72

Содержание

Введение 5

1 Техногенное воздействие стекольного производства на окружающую среду 6

1.1 Понятие стекла и стекольных отходов. Термины и определения 6

1.2 Классификация неорганических стекол по химическому составу 7

1.3 Силикатные стекла и их характеристика 9

1.4 Боратные стекла и их характеристика 10

1.5 Фосфатные стекла и их характеристика 12

1.6 Физико - химические свойства стекол 14

1.7 Промышленное производство стекла 16

1.8 Загрязнение окружающей среды при производстве стеклянной шихты 18

1.9 Загрязнение окружающей среды на стадии изготовления изделий из стекла 21

1.10 Загрязнение воздушной среды выбросами загрязняющих веществ 22

2 Рециклирование отходов стекла 29

2.1 Классификация отходов в стекольном производстве 29

2.2 Технология переработки отходов стекла 31

2.3 Рециклирование стеклянного боя 33

2.4 Переработка твердых отходов производства стеклянных волокон 37

2.5 Сбережение энергетических и материальных ресурсов при использовании отходов стекла 39

2.6 Снижение загрязнения окружающей среды при использовании вторичных ресурсов стекла 42

2.7 Очистка отходящих газов от пыли 43

2.8 Очистка отходящих газов от соединений фтора, серы, азота 45

2.9 Требования к качеству воды и характеристика сточных вод 46

2.10 Очистка сточных вод от взвешенных частиц 47

2.11 Очистка сточных вод от соединений фтора и свинца 49

3. Стекольная промышленность Российской Федерации и Владимирской области 51

3.1 Стекольная промышленность России 51

3.2 Факторы, ограничивающие развитие промышленности в России 53

3.3 Производство стеклянных бутылок в России 54

3.4 Экспорт и импорт стеклянных бутылок в России 55

3.5 Стекольная промышленность Владимирской области 56

4. Техногенное воздействие предприятия ОАО «Русджам» на окружающую среду 59

4.1 Информация о предприятии 59

4.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация на предприятии ОАО «Русджам» 60

4.3 Воздействие наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха от предприятия

ОАО «Русджам» на организм человека. Силикоз 61

4.4 Выброс в атмосферу специфических загрязняющих веществ от предприятия

ОАО «Русджам» 63

4.5 Отходы предприятия, их переработка и утилизации 65

Заключение 69

Список использованной литературы 70

Введение

Стекольная промышленность - одна из определяющих отраслей народного хозяйства. Она является неотъемлемой частью мирового промышленного производства, и за счёт развития других отраслей промышленности потребность в стекольной продукции не ослабевает и в настоящее время.

Стекольная промышленность всегда была одной из приоритетных, динамично развивающихся и прибыльных отраслей народного хозяйства Владимирской области. На территории области действует 22 стекольных предприятия, выпускающих широкий ассортимент продукции: стеклотару, стекловолокно, кварцевое стекло, сортовую посуду из хрусталя и цветного стекла, оптическое стекло, строительное стекло, листовое стекло, медицинскую стеклянную тару, сувенирно-художественные изделия и многое другое. Наиболее востребовано стеклотарное производство. Владимирская область дает 40% всех мощностей центрального региона, выпускающего около 30% всех бутылок России [1].

Но ухудшившаяся в последние два десятилетия экономическая обстановка явилась серьёзным ударом для стекольной промышленности Владимирской области. Сложившаяся нехватка средств, привела не только к затяжной остановке модернизации производства стекла, но и устарению, а местами и к полному износу очистных установок и очистного оборудования. Применение устаревшего оборудования и химических процессов повысило интенсивность загрязнения стекольными заводами атмосферного воздуха, водных объектов, почвы. Так, менее 30% применяемых в области технологических схем соответствуют современному уровню, а 30% являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации. Из-за этого по негативному воздействию на окружающую среду отечественная стекольная промышленность в 2 раза превышает показатели ведущих стекольных компаний [1].

Поэтому задача повышения экологической безопасности стекольной промышленности Владимирской области стоит особенно остро и для её решения необходимо проводить оценку воздействия стекольного производства на окружающую среду, с целью повышения его экологичности [2].

Целью данной дипломной работы является экологическая оценка техногенного воздействия стекольного предприятия ОАО «Русджам» на окружающую среду. Так же, воздействие наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха на организм человека.

В процессе написания данной дипломной работы, были поставлены следующие задачи:

- изучение характеристик стекла и стекольной промышленности;

- изучение техногенного воздействия стекольного производства на окружающую среду;

- рециклирование отходов стекла;

- рассмотрение стекольной промышленности России и Владимирской области;

- изучение техногенного воздействия предприятия ОАО «Русджам» на окружающую среду;

- выявление наиболее опасных загрязняющих веществ и влияние их на организм человека.

1 Техногенное воздействие стекольного производства на окружающую среду

1.1 Понятие стекла и стекольных отходов. Термины и определения

Стекло – аморфный изотропный материал, получаемый переохлаждением расплавов неметаллических окислов и бескислородных соединений [3].

Органическое стекло (оргстекло), или полиметилметакрилат – синтетический полимер метилметакрилата, термопластичный прозрачный пластик [4].

Неорганическое стекло – прозрачный (бесцветный или окрашенный) хрупкий материал, получаемый при остывании расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (окислы Si, В, Р и др.) и окислы металлов (Li, К, Na, Ca и др.) [4].

Стекольная промышленность – отрасль промышленности, занятая производством листового, архитектурно -строительного,оптического, светотехнического, электротехнического, тарного стекла, бытовой посуды, стекловолокна и других материалов и изделий из стекла [5].

Стеклобой – это бой стекла, образующийся при производстве и использовании стеклянных изделий и листового стекла [6].

Вязкость стекла – свойство жидкостей оказывать сопротивление их течению, перемещению одного слоя относительно другого, под действием внешних сил [7].

Удельный вес стекла – переменный параметр, который напрямую зависит от плотности. Его высчитывают по определенной формуле, в которую обязательно включают массу изделия и толщину

Хрупкость стекла – показатель, определяющий степень возможного разрушения материала от физических воздействий [7].

Прочность стекла – сопротивление стекла механическому разрушению [7].

Твердость стекла измеряется по шкале Мооса и может составлять (6÷7) Ед. Зависит твердость от добавляемых примесей [4].

Шкала Мооса (минералогическая шкала твердости) – набор эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапания [4].

Загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду [8].

Теплопроводность – способность веществ к самопроизвольной передаче тепловой энергии в направлении более низкой температуры за счет колебательного движения частиц. Теплопроводность стекол зависит от их химического состава и температуры. С повышением температуры, теплопроводность увеличивается [7].

Нормативы допустимых выбросов и сбросов химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов (далее также - нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов) – нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды [9].

1.2 Классификация неорганических стекол по химическому составу

Стекло – аморфный изотропный материал, получаемый переохлаждением расплавов неметаллических окислов и бескислородных соединений. Стеклообразное состояние присуще обширному классу неорганических веществ – от отдельных элементов до сложных многокомпонентных систем. Стекло, как искусственный продукт, может включать в свой состав почти все элементы периодической системы.

Неорганические стекла подразделяются на несколько типов: элементные, оксидные, галогенидные, халькогенидные и смешанные. Рассмотрим самые распространенные – оксидные стекла [10].

Все разнообразие составов известных оксидных стекол, прак­тически применяемых или имеющих перспективу применения, разделяется на определенные классы и группы. Наиболее целесообразной можно считать следующую классификацию и терминологию.

При определении класса учитывается природа стеклообразующего окисла, входящего в состав стекла в качестве главного компонента. Типичными стеклообразователями являются B₂O₃, SiO₂, GeO₂, P₂O₅. Многие другие окислы переходят в состояние стекла лишь в условиях скоростного охлаждения в малых концентрациях (As₂O₃, Sb₂O₃, TeO₂, V₂O₅), либо сами по себе практически не стеклуются (Al₂O₃, Ga₂O₃, Bi₂O₃, TiO₂, MoO₃, WO₃). Однако в комбинациях с определенными компонентами в двойных и более сложных системах их скрытные и зачаточные стеклообразующие свойства резко усиливаются, и они могут служить основой для синтеза самостоятельных классов стекол. Таким образом, различаются классы силикатных, боратных, фосфатных, германатных, теллуритных, алюминатных и других стекол. Каждый из классов в свою очередь, разделяется на группы в зависимости от природы сопутствующих окислов типа Ме₂О₃, МеО₂, Ме₂О₅, МеО₃, входящих в состав стекла. Большое распространение имеют стекла, содержащие одновременно два или три стеклообразователя [11].

Наименование групп стекол строится следующим образом. Название группы стекол совпадает с названием класса в том случае, если в рассматриваемых стеклах не содержится окислов Ме₂Оз, МеО₂, Me₂O₅, MeO₃, кроме одного стеклообразователя. Со­держание этих окислов в количествах, не превышающих 3% (по весу), также не учитывается терминологией. Во всех других случаях к обозначениям «силикатные», «боратные», «фосфатные» и другие стекла, прибавляются обозначения «алюмо-», «боро-», «титано-» и т. п. соответственно природе учитываемого компонента. Если дополнительно учитываемых компонентов несколько, то они перечисляются в порядке возрастания их молярной концентрации в стекле. Согласно давно установившемуся в практике правилу, в конец термина всегда выносится название главного стеклообразующего окисла. Например, термин «бороалюмосиликатное стекло» означает, что главным стеклообразующим компонентом в нем является SiO₂, второе место среди учитываемых в терминологии окислов принадлежит компоненту А1₂О₃, а третье – В₂О₃. Термин «алюмо-силикато-боратное стекло» предопределяет главенствующую роль В₂О₃, тогда как второе и третье место в составе соответственно занимают SiO₂ и А1₂О₃. Термин «алюмо-силикато-боро-фосфатное стекло» означает возрастание молярной концентрации в данном стекле окислов: А1₂О₃<SiO₂<В₂О₃<Р₂О₅ и т. п.

Окислы Ме₂О и МеО при классификации стекол по группам во внимание не принимаются. Они учитываются в терминологии лишь при желании дать полное наименование стекла.

Легко видеть, что число возможных комбинаций из окислов МеО, Ме₂О₃, МеО₂, Ме₂О₅, МеО₃, которые могут давать стекла, в особенности в сочетаниях с окислами Ме₂О и МеО, весьма велико. Число исследованных и находящих практическое применение стеклообразных систем будет с течением времени непрерывно возрастать. В связи с этим и классификация стекол по группам будет постоянно расширяться.

Каждая из групп силикатных, а в принципе также боратных и фосфатных, стекол может включать несколько десятков и даже сотен стекол, существенно различающихся по природе и количеству входящих в них окислов одно- и двухвалентных металлов.

При построении полного наименования стекла сначала перечисляются окислы одновалентных элементов (Li₂O, Na₂O, K₂O и др.), затем окислы двухвалентных элементов главной группы (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO) и побочных групп (ZnO, CdO, PbO), далее окислы Me_mO_n в порядке возрастания их молярной концентрации. Исключение представляет лишь главный стеклообразующий окисел, название которого всегда ставится в конце термина, даже если его концентрация не является наивысшей. При наличии в стекле двух и более окислов Ме₂О или МеО они перечисляются в порядке возрастания их молекулярных весов, точнее в порядке возрастания атомных номеров элементов.

В целях сокращения терминов можно пользоваться символами, предложенными Комиссией по терминологии в 1938 году. Например: Na, К, Са, Ва, А1 – В – Si – стекло, т. е. «натрий, калий, кальций, барий, алюмо-боросиликатное стекло». Еще большее сокращение терминов нецелесообразно [12].