Отходы переработки и окружающая среда
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
1 Последствия промышленного
загрязнения окружающей среды……
1.1 Загрязнение атмосферы………………………
1.2 Загрязнение гидросферы…………………
1.3 Загрязнение литосферы………………………
2 Удаление твердых
отходов………………………………………………..
2.1 Твёрдые бытовые
отходы…………………………………………….
2.2 Твёрдые промышленные отходы………
3 Безотходные и малоотходные производственные процессы…………..
3.1 Обработка твёрдых
отходов………………………………………….
3.2 Утилизация и ликвидация
осадков сточных вод…………………..
3.3 Безотходная и малоотходная
технология…………………………..
Заключение……………………………………………………
Литература……………………………………………………
ВЛИЯНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА НА ПРИРОДУ
На заре
развития человеческого
В настоящее время более трети всего мирового населения проживает в городах. Промышленная революция явилась, несомненно, основным ускорителем процесса урбанизации. Она привлекла в города огромные массы людей.
Однако рост городского населения, особенно в последние десятилетия, оказался настолько стремительным, а концентрация и интенсификация производственной и непроизводственной деятельности в такой степени высокой, что окружающая среда многих городов мира уже не в состоянии удовлетворить многие биологические и социальные требования современного человека.
Современный город давно уже перестал быть просто местом, где живет много людей. Это мощная система, меняющая в своих владениях весь окружающий мир. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды - атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунты и даже климат. Перепады температур, относительной влажности, солнечной радиации между городом и его окрестностями иногда соизмеряются с передвижением в естественных условиях на 200 по широте. Причём изменение одних природных условий неизменно вызывает изменение других. В городах изменены гравитационное, термическое, электрическое, магнитное и другие физические поля Земли. Влияние города на недра распространяется на глубины от 0,5 до 4-8тыс.м. Иными становятся условия питания подземных вод, их химический состав. Физические условия в больших городах хуже, чем в маленьких. По данным исследований проведенных в Англии и Америке, большие города получают на 15% меньше солнечной радиации (на 30% меньше ультрафиолетовых лучей в зимнее время), на 10% больше дождя, на 10% больше облачных дней, на 30% больше тумана летом и на 100% - зимой.
Степень распространённости многих болезней, причём не только инфекционных, в больших городах заметно выше. В городах с числом жителей миллион и более – рак лёгких встречается вдвое чаще, чем в сельских местностях. Гораздо больше распространён в городах и бронхит.
В обозримом будущем человечество должно быть больше заинтересовано в равномерном размещении производительных сил и, следовательно, городов, вследствие перенаселённости, а также загрязнения окружающей среды.
ПОСЛЕДСТВИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- Загрязнение атмосферы.
При внесении в какую-либо
среду новых, не характерных
для неё в рассматриваемое
время физических, химических и
биологических агентов или
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в индустриальных странах служат автомобили и другие виды транспорта, и промышленные предприятия.
Выбросы автотранспорта. Общее количество автомашин в мире составляет примерно 400млн. Один автомобиль в среднем поглощает ежегодно 4т. Кислорода и выбрасывает с выхлопными газами примерно 800кг. оксида углерода, около 40кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов.
Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, оксид углерода (II), оксид углерода (IV), альдегиды.
Весьма опасной составной частью выхлопных газов автомашин являются соединения неорганического свинца, образующиеся при сгорании в двигателе тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину.
Промышленные загрязнения. Чёрная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь тоже сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчёте на 1т передельного чугуна составляет 4,5кг, сернистого газа – 2,7 и марганца – 0,5-0,1 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.
Значительным источником загрязнения воздуха сернистым газом служат агломерационные фабрики. Во время агломерации руды выгорает из пиритов сера. Сульфидные руды содержат до 10 % серы, а после её агломерации остаётся лишь 0,2 – 0,8%. Таким образом, выброс сернистого газа при агломерации примерно равен 190кг на 1т руды, т.е. одна ленточная машина даёт около 700 т/сутки сернистого газа.
Значительную роль в загрязнении атмосферы играют выбросы мартеновских и конверторных сталеплавильных цехов. Преобладающая часть пыли мартеновских печей состоит из оксида железа (III) – 67% и оксида алюминия (III) – 8,7%. Плавление стали сопровождается выгоранием некоторых количеств углерода и серы, в связи с чем в отходящих газах мартеновских печей при кислородном дутье содержится до 60кг оксида углерода и до 3кг сернистого газа в расчете на 1т готовой стали.
Главная особенность конверторного процесса – получение стали из жидкого чугуна без применения топлива. Сталь варят в конверторах ёмкостью 50, 100, 250т и более путём продувания жидкого чугуна кислородом. Это обеспечивает выгорание нежелательных примесей, содержащихся в передельном чугуне. Образующиеся дымовые газы состоят из частиц оксидов кремния (IV), марганца и фосфора. В дыме содержится значительное количество оксида углерода (I) – до 80%. Концентрация пыли в отходящих газах примерно 15 г/м3.
Современные заводы чёрной
металлургии в большинстве
Цветная металлургия. При поступлении 1т алюминия в зависимости от типа электролизёра расходуется от 33 до 47кг фтора, при этом около 65% его попадает в атмосферу.
Угольная промышленность. Источником загрязнения являются отвалы пустой породы или так называемые терриконы. Внутри терриконов вследствие самовозгорания длительное время идет горение угля и пирита, сопровождающееся выделением сернистого газа, оксида углерода (II), продуктов возгонки смолистых веществ.
К основным выбросам химической промышленности относятся оксид углерода (IV), оксиды азота (IV), сернистый ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые и фтористые соединения. Воздушные выбросы нефтехимической промышленности содержат большое количество углеводородов и сероводорода. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит главным образом вследствие недостаточной герметизации оборудования.
Источником загрязнения
атмосферы различной пылью
Влияние среднесуточных концентраций загрязнителей на токсическое состояние атмосферы
Основные вещества, загрязняющие воздушную среду |
Класс опасности |
Состояние воздушного бассейна при концентрации свыше, мг/м3 | ||
|
вызывает опасение |
опасное |
чрезвычайно опасное | ||
Пыль неорганическая Сернистый газ Оксид азота Оксид углерода Углеводороды Сажа Фенол Свинец Сероводород Сероуглерод Аммиак Серная кислота соляная кислота Формальдегид Ртуть Фтористые соединения |
IVIII II IV IV III III I II II IV II II II I II |
0,15 0,05 0,085 3,0 1,5 0,05 0,01 0,0007 0.008 0,005 0,2 0,1 0,2 0,012 0,0003 0,005 |
0,75 0,2 0,255 5,0 7,5 0,25 0,04 0,00126 0,024 0,-15 1,0 0,3 0,6 0,036 0,00054 0,015 |
3,75 0,38 0,765 25,0 37,5 1,25 0,16 0,00224 0,072 0,45 5,0 0,9 1,8 0,108 0,00096 0,045 |
1.2 Загрязнение гидросферы.
Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды, загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло, называют источником загрязнения. Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоёмы патогенных микроорганизмов. Выделяют также тепловое загрязнение вод в результате поступления тепла.
Основной причиной загрязнения водных бассейнов является сброс в водоёмы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством. Подсчитано, например, что если город потребляет в день 600тыс.м3 воды, то он даёт около 500тыс.м3 сточных вод.
Во всём мире на обезвреживание сточных вод ежегодно затрачивается 5500км3 чистой воды втрое больше, чем на все другие нужды человечества.
Бактериальное и биологическое
загрязнение свойственно
Бытовые сточные воды включают воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, хозяйственные воды, которые образуются при мытье помещений и др. В бытовых сточных водах органическое вещество в загрязнениях составляет 58%, минеральные вещества – 42%.
Производство и широкое
применение синтетических поверхностно-
Средние потребление ПАВ на одного жителя составляет 2.5г в сутки. При нормах водоотведения в пределах 125-350л на человека в сутки средняя расчётная концентрация ПАВ в бытовых сточных водах составит 7,1-20 мг/л.
Загрязнению подвергаются
и подземные воды. Источниками
загрязнения подземных вод
Загрязнение сточных вод химическими веществами может идти через загрязнённые поверхностные воды, за счёт которых осуществляется питание подземных вод.
Источником загрязнения
подземных вод могут быть атмосферные
осадки, загрязняющиеся на территориях,
занятых промышленными отходами
1.3 Загрязнение литосферы
Значительно обострилась проблема ликвидации твёрдых промышленных и бытовых отходов, которые существенно влияют на изменение химического состава почвы, вызывая ухудшение её качества.
Под очисткой населённых мест понимается комплекс мероприятий по собиранию, удалению, обезвреживанию и утилизации твёрдых и жидких хозяйственно-бытовых и производственных отбросов.
К числу жидких отбросов относятся: нечистоты, помойные воды (грязные воды от мытья тела, стирки белья, мытья овощей, посуды, полов, жидкие остатки пищи), а также промышленные хозяйственно-фекальные сточные и атмосферные воды.
В состав твёрдых отбросов входят: мусор из жилых и общественных зданий, отбросы от промышленных и пищевых предприятий, дворовой и уличный смет, строительный мусор.
Количество отбросов зависит от величины города, характера использования отопительных систем и вида топлива, развития сети общественного питания, благоустройства, климата в данной местности.
В городах нашей страны за год накапливается до 30млн.т бытового мусора, из них 5млн.м3 жидких отходов. Основными составляющими бытового мусора является бумага, упаковочные материалы, пластмасса.
Для предупреждения возможного неблагоприятного влияния отбросов на здоровье человека в каждом городе организуется санитарная чистка территории, которая включает устранение возможности соприкосновения человека с отбросами и устранение в отбросах болезнетворных возбудителей и яиц гельминтов.
Другие загрязнения окружающей среды.
Ежегодно в окружающую среду нашей планеты поступает до 2*1020Дж теплоты, что сопровождается выбросом в атмосферу 18*109т СО2. Тепловые выбросы приводят к росту среднегодовой температуры атмосферы на Земле, снижению снежно-ледяного покрова, уменьшению отражательной способности планеты.
По данным Национальной академии наук США, к середине ХХI в. температура атмосферы Земли возрастёт примерно на 5,50С. Поэтому за счет таяния ледников и полярных льдов в ближайшие 25 лет ожидается повышение уровня Мирового океана на 10см.
Образование кислотных дождей связано с поступлением во влажную атмосферу оксидов серы и азота. Особую опасность представляют стационарные источники (ТЭС и др.). Кислотные дожди снижают плодородие почв, ухудшают здоровье населения, отрицательно воздействуют на фауну и флору, разрушают металлоконструкции.
Среди разнообразия химических веществ и физических факторов, поступающих в окружающую среду, наиболее опасными являются канцерогены – вещества или факторы, способные вызывать в живых организмах развитие злокачественных образований. Из организма канцерогены не выводятся.
К канцерогенным химическим
веществам относят полицикличес
К канцерогенным физическим факторам относят рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы, и другие виды радиоактивного загрязнения среды, а также ультрафиолетовые лучи в больших дозах.
Особенно опасны для озонового слоя ядерные взрывы в атмосфере, так как при этом в него поступают такие вещества, как Cl, NO, NO2. Ядерная война может истощить озоновый слой на 20% и более. Сокращение концентрации О3 в озоновом слое приведёт к массовым раковым заболеваниям кожи у людей, замедлению фотосинтеза и гибели некоторых видов растений.
УДАЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ОТХОДОВ
2.1 Твёрдые бытовые отходы.
На одного жителя в городе приходится в год по 1т твёрдых отходов. Причем цифра эта ежегодно увеличивается на 4-5%, особенно в центре крупных городов. Под складирование бытовых отходов отводятся большие территории. Скопление отбросов и нечистот способствует размножению мух и грызунов, которые в отбросах и нечистотах могут долго сохранять свои патогенные свойства. Например, возбудитель дизентерии сохраняется в отбросах в течении нескольких часов, а иногда и дней, возбудитель брюшного тифа – до 150 дней в нечистотах выгребных ям и до четырёх дней в кухонных отбросах. Особенно большую роль играют отбросы и загрязнённая ими почва в распространении гельминтозов. Яйца аскарид выживают в выгребных ямах год и более, в компостах при температуре ниже 400С – в течении года, на полях ассенизации – до 18 месяцев, на свалках мусора – до 7 месяцев. В местах скопления отбросов размножаются крысы и мыши, своевременный сбор и удаление отбросов, их обезвреживание – важный фактор в профилактике инфекций и инвазий.
Регулярная очистка
– неотъемлемая часть гигиены
населённого места; без неё невозможно
создать благоприятные
В малоэтажных зданиях, не оборудованных мусоропроводами, бытовые отходы собирают в накопительные дворовые контейнеры, которые затем доставляют к месту складирования или обеззараживания. В многоэтажных домах отбросы из квартир удаляют по мусоропроводу. Это значительно удобнее для населения. Однако дальнейшая транспортировка отходов связана с большой затратой ручного труда и требует немало автомобильного парка при неполном использовании грузоподъёмности транспортных средств, так как мусор перевозится, как правило, неуплотнённым. Проблема удаления «лавины» бытовых отходов становится всё более острой. Учёные работают над проблемой автоматизации уборки и переработки бытовых отходов.
2.2 Твёрдые промышленные отходы
Объём извлекаемой
из недр горной массы
Вокруг металлургических
заводов накапливаются
Переработка отходов в черной металлургии – одна из самых актуальных задач.
Экономическая и
экологическая
Металлургические шлаки, отходы углеобогащения и тепловых электростанций повышают качество кирпича и цемента. Существенно возрастают их прочность, морозостойкость и, следовательно, долговечность возводимых сооружений.
В хозяйственный оборот вовлекаются только 1/10 часть золошлаковых отходов, менее 4% отходов углеобогащения и фосфогипса, 1/5 часть шлаков цветной металлургии. Вместе с тем промышленность строй материалов, и стройиндустрия добывают и потребляют ежегодно около 3,5миллиардов тонн нерудного сырья, большая часть которого может быть заменена отходами. Вместо экономии материальных, топливно-энергетических и трудовых ресурсов народное хозяйство несёт огромные потери и прямые убытки, связанные со складированием отходов. На металлургических производствах, тепловых электростанциях, агломерационных и углеобогатительных фабриках в ходу более чем полувековой давности расточительные технологии. Они ориентированы не на утилизацию, а на сброс отходов в отвалы.
Выход из сложившейся ситуации один: при строительстве новых, реконструкции и технологическом перевооружении горнорудных и перерабатывающих предприятий переходить на малоотходные и безотходные технологические процессы.
Железосодержащие шламы и пыль среди отходов тоже занимает особое место: годовой выход шламов превышает 1млн.т, пыли – 110тыс.т. Их можно использовать без предварительного обогащения, так как содержание железа в шламе составляет около 50%. Утилизация только 1т шлама позволяет снизить расход на производство 1т чугуна: железной руды – на 750кг, марганцевой – на 40, топлива – на 100, известняка – на 300кг.
Методом катализированной кристаллизации стекла на основе доменных шлаков получают шлакоситаллы. Высокие физико-механические и физико-химические свойства шлакоситалла, в первую очередь его износостойкость и химическая устойчивость в сочетании с декоративностью, делают его ценнейшим строительным материалом для объектов культурно-бытового и промышленного назначения.
Освоение шлакоситаллов – это крупный шаг в развитии безотходной технологии в металлургическом производстве, создании высококачественных строительных материалов и утилизации недефицитного сырья.
БЕЗОТХОДНЫЕ И МАЛООТХОДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
3.1 Обработка твёрдых отходов.
Обработку целесообразно
проводить в местах образования
отходов, что сокращает
Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэтому сбор, хранение и сдача их регламентируются специальными стандартами. Основные операции первичной обработки металлоотходов – сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах.
На предприятиях, где образуется большое количество металлоотходов, организуются специальные цеха (участки) для утилизации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела.
Отходы древесины широко используются для изготовления товаров культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода, изготовляемых главным образом методом прессования. Кроме того, переработанные древесные отходы применяются в производстве древесностружечных плит, корпусов различных приборов. Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28-85 и предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Приёму на полигоны подлежат: мышьякосодержащие неорганические твёрдые отходы и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы; отходы гальванического производства; использованные органические растворители; органические горючие; ртутные дуговые и люминесцентные лампы; формовочная земля; песок, загрязнённый нефтепродуктами; испорченные баллоны с остатками веществ.
Переработка отходов
на полигонах предусматривает
3.2 Утилизация и ликвидация осадков сточных вод.
Осадки сточных вод, скапливающиеся на очистных сооружениях, представляют собой водные суспензии с объёмной концентрацией полидисперсной твердой фазы от 0,5 до 10%. Прежде, чем направить осадки сточных вод на ликвидацию или утилизацию, их подвергают предварительной обработке для получения шлама, свойства которого обеспечивают возможность его утилизации или ликвидации с наименьшими затратами энергии и загрязнением окружающей среды.
Уплотнение осадков сточных вод является первичной стадией их обработки. Распространены гравитационный и флотационный методы их уплотнения, осуществляющиеся в отстойниках-уплотнителях в установках напорной флотации. Применяется также центробежное уплотнение осадков в циклонах и центрифугах. Перспективно вибрационное уплотнение путём фильтрования осадка сточных вод через фильтрующие перегородки или с помощью погружённых в осадок вибраторов. Стабилизация осадка используется для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества, что предотвращает загнивание осадков при длительном хранении на открытом воздухе.
Для стабилизации осадков промышленных сточных вод применяют в основном аэробную стабилизацию – распад основной части биологически разлагаемых веществ, подверженных гниению.

- Отходы пищевых производств и охрана окружающей среды
- Отходы предприятий энергетики
- Отходы производства и потребления
- Отходы производства и потребления. Отходы, классификация
- Отходы производства и потребления. Управление отходами на производстве
- Отходящие газы
- От хозяйства Робинзона к экономике
- Отходы, их классификация, переработка
- Отходы, их классификация, переработка
- Отходы как вторичные материальные ресурсы
- Отходы как вторичные ресурсы. Безотходное производство
- Отходы как вторичные ресурсы. Безотходное производство
- Отходы мясокомбината
- Отходы нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности