Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Производство строительных материалов (экологические аспекты). Учебное пособие
.pdf
производства сборного железобетона характеризуется неравномерностью:
примерно 64 % всех мощностей отрасли сосредоточено в центре и на
северозападе Европейской части РФ, несмотря на то,что в этих районах
выполнялось лишь около 45 % общего объема строительно-монтажных работ в
стране. В то же время наблюдается отставание развития мощностей по
производству сборного железобетона в Западной Сибири, Дальневосточном и
некоторых других регионах, где высоки темпы роста строительства и куда
ежегодно ввозится до 15-18% . потребляемого количества сборного
железобетона.
Такая неравномерность размещения предприятий сборного железобетона
не только ухудшает условия обеспечивания строек конструкциями, повышает
стоимость строительства, создает дополнительную нагрузку на
железнодорожный транспорт, но и приводит к истощению ресурсов нерудных
материалов вблизи промышленных центров, создает в этих районах
экологически неблагоприятные условия, например, приводит к уничтожению
ресурсов землепользования.
Снижение объемов природопользования в промышленности
строительных деталей и железобетонных конструкций может быть достигнуто
через создание новых, менее материалоемких технологий или использование
вторичных ресурсов и отходов производства.
Ежегодно ПСМ потребляет около 45 млн.т вторичных ресурсов,
используя отходы других производств (гранулированные доменные шлаки,
золошлаковые отходы ТЭС и др.), однако этого недостаточно.
Одним из примеров утилизации вторичных ресурсов является
использование граншлаков вместо песка в бетонах и растворах при
изготовлении вяжущих веществ: шлакопортландцемента, известковошлакового, гипсо-шлакового, шлакового цементов. Многие цементные заводы
специально построены рядом с металлургическими. На каждой тонне
шлакопортландцемента экономится до 40 % топлива, что в целом снижает его
расход более чем на 3 млн.т в год.
32
Большой эффект может дать широкое использование зол ТЭС в
производстве строительных материалов. Но в настоящее время из-за
неподготовленности тепловых электростанций к отправке зол потребителям
используется только 3 млн.т зол в год. Практика показывает, что только
применение золы в производстве железобетонных изделий в промышленности
экономит около 25 кг цемента и 10-15 % заполнителей на 1 м3 изделия.
Ежегодно промышленность строительных материалов потребляет свыше
62 млн.т условного топлива и 42 млрд.квт-ч электроэнергии. Доля затрат на
топливо, тепловую и электрическую энергию в общих затратах на производство
строительных материалов составляет 14,5 %. В промышленности производства
строительных деталей и железобетонных конструкций потребление топлива и
энергии существенно меньше, чем в целом по отрасли и составляет примерно
4,5-5,0 % общей суммы затрат на производства, или 8 % материальных затрат.
Необходимость дальнейшего усиления режима экономии материальных и
топливно-энергетических ресурсов обусловлена следующими особенностями
современного развития строительной индустрии:
- большой удельный вес сырья, материалов, топлива и энергии в общей
стоимости продукции промышленного производства (72,3 %);
- гигантские масштабы современного производства, при которых
экономия даже 1 % материальных и топливно-энергетических ресурсов
приводит к значительному экономическому эффекту;
- истощение месторождений сырья и топлива в центральных районах и
удорожание их добычи.
Еще большую значимость имеет экологический эффект рационального
природопользования, обеспечивающий:
- повышение экономической эффективности строительного производства;
- экономию природных ресурсов и сохранение окружающей среды;
- уничтожение экологически вредных отходов различных производств
путем их утилизации.
Затраты на проведение мероприятий по экономии материальных ресурсов
33
в несколько раз меньше, чем затраты на их производство. Так, затраты на 1 т
вновь выплавляемого чугуна в 10 раз больше, чем затраты на плавку 1 т
черного металлолома. Затраты на проведение мероприятий по экономии
топлива в 2-3 раза ниже затрат на его добычу и транспортировку к местам
потребления.
Поэтому все большую актуальность приобретает комплексное
использование природных и материальных ресурсов, максимальное устранение
потерь и нерациональных расходов, широкое вовлечение в хозяйственный
оборот вторичных ресурсов, а также попутных продуктов.
Экономия и рациональное использование сырьевых и топливноэнергетических ресурсов в строительной индустрии могут быть обеспечены за
счет ряда факторов, которые можно условно объединить в следующие три
группы.
1. Технологические факторы: совершенствование технологических
процессов; применение новых экономичных материалов; внедрение новых
методов обработки деталей; широкое применение в производстве
ресурсосберегающей техники, внедрение безотходной и малоотходной
технологии; повышение качества, надежности и долговечности продукции;
применение рационального расхода материала; устранение потерь при добыче,
переработке, транспортировке, хранении.
2. Конструктивные факторы: совершенствование проектноконструкторских решений и методов расчета; снижение массы конструкций,
деталей и изделий; совершенствование объемно-планировочных и
конструктивных решений зданий и сооружений в строительстве; повышение
технических требований к испытанию и сдаче продукции.
3. Организационно-экономические факторы: полное и комплексное
использование сырьевых ресурсов; внедрение научно обоснованных норм
расхода сырья, материалов, топлива, энергии; утилизация и использование всех
отходов сырья и материалов; максимальное использование вторичных
тепловых ресурсов; многократное использование тары, вспомогательных
34
материалов, деталей; улучшение стимулирования за экономию материальных
ресурсов.
2.2. Источники загрязнения биосферы предприятиями строительной
индустрии
Попадающие в биосферу промышленные загрязнения классифицируют на
механические, химические, физические и биологические. К механическим
загрязнениям относятся разнообразные вещества, попадающие в биосферу в
виде инертной массы (запыление атмосферы, твердые частицы в воде и почве).
Химические загрязнения - это такие отходы и выбросы производства,
которые, попадая в атмосферу и гидросферу, вступают во взаимодействие с
окружающей средой и в результате или нейтрализуются, или образуют еще
более токсичные соединения.
Физические загрязнения - это все виды выбрасываемой в природную
среду энергии (тепловая, световая, вибрация, шум, инфра-звук, ультразвук,
электромагнитные, ионизирующие излучения).
Биологические загрязнения вызываются микроорганизмами,
внесенными в окружающую среду при участии человека и наносящими этой
среде или самому человеку вред.
В выбросах предприятий промышленности строительных материалов
содержатся в основном механические, химические и физические загрязнители.
Строительная индустрия является одной из наиболее интенсивно
развивающихся сфер материального производства. Наша страна занимает одно
из первых мест в мире по производству цемента, стекла, сборного
железобетона, асбеста, стеновых материалов и другой важнейшей продукции.
Масштабы производства, применение все более современного мощного
оборудования приводят к загрязнению биосферы (прежде всего атмосферы и
литосферы).
35
Основные схемы производств ряда строительных материалов включают в
себя добычу, доставку, измельчение (дробление, помол), рассев сырья,
перемешивание основного сырья с добавками, водой, прессование, сушку,
обжиг.
Для этих схем характерно использование ленточных конвейеров большой
протяженности и других транспортных устройств, перемешивающих
материалы различной степени измельчения, влажности и температуры. При
этом почти на всех этапах производства выделяется пыль, особенно в большом
количестве при приемке сырья на складах, дроблении и помоле, обжиге
измельченного сырья, сортировке, транспортировании, погрузке
порошкообразных материалов.
Значительными загрязнителями атмосферного воздуха пылью, сажей,
сернистым газом и другими вредными веществами являются
асфальтобетонные, цементные, известковые, керамзитовые заводы,
предприятия по обработке нерудных материалов, комбинаты железобетонных
изделий. В свою очередь, источниками загрязнения биосферы на комбинатах
железобетонных изделий часто являются бетоносмесительные, формовочные,
арматурные цехи, цементные склады, склады нерудных материалов,
транспортные участки, котельные и т.д.
Почти все предприятия цементной промышленности самостоятельно
добывают и готовят для технологической переработки сырьевые материалы.
Ежегодно на карьерах заводов промышленности выполняются горные работы,
как правило, открытым способом в объеме 350 млн. м3. Например, в 2007 году
для производства цемента было добыто 178,7 млн.т карбонатных пород, 31,1
млн.т глинистых пород, 7,2 млн.т минерального сырья для гидравлических
добавок. Эксплуатация месторождений цементного сырья имеет определенные
особенности, вызывающие негативные экологические последствия. В первую
очередь это относится к открытому способу разработки карьеров, приводящему
к уничтожению высокопродуктивнных сельскохозяйственных угодий на кровле
известняковых и глинистых пород, созданию временных внешних отвалов,
36
увеличению глубины карьерного поля, необходимости строительства новых
карьеров для рекультивации старых, усложнению гидрогеологических условий
добычи сырья, постоянному увеличению дальности транспортировки сырья с
изменением фронта добычи.
При отсутствии природоохранных мер открытые горные работы
загрязняют воздушный бассейн в результате ведения буровых, взрывных,
экскаваторных и автотранспортных работ, загрязняют подземные воды
взрывчатыми и горючесмазочными материалами, нарушают структуру
поверхностного и почвенного слоев земли, гидрологический режим местности,
вызывают понижение водоносных горизонтов, Значительная часть карьеров
карбонатных пород уже достигла питьевых водоносных горизонтов
(«Воскресенскцемент», «Брянскцемент», «Вольскцемент», Яшкинский и
Сухоложский комбинаты, Белгородский, Чернореченский, Невьянский,
Коркинский, Магнитогорский, Горнозаводской, Себряковский заводы). При
добыче и транспортировке указанных пород происходят существенные
производственные потери, загрязняющие биосферу. Например, для
карбонатных пород они составляют ежегодно 5,1 млн.т.
Аналогичное негативное влияние на природу оказывают также карьеры,
поставляющие щебень, песок, гравий. В среднем по всем карьерам нерудных
строительных материалов для получения 1 м3 нерудных строительных
материалов снимается 0,8 м3 вскрышных пород и добывается 4,3 м3 горной
массы. Только на стройки г.Москвы ежегодно поставляется более 20 млн.м3
щебня, песка и гравия.
Воздушный бассейн в наибольшей степени загрязняется цементными
заводами. В промьпцленности строительных материалов на долю цементного
производства приходится 2/3 выбросов загрязняющих твердых веществ и 44% газообразных. Выброс пыли в атмосферу сверх установленных предельно
допустимых норм составляет свыше 1,5 млн.т в год, углекислого газа около 50
млн.т в год (только за счет декарбонизации СаСО3). Источниками
пылевыделения служат помольные и печные агрегаты, сушильные и
37
дробильные установки, узлы пересыпок и сброса мелкодисперсных сырьевых
материалов и готового продукта при его транспортировании.
На предприятиях сборного железобетона приземные концентрации пыли
в 4-26 раз превышают нормативные показатели ПДК, причем наибольшее
загрязнение атмосферы пылью происходит в периоды кратковременных
выбросов, например при разгрузке щебня из вагонов. Концентрация пыли в это
время достигает 12-15 %, а доля в общем загрязнении атмосферы составляет от
40 до 94 %. После прекращения кратковременных выбросов концентрация
пыли на границе санитарно-защитной зоны снижается до 2,4-4,8 ПДК.
Значительное(от 20 до 95 %) загрязнение атмосферы на заводах ЖБИ
происходит также при разгрузке цемента из железнодорожных вагонов
самотеком. Около 12-35 % загрязнения атмосферы создают бункеры цемента и
8-24 % силосы вяжущего.
Характеристика пыли предприятий строительной индустрии приведена в
табл.2.1; 2.2, 2.3.
38
Таблица 2. 1. Характеристика пыли предприятий стройиндустрии
Наименование пыли и место ее образования
Плотность пыли,
кг/м
3
1 Размер частиц, мкм
Суммарная масса частиц, %
1.1 Известняк
— помол в шахтной мельнице
2706
25
2
2,5
1,5 4 3
6,3 7 10
14
16
28
25
50
40
80
— обжиг в извест-няковой печи
2700
29
-
4
1,5
6,3
3,1
10
7,5
16
18
25
41
40
72
-
— сушка в су-шильном барабане
2900
2,9
2,07
1 8 1,6
21
2,5
42 2 70
6,3
86
10
96
-
Смесь известия, шлака и колосни-ковой
пыли
2800
4,5
-
1,6 6 2,5
17,5
4
42
6,3
80
10
99,5
-
-
Доломит — обжиг во вращающейся печи
2960
25
-
2,5 5 4
8
6,3
11
10
20
16
31
25
50
40
74
Клинкер — обжиг во вращающейся печи
2750
2,8
2,3
1
13
1,6
26
2,5
45 4 65
6,3
82
10
93
-
Пыль асфальто-бетонного завода — сушка
продукта в барабане
2600
20
-
1,6
2,3
2,5 4 4
7,5
6,3
12,4
10
23
16
38
25
64
Цинк — оцинко-вывание закладных деталей
на домостроительном комбинате
6600
16,5
3,3
2,5 7 4
12,5
6,3
21
10
34
16
49
25
64
40
81
Доменный шлак — сушка в
барабане цементного цеха
2910
17,5
3,5
1,6 4 2,5 8 4
14
6,3
22
10
35
16
47
25
60
39
Таблица 2.2 Характеристика пыли, образующейся при работе оборудования
Источник пылеообразования
Содержание частиц пыли, %,при
размерах,
мкм
Плотность пыли, кг/мз
Угол естест-
венного откоса
град.
5
5-10
11-20
20
истинная
средняя
(насып-ная)
Щековая дробилка для известняка
12,4
21,4
21,8
44,8
2700-2900
-
31-35
Вращающиеся печи:
— мокрого
способа производства
20-36
15-20
18-33
18-30
2780-2820
400-890
39-50
— сухого способа производства
51-75
18-36
3027
2-7
2640-2840
420-610
45-51
Колосниковый охладитель
2-5
4-8
10-15
72-84
4200-3470
-
35-41
Мельницы:
— цементные
5-28
6-35
16-47
20-54
2920-3140
500-1300
40-52
— сырьевые (сухой помол)
38
24
10
28
2570-2670
580-880
44-46
Сушильные барабаны (для глины)
7-34
5-20
24-27
19-64
2670
790
37
40
Таблица 2.3 Температура и запыленность отходящих газов аспирационного
Источник пылеобразования
Температура,
0
С
Запыленность,
г/м3 1 2
3
Дробилка щековая (при влажности 4-5%)
-
7-10
Дробилка молотковая
-
до 50
Вращающиеся печи:
— мокрого способа
— сухого способа с циклонными теплообменниками
до 180
до 360
до 20
до 50
Цементные мельницы (на выходе):
— с центральной разгрузкой
— с периферийной разгрузкой
— работающие в замкнутом цикле
до 130
до 130
до 130
до 400
до 900
до 400
Сырьевые мельницы сухого помола:
— с воздушно-проходным сепаратором
— с центральным сепаратором
до 120
до 120
до 900
до 600
Сушильные барабаны
до 150
до 60
Колосниковый охладитель
до 200
до 15
Узлы перегрузки с конвейера на конвейер
-
5-7
Узлы выгрузки клинкера из охладителя на пластинчатый
транспортер и с транспортера в силос
до 120
до 15
Цементные силосы с загрузкой цемента
пневмотранспортером
до 80
до 25
воздуха
На предприятиях строительной индустрии находит самое разнообразное
применение вода. Она расходуется на приготовление масс для формования,
растворения и разжижения сырья, гидромеханизированную добычу сырьевых
материалов, охлаждение оборудования и маслосистем, шлифовку, полировку,
промывку изделий, а также на нужды котельных, пылеподавление, уборку
помещений и территории и т.д. Из всего объема воды, потребляемого этой
промышленностью, 28 % расходуется на технологические процессы,
связанные с изготовление продукции, 13,6 % — на охлаждение
оборудования, 42 % — на промывку оборудования и обогащение сырья и
16,4% — на прочие нужды. Объемы водопотребления и водоотведения для
предприятий промышленности строительных материалов приведены в
табл.2.4.
Таблица 2.4 Потребление воды в промышленности строительных материалов
по годам.
41
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]