4.1. Химическая промышленность как источник образования отходов

Химическая промышленность относится к «многоотходным» отраслям промышленного производства. Готовая продукция химической промышленности по массе составляет незначительную долю от исходного сырья, поступающего в производственный цикл. Во многих химических производствах расходные: коэффициенты сырья и материалов на 1 т целевого продукта составляют 3 – 4 т, превышая в ряде процессов 5 – 6 т.

Основную массу отходов химических производства составляют неорганические отходы – вскрышные породы, хвосты флотации, фосфогипс, пиритные огарки, галитные отходы, осадки и шламы водоочистных сооружений и ряд других твердых составов. В настоящее время общее количество вскрышных пород превысило сотни млн т.

Рассмотрим некоторые из этих отходов более подробно. При переработке фосфорсодержащего сырья (апатитов и фосфоритов) сернокислотным методом с целью получения комплексных удобрений в качестве отхода образуется фосфогипс – CaSO₄·0,5H₂O. При этом в зависимости от исходного сырья и способа переработки масса отходов фосфогипса составляет от 1,4 до 5,7 т на 1 т целевого продукта.

Некоторая часть фосфогипса перерабатывается, однако его основная часть поступает в отвалы. В 1980 г. общее количество фосфогипса в отвалах составило по стране в целом 120 млн т, а годовой отвал равен примерно 14 млн т. Пиритные огарки, образующиеся при обжиге флотационного серного колчедана, также являются «традиционным» видом отходов химической промышленности. Несмотря на высокое содержание в них железа (до 55 – 60%) и ряда других ценных металлов (меди, свинца, редких и благородных металлов), а также серы и мышьяка, уровень промышленного использования пиритных отходов значительно ниже уровня их накопления, поэтому объем отходов продолжает расти.

В процессе производства калийных удобрений образуются так называемые галитовые отходы. Они состоят преимущественно из хлорида натрия, содержащего примеси хлоридов и сульфатов калия, кальция, магния и нерастворимых в воде минеральных примесей. Выход галитовых отходов колеблется в зависимости от состава исходного сырья и принятой технологии и может достигать 2 т на 1 т готовой продукции. Низкий коэффициент использования сырья и большие количества образующихся галитовых отходов создают определенные трудности в процессе их хранения. Высокая растворимость хлоридов создает постоянную угрозу засоления почв, минерализации поверхностных и подземных вод, ухудшения гидрохимического режима водоемов.

Органические производства дают свои специфические отходы, которые в случае бесконтрольного размещения в природной среде также представляют для нее большую опасность, в то время как сами являются ценным источником сырья.

Особое место среди многих видов органических отходов занимают промышленные и бытовые пластмассы. В Германии при годовом выпуске пластмасс в 6,3 млн т количество отходов пластмасс составляет примерно 1,4 млн т. Расходы на сбор и ликвидацию такого количества отходов соответствуют стоимости вновь получаемых пластмасс и превышают 3 млрд марок в год. В связи с тем что главными потребителями полимерных материалов являются легкая промышленность и производство упаковки, отходы полимерных материалов накапливаются преимущественно в общей массе бытовых отходов, что существенно затрудняет их сбор и переработку. Основную массу полимерных отходов составляют термопласты – полиэтилен высокой и низкой плотности, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, сополимер, акрилонитрил, бутадиен и стирол. Все эти продукты атмосферо- и биостойки, они накапливаются в окружающей среде и вызывают ее загрязнение.

Многотоннажными отходами химической промышленности являются шламы первичных отстойников и избыточные активные илы вторичных отстойников станций биологической очистки. Основная масса таких отходов скапливается на иловых площадках или на шламонакопителях, представляя значительную опасность из-за наличия в них патогенной микрофлоры. Сушка и обезвреживание таких отходов вызывают значительные трудности.

Потери твердых отходов при транспортировании от мест образования до мест потребления велики, поэтому по возможности отходы целесообразно использовать непосредственно в местах образования. При этом наряду с совершенствованием процессов обезвреживания отходов следует по возможности шире вовлекать их в процесс комплексной переработки.