Данная работа является типовым примеров выполнения домашнего задания по курсу "Ликвидация и переработка отходов".
В её основе лежит ранее подробно изучавшаяся проблема обработки и утилизации осадков сточных вод гальванического производства; центральное место занимает краткий обзор направлений утилизации шламов гальванических производств.
При проверке работа получила одобрительную оценку заместителя заведующего кафедрой Э9 Смирнова С.Г.



Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
Факультет «Энергомашиностроение»
Кафедра «Экология и промышленная безопасность»
Курс «Ликвидация и захоронение отходов»
Домашнее задание
на тему: «Утилизация осадков сточных вод гальванического производства»
Выполнила: студентка группы Э9-111
Воронова Д.С.
Проверил: Смирнов С.Г.
Москва, 2005

Введение

Проблема переработки и утилизации жидких (отработанные растворы) и твёрдых отходов (осадки), образующихся в процессе обезвреживания промстоков гальванических производств, приобретает в настоящее время большое значение. Неорганизованное складирование отходов гальванических производств приводит к повсеместному загрязнению гидросферы и земельных ресурсов токсичными веществами – ионами тяжелых металлов.

В дипломном проекте планируется рассмотреть систему водоочистки ГП «Московский завод полиметаллов». В настоящее время очистные сооружения данного предприятия находятся в стадии прохождения  государственной экологической экспертизы и ещё не введены в эксплуатацию. Согласно проекту, очищенная вода будет использоваться для хозяйственно-бытовых нужд предприятия, а полученный осадок планируется сдавать сторонним организациям для переработки. Обработка осадков сточных вод и их последующая утилизация или захоронение являются завершающими стадиями в системе очистки промстоков. Предположительно этот вопрос также будет рассмотрен в дипломном проекте.

Рассмотрим более подробно проблему утилизации осадков при очистки промстоков гальванических производств.

 

Общие вопросы обработки полученных осадков

Огромное количество образующихся при очистке сточных вод осадков требуют размещения. Его можно осуществлять по двум направлениям: утилизация и захоронение на специальных полигонах, что в настоящее время наиболее труднорешаемая задача. Складирование шламов гальванических производств на полигонах без предварительной обработки представляет угрозу окружающей среде, так как металлы могут вымываться талыми и ливневыми водами и поступать в водоёмы и водотоки, подземные воды, включаться в биосферные циклы.

Утилизация либо захоронение являются необходимыми стадиями после сушки осадков.

 Утилизация осадков стоков гальванических производств подразумевает под собой дальнейшее их использование и может развивается по двум направлениям:

- ликвидация шламов путем связывания цементом, асфальтом, стеклом, пластмассами и отвердения спеканием;

-  применение для приготовления керамических красок, пигментов огнеупорного материала, линолеума, красок и сплавов как искусственных заполнителей.

Большое внимание уделяется разработке способов использования отходов в производстве строительных и других материалов (Например, в Югославии и Германии гальванические шламы, содержащие гидроксиды тяжелых металлов, используются в качестве добавки в сырьевую массу для изготовления кирпича. Добавка шлама до 5% не оказывает токсического действия).

Ниже приведена таблица, в которой рассмотрены примеры основных направлений утилизации шламов гальванических производств:

Таблица 1. Направления утилизации шламов гальванических производств

№ п/п

Суть метода

Результат

Где применяется

Кем применяется

Особенности

 

Использование гальванических шламов, содержащих оксиды тяжелых металлов, в качестве добавки в сырьевую массу для изготовления кирпича

 

Строительная промышленность

Словакия, Словения

Добавка шлама до5 % не оказывает токсического воздействия и не влияет на прочность кирпича

2

Добавка шламы гальваностоков в количестве 3-10 % в массу при производстве керамического кирпича

 

Производство кирпича

Россия

Влияния на технологические и эксплуатационные свойства не оказывает

4

Изготовление черепицы с применением шламов гальваностоков

Улучшение свойств формовочной массы, сокращение времени сушки черепицы на 2-3 часа, сокращение времени обжига на 50-70%, расширение цветовой гаммы

 

Палемонский комбинат

Оптимальное количество шлама – 2% сухой массы; цвет обожжённой черепицы тёмно-красный без налётов

5

Использование железосодержащего осадка в производстве стеновых керамических изделий

Более раннее накопление жидкой фазы, интенсификация процессов спекания и вспучивания

 

 

Введение 3-6 % осадка при производстве изделий даёт возможность повысить предел прочности при сжатии до 40-60%

6

Изготовление керамзита с использованием осадка сточных вод (содержание 20-40 %)

 

Применение в строительстве

 

Экономический эффект, обусловленный сокращением расходов на добычу и транспортировку глины

7

Использование гальваношламов с большим содержанием гидроксида железадля получение гексаферрита бария

 

Изготовление строительной керамики, производство красителей- пигментов

 

Исследовано в МХТИ им. Д.И. Менделеева

8

Производство стеклохромзита

Наличие железа, хрома и никеля в шламе позволяет использовать его при производстве декоративно-облицовочного материала

 

 

 

9

Шламы, полученные при нейтрализации известковым молоком отработанных травильных растворов, использовались в качестве добавки в портланд-цементы как инертный наполнителей бетоносмечей и глинистых масс

 

Завод «Запорожсталь»

Украина

 

10

Изготовление асфальтобетона

 

 

 

До 30% шламов

11

Добавка шламов в кладочные растворы (1-15%)

 

Промышленность стройматериалов

 

После выдержки образца в воде отмечается высокая токсичность воды. При термообработке в течение 2-х часов (800°С) шламы оказались нетоксичными

12

Гидрометаллургический метод получения металлов путём

Суть метода: извлечение (выщелачивание) металлов из руд концентратов и отходов при их обработке водными растворами химических реагентов с последующим выделением из раствора металла или его хим. соединения

13

Пирометаллургический метод получения металлов из шламов

Суть метода: обезвоживание и сушка шламов, низкотемпературная восстановительная обработка с получением порошковых металлургических концентратов, их переплавка с получением чистых металлов и сплавов

 

Однако существуют обстоятельства, сдерживающие утилизацию:

-         осадки по качеству ниже, чем применяемое кондиционное сырье;

-         агрегатное состояние осадков после механического обезвоживания зачастую не отвечает требованиям, а оборудование, необходимое для соответствующей подготовки осадков к утилизации (сушилки, дробилки, прессы) на узлах обезвоживания отсутствует;

-         существует опасность ухудшения токсикологических характеристик продукции, выпускаемой с использованием осадков;

-         утилизация требует сложных технических решений;

предприятия, где получают осадки и где их можно утилизировать, ведомственно разобщены.

           

Анализируя методы утилизации гальваношламов с точки зрения экологических последствий, следует заметить, что ряд специалистов отдают предпочтение технологиям, в которых обязательным элементом является термическая обработка. Но следует иметь в виду, что при отжиге изделий может происходить значительный выброс летучих высокотоксичных цветных металлов и их соединений в окружающую вреду. Использование низкотемпературных технологий утилизации шламов введением их в бетонные и асфальтобетонные смеси для дорожных покрытий также не обеспечивает экологическую безопасность при эксплуатации. Таким образом, возможности прямой утилизации шламов в виде добавок в сырьевые смеси при массовом производстве строительных материалов ограничено, технологии же получения из гальваношламов красителей, гексаферрита бария, стеклокремнезита не получили широкого распространения из-за жестких требований к составу шламов, сложности процессов и относительно малой потребности в данных продуктах.

            Рассмотренные выше технологии предполагают безвозвратные потери невозобновляемых и дефицитных сырьевых ресурсов, запасы которых в недрах ограничены. Поэтому особого внимания заслуживают технологии, обеспечивающие извлечение из гальваношламов металлов или их соединений, пригодных для повторного использования (гидрометаллургический и пирометаллургический методы).

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

 

1.      Найденко В.В., Губанов Л.Н. Очистка и утилизация промстоков гальванического производства. - Н. Новгород: «ДЕКОМ», 1999 г.. 368с.

2.      Глинина Л.А., Миронов В.С. и др. «Использование гидроксидных осадков машиностроительных заводов в производстве строительной керамики». – М. 1995 г.

3.      Тимофеева С.С., Баранов А.Н. и др. Комплексная оценка технологий утилизации сточных вод гальванических производств//Химия и технология воды. 1991. Т.13, №1.