Kts23.ru

АЗС оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

ВВЕДЕНИЕ. В работе рассмотрены возможности переработки наиболее масштабных отходов алюминиевого производства (отработанные катодные блоки электролизеров, пыль газоочистки, шламы газоочистки, хвосты флотации угольной пены) для улучшения экологической обстановки прилегающих к предприятиям территорий. МЕТОДЫ. Проведен обзор существующих по данному направлению технических решений, а также объяснены причины, препятствующие их реализации. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Определены наиболее перспективные способы переработки отходов, реализацию которых можно произвести в существующих экономических условиях. Особое внимание уделено перспективам сотрудничества алюминиевых заводов со смежными отраслями промышленности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Наиболее рациональным способом утилизации катодных блоков является их использование на предприятиях черной металлургии, а мелкодисперсных отходов — в производстве цемента.

алюминиевое производство, отходы, пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации, катодная футеровка

  • Ларионов Леонид Михайлович
  • Кондратьев Виктор Викторович
  • Кузьмин Михаил Петрович
  1. Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2004. 477 с.
  2. Кондратьев В.В., Ржечицкий Э.П., Шахрай С.Г., Карлина А.И., Сысоев И.А. Переработка отработанной углеграфитовой футеровки электролизеров с регенерацией фтористого алюминия // Металлург. 2016. № 6. С. 28–31.
  3. Kondrat’ev V.V., Rzhechitskij E.P., Shakhrai S.G., Karlina A.I., Sysoev I.A. Recycling of electrolyzer spent carbon-graphite lining with aluminum fluoride regeneration. Metallurgist, 2016, vol. 60, no. 5–6, pp. 571– 575.
  4. Кондратьев В.В., Немчинова Н.В., Иванов Н.А., Ершов В.А., Сысоев И.А. Новые технологические решения по переработке отходов кремниевого и алюминиевого производств // Металлург. 2013. № 5. С. 92– 95.
  5. Ершов В.А., Кондратьев В.В., Сысоев И.А., Мехнин А.О. Извлечение наночастиц углерода из фторированного глинозема при производстве алюминия // Металлург. 2012. № 12. С. 74– 78.
  6. Humen Lu. Aluminum production in electrolyzers. Aluminum, 2001, no. 7–8, pp. 6–10.
  7. Humen Lu. Aluminum production in electrolyzers. Aluminum, 2001, no. 7-8, pp. 6-10.
  8. Борисоглебский Ю.В., Безруков В.А., Ветюков М.М. Влияние добавок отработанной футеровки алюминиевых электролизеров в анодную массу на расход анода // Цветные металлы. 1996. № 8. С. 37–39.
  9. Куликов Б.П., Николаев М.Д., Кузнецов А.А., Пигарев М.Н. Утилизация фторсодержащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности // Экология и промышленность России. 2010. № 5. С. 4-6.
  10. Куликов Б.П., Николаев М.Д., Кузнецов А.А., Баринов В.В., Пыркова И.В. Получение клинкера с использованием минерализатора на основе фторсодержащих отходов // Цемент и его применение. 2010. № 2. С. 102-105.
  11. Назюта Л.Ю., Старовойт А.Г. Анализ сырьевой базы металлургического производства // Металлургия и коксохимия. 1979. Вып. 63. С. 19–22.
  12. Кузьмина М.Ю., Кузьмин П.Б. О производстве чушек первичных силуминов, модифицированных стронцием // Литейное производство. 2014. № 8. С. 2–5.
  13. Анфилогова Л.А., Белоусова О.В., Кузьмина М.Ю., Богидаев С.А. Эффективные технологии при переработке редкоземельного сырья и материалов // Известия высших учебных заведений. 2005. № 2. С. 17–21.
  14. Кузьмин М.П., Шестаков С.С., Кузьмина М.Ю., Журавлева А.С. Инновационное развитие металлургического комплекса Иркутской области // Вестник ИрГТУ. 2015. № 5 (100). С. 236–240.
  15. Кузьмина М.Ю. Электрохромный эффект в тонких пленках оксида титана // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы научно-практической конференции (г. Иркутск, апр. 2008). Иркутск, 2008. С. 76–78.
  16. Пьянкина А.А., Кузьмина М.Ю. Возможность модифицирования силуминов стронцием // Перспективы развития технологии переработки углеводородных, растительных и минеральных ресурсов: Материалы IV Всероссийской научно-технической конференции с международным участием (г. Иркутск, апр. 2014). Иркутск, 2014. С. 21–22.
  • реферат (скачать | просмотреть) — скачано 21 раз
  • 14.pdf (скачать | просмотреть) — скачано 28 раз

alt=»Лицензия Creative Commons» width=»» />
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная

Цементная индустрия в России готова утилизировать отходы

Председатель комитета по устойчивому развитию НО «СОЮЗЦЕМЕНТ» Виталий Богаченко представил возможности цементной отрасли по утилизации отходов на круглом столе «Энергия из твердых отходов», который прошел 1 декабря в рамках VIII Российского международного энергетического форума.

В ходе выступления Богаченко напомнил, что в национальном проекте «Экология» поставлены цели к 2024 году увеличить долю направляемых на утилизацию твердых коммунальных отходов до 36% от общего объема ТКО и создать новые мощности по утилизации отходов в объеме 23,1 млн тонн. По словам эксперта, цементная отрасль готова сделать свой существенный вклад в достижение данных показателей внедрением технологии «два в одном». Суть технологии состоит в том, что одновременно идет и переработка отходов, и получение из них энергии.

Читайте так же:
С чем смешать цемент для стен

«При высокой температуре горения от 1450°С до 2000°С в цементных печах происходит полное разрушение даже самых стойких органических соединений. В результате на выходе нет золы. Зольный остаток, который включает в себя необходимые для производства клинкера (промежуточный продукт при производстве цемента) железо, алюминий, кремний, вступает в химическую реакцию с сырьевой смесью и превращается в клинкер», — сказал Богаченко.
Эксперт подчеркнул, что цементное производство является крайне энергоемким — затраты на энергию составляют около 30% от всех расходов на весь цикл производства цемента, и в случае энергетической утилизации отходов в процессе производства экономится огромное количество невозобновляемых источников энергии, таких как уголь, природный газ. Кроме того, это может сократить углеродный след при производстве цемента.

Еще одним плюсом использования данной технологии становится то, что ее можно реализовывать в рамках уже существующих предприятий (в России действуют 52 завода в большинстве регионов). Кроме остатков коммунальных отходов, после сортировки и извлечения всех полезных фракций на цементных заводах можно использовать огромный спектр других видов отходов — отходы химической промышленности, использованные шины, растворители и другие промышленные отходы.

Богаченко отметил, что это своего рода промышленный симбиоз, когда отходы одного предприятия становятся сырьем для другого. В Европейском союзе средний процент замещения природного топлива альтернативным достигает 40%. Эта технология получила наибольшее распространение в Австрии, Чехии, Германии. Правительство Китая также признало важную роль цементных заводов в переработке мусора.

В России на сегодняшний день остатки от сортировки ТКО используются только на одном из заводов цементной промышленности — Цементном заводе в Ферзиково (Калужская область) с 2015 года. Кроме этого, на цементном заводе в Коломне (Московская область) в качестве топлива применяются использованные шины и высушенные иловые осадки сточных вод.
«Российская цементная индустрия на сегодняшний момент готова стать частью федеральной системы обращения с отходами», — заявил Богаченко. Рассказывая о потенциале, он пояснил, что шаги по внедрению технологии на всех заводах примерно одинаковы. На первом этапе при инвестициях в 250 млн руб. на каждом из заводов можно создать линию утилизации ТКО на 70–80 тыс. тонн. Второй этап более дорогой, поскольку необходимо устанавливать систему для отвода хлора. При инвестициях от 2 млн евро до 7 млн евро можно создать мощности по утилизации 200–250 тыс. тонн, и общий объем переработки по всей России может достичь 13 млн тонн.

«Я хотел бы подчеркнуть, что цементные компании готовы сами инвестировать в создание этих мощностей. Но для этого субъектам РФ необходимо включить цементные заводы в качестве объектов энергетической утилизации в территориальные схемы обращения с отходами, а также необходимо разработать систему регуляторных экономических мер, направленных на стимулирование реализации на предприятиях цементной индустрии инвестпроектов по энергетической утилизации отходов», — сказал Богаченко.

Использование накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности в качестве компонентного сырья для получения цементов

Рассмотрена проблема использования накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности в качестве компонентного сырья для получения товарной продукции, а именно цементов. Исследуемые отходы представлены коллоидными осадками шламлигнина, накопленными в период работы ОАО «Байкальский ЦБК» (Иркутская область) и ОАО «Селенгинский ЦКК» (Республика Бурятия). Проведены эксперименты по получению сульфатсодержащего цемента из золы сжигания шлам-лигнина. В ходе исследований разработанной смеси выявлено, что полученный образец коррозионно-стойкий в сульфатной среде, а также соответствует цементу марки М400.

Ключевые слова

Об авторах

Список литературы

1. Пинаев В.Е., Чернышёв Д.А. Ликвидация накопленного экологического ущерба — организационные и правовые аспекты. М., Мир науки, 2017.

2. Указ Президента Российской Федерации от 19.04.2017 г. № 176 "О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года".

3. Aro T., Fatehi P. Production and Application of Lignosulfonates and Sulfonated Lignin. Chem- SusChem. 2017. Vol. 10. Iss. 9. P. 1861—1877.

4. Третьякова Е.М., Петрухин Я.В. Целлюлозно-бумажная промышленность: обеспечение безопасности и проблемы переработки отходов. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2012. № 1. С. 43—45.

5. Васенёва Е.Г., Николаева Л.В. Буровые и тампонажные растворы на основе отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 1. С. 32—34.

6. Королева О.В., Федорова Т.В., Лукина Н.В., Тебенькова Д.Н., Воробьев Р.А. Использование био- каталитических процессов лигниноцеллюлозного действия для комплексной переработки отходов целлюлозно-бумажной промышленности. фундаментальные и прикладные аспекты. Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 474.

Читайте так же:
Шнек для цемента своими руками

7. Потехин С.А., Стом Д.И., Гончаров А.И., Жданова Г.О., Кондратьев В.В. Некоторые подходы к рекультивации шламонакопителей целлюлозных предприятий Сибири. Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2016. Т. 18. С. 74—86.

8. Феофилова Е.П., Мысякина И.С. Лигнин: химическое строение, биодеградация, практическое использование (обзор). Прикладная биохимия и микробиология. 2016. Т. 52. № 6. С. 559—569.

9. Богданов А.В., Шатрова А.С., Качор О.Л. Разработка экологически безопасной технологии утилизации отходов ОАО "Байкальский ЦБК". Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2017. № 2. С. 47—53.

10. Пат. № 2552288, РФ, МПК C04B7/42. Сырьевая смесь для получения гидравлического цемента. А. В. Богданов, Е. А. Левченко, А. С. Шатрова, В. А. Воробчук, М. В. Ставицкая. № 2014110564/03. Опубл. 10.06.2015. Бюл. № 16. 10 с.

11. Лайнер Ю.А., Мильков Г.А., Тужилин А.С. Перспективы комплексной переработки алюминийсодержащих отходов с получением глинозема, коагулянтов и стройматериалов. Экология и промышленность России. 2013. Апрель. С. 10—15.

12. А.с. 2136599, МКИ B 01 J 20/20. Способ очистки сточных вод. С.Б. Леонов, А.В. Богданов, А.П. Миронов, М.А. Иванова. № 98113594/25. Заявл. 20.07.98. Опубл. 10.09.99. Бюл. № 25. 2 с.

Для цитирования:

Богданов А., Шатрова А., Качор О. Использование накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности в качестве компонентного сырья для получения цементов. Экология и промышленность России. 2017;21(11):15-19. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-11-15-19

For citation:

Bogdanov A., Shatrova A., Kachor O. Use of the Accumulated Waste of the Pulp and Paper Industry as a Component Raw Material for the Production of Cements. Ecology and Industry of Russia. 2017;21(11):15-19. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-11-15-19

Поиск ссылок
Послать статью по эл. почте (Необходимо имя пользователя (логин))
Связаться с автором (Необходимо имя пользователя (логин))

А.В. Богданов
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

д-р техн. наук, профессор

А.С. Шатрова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

О.Л. Качор
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Перспективы утилизации отходов в цементной промышленности: альтернативы альтернативному топливу нет

Цементная промышленность – это большой экологический резерв общества, имеющий все возможности для эффективной утилизации различного вторсырья: отходов переработки газа, металла, нефти, угля, биомассы, золошлаков, автомобильных шин, кирпичного боя, сельскохозяйственных отходов и бытового мусора.

Цемент – основной стройматериал, которого ежегодно производится более 2 млрд тонн в мире, и цифра эта постоянно растет.

Бетон в 20 раз менее энергоемок, чем сталь, в 13 раз чем стекло, в 63 раза чем алюминий, а значит, утилизация отходов производителями цемента приобретает глобальное значение.

Цементные печи, пригодные для утилизации отходов

Действующая цементная установка

Вращающиеся обжиговые цементные печи – агрегаты, способные производить экологически чистую утилизацию вредных горючих отходов за счет своих особенных свойств:

  • газового потока и газового факела;
  • высокой температуры внутри печи (до 1 450 °С);
  • возможности нейтрализации тяжелых металлов и вредных веществ при помощи образования жидкой фазы клинкера;
  • перемещения материала и газов в противотоке;
  • высококачественной очистки выбросов газа в электрофильтрах;
  • отсутствия побочных отходов – после сжигания в цементной печи горючих отходов в качестве альтернативного топлива (АТ) даже зола становится структурной составляющей портландцементного клинкера.

Одновременно в процессе переработки обеспечивается разложение хлорорганических соединений (фуранов, диоксинов и т. д.), что приводит и процесс производства, и его конечный продукт в полное соответствие с экологическими стандартами. Но это касается не всех видов отходов.

Какие виды отходов можно сжигать в цементных печах?

Все материалы, предназначенные к сжиганию, проходят строгий контроль качества. Это дает гарантию того, что их использование пройдет экологически чистым способом, сохранив при этом:

  • безопасность и здоровье рабочих, занятых на производстве;
  • экологическую чистоту процесса производства;
  • правильное технологичное функционирование;
  • гарантию качества конечного продукта.

Цемент высококачественный

Европейская ассоциация цемента определила виды отходов, которые могут применяться в качестве АТ:

  • изношенные шины автомобилей;
  • бумажные и древесные отходы, пластмасса, ткани, пена полистирола;
  • отработанные машинные масла;
  • использованные растворители, клеи, лаки;
  • нефтяные и угольные шламы;
  • хлорированные ОСВ (остатки сточных вод) – как показала практика, их можно успешно обезвоживать при помощи фильтровальных аппаратов (в том числе отечественного производства).

Запрещены к использованию:

  • радиоактивные материалы;
  • взрывчатые вещества;
  • газы (сжиженные в том числе);
  • отходы с большим содержанием хлора;
  • отходы медицинской отрасли.
Читайте так же:
Раствор цементный м150 пк3 f50

Одним из проблемных резервов получения АТ с экологической точки зрения являются ТБО (твердые бытовые отходы). Сложность состоит в том, что производство цемента – это химическая технология, стабильность которой является основным фактором выпуска высококачественной продукции, поэтому топливо из ТБО, поступающее на цементные заводы в виде гомогенизированного продукта, должно иметь определенную величину теплотворной способности.

Утилизация мониторовЕсли вы хотите исправить экологическую ситуацию в вашем городе в лучшую сторону, вам необходимо знать о раздельном сборе мусора.

У вас старый монитор и его необходимо переработать? Необходимая вам информация в статье.

Вам необходима утилизировать кислоту? Ответ по https://greenologia.ru/othody/sinteticheskie/neorganicheskie-kisloty.html ссылке

ТБО слишком многообразны, а их ресурсоценная фракция представлена преимущественно загрязненной полиэтиленовой и термопластичной упаковкой, подверженной пиролизному разложению, что и обуславливает трудность в использовании их как вторичного топлива. Между тем на Западе вопросы сортировки, хранения, дозирования и подачи ТБО на цементные предприятия уже успешно решены.

Интересный факт: когда в Литве сжигают свои ТБО, цементные предприятия этой страны импортируют прессованные отходы из Британии, поскольку использование АТ для литовской промышленности, не имеющей дешевых энергоресурсов, жизненно необходимо.

Альтернативное топливо, используемое в цементной промышленности, должно быть получено только из сортированных отходов после обязательной предварительной обработки (сушки, смешивания, измельчения и т. д.), а также тщательной проверки качества.

Мотивация цементных заводов к сжиганию отходов

Производственный цементный комплекс

В наше время все мировые и российские производители цемента стремятся к уменьшению потребления газообразного топлива, поскольку его запасы невосполнимы. Именно цементные предприятия являются единственными в своем роде, чьи технологии позволяют использовать вторичные сырьевые ресурсы не только при обжиге, но и на других стадиях производства: при приготовлении цементной смеси, при измельчении шихты.

Реализовать дешевую, надежную и совместимую с экологией окружающей среды утилизацию многих видов отходов при производстве своей продукции – это прекрасный шанс для цементных заводов выйти на новый уровень развития производства.

Сравнительные экологические балансы показывают, что такой способ утилизации предпочтительнее всех других известных на сегодня технологий, поскольку выделение тяжелых металлов как при производстве, так и при дальнейшей эксплуатации бетонных конструкций весьма незначительно. А это значит, что конечное качество продукции при использовании АТ остается на высоком уровне, а затраты существенно снижаются.

Экономическая выгода уничтожения отходов на цементных заводах

В цементной промышленности большинства стран Запада потребление различных топливосодержащих отходов составляет более половины от общего объема используемого топлива, а предприятий, которые еще не освоили технологию переработки тех или иных видов вторсырья, осталось всего 15 %.

Сжигание АТ выгодно не только из-за уменьшения потребления природного топлива, но и по причине снижения эмиссии газов (от 20 до 30 %). Схема взаимоотношений заводов-производителей отходов и их потребителей – цементных предприятий – экономически выгодна обеим сторонам. Производители цемента получают дешевое вторичное топливо, а предприятия (а в случае ТБО – городские власти) избавляются от огромных затрат на отвод, подготовку, рекультивацию и эксплуатацию полигонов, транспортировку отходов.

Очень важным аспектом является экологическая выгода от применения АТ. При максимальном использовании энергии отходов и значительном снижении применения твердого топлива производство цемента является практически безотходным. Если сравнить предприятие, частично работающее на отходах, с предприятием, использующим исключительно мазут, то первое дает гораздо лучший экологический эффект.

Прежде чем в странах Запада перешли на эту технологию, проводились всесторонние исследования (80-е гг.), которые показали большую экологическую и экономическую эффективность обезвреживания отходов во вращающихся обжиговых печах. Сейчас все эти данные подтверждены на практике.

Государственная поддержка утилизации отходов на цементных заводах

Цемент

В таких странах, как США, Норвегия, Швеция, Чехия, Германия и др., а также в некоторых государствах бывшего СССР – Литве, Беларуси, Казахстане – накоплен большой опыт сжигания отходов в цементных печах разного типа. При этом на их модернизацию были затрачены миллионы долларов государственных средств. Особенного усовершенствования потребовали узлы пылевой очистки, работу которых приходилось приводить к требованиям, соответствующим национальным нормативам по допустимым вредным выбросам.

Показатель внедрения таких современных технологий в России пока значительно ниже, чем за рубежом, но направление уже определено. При строительстве новых и реконструкции старых предприятий обязательно учитываются блоки использования АТ, оказывается всесторонняя поддержка предприятиям в виде денежных вливаний, налоговых льгот и т. п.

Читайте так же:
Смесь от тараканов с цементом

Вот лишь несколько примеров успешного внедрения технологий по применению АТ, осуществленных при поддержке государства: ОАО «Холсим» (город Коломна), завод Heidelberg в Туле, ОАО «Мордовцемент», предприятия концерна «Лафарж» в Коркино, Воскресенскм и в городе Калуге, где сейчас заканчивается строительство нового цементного завода, изначально рассчитанного на потребление 85 % альтернативного топлива. Предприятия без оснащения блоками альтернативного топлива в настоящее время не рассматриваются государством ни для строительства, ни для реконструкции, а значит, именно за этой технологией будущее цементной отрасли России.

Применение отходов цементной промышленности

Нефтяная промышленность в силу специфики своей деятельности является потенциально опасной для окружающей среды. Это обусловлено токсичностью добываемых углеводородов и сопутствующих им веществ, применяемых в технологических процессах и относящихся к 3–4 классам опасности [6].

Одним из существенных источников загрязнения окружающей среды являются нефтешламы. Под нефтешламами подразумеваются образующиеся при добыче и подготовке нефти нефтесодержащие отходы, не нашедшие применения.

В процессе эксплуатации нефтяных месторождений неизбежно образование нефтешламов, представляющих собой стойкие водонефтяные эмульсии, свойства которых переменны во времени и зависят от множества факторов: газосодержания и обводненности нефтяных скважин, минерализации пластовых вод, способа добычи, компонентного состава, физико-химических и коллоидно-химических свойств нефтей и их природных стабилизаторов, наличия частиц механических примесей и их состава, температуры и т.д. Устойчивость таких систем сильно возрастает при их длительном хранении в открытых амбарах и прудах. Происходит это вследствие «старения» эмульсий, уплотнения и упрочнения во времени бронирующих оболочек на каплях воды, испарения легких фракций, осмоления нефтепродуктов, увеличения механических примесей за счет атмосферной пыли и т.д.

Образование нефтешламов при эксплуатации нефтяных месторождений происходит за счет:

– сбросов при подготовке нефти;

– сбросов при зачистке нефтяных резервуаров;

– нефтесодержащих промывочных жидкостей, используемых при производстве буровых работ;

– сбросов при испытании и капитальном ремонте скважин;

– аварийных разливов при добыче и транспортировке нефти [6].

Накопление и хранение нефтешламов осуществляется в открытых земляных резервуарах – нефтешламовых амбарах различной конструкции. В связи с возрастающими требованиями к охране окружающей среды проблема утилизации нефтешламов и ликвидации нефтешламовых амбаров из года в год приобретает все большее значение [4].

В настоящее время на предприятиях Республики Башкортостан накоплено значительное количество нефтешламов, переработка и обезвреживание которых ведется низкими темпами. Например, на ОАО «Газпром нефтехим Салават» выведены из эксплуатации мазутные ямы, в которых накоплено 48,18 тыс. т нефтеотходов, для последующего обезвреживания и рекультивации площадки [2].

Для республики остается актуальным вопрос утилизации нефтешламов, образующихся при добыче, промысловой подготовке и транспортировке нефти.

Современные методы утилизации нефтешламов недостаточно технологичны, энергоемки и требуют значительных капитальных вложений, поэтому объемы утилизации отстают от объемов их образования и к уже накопленным объемам добавляются новые [4].

Для обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов применяются различные методы: физические, физико-химические, химические, биологические. Их можно объединить в два принципиально различных технологических подхода. Первый подход предусматривает непосредственную переработку или утилизацию отходов. Второй основан на подавлении активности загрязнителя, например, путем его нейтрализации, разложения, связывания, локализации и т.д. [6].

Одним из современных, экологичных и экономически эффективных методов обезвреживания отходов является их использование при производстве цемента. Переработка отходов в печах цементного производства как метод утилизации привлекателен и перспективен не только из-за экономической эффективности процесса, но и благодаря его экологичности, что обусловлено следующими факторами:

– высокой температурой газовой среды (до 2000 °С), что обеспечивает полное разложение и окисление всех органических составляющих, содержащихся в материалах, поступающих в печь;

– продолжительным по времени пребывания газов в высокотемпературной зоне – более 7 с, при температуре выше 1200–1800 °С;

– щелочной средой материала в печи при наличии кислой атмосферы, что позволяет полностью нейтрализовать продукты деструкции галогеносодержащих отходов;

– движением материала и газа в противотоке;

– интенсивным контактом между твердой и газовой фазами;

– нейтрализацией за счет жидкой фазы клинкера в том числе токсичных металлов;

– безотходностью самой цементной технологии – минеральная часть отходов входит в состав конечного продукта в качестве клинкерообразующих компонентов;

– наличием в печных агрегатах электро- или рукавных фильтров, обеспечивающих эффективную очистку отходящих газов [3].

Таким образом, при замещении традиционных видов топлива и сырья альтернативными (промышленными отходами) происходит сбережение невозобновляемых природных энергоносителей и сырьевых материалов. При этом качественные характеристики производимого продукта отвечают всем требованиям стандартов [5].

Читайте так же:
Что такое пластическая прочность цементного теста

В Европе применяется принцип «Иерархии обращения с отходами» для приоритизации методов обращения с ними. В настоящее время с этим подходом согласилось абсолютное большинство стран мира.

Переработка должна рассматриваться как альтернатива вторичному использованию в рамках интегрированной концепции обращения с отходами. Когда это только возможно, образования отходов нужно избегать или использовать их для восстановления энергии и материалов, так как с экологической и экономической точки зрения это оптимальное решение для любой страны [6].

Мировой опыт показывает, что цементная промышленность является уникальным и эффективным утилизатором широчайшего спектра техногенных отходов – от металлургических шлаков, зол ТЭЦ, осадков очистных сооружений, отходов переработки сельхозпродукции, нефти, газа, отходов деревообработки и целлюлозно-бумажной промышленности до бытового мусора и изношенных автомобильных покрышек. Стоимость утилизации отходов при этом гораздо ниже стоимости их обезвреживания на специальных установках, требующих значительных капитальных и операционных затрат. Она существенно ниже стоимости мусоросжигания с последующим размещением золы на специализированных полигонах [1].

Переработку техногенных отходов в цементных печах широко применяют во всем мире. На цементных заводах группы Holcim (Швейцария), на протяжении последних 3 лет являющейся крупнейшим производителем цемента в мире, использование горючих отходов в качестве альтернативного топлива находит широкое применение. При этом степень замещения традиционных топлив альтернативными в среднем составляет 20 %.

Техногенные отходы не только утилизируются, но и применяются в качестве заменителей сырьевых материалов. Например, цементная промышленность Японии признана наименее энергозатратной в мире. По данным на 2010 г., при производстве каждой тонны японского цемента перерабатывается 355 кг отходов [5].

В России утилизация отходов на цементном производстве развита слабо и ведется лишь на отдельных предприятиях, к числу которых относится и ООО «ХайдельбергЦемент Рус».

В настоящее время на ОАО «Сланцевский цементный завод «Цесла» – дочернем предприятии немецкого концерна «HeidelbergCement Group» (ХайдельбергЦемент Груп) проводятся испытания по переходу на альтернативное топливо взамен традиционному.

В 2012 г. Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке проводил исследования для ЗАО «Строительные материалы» входящего в состав российского подразделения «ХайдельбергЦемент Рус», по теме: «Анализ альтернативных видов топлива для производства клинкера». Использование в качестве альтернативного топлива различных отходов с одновременным решением экологических проблем является актуальной задачей для ЗАО «Строительные материалы».

Литературный обзор, патентный поиск, а также анализ ресурса отходов производства и потребления Республики Башкортостан показал, что наиболее перспективными отходами для использования в печах цементного производства ЗАО «Строительные материалы» являются нефтешламы. Имеющиеся объемы нефтешламов практически полностью удовлетворяют потребности предприятия.

Для реализации проекта по утилизации нефтесодержащих отходов, накопленных на предприятиях Республики Башкортостан на ЗАО «Строительные материалы» необходимо разрабатывать технико-экономическое обоснование (ТЭО) по проекту утилизации нефтесодержащих отходов. ТЭО включает следующие разделы:

– детальное исследование шламонакопителей, которое описывает способ размещения отходов, их объемы и физико-химические свойства;

– оценку технической осуществимости процесса загрузки шлама и его транспортировки;

– оценку технической осуществимости процесса разгрузки, временного хранения и утилизации нефтешламов во вращающихся печах;

– экономические расчеты для определения объема инвестиций, необходимых для технического оснащения предприятий и расчета цены утилизации нефтешлама.

На основе данных детального исследования шламонакопителей будет разработана технологическая схема подготовки, доставки и утилизации нефтесодержащих отходов на ЗАО «Строительные материалы» и проведены опытно-промышленные испытания.

Эффективность проекта складывается из следующих факторов:

– высвобождаются земельные площади шламонакопителей для хозяйственного использования;

– сокращается негативное воздействие нефтешламов на окружающую среду и здоровье жителей Республики Башкортостан;

– ЗАО «Строительные материалы» замещает невозобновляемые природные энергоносители и сырьевые материалы отходами;

– созданы новые рабочие места в производственной сфере.

Данный проект является инновационным. Авторы убеждены в перспективности реализации данного направления как для цементной, так и для нефтеперерабатывающей промышленности. Общественная значимость данного проекта очевидна. Авторы в дальнейшем планируют публиковать информацию о ходе его реализации и достигнутых результатах.

Рецензенты:

Дмитриев Ю.К., д.т.н., профессор кафедры ОХТ филиала ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Стерлитамак;

Даминев Р.Р., д.т.н., профессор кафедры ОХТ филиала ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Стерлитамак.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector