Экология
региональное природопользование

Природопользование

Утилизация промышленных отходов. Принципы создания малоотходных производств.

Рассматривая методы очистки, следует учитывать, что наряду с очищенной средой (водой, почвой, воздухом) имеется определенный «остаток» с высоким содержанием различных веществ. Эти концентрированные среды должны быть переработаны. Их необходимо либо утилизировать, либо перевести в твердое состояние и использовать, либо захоронить. Под утилизацией отходов следует понимать их комплексную переработку с целью получения полезной продукции, то есть утилизация отходов является основным звеном в ресурсосберегающей технологии.

Методы утилизации основаны на физикохимических исследованиях свойств и структуры отходов, позволяющих определить принципиальную возможность (или невозможность) их использования в том или ином производстве.
Например, утилизация использованной для дистилляции воды («остатка») дает возможность получить хлорид кальция, поварен ную соль, известковую муку, строительную известь, сухой мол тый мел. Кислотный шлам служит сырьем для производства сел на, используемого в приборостроительной, радиотехнической' медицинской промышленности. Шламы газопылеочистки используют для химической мелиорации кислых почв в сельском зяйстве.

Строительство комбинированных производств и технологических установок по переработке отходов целесообразно в промышленных районах с большой потребностью в строительных материалах, изделиях и конструкциях. Например, методом катализированной кристаллизации стекла на основе доменных шлаков получают шлакоситаллы. Высокие изикомеханические и физикохимические свойства шлакоси, в первую очередь их износостойкость и химическая устойчивость, в сочетании с декоративностью делают их ценнейшим сТроительным материалом. Только в Москве шлакоситалл нашел применение при строительстве таких известных объектов, как аэропорт Шереметьево, универмаг «Москва», Центральный городской аэровокзал и др.

В США в результате анаэробной очистки вод животноводческого комплекса (500 голов свиней) за счет сжигания возникающего метана СН4 получают электроэнергию. Комплекс не только обеспечивает себя электроэнергией, но иногда в летнее время может даже продавать ее. Образующиеся после анаэробной очистки сточные воды можно использовать для биологической очистки и выращивания специальных одноклеточных водорослей типа хлореллы, которые в дальнейшем могут быть использованы на корм скоту. При этом цикл оказывается замкнутым.

В последнее время развивается новое направление — ускоренное обезвреживание отходов в течение одной — трех недель вместо традиционных нескольких месяцев. Суть метода — температурная активизация анаэробных процессов органических веществ с образованием подвижных форм хорошо усвояемого азота. При этом мусор преобразуется в гомогенную гумусированную массу, то есть в ценные азотные удобрения.

К сожалению, многие отходы пока не находят применения, поэтому значительная часть неутилизируемых отходов подлежит захоронению по разработанным правилам в грунтах или складирует на специально отведенных полигонах. Полигон представляет собой крупное предприятие с рядом лабораторий, контролирующих отходы.

Идеальная хозяйственная деятельность человека должна строится по принципу природных экосистем, которые оптимально сходуют вещество и энергию и в которых отходы одних организ°в служат средой обитания для других, то есть осуществляется кругооборот.

В последнее время найдены новые возможности для использования старых шин. Одна из них, особенно ценная в периоды роста цен на нефть,— пиролиз шин. При высокой температуре резина шин разлагается на горючий газ, жидкое горючее, сталь и сажу, а эти материалы могут быть полезными. Шины можно использовать и как горючее, например в цементной промышленности, где они заменяют дорогостоящее топливо. Старые шины пригодны и для многих других целей, например: для строительства дамб, из них можно делать основание дорог, шумозащитные стены вдоль шоссе. Их опускают связками в море, чтобы в качестве искусственных рифов они служили местом размножения рыб. Из старых шин получают гранулы резины, используемые для покрытия полов и сооружения беговых дорожек на стадионах, для прессования звукоизоляционных плит и резинотехнических изделий. Эти гранулы вводят в состав бетона и битума при строительстве дорог.

Груды старых шин от автомобилей самых различных марок на территории чеховского регенераторного завода под Москвой не свалка, а склад исходного сырья для производства резиновой крошки и регенерата — пластичного материала, частично заменяющего каучук в различных резиновых изделиях, в том числе и новых шинах. Одна тонна регенерата продукта переработку старых покрышек позволяет сэкономить 400 кг синтетически каучука.

В большинстве случаев отходы одного производства действ тельно являются сырьем для других производств. В связи с этим целесобразно термин «отходы» заменить на «продукты нез шенного производства». Следовательно, дело состоит в основа в изыскании возможностей для применения продуктов ав шенного производства или отраслях хозяйства, которые способны построить свою деятельность на них как на вторичных материальных ресурсах. Например, в Бразилии из отходов переработки сахарноо тростника получают этиловый спирт С2Н5ОН, используемый в ачестве топлива в двигателях внутреннего сгорания.

В России в настоящее время начата большая работа по систематизации отходов различных отраслей промышленности и по созданию так называемых «банков отходов», используемых для цолучения полезной продукции.

Например, на кафедре «Экологии и безопасности жизнедеятельности» МТУ СИ на основе отходов порошкообразного полиэтилена, высокого давления и отходов металлообработки в виде окалины получен композитный материал, который может применяться в качестве основы разнопрофильных нагревательных элементов бытового и промышленного назначения.

Основные преимущества такого материала стабильность тепловыделения и работоспособность в ряде агрессивных сред. Полиэтиленовый порошок использовался в виде фракции со средним размером частиц 300 мкм. Окалина подвергалась магнитной обработке для очистки от корундовой пыли, шламов и т. д. и затем просеивалась через сито с ячейкой 500 мкм. Совмещение осуществляли в следующем порядке: в смеситель засыпали навеску полиэтилена, затем порошок окалины и перемешивали в течение 1 ч. Полученную однородную смесь засыпали в прессформу и уплотняли. По полученным впоследствии эксплуатационным данным, оптимальным по составу оказался материал, содержащий 6 % полиэтилена.

Образцы в виде прямоугольных брусков 35 х 22 х 5 мм3 с впрессованными на расстоянии 15 мм друг от друга медными электродами получали путем прямого прессования расплава полученной шихты в обогреваемой прессформе. Формование осуществили при температуре 240 °С под давлением 8 МПа и длительности выдержки при температуре под давлением 10 мин. Охлаждение образца до комнатной температуры осуществляли вместе с пресс формой под давлением. Затем образец извлекали из прессформы.

В результате проведенных исследований получен композит материал, имеющий между электродами токопроводящие каналы или цепочные структуры за счет предварительного распреденаполнителя по поверхности частиц неэлектрического полимерного связующего. Механизм проводимости, повидимому, к «скачковой» проводимости, свойственной полупроводникам, однако экспериментальные оценки по тепловыделению на поверхности образцов хорошо укладываются в представлеци классической металлической проводимости. Например, полуденый образец имел активное сопротивление 7,5 Ом при потребл»

Учитывая, что нагрев образца до равновесной температуры осуществляется за 30 с, на основе полученного композитного материала предложена конструктивная разработка предварительного подогрева картера двигателя автомобиля, эксплуатируемого в холодный период года.

<Применение ЭМИ
Жизнедеятельность с позиций биофизики
Главная   |   Поля   |   Жизнедеятельность   |   Природопользование   |   Безопасность   |   Карта сайта
2008-2015 © p0d.ru, E-mail:info@p0d.ru