15

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

ДонНАСА

Кафедра прикладной экологии и химии

КУРС ЛЕКЦИЙ

(тезисы)

по дисциплине

Управление отходами и экотехнологии

для студентов специальности 7.070801

«Экология и охрана окружающей среды»

(Специалисты и магистры)

Составитель профессор,

д.т.н. Кравец В.А.

Утверждено на заседании кафедры

«Прикладная экология и химия»

Протокол №1 от 29.08.2012

Макеевка-2012

Содержание

	Введение	3
1	Терриконы. Проблемы и решения.
2	Доменные и сталеплавильные шлаки. Образование, складирование и утилизация.
3	Железосодержащие шламы. Традиционные способы утилизации.
4	Переработка шламов методом восстановительного обжига и высокотемпературного пиролиза по способу УкрНТЭК.
5	Утилизация графитсодержащих отходов чёрной металлургии.
6	Утилизация отходов животноводства. Биогазовые установки (БГУ).
7	Утилизация золы и шламов ТЭС
8	Из отходов – доходы. Заключительная лекция, подведение итогов.
	Литература
	Контрольные вопросы

Лекция 1. Терриконы. Проблемы и решения

Терриконы - места открытого складирования породы, извлечённой при добыче полезных ископаемых из шахт.

Терриконы занимают большие площади полезных земель, часто в черте населённых пунктов и создают серьёзные экологические проблемы.

Угольные терриконы способны гореть в результате окисления серы особыми бактериями и возгорания угля. Возникают очаги горения в глубине. Горение терриконов создаёт большие проблемы с выбросами вредных газов, пыли. Горение терриконов может продолжаться несколько лет, хороших способов тушения терриконов не существует.

Горящие терриконы способны взрываться с выбросом раскалённых камней, горячих газов и даже с вытеканием расплавленной породы. Для предотвращения взрывов верхушки терриконов срезают, что обеспечивает свободный выход газов.

Порода перегоревших терриконов относится к 3 или 4 классу опасности. Перегоревшие терриконы – источник пыли и объекты повышенной радиоактивности (до 30 мкР/ч).

Утилизация породы потухших терриконов – в дорожном строительстве и для изготовления стройматериалов.

Озеленение потухших терриконов – на сегодняшний день является основным методом обезвреживания. Осуществляется в несколько этапов и занимает 5-7 лет, после чего терриконы становятся просто частью ландшафта. Специалисты по озеленению терриконов работают в Донецком Ботаническом саду.

Лекция 2. Доменные и сталеплавильные шлаки. Образование, складирование и утилизация.

В доменной печи из кокса и железной руды (или агломерата) выплавляют чугун. Расплавленный чугун в ковшах транспортируют в мартен, конвертер или электросталеплавильную печь, где из чугуна выплавляют сталь. В ходе плавки в доменной печи или в сталеплавильном агрегате образуется шлак – отход металлургического производства. Количество шлаков – около 50% от количества стали.

Шлаки – особая жидкая фаза, образующаяся в процессе доменной или сталеплавильной плавки. В момент образования шлаки имеют температуру 1300-1500 ⁰С, затем после выпуска они застывают и образуют пористую серую массу, которая является отходом 3-4 классов.

Ежегодно в чёрной металлургии Украины образуется около 20 млн. тонн шлаков, которые складируются открытым способом. Они занимают большие территории, причём обычно, в границах населённых пунктов вблизи металлургических заводов и являются крупными источниками выбросов пыли и вредных газов.

Шлак перерабатывают дроблением и сортировкой по крупности с извлечением металла методом магнитной сепарации. Дроблённый шлак используют в дорожном строительстве и для изготовления шлакоблоков. Из шлака также получают шлаковату и делают каменное литьё (плиты или панели).

Металлургические шлаки обычно относятся к 3 или 4 классу опасности. Основная проблема – огромное количество шлака. Утилизируется лишь 10-15% шлаков, остальное накапливается в отвалах.

Лекция 3. Железосодержащие шламы. Традиционные способы утилизации и переработка шламов методом восстановительного обжига и высокотемпературного пиролиза по способу УкрНТЭК

Шлам – густая суспензия из взвешенных в воде твёрдых частиц.

Шламы образуются в чёрной металлургии в установках мокрой очистки выбросов от пыли. Основной компонент металлургических шламов – окисленное железо.

Шлам собирают в отстойниках-шламонакопителях, где они оседают на дно, а осветлённая вода возвращается в технологический цикл газоочисток. Осаждённый (сгущённый) шлам вычерпывается и отправляется в отвал.

Незначительная часть шлама утилизируется – термически обезвоживается, окомковывается или брикетируется и подаётся в доменную печь. Однако, по технологическим причинам, доля окомкованных или брикетированных шламов в шихте не может быть большой. Поэтому, в основном, шламы накапливаются в отвалах, занимая территорию и создавая экологические проблемы..

Переработка сгущённых шламов может осуществляться в специально сконструированных шахтных печах.

Технологическая схема восстановительной плавки. Анализ преимуществ и недостатков метода.

Переработка шламов методом высокотемпературного пиролиза. Технология УкрНТЭК. Опыт эксплуатации установки на комбинате «Азовсталь».