РЕФЕРАТ
Отчет 74стр., 2 ч., 15 табл., 91 источник
Пылевидные отходы, системы разделения, вихревой инерционный пылеуловитель со встречными закрученными потоками, полигоны, несанкционированные свалки, снижение антропогенного воздействия, аэродинамические аппараты разделения, скорость витания, сепарация.
Объект исследования: аэродинамические системы разделения пылевидных отходов.
Цель работы: снижение антропогенного воздействия за счет сокращения объема пылевидных отходов, поступающих на полигоны и несанкционированные свалки, посредством совершенствования системы разделения пылевидных отходов.
В процессе работы изучены литературные источники в рамках исследуемого направления и оценена экологическая ситуация на предприятиях по производству щебня Волгоградской области, проведены экспериментальные исследования скоростей витания отходов производства щебня, исследования дисперсного состава отходов производства щебня.
Методы исследования: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическая обработка экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно —промышленные исследования.
Актуальность проблемы.
Технологические процессы производства строительных материалов сопровождаются образованием значительного количества твердых отходов пылевидного состава, содержащих наряду с исходным сырьем и посторонние включения. Наличие большого количества примесей в пылевидных отходах препятствует их использованию в производстве, поэтому они направляются на полигоны и несанкционированные свалки, что ведет к негативному воздействию на окружающую среду. Такое положение с пылевидными отходами приводит не только к загрязнению окружающей среды – воздуха, воды, почвы, требующее дополнительных территорий на их захоронение и размещение, но и к расточительному расходованию в большинстве своём невозобновляемых минеральных ресурсов. Наличие пылевидных отходов – результат низкого уровня технологий, позволяющих подготовить их для использования в производстве. Например, при производстве щебня образуется большое количество твердых отходов пылевидного состава (отсевов), содержащие вместе со щебнем и глинистые частицы. Только в Волгоградской области уже накоплено 1,657 млн. т. и ежегодно образуется 159 тыс. т. отходов производства щебня. В таком количестве их не принимают на полигоны, поэтому отсевы щебня направляют в отвалы, в результате чего окружающая среда испытывает негативную нагрузку – происходит загрязнение окружающей среды из-за уноса глинистых частиц, образуются несанкционированные свалки. Например, в Волгоградской области общая площадь только стихийных свалок превышает 400 тыс. кв. метров. Использование отсевов, например, для строительства дорог ограничивается тем, что содержание глинистых частиц в них значительно превышает допустимое значение (3% по массе).
Проблема разделения пылевидных отходов важна не только для промышленности строительных материалов, но и для других производств, на которых образуются пылевидные отходы, содержащих исходное сырье и посторонние включения. Разделение пылевидных отходов позволяет, с одной стороны, снизить количество отходов, сократив тем самым, количество несанкционированных свалок, предотвратить вторичное загрязнение окружающей среды, а с другой стороны -обеспечить экономию минеральных природных ресурсов.
В настоящее время для разделения твердых частиц используются методы магнитной, акустической, электростатической, центробежной и гравитационной сепарации. Из всех известных методов наиболее перспективным представляется метод аэродинамического разделения, что объясняется тем, что он позволяет разделить пылевидные отходы с достаточной эффективностью, является экономичным и простым в аппаратурном оформлении.
Таким образом, является актуальным решение экологической проблемы снижения антропогенного воздействия на окружающую среду пылевидных отходов посредством совершенствования аэродинамической системы их разделения.
Цель работы. Снижение антропогенного воздействия за счет сокращения объема пылевидных отходов, поступающих на полигоны и несанкционированные свалки, посредством совершенствования системы разделения пылевидных отходов.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
– анализ загрязнения окружающей среды отходами, образующимися в технологическом процессе производства щебня;
– исследование дисперсного состава, основных свойств и токсичности пылевидных загрязнителей окружающей среды;
– теоретический расчет и экспериментальное определение скоростей витания исследуемых пылевидных отходов;
Основная идея работы состоит в сокращении объема пылевидных отходов, направляемых в отвалы и на полигоны и оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, путем повышения эффективности систем разделения при использовании закрученных потоков.
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическую обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно —промышленные исследования.
Анализ технологических процессов производства щебня как источника образования отходов и их воздействия на окружающую среду
Значительная часть современных технологических процессов связана с изготовлением, переработкой, транспортированием и применением порошкообразных материалов, и сопровождается образованием большого количества пылевидных отходов. Недостаточное внимание к воздействию на окружающую среду пылевидных отходов, которые к тому же содержат ценные компоненты, несовершенство или высокая стоимость существующих систем разделения пылевидных отходов приводит к тому, что количество последних увеличивается. Неиспользуемые отходы производства в значительных количествах накапливаются в отвалах, что приводит к негативному воздействию на окружающую среду.
На территории России в отвалах накоплено около 80 млрд. т. различных твердых отходов [34, 65 – 69, 75]. В связи с недостаточным количеством полигонов для складирования и захоронения промышленных отходов, широкое распространение получила практика размещения отходов в местах неорганизованного складирования (несанкционированные свалки), которые не отвечают действующим нормативам, представляя особую опасность для окружающей среды [17, 58, 70, 71]. Объемы размещения отходов на несанкционированных свалках, площади занятых под них земель постоянно растут, а, следовательно, растет и негативное воздействие на окружающую среду. Например, в Волгоградской области общая площадь только стихийных свалок превышает 400 тыс. кв. метров и складируется там более 100 тыс. т отходов [37]. А площадь санкционированных девяти полигонов промышленных отходов – около 210 га. Хранится на них приблизительно 50 млн. т. отходов и каждый год эта масса увеличивается еще на 2 млн. т. [37].
