеральной ваты. Жужильниии щебень, получаемый путем медленного охлаждения шлака, способствует образованию кристаллической структуры. Щебень образуется из жидких шлаков, из остывших шлаков и из отвалов. В металлургическом производстве работают установки по производству минеральной ваты с огненно-жидких шлаков. Использование жидких шлаков позволяет не только экономить сырье, но и снижать энергетические затраты. Трудоемкость производства минеральной ваты на основе жидких доменных шлаков ниже, чем изделий из щебня.

За 10 лет выросла переработка шлаков сталеплавильного производства. Конвертерные шлаки, содержащие 40-50% Са; 25% Fe20.}; 8% МпО. "Примерно только 8% железа используют для выплавки чугуна. Это восстанавливает имеющийся в шлаках содержание марганца, а дополнительное металлическое железо позволяет уменьшить потребность во флюсе. В 90-е годы возросла переработка ферросплавных шлаков. При переработке шлаков из них изымают металлические включения различными способами, в том числе магнитными сепараторами. Ферросплавные шлаки, содержащие значительный процент ценных элементов и высокий процент железа, целесообразно использовать в самой же металлургии. Использование при выплавке чугуна, содержащего существенный процент углерода, шлаков феросил иция, смеси силикатов и карбида кремния позволяет существенно увеличить производительность доменной печи и снизить расход кокса при одновременном уменьшении затрат кварцита.

Шлаки изготовления марганцевых сплавов применяются при их производстве и при плавке чугуна. ЦС позволяет значительно экономить марганец в металлургическом производстве. Примером безотходного производства в черной металлургии является бездоменного средство получения железа на Оскольский электрометаллургический комбинат на основе высокосортных железных руд Курской магнитной аномалии. Применение бездоменного (бескоксовой) технологии получения стали обеспечивало течение ряда лет предприятия России высококачественной металлургической продукцией. Одновременно такая технология является более прогрессивной, потому что наносит меньше вреда окружающей среде.

В Украине налажено производство панелей с керамзит-бетона, что позволило сократить расход цемента на 15-20%, уменьшить расход керамзитовая песка на 10-15%. На Мариупольском доменном комбинате шлаки проходят грануляцию, а старые залежи перерабатываются в щебень. Ежегодно производится 2 млн т гранулированного шлака и бильии чем 2 млн т щебня.

Зализовмиснишламы также представляют собой ценную вторичное сырье, так как удельный вес железа в шламе составляет около 50%. Утилизация 1 т шлама позволяет снизить затраты на производство 1 т чугуна: железной руды - на 750 кг, марганцевой - на 40, топлива - на 100, известняка - на 300 кг.

Во всех металлургических процессах образуется значительное количество пыли, который необходимо улавливать с целью извлечения металлов. Основной проблемой использования металлургического пыли является повышенное содержание свинца и цинка. Наиболее эффективным средством утилизации пылевидных отходов и мелкой марганцевой руды является процесс агломерирования, а для хромовых отходов -брикетування.

Стальной скрап в зависимости от его происхождения очень разнообразен как по своим физико-химическим свойствам, так и по размерам, форме кусков и наличием в нем таких компонентов как чугун, легированные стали, цветные металлы, неметаллические включения и мусора. Существуют три источника образован ния стального скрапа: оборотный, в металлообрабатывающей промышленности и амортизационный. Конечно скрап разделяют на три вида: громоздкий (железнодорожные вагоны, суда, тракторы), гильотин ный, несортирований (подлежит обработке на гильотиниих ножницах: сельскохозяйственные и текстильные машины) и легковесный (консервные басни, части легковых автомобилей и т.д.).

Наибольшие трудности связаны с переработкой загрязненного скрапа. Различные варианты переработки, нашли применение в мировой практике, включают следующие операции: для обычного скрапа - резонно гильотинные Ножницы, сортировка, магнитная сепарация; для громоздкого скрапа - измельчение, газовая резка, сортировка; для легковесного скрапа - дробление, магнитная сепарация.

Разработаны различные средства, позволяющие утилизировать более 95% немагнитной части дробленой массы, в том числе АИ, Zn, Си. Один из них основан па использовании жидкостей различной плотности, при этом менее плотные материалы поднимаются на поверхность, а более плотные - погружаются на дно. В последние годы в легковых автомобилях все больше используют алюминий и пластмассы. Так, в США при переработке автомобильного скрапа в 2000г. Восстановили примерно 1 млн т алюминия и цветных металлов и более 500 тыс. Т пластмасс. Кроме традиционных методов магнитной сепарации, для отделения органических материалов и цветных металлов применяют обжиг и флотацию дробленого лома.

Ускоренное развитие прокатного производства привел к значительному увеличению расхода воды на охлаждение оборудования и образования комплексных отходов, основным из который является прокатная окалина.

Предложены методы очистки и утилизации окалины, заключающиеся в смешивании ее с другими железосодержащими отходами и с тонко измельченным углем. При этом получают комбинированные рудовугильни брикеты с различными соединениями (смолы, лак и др.). Так в Великобритании в качестве соединения используют смесь сажи и термореактивных смол.

Известно, что расходы на минеральное сырье в цветной металлургии составляют более 70% всех затрат на производство продукции. Сложный содержание перерабатываемого сырья на предприятиях цветной металлургии, и низкий процент полезных компонентов в ней, создают условия для образования крупнейших в добывающей отрасли объемов отходов на всех стадиях производства: от добычи руды до ее переработки.

В черной и цветной металлургии, кроме твердых, образуются значительные объемы газообразных отходов. Так, окислы азота при коксовании угля для доменного производства, а также другие окислы, выделяемых в процессе выплавки металла, улавливаются и служат сырьем для производства азотных удобрений.

На предприятиях цветной металлургии в больших количествах производится сернистый газ, который может быть сырьем для производства серы. Его улавливания и переработка покрыла бы половину потребностей в этом сырье для производства фосфорных удобрений.

Разработан вакуумную установку для выделения и измельчения металлов. Эта установка изымает их 99%, в том числе и редкоземельные. После извлечения цинка, олова, свинца и других, в том числе редкоземельных металлов, остаются силикаты, является сырьем для получения высококачественного цемента. Для этого сконструирована высокоэффективная дробилка, что размалывают породы к размеров. Такой порошок имеет сильный связующий эффект, свойственный цементам высоких марок. Из этого вещества получают чрезвычайно легкий и прочный цемент с высоким коэффициентом теплоизоляции, звукопоглощения и теплоустойчивости.

Процесс обогащения руд цветных металлов позволяет комплексно использовать сравнительно бедную руду на обогатительных фабриках, перерабатывающих никелевые, свинцово-цинковые руды и руды других металлов. Легкая фракция, получаемая при этом, используется в качестве закладочного материала на рудниках и в строительной промышленности. В европейских странах используются отходы, образующиеся при добыче и обогащении медной руды.

Нефелиновые шламы также используются при производстве цемента, позволяет повысить производительность цементных печей на 30% при снижении расхода топлива.

Почти все твердые промышленные отходы цветной металлургии можно использовать для производства строительных материалов. На Ачинском глиноземном комбинате в России со второй половины 80-х годов снизилась себестоимость производства глинозема почти в 2 раза за счет комплексной переработки нефелиновых руд на глинозем и содопродукты. Это позволило снизить себестоимость производства кальцинированной соды почти в 2 раза по сравнению с другими предприятиями.

В ряде стран Восточной Европы внедрена практически безотходная технология переработки бокситов, при этом утилизируется так называемый красный шлам, уменьшаются потери при производстве щелочных материалов. По специальной технологии получают глинозем, оксиды железа, продукты для цементной промышленности.

На Челябинском электролитного заводе действует гидрометашчний средство переработки цинковой сырья при практически безотходной технологии; дополнительно получают также серу и редкие металлы.

Отходы металлообработки могут быть использованы после реутилизации. Например, отработанные масла, получаемые из нефти, могут, после повторного рафинирования, использоваться для тех же целей, а также в качестве топливных добавок или компонентов асфальта.

Производственное объединение »Стройгидравлика» в Одессе из отходов листовой стали и швеллеров наладило выпуск плоских металлических поддонов, предназначенных для хранения и транспортировки заводской продукции: гидромоторов, запчастей к экскаваторам, теплообменников.

На Одесском судоремонтном заводе из отходов древесины производят кухонную мебель. В Одесском НПО »Кислородмаш» в цехе товаров народного потребления из отходов нержавеющей стали изготавливают изделия 24 наименований: кухонная посуда, мебельную фурнитуру, сувениры и т.

На предприятиях химической промышленности в качестве вторичного сырья может использоваться карбидный известняк, ферохромови шлаки (для производства силикатного кирпича). Использование этих отходов для производства цемента может заменить функционирования 5-6 цементных заводов.

Апатито-нефелиновые руды Кольского полуострова России долгое время служили источником сырья для получения фосфорных удобрений, а нефелины, после обогащения апатитов, поступали в "хвостохранилища», загрязняя почву, воздух, озера. Внедрение малоотходных технологии переработки нефелинового сырья позволило получать глинозем, соду и поташ. Эта технология и оборудование закуплены Великобританией, Италией, Мексикой, США, ФРГ и другими странами.

Отходы предприятий, выпускающих минеральные удобрения, могут служить сырьем для строительной индустрии. Фосфогипс - отходы производства фосфорных удобрений - содержится в отвалах и отличается значительными затратами на хранение. В то же время, он может быть использован для производства гипсовых вяжущих веществ и изделий из них в цементной, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и угольной промышленности. В сельском хозяйстве фосфогипс может служить удобрением для солонцов. Площадь засоленных земель в Украине составляет около 500 тыс. Га, из них солонцов - 300 тыс. Га. А фосфогипса следует вносить по 5-6 т на 1 га, то есть потребность в нем составляет 1500000 т в год.

Наиболее распространенными отходами полимерного сырья являются: полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамид.

Повторные полимерные отходы образуются во многих отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в строительстве, торговле и быту.

По источникам образования они делятся на отходы производства и отходы потребления, в свою очередь делятся на отходы производственного и бытового потребления.

К полимерных отходов производства относят:

• обрезки, ленты и другие пленочные и непливкови полиэтилены низкой и высокой плотности;

• слитки, обрезки гиблистирола и его сополимеров,

• обрезки, куски, отходы труб, листов жесткого ноливипилхлорида на тканевой основе;

• куски, концы проводов, кабелей

• отходы линолеума, плиток для покрытия полов жесткого поливинилхлорида без тканевой основы;

• точки, сшивки, срез и другие отходы тепло--цииного линолеума;

• отходы волокна, нитей, путанки из вытянутых полиамидных волокон и нитей, сеток.

К полимерных отходов производственного потребления относят вещи, которые вышли из употребления:

• пленку и пленочные изделия, тару, трубы, изделия санитарно-технического назначения и другие изделия из полиэтилена;

• облицовочные плиты, детали торгового и лабораторного оборудования, изделия технического назначения из полистирола и его сополимеров;

• линолеумы, трубы, детали трубопроводов, линолеумные плитки из поливинилхлорида на тканевой основе или без нее.

К полимерным отходов бытового потребления относят:

• хозяйственные пакеты, скатерти, пленку, ведра, обручи, мебель и другие изделия из полиэтилена;

• банки, решетки, вешалки, шкатулки, вазы и другие изделия из полистирола;

• пленки, накидки, плащи, сумки, пояса, шторы для ванных и другие изделия из поливинилхлорида;

• чулки, носки, колготки, белье и другие изделия из полиамидных волокон.

Повторной переработке могут быть подвергнуты только отходы из термопластичных материалов, то есть материалов, под воздействием температуры приобретают свойства пластичности и могут формироваться в различные изделия. Способность многих термопластичных материалов многократно перерабатываться без значительного ухудшения их основных свойств является важным преимуществом этих материалов. По мере роста стоимости сырья, из-за истощения природных ресурсов, проблема использования отходов пластмасс приобретает все большую актуальность. При этом отходы должны отвечать главному принципу - однотипности и чистоты. Однотипность означает, что в промышленные отходы с полиетилентерфталату не могут попасть отходы из полиэтилена или поливинилхлорида. Каждый тип полимерных отходов имеет определенную температуру розмьягчення и плавления, то есть каждый тип термопласта может перерабатываться только при определенных параметрах. Особенно опасно попадание в отходы металлических включений, поэтому перед дробилками устанавливаются магнитные ловушки, чтобы удалять металлические включения. При переработке отходов из пластмасс они подвергаются воздействию высоких температур и окислительных процессов.

В 1998 году Западная Европа генерировала 14600000. Т отходов пластиикових изделий. К 2000 г.. Их объем превысил 23 млн. Т, а количество переработанных пластиковых отходов как в 1998, так и в 2000 годах равнялась 2 млн. Т. Внедряется оборудования для сортировки пластиков с использованием инфракрасного излучения.

В Украине создано первое опытное производство »Киев-Вторполимер» мощностью 6000 тонн переработки повторных полимеров в год. Это сырье служит для выпуска новой полиэтиленовой пленки, безнапорпих труб, комплектов для капельного орошения, белого пластика для разметки автомобильных дорог, строительных материалов типа плитки поли-хлорвиниловой, тары.

В Украине повторная полиэтиленовая сырье в виде изношенной пленки сельскохозяйственного применения и мешков из-под удобрений перерабатывается в основном для получения агломерата или гранулята.

Полученный повторный полиэтиленовый агломерат или граиулят используется для производства дренажных труб, пленки для сельского хозяйства, тары.

Создана технология, по которой в состав пластмасс вводят гранулы крахмала или целлюлозы. Полученные изделия сохраняют все товарные свойства, а при попадании на свалку, начинают быстро разрушаться бактериями, проникающими в гранулы крахмала или целлюлозы и разрушают цепочку их молекул. Пластик, который на 6% состоит из крахмала, разлагается за полтора года до мелкой пыли.

Отходы резины и гумовотехнинних изделий следует отнести к отходам производства. При износе резиновых изделий образуются миллионы тонн отходов. Так в России их накапливается не менее 10 млн.т в год. Большую часть составляют покрышки и шины легковых, грузовых и пассажирских передвижных устройств на колесном ходу. Сюда же относят транспортерные ленты, резиновые изделия бытового назначения, обуви.

Ресурсы изношенных покрышек в промышленно развитых странах составляют: в Японии - 400-600 тыс. Т, во Франции и США -300-400тис. т, в Италии - 300 те ис. т, в Украине - 6 тыс. т. Уровень их утилизации достиг в Японии - 47%, в ФРГ - 16%, в США - 9%.

При переработке резины образуются такие виды отходов:

а) резиновые невулканизированные отходы, они включают смеси, непригодные для использования по прямому назначению. Наибольшую ценность в них представляет каучук, содержание которого может достигать 90%;

б) резиновые вулканизированные отходы, они включают до 50% каучука, применяются для получения товарной резиновой крошки, используются как добавка к первичного сырья;

в) резинотканевых невулканизированные отходы - остатки прорезиненных тканей - используются как добавки к первичного сырья или непосредственно для производства резиновых фартуков, рукавов, бирок и т.д.;

г) резинотканевых вулканизированные отходы, используемые в качестве добавок при производстве шифера, фартуков, надувных лодок.

Использованные автомобильные шины разделяются на текстильные волокна (из которых изготавливается техническая вата или нетканые материалы), от них отделяется провод. Далее их разрезают, рубят, дробят. После этого резиновую крошку отделяют от остатков волокна и частиц металла на вибрационных сеялках, с помощью магнитных и воздушных сепараторов. Резиновая крошка подвергается где вулканизации, то есть процесса, при котором под действием термомеханических нагрузок и кислорода распадается трехмерная вулканизационная сетка резины (т.е. разрываются поперечные связи между макромолекулами).

Регенерированный полуфабрикат резины в дальнейшем применяется в производстве гумовотехничнпх изделий общего назначения (автомобильных шин, резиновой обуви, спортинвентаря). В зависимости от качества получаемого полуфабриката регенерат может добавляться в первичное сырье в различных количествах. С 1 тонны изношенных шин можно сделать 700-750 кг новой резины.

Непригодные для утилизации резинотехнические изделия могут быть использованы в качестве топлива.

Автомобильные покрышки, которые использовали уже свой ресурс могут восстанавливаться с помощью вулканизации несколько раз. По данным французских ученых до 90% шин можно восстанавливать, и это обходится на 20% дешевле, чем производство новых шин.

В Великобритании фирма »Colway Tyres» обновляет ежегодно 1 милл. шин с 4 млн., что собираются.

Резиновая крошка из автомобильных покрышек находит применение в производстве кровельных материалов, выпускаемых в виде мастик, рулонов и плит. Также она может применяться при выпуске биостойким теплоизоляционного материала для изоляции полов, салонов автомобилей, тракторов.

Резиновая крошка ценное сырье для изготовления различных строительных материалов и широко используется для приготовления резино-асфальтовых смесей в строительстве дорог. Применение резиновой крошки в дорожном строительстве повышает долговечность дорог, снижает уровень шума, повышает их эластичность, стойкость к колебаниям температуры, увеличивает силу сцепления автомобиля с поверхностью дороги, снижает возможность обледенения поверхности, чувствительность к растрескиванию и механической разрушения. Добавка 15% крошки в состав асфальта увеличивает долговечность дорожных покрытия в на 15-20 лет. В дорожном строительстве резиновая крошка применяется в верхнем асфальтовом прослойки, а также в нижнем слое в качестве упругого основания под асфальтовым покрытием, для устройства оснований дорог при высоком уровне грунтовых вод.

За рубежом резиновая крошка используется в производстве цветных покрытий для открытых и закрытых спортивных и игровых площадок, покрытий полов сельскохозяйственных зданий. Промышленное производство покрытий для спортивных площадок с применением резиновой крошки осуществляется в США, Японии, Великобритании, Нидерландах, ФРГ. Напольные покрытия сельскохозяйственных зданий выпускают в Италии и Нидерландах.

В последнее время изношенные покрышки все больше стали использоваться как источник получения нефтяного сырья и топлива. В результате термической переработки изношенных покрышек получают топливные масла, газы и углеродный остаток. Этот метод утилизации шин экономический, требует сравнительно небольших капиталовложений. Изношенные покрышки имеют высокую теплотворную способность и их сгорания в цементных печах вместо части топлива является одним из лучших направлений утилизации. При этом экономится высококачественное природное топливо за счет высокого энергетического потенциала резины. Теплотворная способность покрышек близка к теплотворной способности природного газа.

Таблица 17.4.2. Теплотворная способность некоторых видов топлива

Топливо Теплотворная

способность,

кДж / кг
Мазут 40612
Каменный уголь 29308
Природный газ 36356
Изношенные покрышки 30000

Фирма "Диккермофф Цемент» (ФРГ) применяет изношенные покрышки в качестве добавки к основному топливу (75-80% бурого угля и 20-25% изношенных покрышек), используя при этом оборудование для подачи и загрузки целых покрышек во вращающуюся цементную печь, разработанную фирмой »Людвиг Кайпер». Экономия топлива за год составляет 20 млн. Т мазута. При сгорании покрышек с мсталокордом остатки, не сгорели, (металл, окись цинка и др.) Входят в состав клинкера, и это не влияет на качество цемента.

В г.. Модесто (США, шт. Калифорния) действует тепловая электростанция, работающая на использованных автомобильных шинах; она расположена на крупнейшем в мире свалке отработанных шин.

Формы утилизации отличаются многообразием:

• амортизаторы (кранцы) на различных плавучих судах, установках, причалах, многократно снижают затраты на изготовление этого инвентаря;

• основной элемент для устройства вибростойких фундаментов под разнообразное технологическое оборудование, увеличивает надежность его и несущих конструкций, связывающие;

• как соединительные муфты соответствующего диаметра коллекторно-дренажных трубопроводов;

• элемент устройства волноломив.

Изношенные покрышки могут использоваться для получения адсорбирующих и ионообменных материалов. Ионообменные материалы с измельченной резины пригодны для очистки сточных вод от ионов некоторых металлов с 99,5% -ной эффективностью, а адсорбенты - для сбора с поверхности воды разлитой нефти и очистки отработанных масел.

Измельченная резина может применяться и в качестве подстелите-щего слоя при выращивании растений методом гидропоники или в смеси с землей для повышения плодородия почвы.

Цели изношенные покрышки могут быть использованы для создания искусственных рифов для рыб, укрепления берегов рек и каналов от эрозии, создание амортизационных барьеров на опасных участках дорог, укрепление отвалов в шахтах.

В стеклянной и строительной индустрии. Исходя из технологии получения стекла и стеклоизделий, главным компонентом стекла является диоксид кремния SiO. ,, Содержание которого в стекле составляет от 40 до 80% (по массе), в кварцевых стеклах от 96 до 100% и ряде других неорганических оксидов.

Твердые промышленные отходы стекольного производства включают различные виды твердых отходов. Эти отходы образуются при производстве стекла и стеклоизделий и включают следующие виды:

• смесь солей Са и Mg. Эта смесь состоит из 30-50% CaS04; 20-30% CaF2; около 10% Са; 15-25% Mg;

• брак производства, стеклобой;

• осадок с отстойников, шлам, соли Na, Ca, Si;

• древесные опилки, срезы в качестве побочных сопутствующих вспомогательных отходов.

Смесь солей Са и Mg, главными компонентами которых являются: сульфат кальция, фторид кальция, оксиды кальция и магния. Более всего в этой смеси содержится сульфата кальция - CaS04. Сульфат кальция в виде кристаллогидрата - это гипс - вязкий строительный материал. Его можно использовать для получения самых разнообразных изделий - начиная от декоративной плитки и заканчивая художественными горельефами для коттеджей и офисов.

Брак и стеклобой можно отправлять на переплавку. Стеклобой идет на переплавку в соотношении от 40 до 100% от исходного сырья. Возможно применение стеклобоя в качестве наполнителя в дорожном строительстве. Для этого он предварительно тщательно дробится, а уже потом идет на приготовление массы для дорожного покрытия. Стеклобой может также использоваться для получения строительной керамики, панелей.

На Полоцком заводе стекловолокна в России из отходов делают кирпич.

Осадок отстойников содержит соли Na, Ca, Si. Соли кальция и кремния используются по назначению в зависимости от их химической природы.

При производстве кварцевого стекла образуются твердые промышленные отходы особого вида, например GeCI SiCl, и Россия с них трех соединений особого внимания заслуживает четырех-хлорннй германий, так как германий принадлежит к распыленных элементов и может использоваться как полупроводник.

Отходы вспомогательных материалов, а именно - древесные отходы - можно использовать после дробления для получения древесно-цементной массы, с которой производят древесно-цементные плиты и используют их в строительстве. Для этого древесная масса перемешивается с связующими веществами. В качестве связующего компонента можно использовать магнезиальный цемент, в который добавляют асбест для предоставления огнестойкости или другие компоненты, например, мелко измельченный и просеянный шлака качестве наполнителя.

Кроме этого, древесная масса может применяться для изготовления деревностружних плит (ДСП). ДСП изготавливают путем горячего прессования древесной стружки со связующим веществом, в качестве которой может выступать мочевино-формальдегидных смол. На основе отходов древесины можно создавать древесно-слоистые пластики. Этот материал образуется горячим прессованием с древесного шпона, пропитанного синтетическими термореактивных смол (например, фенолформальдегидных смол). Можно создавать и древесно-волокнистые плиты (ДВП).

Традиционным направлением использования стеклобоя является стекольное производство. Стекольная промышленность является значительным потребителем кальцинированной соды, а использование 1т стеклобоя экономит 200-270 кг соды.

При изготовлении листового стекла технически возможно использовать до 20% стеклобоя, образующегося в собственном производстве (так называемый возвратный бой), при варке полубелого стекла - 40-50%, при варке зеленого стекла - до 100%.

В производстве изделий из бесцветного стекла вручную используется от 28 до 64% стеклобоя. В производстве хрустальных изделий уровень использования поворотного стеклобоя 40-50%. а нормы отходов с учетом химического и механического полирования - 10-15%.

Сислобий может использоваться для производства шариков, ию применяются для изготовления дорожных знаков, рекламы, украшений, в качестве наполнителя для пластмасс, красок, резины.

В строительной индустрии стеклобой используется для изготовления облицовочных плиток, стеклокерамических плиток с глазурью, килнмово-мозаичных плиток с использованием бесцветного сислобою. Налажен выпуск плитки на основе отходов пыли стекла и геля кремниевой кислоты. Плитка обладает высокой термостойкостью и нулевое водопоглииання. Ударная прочность составляет 0,83 кг / см2.

На основе стеклобоя любого состава Минский НИИ стройматериалов разработал технологию и оборудование для производства крупноразмерных декоративных облицовочных плит пониженной плотности »иенодекор» и облицовочных плит из плотного стекла.

Разработана технология получения материала типа "Сислей мрамор» с использованием отходов производства сортовой посуды стекольного завода »Неман» в Гродненской области Беларуси.

Отходы находят применение в электротехнической и радиотехнической промышленности. Разработаны смеси изоляционных керамических масс, содержащих 65-75% стеклобоя.

Стеклобой используется и для изготовления абразивных материалов (30-70% стеклобоя). Высокий процент стеклобоя позволяет снизить температуру спекания и сократить расход абразива.

В настоящее время разработаны и широко применяются средства фактурно-декоративной отделки колонн и панелей с использованием цветной стеклянной крошки, полученной из стеклобоя.

В США разработан способ изготовления стеклокерамических изделий для облицовки полов и стен. Технология предусматривает использование стеклобоя любого цвета и формы без его очистки от этикеток, металлических и других примесей. Полученный при этом материал по виду напоминает мрамор.

В Японии из стеклобоя полученный оригинальный склоки-рамичиий материал с рельефной поверхностью путем заключения в качестве верхнего слоя значительной фракции стеклобоя с последующим его обжигом.

Применяется гранулированное пеностекло, что используется в качестве наполнителя для бетона, пластмасс и других материалов. Его изготавливают во Франции, Японии, США. В производстве пеностекла могут использоваться, кроме стеклобоя, и другие отходы: доменный шлак, зола ТЭС, пыль цементных заводов, красные шламн глиноземных и других предприятий.

Для изготовления строительных облицовочных кирпичей может быть использовано до 50-90% стеклобоя. Датская фирма "Карл Кристиан Крёйер» разработала технологию получения кирпича с использованием стеклобоя, поверхность которой может покрываться эмалевой основой любого цвета. Кирпича с использованием стеклобоя, благодаря их низкой адсорбционной способности, могут применяться в суровых климатических условиях.

Одним из направлений использования является применение в строительстве дорог. В Канаде и США для дорожного покрытия применяется материал »гласфальт», содержащий до 70% стеклобоя. В составе герметичного дорожного покрытия сислобою используется до 60%, а в нижних слоях дорожного покрытия - до 50%.

Методом кристаллизации стекла получают ценный строительный материал для промышленного и бытового назначения -шлакоситал. С стеклянных волокон можно изготавливать бумагу, при этом экономится древесина. А главное - сохраняется качество окружающей среды.

Строительные отходы. По данным международной организации RILEM в странах ЕС, США и Японии объем бетонного лома ежегодно составляет 369 млн. Т. Энергозатраты при добыче природного щебня в 8 раз выше, чем при получении щебня из бетона. А себестоимость бетона, получаемого на повторном щебень, снижается на 25%,

В настоящее время в Киеве ежегодно образуется около 1500 тыс. Т строительных отходов. Только 70-80 тыс. Т перерабатывается в щебень, остальные вывозятся на полигоны или накапливаются на несанкционированных свалках.

В мировой практике применяются два основных способа переработки тяжелых строительных отходов и некондиционной продукции строительной индустрии:

• переработка отходов, образующихся на месте их возникновения (на строительной площадке). Этот вариант не позволяет применять высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее получение чистого и фракционного продукта. Кроме этого, он требует особых мер экологической защиты близлежащих жилых домов, исключает возможность непрерывной работы дробильной установки.

• переработка отходов на специальных комплексах предусматривает дополнительные транспортные расходы на доставку отходов к месту переработки, компенсируются эффективной работой дробильно-сортировочного комплекса большой мощности, возможностью более глубокой переработки, отбором всех посторонних включений, возможностью организации постоянной логистики и маркетинга, относительно простым решением экологических проблем .

Строительные материалы из древесных отходов также подвергаются переработке, однако в настоящее время это не более 15%. В основном они перерабатываются на технологические щепы для целлюлозно-бумажной промышленности и промышленности строительных материалов, из них изготавливают ДСП.

В связи с ужесточением экологических требований применение ДСП ограничено, так как для их изготовления, как правило, используются токсичные соединения. В то же время ДСП имеет высокие технические характеристики и сужение сферы их применения создает определенный дефицит в материалах данного вида. Поэтому в последнее время особое внимание уделяется разработке строительных материалов на основе отходов деревообработки и экологически чистых вяжущих материалов. Изделия на основе древесных отходов могут применяться для отделки стен и потолков, устройства полов, изготовления столярных изделий.

В лесной и деревообрабатывающей промышленности один из самых низких процентов использования отходов. Связано это с раздробленностью отдельных предприятий. Например, в лесопилении полезный выход составляет 50-60%, в фанерном производстве - 40 -50%; в мебельном - 50%. Эти отходы могут быть полностью использованы в лесохимии, частично в строительстве, целлюлозно-бумажной и мебельной промышленности. Основная часть отходов идет на выпуск древесно-стружечных (30%) и древесно-волокнистых (60%) плит. Трески используются для производства целлюлозы, применяются в гидролизной и кожевенно-обувном производстве, а также в качестве топлива.

С 1 м3 древесины или древесных отходов можно получить 169 кг искусственного шелка, 150 кг бумаги, 20 кг сухих дрожжей, 170 кг искусственной шерсти, 90 л спирта, 180 пар галлоне, 4000 пар шелковых чулок или 600 трикотажных костюмов.

Важным моментом утилизации древесных отходов является замена натуральных продуктов сделанными из отходов. Так 1 кг кормовых дрожжей равноценный 3 кг овса или 80 кг силоса. Кормовые дрожжи изготавливают из опилок. При этом оды ее завод, производящий 100 тыс. Т кормовых дрожжей в год, обеспечивает кормами 13 милл домашней птицы или 1500000 свиней в течение года.

Получаемый из 1 м3 древесных отходов этиловый спирт экономит 250 кг зерна или 700 кг картофеля. С 1,2 м3 отходов производят 1 м3 древесно-стружечных плит, заменяют 2-3 м3 пиломатериалов или 4-5 м3 круглого леса.

В последнее время используют прессованную древесину осины, березы, ольхи и тополя для изготовления деталей машин, подшипников, прокладок, ранее изготавливались из металла. Детали из прессованной древесины служат в несколько раз дольше, а их стоимость в 3-20 раз ниже.

Больше всего используется макулатура. По источникам образования макулатура разделяется на 2 группы:

• обрезки бумаги и картона, которые накапливаются в процессе производства;

• отбракованные изделия; использованы газеты, книги, журналы, архивные материалы, тетради, упаковочные материалы и т.д.

По качеству макулатура подразделяется на:

• бумажную;

• картонную;

• смешанную

Макулатура используется в я кости волокнистого сырья для производства различных видов картонпо-папсронои продукции. Уровень использования макулатуры в производстве бумаги и картона в мире составляет 30%, в Украине - 20%.

При производстве туалетной бумаги и кровельного картона используют 30-60% макулатуры в добавлении к исходному сырью. Кроме макулатуры в состав картона входит хлопковое и шерстяное ветошь (30-40%), волокнистые отходы очистки хлопка или целлюлозы.

В некоторых странах макулатура является важнейшим источником волокнистого сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. Уровень использования ее в Японии составляет 50%, в Испании -54%, Нидерландах - 59%, Дании - 68%, Франции - 39%, США - 25%. При этом одержуиоть газетную бумагу, книжно-журнальную продукцию, очищая целлюлозу от типографской краски методом флотации и промывки.

Макулатура, в сочетании с органическими и неорганическими компонентами, используется в производстве различных плит. Так, в ФРГ налажен выпуск гипсоволокнистых плит с использованием макулатуры. Широкое применение получили композиции для производства теплоизоляционных панелей на основе перлита, в состав которого в качестве армирующего компонента входит макулатура.

В США, Японии, ФРГ и Швеции с низкосортной макулатуры получают гранулированный, брикетированное и порошкообразное твердое топливо, а также жидкое и газообразное топливо. В ФРГ на опытной установке получают топливный спирт - этанол из макулатуры, отходов древесины и соломы.

Одним из направлений использования макулатуры является ее переработка в удобрение. Так американская фирма »Колспен Корпорейшн» получает азотные удобрения из макулатуры. При этом в удобрения добавляют также калий и кальций.

В текстильной промышленности

Кожаные отходы производства образуются в кожевенной, обувной и кожно-галантерейной промышленности в процессе производства кож и их переработки в изделия.

Кожаные отходы потребления образуются на предприятиях и у населения в виде старой одежды, обуви, кожгалантереи.

Вторичная кожевенное сырье является ценным материалом для многих отраслей народного хозяйства. Она используется в сфере бытового обслуживания, в химической промышленности, парфюмерной, щеточно-щетииний, пищевой, в сельском хозяйстве. С вторичной кожевенного сырья получают более 40 различных видов продукции.

С недубленой кожаных отходов изготавливают желатин, белковую колбасную оболочку, мездровый клей, кормовую муку.

С дубленый кожаных отходов производят: белковые корма, пену для тушения пожаров, лаки, шпатлевки, наполнители для различных изделий, удобрения, искусственные кожи.

Из обрезков кожи можно получить удобрения. При их применении урожайность винограда, томатов, картофеля и моркови повышается на 20-30%. Переработка отходов кож на удобрения способствует созданию гумуса, улучшению структуры почвы, повышению урожайности. В результате эти растения снижают восприимчивость к заболеваниям и поражения вредителями, вдвое ускоряется вегетационный рост.

За рубежом перспективным направлением использования вторичной кожевенного сырья является замена ней торфа в некоторых процессах водоочистки, производство косметических товаров, масляных красок, добавление его к асфальту при нанесении дорожных покрытий. Кроме того, отходы дубленый кож могут использоваться для получения активированного угля в медицинских целях (очистка, обесцвечивание растворов). Во Франции отходы кожевенного производства используются для изготовления некоторых фармацевтических препаратов.

Вторичная текстильное сырье - это отходы, образующиеся в процессе обработки и переработки сырья в текстильные и и промышленности при раскрое и изготовлении швейных и трикотажных изделий, а также отходы потребления в виде изношенных изделий негодных для применения по прямому назначению, но пригодных после соответствующей обработки к использованию в качестве сырья для изготовления промышленной продукции (пряжи, ваты, войлока, нетканых материалов, обтирочных концов).

К текстильных отходов производства относят:

• обрезки ткани при раскроя швейных, трикотажных истеганих изделий; нити, вату, пряжу; шерстяные, хлопчатобумажные, льняные обрезки;

• текстильные отходы, образованные в процессе обработки и переработки текстильного сырья: шерсти, хлопка, льна и химических волокон;

• шубнину;

• мешковину;

• витые изделия.

С повторной текстильного сырья делают нетканые полотна, тепло- и звукоизоляционные материалы; техническую, швейную и мебельную вату; пакли, обтирочные материалы. в производстве технических тканей, таких как фильтровальные, в основном применяют отходы синтетических волокон.

За рубежом делают пряжу из низкосортных отходов хлопка (ОЧЭС, пух). В общем балансе сырья шерстяной промышленности восстановлена шерсть составляет: в Нидерландах - 28%, в Италии - 18%, в Японии 7%, в США -5%, во Франции - 3%.

В Польше отходы льноволокна используются для производства плит и облицовочного материала для полов. Венгрия делает изоляционные панели с применением отходов льоновиробництва. В ФРГ и Бельгии выпускают строительные плиты из отходов переработки льна и конопли. Коротковолокнистого отходы синтетических волокон используют как союз при производстве кровельных покрытий. В ФРГ разработана технология переработки отходов ковроткачества в плиты методом прессования. В состав сырья входит 70 85% отходов и 15-30% пенополиуретана.

В сельском хозяйстве на корм скоту применяется хвойно-витаминную муку, обогащенное каротином, белками и пешими витаминами. 15 января кг муки содержится 60-90 мг каротина, хлорофилл, целлюлоза, эфирные масла. Тонна муки из листьев и хвои может сбалансировать 33-36 т комбикормов.

По объему отходов АПК находится в числе лидеров. В виноградных косточках содержится до 45% виноградного масла, широко применяется в фармацевтической, парфюмерной и химической промышленности.

Солома может использоваться в качестве сырья для производства бумаги, целлюлозы и пищевой клетчатки. На свиноводческих комплексах, где содержится по 100 тыс. Голые »скота и производится до 15 тыс. Т мяса в год, образуется 1 млн. М" навозных стоков.

Они крайне реактивные-за высокого содержания в них мочовины, потребует сооружения дорогих станций микробиологической очистки. При этом почти 80% азота и фосфора, содержащихся в отходах, бактерии превращают в биомассу. 11 Илрично на одном таком комплексе производится до 9 тыс т биомассы. В каждой ее тонне содержится 90 кг азота, 40 кг фосфора, 20 кг калия. Как удобрения такая биомасса в 20 раз лучше коровий навоз, она повышает урожайность сельскохозяйственных культур на 50 - 60%.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее