Н. Н. Кувшинова экология учебное пособие

Вид материала

Учебное пособие

Содержание Блок самоконтроля Раздел 4. Экозащитная техника и технологии Метод абсорбции Метод адсорбции Термическое окисление Системы очистки сточных вод. Механическая очистка. Физико-химические методы очистки. Очистка сточных вод от маслопродуктов Очистка сточных вод от маслопримесей флотацией Очистка сточных вод от растворимых примесей Ионобменные методы Очистка сточных вод от органических примесей Утилизация твердых отходов Твердые бытовые отходы Классификация отходов Переработку промышленных отходов

Подобный материал:

• Учебное пособие Казань кгту 2007 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60., 1553.23kb.
• Библиографический указатель книг, поступивших в библиотеку в декабре 2011, 2435.14kb.
• Ю. Л. Солодовников Гигиена и Экология человека (цикл лекций) Учебное пособие, 3754.6kb.
• Microsoft Office Power Point, dvd «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия», cd «Экология», 195.05kb.
• Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 879.38kb.
• Учебное пособие Житомир 2001 удк 33: 007. Основы экономической кибернетики. Учебное, 3745.06kb.
• Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 603.29kb.
• Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 603.23kb.
• Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 1495.64kb.
• Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 1496.04kb.

Блок самоконтроля

1. Что изучает экологический менеджмент?
   
2. Функции экологического менеджмента.
   
3. Принципы экологического менеджмента.
   
4. Какие методы применяются при реализации системы экологического менеджмента?
   
5. Опишите маркетинговый механизм управления охраной окружающей среды.
   

Литература

1. Чапек В.Н. Экономика природопользования. Учеб. Для вузов.. –М.:АСВ,2003. – 316 с.

Раздел 4. Экозащитная техника и технологии

4.1. Системы очистки воздушных выбросов

4.2. Системы очистки сточных вод

4.3. Утилизация твердых отходов. Сбор, утилизация и захоронение твердых и жидких промышленных отходов. Безотходные и малоотходные технологии


Принцип улавливания загрязняющих веществ, содержащихся в в воздушных выбросах основан на отделении взвешенных частиц от воздушных потоков за счет сил тяжести, инерции или центробежных сил. По конструкции это пылеосадительные камеры и циклоны. Пылеосадительные камеры используют для очистки от крупных частиц пыли и применяют в основном для предварительной очистки воздуха. Эффективность улавливания в пылеосадительных камерах зависит от времени пребывания газов в камере и расстояния, проходимого частицами под действием гравитационных сил. В свою очередь время пребывания газов зависит от объема камеры и скорости потока.

Широко распространенными инерционными пылеуловителями являются циклоны. Под действием центробежной силы частицы пыли прижимаются к внутренним стенкам наружного цилиндра и скатываются в пылесборник. В бункере поток воздуха меняет направление на 180', теряет скорость, вследствие чего происходит выпадение частиц пыли из потока. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь, выходит из бункера и выбрасывается через выхлопную трубу.

В ряде случаев для очистки газового потока от взвесей применяют фильтры, в которых газовый поток проходит через волокно (фильтрующий материал), при этом частицы, обладающие инерцией, сталкиваются с ним и захватываются. Весьма эффективные тканевые и волокнистые фильтры изготавливают из очень тонких (5 — 10 мкм) стеклянных или асбестовых волокон или синтетических материалов. С течением времени на волокне образуется слой пыли, который удаляется встряхиванием или обратной продувкой. Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильтры в основе работы которых лежит осаждение взвешенных частиц под действием электрических сил.

Метод абсорбции — очистка газовых выбросов от газов и паров— основан на поглощении последних жидкостью. Для этого используют абсорберы. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость паров или газов в абсорбенте. Так, для удаления из технологических выбросов аммиака, хлоро- или фтороводорода целесообразно применять в качестве абсорбента воду. Для высокоэффективного протекания процесса абсорбции необходимы специальные конструктивные решения. Они реализуются в виде насадочных башен (рис. ), форсуночных барботажно - пенных и других скрубберов.

Хемосорбция — один из распространенных методов очистки отходящих газов от оксидов азота и паров кислот. Эффективность очистки от оксидов азота составляет 0,17...0,86 и от паров кислот— 0,95. Работа хемосорберов основана на поглощении газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Основными аппаратами для реализации процесса являются насадочные башни, барботажно - пенные аппараты, скрубберы Вентури и т. п.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает 10'...10' м'/кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли. Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, различных углеводородов и т. п. Адсорберы нашли широкое применение в респираторах и противогазах.

Термическое окисление находит применение в тех случаях, когда очищаемые газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода или когда концентрация горючих веществ незначительна и недостаточна для поддержания пламени.

Каталитическое дожигание используют для превращения токсичных компонентов, содержащихся в отходящих газах, в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализаторами. Для реализации процесса необходимо кроме катализаторов поддержание таких параметров газового потока, как температура и скорость газов.

В качестве катализаторов используют платину, палладий, медь и др. Температуры начала каталитических реакций газов и паров изменяются в широких пределах — 200...400'С. Объемные скорости процесса каталитического дожигания обычно устанавливают в пределах 2000...6000 ч ' (объемная скорость — отношение скорости движения газов к объему катализаторной массы). Каталитические нейтрализаторы применяют для обезвреживания оксида углерода, летучих углеводородов, растворителей, отработавших газов и т. п.

Системы очистки сточных вод. В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, целесообразно существующие методы классифицировать на механические, физико-химические и биологические.

Механическая очистка. Для очистки сточных вод от взвешенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил и фильтрование.

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15...20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Последующая обработка удаленного осадка требует дополнительных затрат и ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении. Отстаивание основано на свободном оседании (всплывания) примесей. с плотностью больше (меньше) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях.

Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.

Для выделения волокнистых веществ из сточных вод целлюлозно- бумажных и текстильных предприятий используют валокноуловители, например с использованием перфорированных дисков или в виде движущихся сеток с нанесенным на них слоем волокнистой массы.

Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. При расчете отстойников определяют, как правило, его длину и высоту.

Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоны применяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона.

Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.).

Физико-химические методы очистки. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация.

Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица — пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п.

В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др.

В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды.

Экстракция сточных вод основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимнонерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента). Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками из колец Рашига.

Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН ~ 6,7 (нейтральная среда). Нейтрализацию кислот и их солей осуществляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей и т. п. Наиболее дешевым и доступным реагентом для нейтрализации кислых сточных вод является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей (сточные воды целлюлозно-бумажных и текстильных заводов) можно использовать серную, соляную, азотную, фосфорную и другие кислоты.

Сорбцию применяют для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент — активированный уголь.

Очистка сточных вод от маслопродуктов в зависимости от их состава и концентрации осуществляется на машиностроительных предприятиях отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием.

Отстаивание основано на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде по тем же законам, что и осаждение твердых частиц. Процесс отстаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках.

Очистка сточных вод от маслопримесей флотацией заключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании иx частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса лежит молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде вoздуxa. Образование агрегатов “частица —.пузырьки воздуха” зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия находящихся в воде :веществ, избыточного давления воздуха в сточной воде и т. п.

В процессе вертикального движения сточной воды во флотаторе содержащийся в воздухе кислород окисляет органические примеси, а при малой их концентрации имеет место насыщение воды кислородом. Очищенная таким образом сточная вода огибает вертикальную перегородку 9 и сливается в приемник 7 очищенной воды, откуда по трубопроводу 8 подается для дальнейшей обработки.

В промышленности также используют метод электрофлотации, преимущества которого заключаются в том, что протекающие при электрофлотации электрохимические окислительно-восстановительные процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей фильтрованием -- заключительный этап очистки. Этот этап необходим, поскольку концентрация маслопродуктов в сточной воде на выходе из отстойников или гидроциклонов достигает 0,01...0,2 кг/м³ и значительно превышает .допустимые концентрации маслопродуктов в водоемах.

Исследования процессов фильтрования сточных вод, содержащих маслопримеси, показали, что кварцевый песок—лучший фильтроматериал. Применение реагентов повышает эффективность очистки, однако при этом значительно возрастает стоимость очистных сооружений и усложняется процесс их эксплуатации. Образующийся при этом осадок требует дополнительных устройств для его переработки.

В качестве фильтрующих материалов, кроме кварцевого песка используют доломит, керамзит, глауконит. Эффективность очистки сточных вод от маслосодержащих примесей значительно повышается при добавлении волокнистых материалов (асбеста и отходов асбестоцементного производства).

Очистка сточных вод от растворимых примесей осуществляется экстракцией, сорбцией, нейтрализацией, электрокоагуляцией, эвапорацией, ионным обменом, озонированием и т.п.

Экстракция – процесс перераспределения примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента) в соответствии с коэффициентом экстракции к_э= с_э /с_в, где с_э и с_в -- концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции. Процесс применяют для очистки сточных вод от фенола. Перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками типа колец Рашига.

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют практически любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, опилки, шлаки. глина), наиболее активным сорбентом является активированный уголь.

Нейтрализация сточных вод машиностроительных предприятий предназначена для выделения из сточных вод кислот (H₂SО₄, НСl, HNO₃, Н₃Р0₄). щелочей (NaOH и КОН), а также. солей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Heйтрализация основана на объединении ионов водорода Н+ гидроксильной группы ОН- в молекулу воды, в результате чего сточная вода имеет рН≈6,7 (нейтральная среда).

Электрокоагуляция применяется для очистки сточных вод гальванических и травильных отделений от хрома и других тяжелых металлов, а также от цианов. а электрокоагуляционной установки для очистки сточных вод от шестивалентного хрома. При пропускании электрического тока с плотностью 50 ... 100 А/м² через сточную воду, движущуюся по длине электролизера в течение 10…15 мин, происходит анодное растворение поверхности стальных электродов и образующиеся при этим ионы двухвалентного железа восстанавливают шестивалентный хром до трехвалентного. Одновременно происходит гидролиз ионов железа и трехвалентного хрома с образованием нерастворимых гидроксидов Fe(OH)₂, Fе(OH)₃, и Cr(ОН)₃.

Ионобменные методы очистки сточных вод находят применение практически в любых отраслях промышленности для очистки от многих примесей, в том числе и шестивалентного хрома. Эти методы позволяют обеспечить высокую эффективность очистки, а также получать выделенные из сточной воды металлы в виде относительно чистых и концентрированных солей.

Очистка сточных вод от органических примесей осуществляется в основном биологическими методами, которые реализуют в естественных и искусственных сооружениях. В естественных сооружениях очистку осуществляют на полях фильтрации или орошения и в биологических прудах.

Суть биологической очистки на полях состоит в том, что при фильтровании сточной воды через слой почвы в ней адсорбируются взвешенные и коллоидные вещества, которые со временем образуют в порах почвы микробиологическую пленку. Эта пленка адсорбирует и окисляет задержанные биологические вещества, превращая их в минеральные соединения.

Различают биологические пруды с естественной и искусственной аэрацией. Требуемая площадь прудов с искусственной аэрацией существенно меньше за счет более равномерного перемешивания сточной воды подаваемым в него сжатым воздухом и дополнительного поступления кислорода из подаваемого воздуха. На некоторых машиностроительных предприятиях используют биологические аэрируемые пруды для доочистки небольших расходов сточных вод. Биологическая очистка сточных вод в искуственных сооружениях осуществляется в биологических фильтрах, аэротенках и окситенках.

В процессе фильтрования через фильтры, загруженные шлаком, щебнем, керамзитом, пластмассой, гравием и т.п., на загрузочном материале образуется биологическая пленка, микроорганизмы которой поглощают органические вещества

Аэротенки по конструкции аналогичны отстойникам, в которые помещают активный ил—микрорганизмы и подают сжатый воздух, обеспечивающий интенсификацию процесса окисления органических примесей.

Окситенки — модификации аэротенков в которые вместо сжатого воздуха подают газообразный кислород. При этом процессы окисления существенно интенсифицируются, однако усложняются условия эксплуатации вследствие взрывоопасности кислорода.

Утилизация твердых отходов. Состав промышленных отходов чрезвычайно разнообразен и зависит от характера производств. Это древесина, бумага, текстиль, кожа, резина, гипс, соли, шлака, зола, формовочная земля, металл, отходы животного происхождения, строительный мусор. В последнее время в составе бытовых отходов уменьшается количество золы и шлака, но увеличивается количество бумаги и пластмасс. Это снижает плотность отходов и увеличивает теплоту их сгорания, что весьма существенно для разработки технологии их переработки.

Удаление (вывоз) промышленных отходов, как правило, осуществляется самими предприятиями в специальные места захоронения (иногда отвалы) или на общие свалки, куда вывозятся и твердые бытовые отходы (мусор) из города.

Твердые бытовые отходы по мусоропроводам собираются в мусороприемные камеры и далее в мусоровозы. При отсутствии мусоропроводов мусор собирается в специальные контейнеры, а затем перегружается на мусоровозы. В некоторых городах организован сбор мусора от населения непосредственно в мусоровозы, которые приезжают для этого в строго определенное время. Иногда сбор пищевых отходов осуществляется отдельно с целью их последующего использования для откорма животных. Твердые отходы удаляются вывозным путем пока еще на так называемые неконтролируемые свалки - специально отведенные в пригородах огороженные участки. Отходы на них разлагаются, частично сгорают, в результате чего происходит загрязнение воздушной среды, иногда токсичными веществами, которые могут попасть на свалки вместе с промышленными отходами. Кроме того, вредные вещества из неконтролируемых свалок, например из пищевых отходов, могут вымываться дождем, талыми и поверхностными, а в некоторых случаях и грунтовыми водами и загрязнять водоемы и подземные воды.

Классификация отходов. В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть использованы как сырье для производства промышленной продукции. Все виды промышленных отходов делят на твердые и жидкие.

Твердые отходы - это отходы металлов, дерева, пластмасс, пыли минерального и органического происхождения от очистных сооружений в системах отчистки газовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный мусор из различных органических и минеральных веществ (резина, бумага, ткань, песок, шлак, и т.п.).

К жидким отходам относят осадки сточных вод после их обработки. А также шлама пылей минерального и органического происхождения в системах мокрой очистки газов.

Критерием определения целесообразности переработки отходов в местах их образования является количество и степень использования отходов в производстве. Большая доля в общем объеме твердых отходов принадлежит металлическим отходам. Вторичные ресурсы металлов складывается из лома (43%) и отходов (57%).

Ломом называют изношенные и вышедшие из употребления детали из металлов и сплавов, отходами – промышленные отходы всех стадий передела, содержащие металлы или состоящие из них, не поддающийся исправлению брак деталей и изделий, возникающий в процессе производства. Основными направлениями ликвидации и переработки твердых промышленных отходов (кроме металлоотходов) являются вывоз и захоронение на полигонах, сжигание, складирование и хранение на территории промышленного предприятия до появления новой технологии переработки их в полезные продукты.

Обработка твердых отходов. Обработку целесообразно проводить в местах образования отходов, это сокращает затраты на погрузочно - разгрузочные работы, снижает безвозвратные потери при их перевалке и транспортировке. Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества.Основные операции первичной обработки металлоотходов – сортировка, разделка и механическая обработка.

Сортировка заключается в разделывании лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах. Каждая партия отходов должна сопровождаться удостоверением о взрывобезопасности и безвредности.

Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного передела. Отходы древесины широко используются для изготовления товаров культурно- бытового назначения и хозяйственного обихода, изготовляемых главным образом методом прессования.

На большинстве промышленных предприятий пластмассы и древесины отходы входят в состав промышленного мусора предприятий, при этом разделение мусора на отдельные его компоненты бывает экономически нецелесообразным. В настоящее время разработаны и внедрены в промышленном масштабе технологии обработки, утилизации и ликвидации промышленного мусора. Качественный и количественный состав промышленного мусора любого предприятия примерно стабилен в течение года, поэтому технология переработки мусора разрабатывается применительно к конкретному предприятию и определяется составом и количеством промышленного мусора, образующегося на территории.

Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов. Приему на полигонах подлежат:

• мышьякосодержащие твердые отходы и шламы;
  
• ртутьсодержащие отходы;
  
• отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их соединения;
  
• использованные органические растворители;
  
• органические горючие: обтирочные материалы, ветошь, твердые смолы, обрезки пластмасс, оргстекла, остатки лакокрасочных материалов, загрязненные опилки, деревянная тара, промасленная бумага, и упаковка, жидкие нефтепродукты, не подлежащие регенерации, масла загрязненные, бензин, керосин, нефть, мазут, растворители, эмали, краски, лаки, смолы;
  
• неисправные ртутные дуговые и люминесцентные лампы;
  
• песок, загрязненный нефтепродуктами;
  
• испорченные баллоны с остатками веществ.
  

Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях.

Приему на полигон не подлежат: отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и других веществ:

• нефтепродукты, подлежащие регенерации;
  
• радиоактивные отходы.
  

Переработка отходов на полигонах предусматривает использование физико-химических методов, термическое обезвреживание с утилизацией теплоты, демеркуризацию ламп (извлечение ртути) с утилизацией ртути и других ценных металлов, прокаливание песка, подрыв баллонов в специальной камере, затаривание отходов в герметичные контейнеры и их захоронение.

Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны:

• завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс.т. и более отходов в год – 1000 м;
  
• завод мощностью менее 100 тыс.т. в год - 500 м;
  
• участок захоронения токсичных отходов – не менее 3000м.
  

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (ПДКп). По своей величине ПДКп значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почв происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах. В основном через контактирующие с почвой среды – воздух, вода, растения.

ПДКп – это концентрация химического вещества в мг на кг почвы в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровья человека, а также на самоочищающую способность почвы. Существует четыре разновидности ПДКп в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды:

ТВ – транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений.

МА – миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу.

МВ – миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водоисточники.

ОС – общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.

Отбор почвы для пробы проводят на участке площадью 25 кв. м в 3-5 точках по диагонали с глубины 0,25м. При выяснении влияния загрязнений на грунтовые воды с глубины 0,75-2 м. в количестве 0,2-1 кг.

Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью локализовать токсичные выбросы, а применение более совершенных систем очистки всегда сопровождается ростом затрат на осуществление процесса очистки. Стопроцентная очистка теоретически возможна, но практически не осуществима из-за громоздких очистных сооружений и их колоссальной стоимости. Следовательно, надо внедрять малоотходную и ресурсосберегающую технологию.

В настоящее время в соответствии с решением ЕЭК ООН и Декларацией о малоотходной и безотходной технологией и использованием отходов принята следующая формулировка безотходной технологии: “Безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду ”.

При внедрении безотходной технологии рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле (первичные сырьевые ресурсы – производство, потребление – вторичные сырьевые ресурсы), то есть не нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере.

Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

Для удовлетворения потребностей народного хозяйства ежегодно в расчете на душу населения в хозяйственный оборот вовлекается до 20 т природного сырья. В промышленности приблизительно 70% затрат приходится на сырье, материалы, топливо и энергию. В этой связи в условиях постоянного нарастающего дефицита природных ресурсов важную роль играет рациональное их использование. При создании безотходных и малоотходных производств необходимо совершенствовать технологические процессы, при реализации которых существенно снижается количество образующих отходов.

Такое производство включает и переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции.

Целесообразность использования отходов доказана практической работой многих предприятий различных отраслей промышленности. Использование макулатуры, вторичных текстильных материалов, изношенных шин, вторичных полимеров, стеклобоя, позволяет выпускать товары производственно- технического назначения и народного потребления без использования дефицитного первичного сырья.

Таким образом, малоотходная и безотходная технология должна обеспечивать:

- комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных процессов;

- создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

- переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

- использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;

- создание безотходных территориально-производственных комплексов.

В автомобилестроении разработка малоотходных техпроцессов связана, прежде всего, с необходимостью увеличения коэффициента использования металла (КИМ). Увеличение КИМ дает не только технико-экономические выгоды, но и позволяет уменьшить отходы и вредных выбросов в окружающую среду.

Сравнительно новым технологическим процессом в литейном производстве является использование быстротвердеющих формовочных смесей. Этот процесс, при котором происходит химическое затвердевание форм и стержней, прогрессивен не только в технологическом, но и в санитарно- гигиеническом отношении вследствие значительного сокращения пылевыделения. КИМ увеличивается при таком литье до 95-98%.

Новую технологию изготовления разовых литейных форм предложила английская фирма “БУТ”. Увлажненный водой песок формируется и затем быстро замораживается жидким азотом. Получение в таких формах отливки из чугуна и цветных сплавов имеют хорошую структуру и гладкую поверхность.

На шлифовальных и заточных операциях перспективно применение алмазно-абразивных инструментов и кругов из нового синтетического материала – эльбора, что способствует уменьшению количества абразивной пыли.

Уменьшение загрязнения воздушного бассейна способствует совершенствование методов окраски машин. При обычном способе окраски распылением пневматическими краскораспылителями потери краски составляют 40-60%. Получивший широкое распространение способ окраски в электростатическом поле позволил свести непроизводительные потери лакокрасочных материалов к минимуму, одновременно существенно повысив санитарно- гигиенических показатели процесса. Сущность метода заключается в том, что распыленная краска подается в электростатическое поле высокого напряжения с отрицательным потенциалом на электронных сетках и положительными на изделии. Частицы краски, несущие отрицательный заряд, притягиваются к изделию. Способ окраски в электростатическом поле легко поддается автоматизации.


Блок самоконтроля

1. Чем системы очистки воздушных выбросов отличаются от системы очистки сточных вод?

2. Как можно утилизировать твердые отходы?

3. Как осуществляется сбор, утилизация и захоронение твердых и жидких промышленных отходов?

4. Чем характерны безотходные и малоотходные технологии?

5. Как перерабатываются промышленные отходы?

6. Что такое ПДК почвы, в каких единицах измеряется?