1279

0,15). Промежуточная изоляция в теплое время года осуществляется ежесуточно, в холодное время года – с интервалом не более трех суток [2].

Далее все повторяется вновь до заполнения рабочей карты. После закрытия одной рабочей карты переходят к другой.

Основными видами антропогенного воздействия полигона на окружающую среду являются: выброс биогаза с участка депонирования ТБО; привнос в атмосферный воздух газообразных веществ от технологических машин, обслуживающих полигон; выделение в поверхностные воды свалочного фильтрата, отводимого от тела полигона, промливневых и хозбытовых сточных вод от хозяйственной зоны полигона; изъятие земельных ресурсов и загрязнение почв; эпидемиологическая опасность; выделение вредных газов [1].

Для исключения неблагоприятного воздействия полигона ТБО на окружающую среду предусматривается ряд инженерных сооружений и мероприятий. Одним из таких мероприятий является промежуточная изоляция уплотненного слоя ТБО.

Материал для пересыпки ТБО должен:

1)быть инертным по отношению к ТБО;

2)надежно изолировать ТБО от контакта с насекомыми;

3)препятствовать доступу птиц и грызунов к отходам;

4)быть неудобным для устройства лазеек и нор;

5)быть проницаемым для образующихся при разложении отходов газов;

6)препятствовать появлению запахов от разложения отходов (обладать сорбционными свойствами);

7)сводить к минимуму проникновение влаги в рабочее тело полигона [1];

8)хорошо уплотняться [3].

Проведя аналитический обзор нормативно-технической литературы и научных разработок зарубежных и российских ученых, установили, что существуют следующие способы изоляции ТБО пересыпным грунтом:

1. В зимний период в качестве изолирующего материала разрешается использование строительных отходов, отходов производства – отходов извести, мела, соды, гипса, графита ит.д. [3].

61

elib.pstu.ru

2.Использование отсортированного свалочного грунта (Пат. 2243040 РФ, МПК7 В09В1/00, С1. Способ рекуперации площадок захоронения твердых бытовых отходов).

Ни один из видов почвы в полной мере не отвечает всем требованиям.

Также в качестве материала для пересыпки ТБО можно применить промышленные отходы (ПО) IV класса опасности, которые удовлетворяют следующим требованиям [3]:

1.Содержание в водной вытяжке (1 л воды на 1 кг отходов) токсичных веществ в ПО на уровне фильтрата из твердых бытовых отходов.

2.Биохимическая потребность в кислороде (БПК20) и химическая потребность в кислороде (ХПК) – не выше 300 мг/л.

3.Должны иметь однородную структуру с размером фракций менее 250 мм.

Для выбора промышленного отхода, который можно использовать в качестве пересыпного материала, были проанализированы крупнотоннажные малотоксичные твердые отходы нескольких предприятий Пермского края. Выбор был остановлен на отходах ОАО «Чусовской металлургический завод» (ЧМЗ). ЧМЗ – одно из старейших на Урале предприятий черной металлургии с полным технологическимцикломвыпуска металла.

При производстве феррованадия силикоалюминотермическим методом образуется шлак. Химический состав шлака представлен в таблице (по данным лаборатории химического анализа

ОАО ЧМЗ). В настоящее время отходы ЧМЗ размещаются в пойме рек Вильвы и Чусовой в виде отвала на неподготовленной площадке. При этом происходит загрязнение почвы и водных объектов [4–6].

Химический состав шлака при производстве феррованадия силикоалюминотермическим методом (марка 50) за 2012 год

62

elib.pstu.ru

Окончание таблицы

Шлак производства феррованадия – это промышленный отход V класса опасности на основании паспорта на опасный отход (паспорт выдан Пермским межрегиональным управлением по технологическому и экологическому надзору от 28.04.2003 на основании протокола лабораторных испытаний № 1655/1–03 от 21 апреля 2003 г., протокола радиационного обследования № 07/05-А от 07 апреля 2003 г. и заключения № 44/э), характеризующийся содержанием в водной вытяжке токсичных веществ на уровне ниже фильтрата из ТБО, а по интегральным показателям БПК20 и ХПК – не выше 300 мг/л; он имеет однородную структуру с размером фракций менее 250 мм (0–2 мм). Благодаря своей структуре хорошо уплотняется и, как следствие, неудобен для устройства лазеек и нор, препятствует доступу птиц, грызунов и влаги в рабочее тело полигона, надежно изолирует ТБО от контакта с насекомыми.

Таким образом, шлак ЧМЗ, получаемый при производстве феррованадия силикоалюминотермическим методом, может быть использован в качестве изолирующего грунта для пересыпки ТБО. Благодаря этому мероприятию будут решены следующие проблемы:

1. Утилизация отходов Чусовского металлургического завода, которых только на данный момент накопилось около 1 млн т и каждый год добавляется 5–7 тыс т.

2. Отпадет необходимость разработки почвогрунта для изоляции ТБО и, следовательно, проведения дополнительных работ по рекультивации разрабатываемых карьеров.

63

elib.pstu.ru

Список литературы

1.Управление отходами. Полигонные технологии захоронения твердых бытовых отходов. Рекультивация и постэксплуатационное обслуживание полигона: моногр. / Я.И. Вайсман [и др.]. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – С. 6.

2.Санитарная очистка и уборка населенных мест: справ. /

А.Н. Мирный [и др.]. – М.: Стройиздат, 1997. – С. 253–254.

3.Инструкция по проектированию и эксплуатации полигонов для твердых бытовых отходов / АКХ им. К.Д. Памфилова. –

М., 1996.

4.Пугин К.Г. Снижение экологической нагрузки сталеплавильного производства за счет использования мелкодисперсных железосодержащих отходов в металлургии // Научные исследо-

вания и инновации. – 2010. – Т. 4, № 3. – С. 64–71.

5.Пугин К.Г. Негативное воздействие шлаковых отвалов черной металлургии на объекты окружающей среды на примере города Чусового // Экология урбанизированных территорий. – 2011. – № 2. – С. 86–90.

6.Пугин К.Г. Изменение состава твердых отходов черной металлургии в современных условиях // Экология и промыш-

ленность России. – 2011. – № 9. – С. 46–49.

64

elib.pstu.ru

Е.А. Зверев,

д-р техн. наук, проф. Б.С. Баталин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПЕРЕРАБОТКА КАРБОНАТНЫХ ОТХОДОВ ЮЖНО-ЧУСОВСКОГО КАРЬЕРА

На сегодняшний день существует проблема утилизации отходов дробления известняка. Эти отходы по разным оценкам составляют порядка 10–18 % от общего количества дробимого материала. Мелкая фракция (менее 10 мм) непригодна для обжига в шахтной печи и поэтому складируется в насыпи, которые располагаются в непосредственной близости от карьеров и, зачастую, рек, водоемов и др. Только в Пермском крае ежегодно добывается 1700 тыс. т известняка, из них 300 тыс. т отправляются в отвал. Таким образом, за 50 лет на территории области образовалось в общей сложности 15 млн т отходов, которые представляют серьезную угрозу экологической безопасности региона, которую можно предотвратить с помощью переработки данного отхода.

Рассмотрим возможные области переработки известняка:

Применение известняковой муки в сельском хозяйстве. Му-

ка известняковая (доломитовая) широко применяется в сельском хозяйстве для известкования кислых почв и обогащения необходимым для растений магнием, для улучшения природных свойств и качества почвы.

Применение известняка в сухих строительных смесях. Из-

вестняковые фракции (от 0,0 до 2,0 мм) применяются в качестве наполнителя для сухих строительных смесей (клеевых составов, шпатлевок, штукатурок, строительных растворов).

Применение известняка в дорожном строительстве. Ши-

рокое применение молотый известняк получил в дорожной отрасли, где является неотъемлемой частью асфальтобетона (до 18 % асфальтобетонных смесей (АБС)). На долю молотого из-

65

elib.pstu.ru

вестняка приходится до 90–95 % суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав АБС.

Получение извести. Для производства извести используются осадочные карбонатные горные породы, состоящие из углеки-

с содержанием углекислого кальция CaCO3 не менее 70 % называются известняками.

На основе предварительного анализа эффективности переработки и получения различных видов продукта был сделан вы-

вод о наибольшей эффективности использования отходов дробления известняка в области получения строительной извести.

Исходя из этого было решено поставить эксперимент с целью подтверждения возможности получения качественнойизвести.

В качестве сырьевых материалов для получения строительной извести из отходов горнодобывающей промышленности были использованы пробы известняка с Южно-Чусовского карьера (г. Чусовой). В ходе работы были проведены испытания сырьевых материалов, результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1 Результаты испытаний известняка

По результатам табл. 1 можно сделать вывод, что данный известняк непригоден для получения строительной извести. Требуется дополнительная подготовка сырьевого материала, т.е. более тщательное его измельчение в шаровой лабораторной мельнице для оптимизации состава и основных свойств известняка. Результаты по измельчению известняка представлены в табл. 2.

66

elib.pstu.ru

Таблица 2 Результаты испытания удельной поверхности известняка

Для выявления возможности получения высококачественного минерального продукта из отходов дробления карбонатных пород был проведен трехфакторный идвухуровневыйэксперимент.

Факторами в данном опыте являлись:

–температура обжига;

–время обжига;

–удельная поверхность обжигаемого материала.

Для проведения данного эксперимента понадобилось 8 образцов, обжигаемых при температуре 950 и 1050 °С, продолжительность нахождения в печи 60 и 100 мин; образцы имели удельную поверхность 2800 и 4200 см2/г.

Результаты испытаний сведены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты эксперимента

elib.pstu.ru

Согласно полученным аналитическим данным можно сделать вывод, что при правильном подборе режима теплообработки сырья можно получать магнезиальную и доломитовую известь 1-го и 2-го сорта.

При использовании данного сырья появится возможность не только получать качественную известь, но и повысить техникоэкономические показатели продукта, а также утилизировать отходы горнодобывающей промышленности, что, в свою очередь, поможет улучшить экологическую обстановку региона.

68

elib.pstu.ru

Ст. преподаватель Г.В. Ильиных

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ИССЛЕДОВАНИЯМ СОСТАВА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Определение морфологического состава коммунальных отходов – задача достаточно специфическая, что обусловлено несколькими причинами:

– гетерогенностью коммунальных отходов по сравнению

спрочими видами отходов – в составе коммунальных отходов можно обнаружить почти все, что когда-либо производилось и потреблялось, в то время как для большинства производственных отходов состав остается более или менее постоянным;

–сложной взаимосвязью между потребляемыми продуктами и получаемыми отходами: если для большинства производственных отходов их состав можно предсказать исходя из состава сырья и технологических параметров процесса, то даже для укрупненной оценки состава коммунальных отходов потребуется анализ всего рынка потребляемой продукции с учетом импорта и экспорта, длительностииспользованияотдельных предметов ит.п.

В связи с этим для определения морфологического и химического состава коммунальных отходов используется несколько подходов [1–3]:

–анализ рынка продуктов – определение состава отходов

сиспользованием анализа материальных потоков на основании сведений о производстве и потреблении отдельных продуктов и товаров и их жизненного цикла;

–прямой анализ отходов – непосредственные исследования состава отходов путем их разделения на отдельные компоненты;

–анализ продуктов обработки отходов – определение содержания отдельных компонентов отходов и химических элементов с использованием анализа материальных потоков на ос-

69

elib.pstu.ru

новании данных о составе и количестве продуктов обработки отходов; например, зная производительность мусоросжигательного завода, расход отходящих газов и удельное образование золы и шлака, выполнив определение содержания ртути в них, можно рассчитать ее содержание в исходных отходах.

Сравнительный анализ данных подходов к определению состава отходов приведен в таблице.

Сравнительный анализ подходов к определению состава отходов

elib.pstu.ru