Промышленным, опытно-промышленным и лабораторным испытаниями доказана экологическая целесообразность применения природных цеолитов в промышленности. Многочисленные при-меры эффективного использования природных цеолитов в промышленности удобно разделить на 3 группы: очитка жидкостей и газов, их сушка и нетрадиционные технологии с использованием природных цеолитов. В промышленности установлена возможность применения цеолитовых пород для осушки и очистки от Н2S, CO2, сероорганических и других соединений природного газа, углеводородов, других газов и жидкостей, для очистки природных вод для питьевого и промышленного снабжения, и т.д.
Био- и фитосорбенты c точки зрения экономичности и практической значимости являются наиболее перспективными. Целесообразней всего их использовать следующим образом: для очистки техногенных растворов и промышленных стоков от нежелательных компонентов; концентрации особо опасных отходов для их захоронения; для очистки воды до кондиции питьевой; в медицине; в табачной промышленности. По сравнению с сорбентами других типов они обладают рядом преимуществ: высокие сорбционные характеристики; при сжигании образуется менее 5% золы, что резко снижает объем отходов и затраты на захоронение; возможность получения из отходов микробиоологической промышленности, что спобствует улучшению экологической ситуации.
7.5.2. Твердые отходы
Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом, стружку и опилки и металлов, шламы, осадки и пыли. Твердые отходы предприятия составляют:
Отходы предприятия % по массе
Шлак, окалина, зола 67
Горелая формовочная смесь 6
Шламы, флюсы 3
Абразивы 0,1
Древесные отходы 2
Бумага, картон 0,5
Мусор 19,4
В металлообрабатывающих производствах основным видом твердых отходов является металлическая стружка. Одно из направлений использования стружки – переработка в порошки с последующим изготовлением из них металлополимерных композиционных материалов или деталей машин. В качестве размольного оборудования чаще всего используют барабанные шаровые или вибрационные мельницы. Их недостаток – низкая производительность. Разработана новая эффективная технология переработки стружечных отходов металлообработки в порошковый материал. В основе лежит новый вибровращательный способ измельчения металлической стружки. Результаты экспериментальных исследований показывают, что производительность по фракциям от 0 до 800 мкм вибровращательного способа больше вибрационного в 1,9 раз, а вращательного в 2,4 раза. Такая эффективность нового способа объясняется тем, что при дополнительном вращении в барабане ликвидируются: 1) застойные зоны; 2) возрастает интенсивность измельчения; 3) измельчаемый материал более равномерно распределяется по объему барабана. Таким образом, предложен новый вибровращательный способ переработки металлической стружки, экспериментально доказано повышение прочностных характеристик металлополимеров, полученных совместной переработкой металлического порошка и полимерного материала.
Проблема переработки и утилизации отходов – один из самых главных вопросов для промышленных предприятий. В лакокрасочном проиводстве машиностроительных предприятий после обезжиривания поверхностей деталей, промывки инструмента и др., образуются отработанные растворители. Загрязненность может составлять до 50%. Предлагается использование установки регенерации растворителей. Растворители регенерируются методом охлаждения, кроме электропитания ничего не требуется, однако установки малоэнергоемки. Высота самой мощной установки модели AV-100 производительностью до 145 т/год всего 1,5 м. Модели отличаются, в основном, степенью взрывозащищенности, производительностью, наличием вакуумирования. Использование термостойких пакетов намного облегчает эксплуатацию установок, так как большой проблемой является очищение поверхности от пригоревшего кубового остатка. Оборудование может эксплуатироваться непосредственно в цехе, где производится окраска. Срок окупаемости установок от 3 до 7 месяцев.
Постоянно растущий масштаб загрязнения окружающей среды солями тяжелых металлов, в том числе отходами гальванических производств, представляет серьезную экологическую проблему. Поэтому любое рациональное и экологически приемлемое решение по переработке гальванических отходов будет иметь двойной эффект: экономический и экологический. Особый интерес представляет техническое решение, исключающее захоронения каких-либо производственных гальванических отходов и позволяющих получать из них малотоксичную товарную продукцию. Представлены некоторые результаты работ по использованию гальванических отходов для получения пигментных паст и антикоррозионных пигментов, применяемых в водно-дисперсных красках. Объектом исследования стали 2 типа отходов: шламы гидратов оксидов железа и никеля, и кислые растворы отходов электролитов. Для использования отходов первого типа – водных шламов гидратов оксидов железа и никеля были разработаны композиции и технологии производства пигментных паст для водно-дисперсионных красок. В качестве объектов второго направления в использовании гальванических отходов были выбраны кислые растворы (отходы хромирования и меднения). Процесс переработки отходов хромирования являются наиболее сложным. После выделения осадка (шлама) его использовали для получения пигментной пасты. Важнейшим преимуществом разработанных технологий является пастообразная форма конечных продуктов, исключающая попадание в воздух частиц солей тяжелых металлов и высокая степень очистки водных растворов от катионов тяжелых металлов.
Ежегодно на водопроводных станциях, химическо-металлургических и машиностроительных предприятиях России образуются 18-19 млн. М3, а в прудах-накопителях, на иловых площадках и шламовых полях уже накоплено свыше 150 млн. М3 тонкодисперсных осадков с влажностью от 59- 60 до 98-99%, удельной поверхностью от 40 до 150 м2/г. В промышленных центрах насчитываются сотни полигонов захоронения отходов, по сравнению с проектной, водопроницаемость грунтов. Для снижения водопроницаемости грунтов гидротехнических сооружений чаще всего применяют противофильтрационные экраны и завесы. Предлагается использовать в качестве добавки противофильтрационные материалы (высокодисперсные кальматанты). Под действием фильтрационного потока жидкости сверхтонкие частицы осадков проникают в тончайшие фильтрационные каналы грунта, даже глины, на глубину не менее 1 см, и закупоривают (кольматируют) эти каналы, в то время как, например, бентонитовая глина в слой осадка не проникает. По заключению Центра Госсанэпидемнадзора РФ, ВК являются экологически чистыми противофильтрационными материалами. Реализация разработанной технологии утилизации тонкодисперсных осадков не требует специального оборудования, дополнительных материалов (химических реагентов). Применение высокодисперсных кольматантов позволяет: повысить надежность гидроизоляции вследствие самозаростания возможных отверстий в противофильтрационных экранах; снизить в 2,5-3 раза концентрацию вредных примесей в подземных водах вследствие высокой адсорбционной способности ВК. Одними из часто встречающихся твердыми отходами на производстве встречаются: лампы люминесцентные, стружка черных металлов, стружка латуни, ветошь обдирочная, макулатура, отходы спецодежды и спецобуви, отходы шлифовальных кругов, ТБО, смет с территории, опилки промасленные, и т.д. Они просто собираются в специально оборудованные емкости на промплощадке и сортируются. На прессе пакетируются и осбождаются от масла.
7.5.3. Воздух
Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных соединений, включающих заготовительные и кузнечно-прессовые, литейные цеха, цеха механической обработки металлов.
| Примеси | Основные источники | Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3 | |
| Естественные | Антропогенные | ||
| Твердые частицы | Пылевые бури, лесные пожары | Сжигание топлива в промышленных установках | В городах 0,04-0,4 |
| SO2 | Окисление серы и сульфатов | То же | В городах до 1,0 |
| Noх | Лесные пожары | Автотранспорт, ТЭЦ | В районах с разви-той промышлен-ностью до 0,2 |
| CO | Лесные пожары, выделения океанов | Автотранспорт, промышленные энергоустановки, черная металлургия | В городах от 1 до 50 |
| Летучие углеводороды | Природный метан, природные терпены | Дожигание отхо-дов, испарение нефтепродуктов | В районах с разви-той промышлен-ностью до 3,0 |
| Полициклические, ароматические углеводороды | - | Нефтеперерабатывающие заводы | В районах с разви-той промышлен-ностью до 0,01 |
В процессе производства машин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обработку металлов и т. П. Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).