МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

“ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”

С.Л. Фукс, С.В. Хитрин, С.В. Девятерикова

ТЕХНОЛОГИЯ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО “ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ

С.Л.Фукс, С.В. Хитрин, С.В.Девятерикова

ТЕХНОЛОГИЯ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ

Рекомендовано

Ученым советом ВятГУ

в качестве

учебного пособия

Киров

2012

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Вятского государственного университета

ББК 20Я73

Х 49

Рецензенты: профессор ВГСХА, доктор биологических наук Домрачева Л.И., доцент каф.НиФХ ФГБОУ ВПО ”ВятГУ”, к.т.н. Голованова Т.А.

Фукс С.Л., Хитрин С.В., Девятерикова С.В. Технология защиты биосферы: учебное пособие / С.Л.Фукс, С.В. Хитрин, С.В. Девятерикова-Киров: Изд-во ВятГУ, 2012.- 250 с.

В учебном пособии изложены основные теоретические вопросы экобиозащитных технологий. Приведенный материал позволит студентам более глубоко изучить основную экологическую дисциплину и понять ее цели и задачи.

Практикум предназначен для студентов специальности 280201 “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов”, бакалавров направления подготовки 241000 ”Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии” по профилю “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов”, изучающих дисциплины «Технология защиты биосферы», ”Технология рекуперации промышленных отходов”, ”Техника защиты окружающей среды”,.

Составлен профессором и доцентами кафедры технологии защиты биосферы.

Редактор

Подписано в печать Усл. печ. л.

Бумага для офисной техники Печать цифровая

Заказ № Тираж Бесплатно

Текст напечатан с оригинала-макета, предоставленного автором

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

Оформление обложки, изготовление ПРИП ВятГУ

 С.Л.Фукс, 2012

 С.В.Хитрин, 2012

 С.В.Девятерикова, 2012

 Вятский государственный университет, 2012

I технология защиты биосферы

1 Источники, классификация и методы переработки твердых отходов

Снижение потерь полезных ископаемых при добыче, обогащении и переработке, а также сокращение и упразднение накопления твёрдых отходов в большой степени базируются на реализации методов и технологий, обусловливающих совместно с «основными» технологиями соответствующих производств возможность обеспечения комплексного использования минеральных ресурсов. Детальное рассмотрение информационного массива технологий требует предварительного определения источников и причин образования твёрдых отходов, а также их классификации.

1.1 Источники и классификация твёрдых отходов

Однозначного определения понятия «отходы производства» не сформулировано. Обычно под этим термином понимают разнообразные по составу и физико-химическим свойствам остатки, характеризующиеся потенциальной потребительской ценностью, т.е. пригодностью для полезного использования и являющиеся по своей природе вторичными материальными ресурсами (ВМР). Использование ВМР в материальном производстве требует определённых дополнительных операции для придания необходимых свойств и чёткой фиксации этих свойств.

Накопление твёрдых отходов во многих отраслях промышленности обусловлено низким уровнем технологии переработки сырья и недостаточностью его комплексного использования. Удаление отходов с территорий предприятий и их хранение являются дорогими мероприятиями. На металлургических производствах и углеобогатительных фабриках затраты на них составляют до 30% стоимости основной продукции.

В отвалы и шламохранилища ежегодно поступают огромные массы вскрышных пород обогащения и переработки минерального сырья. В настоящее время на территории России и стран СНГ накоплены десятки миллиардов тонн различных горных пород.

Наряду с этим уровень оперативной утилизации отходов является низким: в хозяйственный оборот вовлекается только пятая часть шлаков цветной металлургии, 10-12% золошлаковых отходов и фосфогипса, менее 4 % отходов углеобогащения, что ведёт к нарастанию массы складируемых отходов.

В то же время значительная часть твёрдых отходов промышленных предприятий может быть эффективно использована в хозяйстве. Так, строительная индустрия и промышленность строительных материалов стран СНГ ежегодно добывают и потребляют около 3,5 млрд. т нерудного сырья, большая часть которого может быть заменена промышленными отходами. Задача утилизации отходов тем более актуальна, что организация производства продукции на их основе требует затрат в 2-3 раза меньше, чем для соответствующих производств на основе специально добываемого природного сырья. Кроме того, увеличение комплексности использования минерального сырья при одновременном решении задач защиты биосферы способствует сокращению потребления ряда его видов.

Источники возникновения твёрдых отходов в материальном производстве иллюстрируются рисунком 1.

Конкретные причины образования твёрдых отходов многообразны. Некоторые из них могут быть без значительных издержек легко и быстро устранены, для устранения других требуются и крупные затраты.

В настоящее время отсутствует общая научная классификация твёрдых отходов промышленности, охватывающая все их многообразие по тем или иным принципам. Это объясняется широтой их номенклатуры даже в рамках одного предприятия, а также незавершённой работой по составлению кадастров отходов по предприятиям, подотраслям, отраслям, министерствам и ведомствам, чем можно объяснить отсутствие классификации в отдельно взятых отраслях.

Рисунок 1 - Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве

Существующие классификации твёрдых отходов весьма многообразны и в большинстве своём односторонни. Так, твёрдые отходы классифицируют по отраслям промышленности, подразделяя их на отходы химической, металлургической, топливной и других отраслей, или их группам, по конкретным производствам (например, отходы сернокислотного, содового, фосфорнокислотного и других производств), по тоннажности, степени использования, ценностным показателям, воздействию на окружающую среду, способности к возгоранию, коррозийному воздействию на оборудование и т.п.

Многообразие видов твёрдых отходов, значительное различие состава даже одноимённых отходов усложняют задачи их утилизации, вызывая в ряде конкретных случаев необходимость поиска новых путей переработки. Тем не менее, для большинства основных видов крупнотоннажных твёрдых отходов в настоящее время разработаны и частично реализуются экономически целесообразные технологии их утилизации. В то же время различные технологии рекуперации твёрдых отходов в своей основе базируются на методах, совокупность которых обеспечивает возможность их утилизации или переработки в целевые продукты.