Утилизация обжиговой пыли для получения цемента (стр. 3 из 3)

Очевидно, что щебень, песок, цемент и вода, входящие в состав остатков бетона, превращаются в отходы, недоступные, для повторного использования, что также приводит к увеличению стоимости производства. Поскольку ежегодно сбрасывается очень большое количество отходов бетона, то бетонная промышленность начинает испытывать нехватку мест, которые могут быть использованы с этой целью. Сброс бетона в неподходящих местах приводит к загрязнению природных ресурсов, борьба с такими загрязнениями должна вестись не только во всей стране, но и в мировом масштабе.

Метод основан на том, что загустевший (например, осажденный) цементный раствор использовать практически невозможно. Это означает, что цементный раствор необходимо перемешивать, чтобы не допустить осаждения. Оборудование для работы с цементным раствором должно функционировать непрерывно до тех пор, пока оно не будет покрыто цементом и его работа блокирована. Этот метод позволяет решать также технические вопросы приспособления непрерывно действующей системы рецикла цементного раствора к периодическому процессу производства бетона.

На рис.1 показано применение такой системы для бетонного завода, использующего транзитные миксеры. На площадке для мойки грузовиков / имеется один или несколько боксов для грузовиков 2. В каждом боксе имеется форсунка 3, через которую грузовик моют, а промывная вода с грузовика по стокам 4 сливается в воронку 5. Затем стекающая вода попадает на грохоты или другие отделительные устройства, обозначенные цифрой 6 и представляющие собой обычные устройства такого рода. Самая крупная фракция - щебень - забирается транспортером 7 на первую стадию выделения, а фракция, содержащая песок, аналогичным образом по транспортеру 8 поступает на другой участок выделения. Последняя фракция (водно-цементная взвесь) стекает по желобу 9 в емкость 10. Можно использовать и вторую емкость 11, соединенную с емкостью 10 через перелив.

В резервуарах 10, 11 имеются мешалки 13, 14, насос для перекачки взвеси 16 и трубопровод 17, ведущий к участку производства бетона, а также линия возврата взвеси 18 и линия подачи воды 19, имеющая выход в каждую из емкостей.

Наличие второй емкости // позволяет обеспечить замкнутость цикла источника промывной воды для грузовиков 2 с помощью линии 20. Вместо мешалки 14 можно использовать рециркуляцию исходного раствора, для чего применяется перекачивающий насос/5, который перекачивает более плотную взвесь со дна отстойной емкости 11 в емкость с мешалкой 10.

Описанная система может также применяться на заводах по производству сборного бетона; для разделения - песка и гравия могут быть применены и более простые технические средства, например грязевые насосы.

Аппарат, разработанный В.Ф. Миллером предназначен для удаления бетонных смесей из грузовиков, перевозящих товарный бетон. Он состоит из приемной воронки, Устройства, извлекающего материал из грузовика, и направляющего его во вращающийся калибрующий барабан со спиральным транспортером, в который во время Работы впрыскивается вода. Второй транспортер и грязеотстойник расположены под барабаном таким образом, что отделенный песок, наполнитель и другие материалы, входящие в состав бетонных остатков, попадают в отстойник и в отдельную отстойную емкость, из которых может быть извлечен мелкий песок и подобные материалы.

Система, разработанная А.Р. Борджесом позволяет повторно использовать отходы цемента, остающиеся в грузовиках. В конце Рабочего дня остатки цемента сбрасывают на виброгрохот, где под действием струи воды, выходящей под давлением, большие куски наполнителя увлекаются на первый паточный транспортер. Оставшиеся цемент, вода и взвесь обираются в лотке откуда их перекачивают в отстойник, имеющий шнек для периодического перемешивания цемента и воды, чтобы предотвратить затвердевание. Пеносниматель, расположенный в верхней части отстойника, собирает чистую воду которая используется для промывки наполнителя и цемента на предыдущей стадии, цемент, вода и взвесь, собранные в отстойнике, вместе со свежими порциями сырь" поступают на загрузку цементных грузовиков. Таким образом, песок, цемент, вода и наполнитель, которые ранее направлялись в отходы, теперь включены в рецикл и подвергаются повторному использованию.

Глава 4. Экологический мониторинг атмосферного воздуха в зонах загрязнения отходами цементного производства

Производство цемента является источником загрязнения всех трех составляющих биосферы: атмосферы, гидросферы и литосферы. Промышленные предприятия цементного производства регулярно выбрасывают в окружающую среду большое количество твердых, газообразных и жидких отходов: пыль, газовые выбросы, сточные воды (рис.1).

Предприятиями цементной промышленности в окружающую среду выделяется ежегодно более 27 млн. тонн пыли [1]. На их долю приходится 2/3 промышленных выбросов твердых веществ и 44% газообразных [2].

В одном из законов Вернадского говорится о биохимическом единстве биосферы и все загрязнения, поступающие первоначально в атмосферу, гидросферу или литосферу, в конечном счете, оказываются распространенным в каждой из них. Таким образом, химические соединения являются составляющими промежуточных выбросов и претерпевают в любой из составляющих биосферы изменения физико-химического характера.

Одним из таких негативных преобразований в экосистеме является загрязнение атмосферного воздуха отходами цементного производства.

Возникает необходимость в выработке научно обоснованных мероприятий, создания специальных мониторинговых систем, обеспечивающих контроль качества и регулирование состояния экосистем, находящихся вблизи цементного производства.

Для решения задач мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в районе производства цемента необходимо:

1. Наблюдение за уровнем загрязненности воздушной среды в реальном времени (измеряются химические показатели загрязненности воздуха в контрольных точках, и формируется база данных показателей состояния воздушной среды).

2. Выявление и анализ изменений состояния атмосферного воздуха (оценка полученных данных).

3. Моделирование соответствующей экологической ситуации и построение прогноза изменений в окружающей среде (прогнозирование ситуации).

Рисунок 1 - Схема-классификация вредных факторов воздействия цементного производства на экосистему

Таким образом, мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в районе цементного производства должен включать две подсистемы: подсистему мониторинга состояния воздушной среды в реальном времени и подсистему прогнозирования, основным назначением которой является моделирование чрезвычайных ситуаций вблизи цементного производства в будущие периоды.

Чтобы реализовать поставленные цели мониторинга необходимо решить ряд следующих задач:

провести структурно-системный анализ существующих методов и моделей прогнозирования загрязнения воздушной среды;

провести анализ состояния природно-промышленного комплекса региона исследований (выявление и классификация негативных факторов цементного производства);

дать теоретическое обоснование целесообразности применения метода математического моделирования для оценки качества атмосферного воздуха; выбрать метод моделирования;

провести экспериментальные исследования по определению: дисперсного состава неорганической пыли, отходящих газов цементного производства; приземной концентрации загрязняющих веществ;

построить математическую модель, описывающую динамику распространения загрязняющих веществ цементной промышленности в атмосферном воздухе;

разработать методику для прогнозирования и модельного экологического мониторинга среды в зоне предприятий цементной промышленности.