24

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………..		8
Глава 1.	Аналитический обзор.....................................................................	10
1.1.	Анализ состояния проблемы образования отходов на объектах экономики страны……………………………………..	10
1.2.	Характеристика технологий водоподготовки как источника образования отходов …………………………………………....	12
1.3.	Анализ состояния проблемы утилизации отходов, образующихся в процессе водоподготовки…...........................	14
Глава 2.	Экспериментальная часть..............................................................	25
2.1.	Объект и предмет исследования..................................................	25
2.2.	Характеристика объекта исследования как источника образования отходов......................................................................	26
2.3.	Характеристика установки подготовки речной воды методом ультрафильтрации ………….........................................................	30
2.4.	Обоснование модернизации станции водоподготовки……….	34
2.5.	Расчеты материального баланса по вариантам технических решений…………………………………………………………	36
2.6.	Экспериментальные исследования по обоснованию возможности использования объекта исследования в составе сырьевой шихты для получения строительных вяжущих материалов …………………………………………………….	43
2.6.1.	Экспериментальные исследования состава компонентов сырьевой шихты………………………………………………..	45
2.6.2.	Обоснование состава сырьевой шихты с использованием шлама процесса водоподготовки для получения целевого продукта………………………………………………………….	51
Глава 3.	Экономическая часть.....................................................................	64
3.1.	Расчет платы за размещение осадков процесса водоподготовки …….....................................................................	64
3.2.	Расчет величины предотвращенного экологического ущерба	65
3.3.	Сравнительная оценка показателей природопользования и экологичности производства…………………………………..	66
3.4.	Экономическое обоснование целесообразности принятых инвестиционных решений…………………………………….	68
3.5.	Расчет экономической эффективности утилизации шлама процесса водоподготовки при получении целевого продукта	75
Заключение.......................................................................................................		80
Список литературы.........................................................................................		81
Приложения......................................................................................................		86

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях хозяйственной и иной деятельности сохранение окружающей природной среды относится к одной из приоритетных задач. Процесс водоподготовки является неотъемлемой частью большинства промышленных производств и негативно воздействует на водные объекты в количественном отношении, а также сопровождается образованием большого количества осадков. До настоящего времени в производственной практике утилизация отходов путем их складирования в отвалах и накопителях остается одним из доминирующих способов, так как в производственной практике такой способ по сравнению с другими экономически наиболее рациональный. Утилизация отходов подобным способом негативно воздействует на все компоненты природной среды и приводит к отчуждению земель из хозяйственного оборота. Снижение объемов образования данного вида отхода возможно путем усовершенствования технологии обработки природных вод, а дальнейшая утилизация осадка в различных технологиях решит проблему накопления его на объектах складирования.

В этой связи модернизация существующей установки подготовки воды является актуальной задачей.

Целью работы является экологическое обоснование принятия технических решений по реконструкции установки водоподготовки цеха по производству жидкого аммиака ОАО «Череповецкий «Азот».

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- провести анализ литературных и патентных источников по теме исследования;

- провести анализ технологии подготовки речной воды как источника образования отходов;

- провести сравнительную характеристику технологии подготовки речной воды с использованием методов ультрафильтрации и коагулирования;

- провести выбор технологически эффективного направления утилизации осадка процесса подготовки речной воды;

- выполнить экспериментальные исследования состава осадка установки водоподготовки;

- экспериментально обосновать выбор технологически эффективного направления утилизации осадка процесса водоподготовки.

Объектом исследования в данной работе является станция подготовки речной воды цеха по производству жидкого аммиака ОАО «Череповецкий «Азот».

Предметом исследования является экологическое обоснование реконструкции существующей станции водоподготовки.

Практическая значимость работы заключается в обосновании возможности снижения техногенной нагрузки на окружающую природную среду путем модернизации существующей установки подготовки речной воды методом коагуляции на блочно-модульную установку ультрафильтрации.

Достоверность полученных результатов подтверждена большим объемом экспериментальных исследований, выполненных с применением нормативных методик.

По материалам работы был сделан доклад на Всероссийском молодежном научном форуме «Молодые исследователи - регионам» (г.Вологда,2011 г.) в секции «Водоснабжение и водоотведение», отмеченный дипломом III степени и на Вузовской студенческой конференции 2011, отмеченный дипломом I степени по теме «Анализ состояния проблемы утилизации осадков процесса водоподготовки».

На защиту выносятся:

- результаты сравнительной эколого-экономической технологии подготовки речной воды с использованием методов ультрафильтрации и коагулирования;

- результаты экспериментальных исследований состава шлама установки и технологически обоснованного способа его утилизации;

- результаты экономической оценки разработанного способа утилизации осадка процесса водоподготовки.

Глава 1. Аналитический обзор

1.1 Анализ состояния проблемы образования отходов на объектах экономики страны

В современных условиях хозяйственной и иной деятельности сохранение окружающей среды является одной из наиболее важных задач. Одними из приоритетных направлений решения данной задачи являются снижение образования отходов и минимизация использования природных ресурсов.

Обращение с отходами является сферой деятельности, которая регулируется государством. Регулирование осуществляется посредством установления требований в законодательных и подзаконных актах на федеральном и региональном уровне. Согласно [20] правовое регулирование обращения с отходами производства и потребления преследует цель предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду, а также рационального использования природных материальных ресурсов. Правовые основы обращения с отходами определены Федераль­ным законом от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребле­ния». Совершенствование нормативно-правового поля приводит к решению многих проблем утилизации отходов производства.

Образование отходов является экологически значимым фактором загрязнения природной среды. Сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области образования, использования, обезвреживания, хранения и захоронения отходов влечет за собой загрязнение окружающей природной среды, нерациональное использование природных ресурсов, значительный экономический ущерб и представляет реальную угрозу здоровью населения страны. Несмотря на растущий уровень использования отходов производства значительное количество отходов складируется на территории предприятий. Показатели обращения с отходами производства и потребления на территории РФ по состоянию период 2007-2009 гг., представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Показатели обращения с отходами производства и потребления в Российской Федерации

Показатель	По состоянию на период, годы
	2007 г.	2008 г.	2009 г.
Образовалось за отчетный год, млн. т	2034,9	2613,5	2634,9
Использовано на предприятиях, млн. т	1210,8	1287,8	1126,4
Обезврежено на предприятиях, млн. т	3,5	54,9	14,3
Использовано и обезврежено, % количества образовавшихся отходов	59,7	51,4	43,3
Размещено на территории, принадлежащей предприятиям, млн. т	1305,9	1747,2	2355,2

Самыми крупными источниками образования отходов, по данным [21], являются предприятия черной металлургии и химической промышленности. Отходы этих предприятий составляют 74,4 % от общего количества отходов, образовавшихся в Вологодской области в 2009 году. Вклад основных отраслей промышленности региона в образование отходов представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Вклад основных отраслей промышленности в образование отходов по отраслям экономики Вологодской области, %

Актуальной остается проблема сокращения объема накопленных и вновь образованных отходов за счет вовлечения их в хозяйственный оборот, внедрение и совершенствование технологий их переработки. Из всего объема образовавшихся за 2009 г. в Вологодской области отходов использовано, обезврежено, а также передано для использования 11,2 млн. тонн, что составляет 69,5 мас.%. Динамика образования, а также использования, обезвреживания и переработки отходов на предприятиях отрасли представлена на рисунке 2 [21].

Рисунок 2 - Динамика образования, а также использования, обезвреживания и переработки отходов на предприятиях области