Защита окружающей среды в производстве порохов и твердых ракетных топ

решетка нагревательной плиты, 10 — дымосос-пылеуловитель, 11 — эжекционный скруббер, 12 — фильтротстойник, 13 — расходная емкость, 14 — насосы, 15 — смеситель

Технологический процесс включает следующие операции:

подготовку отходов к сжиганию; подготовку рабочей нейтрализующей жидкости; сжигание отходов;

улов и очистку вредных продуктов сгорания; очистку рабочей жидкости.

Отходы перед сжиганием расфасовываются в мешки массой до 25 кг, подвозятся к установке сжигания и выгружаются на накопительный кон­ вейер.

Для нейтрализации вредных веществ в продуктах сгорания используется щелочной раствор, который готовится в смесителе путем растворения в воде натриевой щелочи, извести или соды. Концентрация щелочи в рабочей жидкости 10 %.

Сжигание отходов на установке ведется в дистан­ ционном режиме. Параметры процесса контроли­ руются на пульте управления. Контроль за поступ­ лением мешков с отходами в питатель камеры сжи­ гания осуществляется по телевизионной установке.

Перед началом работы установки колосниковая решетка нагревательной площадки разогревается до температуры 300 —400 °С, из расходной емкости нейтрализующая жидкость подается на орошение в эжекционный скруббер, включается вентилятор (воздуходувка) для подачи воздуха в загрузочный конвейер. Мешок с отходами из накопительного конвейера подается на загрузочный конвейер, из которого поступает в питатель. Подача следующего мешка производится после полного сгорания предыдущего.

Мешок с отходами по наклонной стенке питателя через заслонки попадает на решетку нагревательной плиты. Под воздействием высокой температуры отходы воспламеняются и сгорают. Продукты сго­ рания, температура которых снижается до 800 °С за

счет смешивания с холодным атмосферным воз­ духом, через вытяжной зонт по воздуховоду подаются на очистку. В циклоне-дымососе проис­ ходит улов твердых частиц. Далее газовоздушная смесь поступает в эжекционный скруббер, куда подается также нейтрализующая жидкость под давлением не менее 3,5 кгс/см2. Расход орошающей жидкости 20—25 м3/ч. Очищенные газы с темпе­ ратурой 60 —70 °С через выхлопную трубу выб­ расываются в атмосферу.

Загрязненная рабочая жидкость после скруббера проходит очистку в фильтре-отстойнике и повторно используется в процессе.

Твердые осадки после фильтров собираются в мешки и в случае невозможности утилизации направляются на площадку захоронения отходов.

Проектные показатели эффективности улова загрязняющих веществ

на установке сжигания, %

Площадки сжигания отходов спецпродукции

Отходы пироксилиновых, баллиститных и сфери­ ческих порохов, нитроцеллюлозы и другой спе­ циальной продукции, не содержащие в продуктах сгорания таких вредных веществ, как хлор, хлористый водород, уничтожаются сжиганием на специально выделенных площадках (полях сжига­ ния) или стендах. При горении указанных видов материалов образуются оксиды азота и углерода.

Современные экологические требования не сов­ местимы с представлениями о том, что площадки на заводах — это участок земли (иногда никак не ого­ роженный), на который выгружаются отходы спец­

продукции, разравниваются небольшим слоем и поджигаются, другие твердые отходы сжигаются "костровым" методом. К концу 80-х годов на пред­ приятиях пороховой промышленности указанные площадки стали объектом внимания специализиро­ ванных проектных институтов. Были разработаны мероприятия по техническому обустройству площа­ док сжигания и упорядочиванию правил работы на них. Реализованная на одном из пороховых пред­ приятий площадка сжигания отвечает следующим основным требованиям:

место сжигания с твердым покрытием (железо­ бетонные плиты);

обваловка от возможного разлета по территории горящих кусков твердого топлива;

защитная кабина для поджигания огневой до­ рожки;

наличие пожарного гидранта; подъездная дорога с твердым покрытием;

защищенное рабочее место для ответственного за работу площадки, оборудованное внутренней те­ лефонной связью.

Указанная площадка может служить прототипом площадок сжигания, которые предстоит организо­ вать на всех действующих пороховых предприятиях.

Для уменьшения загрязнения атмосферы окси­ дами сжигание отходов производится с соблюде­ нием следующих мер:

согласование с региональными природоох­ ранными органами количества допустимых выб­ росов оксидов азота и углерода, других вредных веществ;

ограничение количества специальных отходов, сжигаемых единовременно, а также в течение дня и месяца;

учет погодных факторов (скорости и направления ветра и др.);

обеспечение условий пожаро- и взрывобезопасности проводимых работ;

периодически отбор и анализ проб воздуха на содержание вредных веществ.

Указанные организационно-технические меры позволяют проводить сжигание отходов специаль­ ной продукции с обеспечением содержания вред­ ных веществ в атмосфере в пределах ПДК.

5.2. СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ (УНИЧТОЖЕНИЯ) НЕКОТОРЫХ ВИДОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ

Утилизация слабой серной кислоты

В производстве нитратов целлюлозы образуется большой объем отработанных кислот — в среднем 5 —6 т на 1 т НЦ, в том числе значительное количе­ ство разбавленной серной кислоты. Обычно в про­ изводстве отработанные кислоты регенерируют для возврата в технологический цикл Азотную кислоту концентрируют до массовой доли 92—98 % и на­ правляют на приготовление рабочих кислотных смесей. Разбавленную серную кислоту (68 %) кон­ центрируют до 96 % и используют в качестве водо­ отнимающего средства в процессах концентрации азотной кислоты и этерификации целлюлозы.

Как указывалось в разделе 4.1.3, концентрация серной кислоты осуществляется различными мето­ дами, в основе которых применяется принцип упа­ ривания воды при высокой температуре в аппаратах барботажного, капельного или вихревого типа. Не­ смотря на то, что последние конструкции концент­ раторов имеют увеличенное количество стадий упа­ ривания с целью снижения количества тумана сер­

ной кислоты, применяемые методы остаются эколо­ гически и экономически недостаточно эффектив­ ными. Образующиеся в процессе концентрирования кислоты туман и брызги H2S 04 даже при хорошей работе электрофильтров улавливаются не полно­ стью (90—95 %), а оксиды серы и азота практически не улавливаются. На концентрирование кислоты и на улавливание выбросов с помощью электрофильт­ ров требуется значительное количество энергетиче­ ских затрат. Так, расход тепловой энергии при работе концентратора серной кислоты составляет 3,9 Гкал/ч.

В связи с недостаточной энергетической и эколо­ гической эффективностью процессов концентриро­ вания серной кислоты и с образованием ее избытка в ряде случаев экономически целесообразна утили­ зация слабой серной кислоты. Альтернативой кон­ центрированию серной кислоты может служить предложение ГосНИИХП использовать 68%-ную кислоту для получения сернокислого алюминия A12(S04)3-18H20 по реакции

А12Оэ + 3H2S 0 4 -> A12(S04)3 + зн 2о .

Глинозем применяется на станциях водоподготов­ ки в качестве коагулянта, а также в производстве бумаги, текстильной промышленности, при дубле­ нии кож. Использование его непосредственно на за­ воде или в городской зоне позволяет получать коа­ гулянт в виде раствора, готового к употреблению и перевозимого в автоцистернах.

Указанный метод утилизации слабой серной кис­ лоты не только позволяет решить экологические проблемы, но и повышает экономическую эффек­ тивность производства.

Рис. 5.5. Принципиальная схема термического уничтожения жидких отходов

сбросов разработан метод термического уничто­ жения жидких отходов производства.

Схема установки для сжигания жидких отходов с нейтрализацией вредных продуктов сгорания, разработанная Союзпромниипроектом, показана на рис. 5.4.

Жидкие отходы подвергаются воздействию тем­ пературы 850—1000 °С, которая создается за счет сжигания в печи мазута или газа. В качестве огнеупорного материала для печи использованы муллитовые изделия марки МЛС-62.

Принципиальная схема другой установки терми­ ческого уничтожения жидких отдоход, реализо­ ванной на одном из предприятий, представлена на рис. 5.5.

Нейтрализация вредных продуктов сгорания кислого характера перед выбросом в атмосферу происходит в скруббере, куда подается нейтрали­ зующая жидкость (известковое молоко).

Утилизация осадков сточных вод

В накопительных прудках (отстойниках) и био­ логических очистных сооружениях при очистке сточных вод образуются твердые отходы (шлам), содержащие органические и неорганические ве­ щества. Так как количество отходов значительно и состав их различен, утилизация их представляет серьезную экологическую и экономическую задачу. Проработаны несколько вариантов использования осадков в качестве топлива в виде брикетов и удобрения.

В.В. Наместниковым и С.Э. Межерецким (ГК НПП им. В.И. Ленина) предложена технология утилизации осадков сточных вод в смеси с измель­ ченными древесными и растительными отходами.