Характеристика производственного процесса цементного завода и разработка проекта предельно-допустимого сброса вредных веществ в сточные воды
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
?сшего значения 1450oС и происходит частичное плавление сырьевой смеси, образуется расплав (жидкая фаза) в количестве 20…30% объема обжигаемой смеси. В присутствии жидкой фазы происходит более полное насыщение силиката кальция известью и образуется основное соединение портландцементного клинкера - трехкальциевый силикат ЗСаО Х Х SiO2 или Ca3SiO5. По Бутту и Тимашову, сначала образуются тетраэдры SiO4-4, которые потом соединяются с ионами Са2+, образуя кристаллическую решетку трехкальциевого силиката; последний выделяется в виде мелких кристалликов. Протяженность зоны спекания - 10…15% длины печи. В конце зоны происходит понижение температуры до 1300С и кристаллизация Са3АI2О6, Са4Аl2Fе2О10 и MgO. Получающийся в результате обжига сырьевой смеси клинкер содержит основные химические соединения (в условной записи): C3S, C2S, С3А и C4AF или соответственно трехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат, трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит [4,130].
В зоне охлаждения температура понижается от 1300 до 1000С, а клинкер из печи выходит в виде горошка зеленовато-серого цвета и быстро охлаждается до температуры 100С в барабанных рекуператорах и холодильниках. Быстрое охлаждение предотвращает образование крупных кристаллов с сохранением в клинкере некоторой доли стекловидной фазы.
Клинкер выдерживается на складе (складируется) 1…2 недели с целью гашения части оставшейся свободной извести СаО в Са(ОН)2 и ее карбонизацией Са(ОН)2 + СO2 + Н2О - СаСО3 + 2H2O при контакте с воздухом.
К следующему этапу технологии относится помол клинкера в трубных (шаровых) мельницах, бронированных изнутри твердыми стальными плитами и разделенных перегородками на несколько камер. Клинкер в мельнице измельчается стальными шарами (в камерах грубого помола) или стальными цилиндриками. При помоле с центробежным сепаратором, возвращающим крупные зерна на домол, можно достигнуть тонкости помола с удельной поверхностью до 4000…5000 см2/г. Обычная тонкость помола 2500…3000 см2/г. Как отмечалось выше, для замедления схватывания цемента при помоле клинкера добавляют двуводный гипс в количестве до 3,5% по массе в расчете на SО3..
Пневматическим транспортом цемент отправляют для хранения в силосы - железобетонные сооружения диаметром 8…15 м и высотой 25…30 м. Силос вмешает от 4 до 10 тыс. т цемента. Цемент в силосах выдерживают до его полного охлаждения после помола.
Из силосов цемент выгружается в специальные крытые железнодорожные вагоны, цистерны или в автоцементовозы. Часть его упаковывается в многослойные бумажные мешки по 50 кг цемента в каждом.
Химико-минералогический состав и структура клинкера.
В составе клинкера, %
Са3SiO5 (кратко C3S) 45…60
Ca2SiO4 (кратко C2S) 20…30
Са3 Al2О6 (кратко С3А) 4. 14
Ca4Al2Fe2O10 (кратко C4AF) 10…18
В портландцементном клинкере различают четыре основных минерала: алит, по своему химическому составу в основном соответствующий C3S, белит - C2S, алюминат кальция - С3А и алюмоферрит кальция C4AF. Общее содержание силикатов кальция C3S и С2S составляет примерно 75%. Помимо кристаллических минералов в клинкере содержится: клинкерное стекло в количестве 5…15%, состоящее в основном из оксидов СаО, А12О3, Fe2O3, MgO, Na20, К2О; минерал периклаз MgO, свободный оксид кальция, оксиды щелочных металлов [4,134].
Сточные воды АО Осколцемент могут загрязняться в результате процесса изготовления продукции, мойки оборудования (20%), получения пара в котельных (30%), хозяйственно-бытовых нужд (20%).
Следовательно, сточные воды могут содержать:
- оксиды кальция, алюминия, кремния, железа, которые входят в состав используемого для производства цемента сырья и обладают токсическими свойствами, попадая в водоемы;
ионы меди, железа, никеля и другие, которые попадают в сточные воды вследствие растворения их соединений в воде и токсичны для живых организмов;
хлориды, которые обладают токсичностью IV степени;
сульфаты, которые образуются в результате химических соединений и также обладают токсичностью IV степени;
нефтепродукты, чаще всего мазут, который подается в печь при обжиге сырья и при попадании в водоемы образуют воздухонепроницаемую пленку и обладают общесанитарным лимитирующим признаком вредности.
Таким образом, сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод цементного завода в водоемы может привести к значительному их загрязнению.
1.3 Характеристика очистных сооружений АО Осколцемент
Обеспечение питьевой водой АО Осколцемент осуществляется через сети Горводоканала, технической водой - через сети УООС Мелиоводстрой. На заводе имеется два узла оборотного водоснабжения.
Один узел оборотного водоснабжения предназначен для охлаждения нагретой воды, отходящей после охлаждения компрессоров; второй - от всего технологического оборудования. Для регенерации стоков используются городские очистные сооружения [5,56].
Одним из мероприятий, направленных на снижение вредного влияния сточных вод на окружающую среду, является введение частичного или полного водооборота и повторное использование сточных вод, что может быть осуществлено при использовании очистных сооружений, эффективными мероприятиями, приводящими к снижению объема сбрасываемых сточных вод, устранение переливов, аварийных сбросов и т.д.
Выбор метода очистки и конструктивное оформление очистных сооружений цементного завода зависят от состава и концентрации загрязняющих веществ, объема сточных вод, санитарных и технологических требований, пр?/p>