3. Цементная промышленность

Потребности Алтайского края в цементе составляют 1,75-2 млн. т в год.

Расположен Алтайский цементный завод в 6 км от железнодорожной станции Голуха в Заринском районе. В 7 км от него находится базовое Врублево-Агафьевское месторождение известняков и глин. Завод характеризуется «бессточным производством» с канализированием на полях фильтрации на площади 8 га.

Цемент – по латыни битый камень. Это вяжущий материал – «горная смола», «мгновенный камень». Бетон, изготовляемый с его помощью, содержит более 15 % цемента.

Предшественник современного бетона был известен инженерам Древнего мира. Он изготавливался из негашенной извести и измененного вулканического стекла из окрестностей Поцуолли (у Неаполя) путем раскристаллизации и отвердевания приготовленной из них смеси. Он являлся шедевром инженерной мысли, но в средневековье его рецепт был утерян.

В 1756 г. англичанин Джон Смит переоткрыл по латинским документам (?) этот замечательный строительный материал и использовал его при строительстве Эддистонского маяка. В 1824 г. Джозеф Аспидин запатентовал портландцемент – ныне самый распространенный материал в мире.

Получают цемент нагревынием смеси размолотого известняка с глиной (или глинистым сланцем) до температуры около 1480°С. Ведется частичное плавление до состояния стекла. Получающийся при этом клинкер измельчается до состояния пудры.

Типичные смеси материалов для производства портландцемента

1265 кг известняка Газы – CO₂ и H₂O

(75 % CaCO₃ +

4 % MgCO₃)

Печь обжига

335 кг сланца (глины) (Энергия,

эквивалентная

14 % SiO₂ + 0,5 т угля)

5 % Al₂O₃ +

1 % Fe₂O₃ +

1 % примесей 1 т портландцемента

Таким образом, из более чем 1600 кг исходного материала получается 1 т конечного продукта. Валовый выброс вредных веществ составляет 5865,26 т/год, в том числе SO₂ 2326,16, С 1417,47, NO 535,22, пыли 1586,41.

Проектом предусматривалось улавливание до 98,9 % общего объема пылевых выбросов.

Однако, в целом это «очень грязное» производство.

4. Машиностроение и металлообработка

Нет необходимости рассматривать каждое из этих предприятий в отдельности. Достаточно остановиться на их общих экологических особенностях.

Современное, особенно крупное, машиностроительное предприятие включает в себя литейные, заготовительные, кузнечно-прессовые, сварочные цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи деревообработки и покрытий, испытательные станции, теплоэнергетические установки, вспомагательные подразделения.

Литейные цехи и теплотехнические установки – наиболее крупные источники выделения в атмосферу вредных газов и пыли. Они аналогичны тем, что сопровождают работу металлургических предприятий. Сточные воды литейных цехов загрязнены глиной, песком, зольными остатками, добавками формовочной смеси. Количество этих примесей может достигать 5000 мг/л.

В термических цехах выделяются окислы азота и серы, окисел углерода, соединения хлора и фтора, углеводороды и пыль. Так, в дробеструйных камерах при термообработке очищаемого металла содержание пыли в воздухе достигает 2-7 г/м³. Выбросы обычно не подвергаются очистке.

Прокатные и кузнечно-прессовые агрегаты также являются источниками пыли, вредных газов, туманов кислот и масел. В среднем выброс пыли из прокатного цеха составляет примерно 200 г на 1 т товарного проката. При огневой зачистке поверхности заготовки выход пыли повышается до 500-2000 г/т. При удалении окалины с горячекатанной полосы установкой непрерывного травления в серной и соляной кислотах – содержание этих веществ в уходящем воздухе доходит до 2,5-2,7 г/м³.

Сточные воды этих и штамповочных цехов характеризуются загрязнением маслом и окалиной (от 200 до 2000 г/м³ окалины и от 10 до 180 г/м³ масел).

Из сварочных цехов в атмосферу поступают вредные газы, аэрозоль и пыль. Состав этих веществ и их количество определяются видом сварки и резки металов (электродуговая, газовая, плазменная), от состава сварочных материалов (проволоки, покрытий, флюсов), от вида и толщины сплавов. Пыль при этом может иметь токсические соединения Cr и Ni, Mn,Ti,Al, Сг, фторидов и др. Газы содержат окисел углерода, окислы азота, фтористый водород и пр. При ручной электродуговой сварке, например, может выделяться от 3 до 20 г пыли на 1 кг расходуемого сварочного материала.

В гальванических цехах наблюдается большое количество разнообразных вредных веществ. Механические методы очистки перед нанесением покрытий (шлифование, гидропескоструйный и дробеструйный методы, струйная очистка металлической пылью, корборундом, рубленной проволкой) сопровождаются образованием пыли. Другие методы очистки связаны с использованием органических растворителей и химических веществ. При приготовлении электролитов используются соли Ni, Cu, Zn, Cd, хромовый ангидрит, нитрат натрия, цианистые натрий и калий, фенол, формальдегид, полиэтиламин и другие вещества. Из них особо токсичны растворы цианистых солей, хромовой и азотной кислот. В воздухе, отсасываемом из ванн травления, может содержаться 30-500 мг/м³ тумана кислот. Количество хромового ангидрита может колебаться от незначительного до 10 г/с·м³.

Сточные воды гальванических и травильных цехов сильно загрязнены вредными веществами, главными из которых являются различные кислоты при травлении, цианиды и кислоты при обезжиривании, щелочи при осветлении, цианы при латунировании, Cu, Cr, Cd, Zn, Ag, Sn при нанесении металлических покрытий, кислоты при анодировании и т.п.

Из лакокрасочных цехов в атмосферу поступают пары растворителей и аэрозолей лакокрасочных материалов, образующихся при покрытии и высыхании. Вентиляционные выбросы из окрасочных цехов обычно очистке не подвергаются.

В механических цехах при обработке на станках выделяется механическая и абразивная пыль, пары и капли смазочно-охлаждающих жидкостей. Так, при использовании масляного охлаждения выделяется 0,2 г масляного тумана в час на 1 кВт мощности электродвигателя. При шлифовании и полировке много пыли состоит из материала абразивного инструмента (30-40 %) и материала обрабатываемого изделия (60-70 %). Пыль может достичь значений 50 г/кг для одного станка.

И здесь, как правило, нет очистки (или ее степень очень низка).

В механических цехах вода загрязняется минеральными маслами, ПАВ, металлической и абразивной пылью, эмульгаторами. Много механических частиц.

Вообще, основное количество сточных вод машиностроительных предприятий (около 75 %) содержат механические загрязнения, около 20 % загрязнены маслом и нефтепродуктами, около 5 % содержат вредные химические вещества.

Сточные воды различных механических предприятий имеют примерно одинаковый по видам, но сильно отличающийся в количественном отношении состав вредных веществ. Содержание нерастворимых минеральных веществ колеблется в пределах 10-900 мг/л, нефтепродуктов – 3-800 мг/л, металлов – 1-10 мг/л. Диапазон концентраций особо токсичных веществ составляет для цианидов 0,05-10, фенолов – 0-45, шестивалентного хрома – 0,15-3,5 мг/л.

На машиностроительных предприятиях образуются значительные количества разнообразных отходов. И прежде всего – металлических. Металлолом и металлические стружки являются основным видом отходов машиностроительных предприятий, причем около 90 % отходов составляют черные металлы и только 4 % - цветные.

Крупнейшими источниками выбросов загрязняющих веществ в Алтайском крае являются: ТЭЦ-2 г. Барнаула (42 тыс. т в год); Бийская ТЭЦ (32 тыс. т); АО «Алтайкокс» г. Заринска (25 тыс. т); АО «Кучук-сульфат» в пос. Степное озеро (11 тыс. т).

Объем сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты равен более 35 млн. м³.

Ежегодный объем бытовых отходов достиг 400 тыс. т, промышленных – свыше 750 тыс. т.

В крае 700 тыс. т токсичных отходов, из которых могут быть утилизированы только 26 %.

В Алтайском крае более трети промышленных предприятий нуждаются в более совершенной очистке стоков и использовании вод в замкнутых циклах. На ряде крупных заводов от 50 до 80 % стоков сбрасывается без очистки. В том числе: шинный завод ежегодно поставляет около 13 млн. м³ грязных стоков, «Химволокно» - 10, Алтайский ГОК – 3,2, Кучукский сульфатный завод – 1,8, водоканал г. Барнаула – 4,5. Концентрация вредных веществ в таких водоемах превышает норму в 10-100 раз. Содержание нефтепродуктов в них в 5-10 раз выше нормы.

Загрязнение среды тяжелыми металлами поставило г. Горняк и Локтевский район на грань чрезвычайной экологической ситуации.

В крае 160 потенциально опасных объектов. В 1993-2002 гг. произошло 94 ЧС, из которых 56 техногенного характера.

В крае 33 химически опасных объектов. Общая площадь возможного химического заражения свыше 200 км², на которой проживает 0,5 млн человек. Здесь находится 90 взрыво- и пожароопасных объектов, в зоне воздействия которых проживает и работает около 40 тыс. человек.

Гидродинамическая опасность связана с возможностью разрушения Гилевской плотины, при котором может произойти затопление 40-50 км² площади, где проживает свыше 10 тыс. человек.

В периоды половодья и дождевых паводков может быть затоплено более 2 тыс. км². Кратковременное подтопление возможно для 32 населенных пунктов с числом жителей 120 тыс. человек.

В зонах возможного суммарного поражения находится 270 тыс. жителей, или 28 % населения края.

По совокупности всех перечисленных факторов Алтайский край относится к I-й степени опасности.