Дәріс №11 Химиялық өндірістердің және олардың өнімдерінің қоршаған ортаға әсері. Қоршаған ортаны қорғау технологиясы. Радиоактивті қалдықтар деп
жүктеу/скачать 98 Kb.
|
лекция 11
| Тұтыну қалдықтарына пайдалану кезінде тозған, өздерінің тұтыну қасиетін жойған бұйымдар мен материалдар жатады. Өндірісте олар шығынға шығарылады, ал тұрмыста тасталынады.
Өндіріс және тұтыну қалдықтары пайдаға асырылатын және пайдаға асырылмайтын болып екіге бөлінеді. Пайдаға асырылатындарға - өңдейтін технология болғанына байланысты өнеркәсіптің өзінде немесе халық шаруашылығының басқа салаларында шикізат, шығарылатын өнімге қосымша зат, отын, жем, тыңайтқыш ретінде пайдаланылатын қалдықтар жатады. Пайдаға асырылмайтын қалдықтарға өңдеу жүргізітін технологияның болмағанына және алынған өнімдерге тұтынушының жоқтығына байланысты немесе экономикалық тұрғыда қолдануға жарамайтын қалдықтар жатады. Қалдықтардың қоршаған ортаға әсері олардың сапалық және сандық құрамына байланысты. Қалдықтардың химиялық құрамы әртүрлі, себебі олар әр түрлі физикалық-химиялық қасиеттері бар қүрделі заттардың қоспасынан тұрады. Қоршаған ортаға және адам денсаулығына өте қауіпті қалдықтарға шамамен 600-дей заттар мен қосылыстар жатады, Оларға: пестицидтер және олардың құрамына кіретін химия өндірістерінің қалдықтары; радиоактивтік қалдықтар; сынап және оның қосылыстары, сынапты термометрлер; мышьяк және оның қосылыстары, құрамында мышьягы бар металлургиялық өндіріс және жылу электр станцияларының қалдықтары; қорғасынның қосылыстары, олар көбінесе мұнай өңдейтін және бояу өндіретін кәсіпорындардың қалдықтарында болады. Қолданылмаған медикаменттер, улы химикаттар, бояулар, лактар, коорозияға қарсы қолданылатын заттар, синтетикалық желімдер, косметикалық заттар; Тұрмыстық химия құралдарының қалдықтары жатады. Егерде өндіріс қалдықтары кейбір зиянды заттардың табиғи ортаға өтуіне себебін тигізетін болса, онда олардың осындай қабілеті артқан сайын қоршаған ортаға қатысты қауіптілігі де жоғарылап отырады. Құрамында адамның денсаулығына өте зиянды әсер ететін, сондай-ақ қоршаған ортаға қауіп туғызатын улылық қасиеті бар заттардан тұратын қалдықтарды улы қалдықтар деп атайды. Қолданғанда немесе жанама түрде ағзаның өмір тіршілігін бұзатын заттардың қасиетін улылық немесе уыттылық дейді. Уытты қалдықтардың негізгі көздеріне өнеркәсіп, ауыл-шаруашылығы т.б. кәсіпорындар мен шеберханалар жатады. Өндіріс қалдықтарының қауіптілік класы заттардың улылығын негізге ала отырып есептеу арқылы анықталады.Әр заттың улылық индексін (Кі) анықтау үшін оның топырақтағы ШРК негіге алынып, келесі формуламен есептелінеді: Кі = ШРКі /S + С3 мұндағы, ШРКі – қалдықтың құрамындағы і-затының топырақтағы шекті рауалы концентрациясы, S –і-затының суда ерігіштігін сипаттайтын өлшемсіз коэффициент ( ерігіштік шамасын 100%-ке бөлу арқылы табады), С3. Қалдықтарды улылығына байланысты келесі кластарға жіктейді: I – айрықша қауіпті II –жоғары қауіпті III –орташа қауіпті IV – аз қауіпті. Қалдықтарды зиянсыздандыруда 4 әдіс қолданылады: термиялық химиялық жолмен нейтралдау биологиялық жолмен нейтралдау көму Термиялық жолмен ыдырату қатты тұрмыстық қалдықтарды залалсыздандырудың тез және радикалды әдістерінің бірі болып табылады. Термиялық залалсыздандыру әдістеріне қоқысты өртеу мен пиролиз жатады. Қазіргі уақытта әртүрлі жылу физикалық қасиеті бар қалдықтарды жағуға арналған арнайы қондырғылар жасалынған. Кейбір өнеркәсіптерде жағу процесі қазандықтың күш беретін қондырғыларында жүргізіледі. Жағу алдында өңдеу арқылы қалдықтарды көп жылу шығаратын қасиет беріп жанғыш затқа айналдырады, жанғыш қалдықтардың бәрі жағылады. Қалдықтарды жағуды 1000-1200 0С жүргізген тиімді, себебі бұл жағдайда атмосфераға бөлінетін шығарындылардың мөлшері аз болады. Бірқатар елдерде қалдықтарды жағуға температураны ұстай алатын цементтік пештер қолданылады. Мұндай пештерде химиялық тазартуда пайдаланылған өнеркәсіп ерітінділері, баспа бояулары, бояу сұйылтқыштары, қолданылған майлар және органикалық қалдықтар жағылады. Алайда, қоқыс өртеу кезінде атмосфералық ауаны, топырақ пен суды ластайтын шлак, күл және түтінді газдар пайда болады. Орташа алғанда, 1 тонна қалдықты өртеген кезде, 300 кг шлак және 6000 м3 түтінді газ түзіледі. Шлактың құрамында әдеттегі минералды компоненттермен қатар, ауыр металдар мен диоксиндер де кездеседі. Тазарту әдістеріне қарамастан, қоқыс өртегіш зауыттар шығаратын түтінді газдардың құрамында азот, күкірт, көміртек оксидтері, фторлы сутек және өте қауіпті заттар – диоксиндер мен дибензофурандар болады. Сондықтан да, күлді, уытты өндірістік қалдықтар сияқты арнайы полигондарда жинақтау және ауаға қауіпті өнімдердің түсуінің алдын алатын түтінді газдарды барынша күрделі тазарту қажеттілігі туындайды. Термиялық залалсыздандырудың көбірек келешегі бар және экологиялық тұрғыдан таза әдісі пиролиз – органикалық заттарды оттексіз ортада, химиялық реагенттер қоспай, жоғары 1200-1640ºС дейін жететін температурада ыдырату. Пиролиз үрдісінде жанғыш газдар, мұнай тәрізді майлар және жанбайтын шлактар түзіледі. Үрдіс жабық аппараттың ішінде жүреді, сондықтан атмосфераға зиянды заттар аз бөлінеді, ал шлактар инертті болғандықтан, оларды жол құрылысында немесе құрылыс материалдарын өндіруде пайдалануға болады. Пиролиз барысында пластмасса, резеңке сияқты проблемалы қалдықтар да ыдырайды. Қазіргі кезде қалдықтың бір түрін екінші түрге айналдырып зиянсыздандыру әдісі кеңінен қолданылады. Әдетте улы емес жанбайтын қалдықтар ашық жерде сақталынады немесе көміледі. Өте улы қалдықтарды, әсіресе құрамында мышьяк пен кадмий бар қалдықтарды зиянсыздандырады және көмеді.Мысалы, АҚШ –та мышьягы бар қалдықтарды цементпен араластырып, су өткізбейтін жыныстарда орналасқан арнайы полигондарда көмеді. Полигондар - бұл кәдеге асыруға жарамайтын өнеркәсіп қалдықтарын зиянсыздандыру мен көмуге бағытталған арнайы табиғат қорғау құрылыстары. Шымкент қорғасын зауытынан шығатын кальций арсенаты өндірістің өз аймағында темірбетон шұңқырларды сақталады. Қатты және өте улы сұйық қалдықтарды зиянсыздандыруда – биологиялық технология кеңінен қолданылады. Биологиялық технологияда адамға пайдалы өнімдерді алуға және қоршаған ортаны тазалауға тірі ағзалар мен биологиялық процестер қолданылады. Микробиологиялық ағзалар органикалық заттарды тіршілік қажетіне пайдаланады, оларды зиянсыз түрге немесе пайдалы өнімдерге айналдырады. Биотехнологияны пайдаланудың мысалы ретінде су ерітінділерін қолдануға негізделген рудалардан металдарды алудың гидрометаллургиялық әдісін қолдануды көрсетуге болады, оның бір түрі металдарды бактериялық-химиялық сілтісіздендіру болып табылады. Метанмен күресудің биотехнологиялық әдісі көмір қаттарында және сығылған кеңістіктерде метан қышқылдағыш бактериялармен араласу процесі болып саналады. Қатты қалдықтарды қайта өңдеу биотехнологиясы биогазды пайдаға асыруға және энергия тапшылығын төмендетуге, сондай-ақ, қоршаған ортаға антропогенді жүктемені азайтуға, соның ішінде негізгі әсердің құрамды бөліктерін азайтуға мүмкіндік береді. Энергетикалық мақсаттармен қалдықтарды жүзеге асыру биотехнологиясын жалпы шолу оларды анаэробтық бұзу болып табылады. Анаэробтық бұзу оттегінсіз ферментативтік кезеңдік микробтық процесті білдіреді, ол әр түрлі микроорганизмдер тобының көмегімен мезофильді жағдайларында іске асырылады. Бірақ биологиялық әдіс ұзақ уақытты қажет етеді. Тікелей қоршаған ортаны қорғауға бағытталған биотехнология әдістері соңғы уақытта қарқынды дамып келеді, оның негізгі бағыттарына мыналар жатады: - ақаба суларды биологиялық жолмен тазалау; - қатты қалдықтарды биологиялық әдістермен өңдеу (ақаба судың түбіне жиналатын ұсақ тозаңды тұнбаны пайдаға асыру, қатты тұрмыстық қалдықтарды өңдеу, қауіпті өнеркәсіп қалдықтарын зиянсыздандыру мен жою); - ауаны ароматты заттектерден биологиялық жолмен тазалау; - қоршаған ортадағы ксенобиотиктерді (тірі организмдерге жат химиялық заттектер) биодеградациялау; - органикалық химия қалдықтарымен және мұнаймен ластанған топырақты биологиялық жолмен рекультивациялау; - органикалық қалдықтарды және биомассаны пайдалану арқылы қалпына келетін энергиямен, шикізат көздерімен қамтамасыз ету (биогаз және екінші реттік отын түрлерін алу, органикалык тыңайткыштардың трансформациясы және т. б.); - аурулар мен ауыл шаруашылық мәдени дақылдарының зиян- кестерімен күресуге химиялық пестицидтерге альтернативті қауіпті емес нәтижелі биологиялық шараларды жасау. Улы қалдықтарды зиянсыздандыруда физикалық әдістер де қолданылады. Мысалы, әртүрлі сәуле түрлерімен күрделі молекулалардан тұратын органикалық сұйық қауіпті заттарды жай молекулалардан тұратын зиянсыз зат түріне айналдырады. Гетерогенді катализ газ тәрізді және сұйық қалдықтарды залалсыздандыру үшін қолданылады. Өндірістік қалдықтарды гетерогенді катализдеудің үш түрі болады. Термокаталитикалық тотықсыздандыруды құрамында аз жанғыш қоспасы бар газ тәрізді қалдықтарды өндегенде қолдануға болады. Катализаторлардағы тотықсыздандыру процессі газ құрамындағы жанғыш қоспалардың жану температурасынан төмен температурада өтеді. Қоспалардың табиғатына және катализаторда тотығу активтілігіне байланысты 250 - 400° С температурада және әртүрлі өлшемдегі қондырғыларда өтеді. Термокаталитикалық тотықсыздандыру залалсыздандыруды құрамында NOX – нитрозды газдары бар қоспаларды өңдеу үшін қолданылады. Профазалық каталитикалық тотықсыздандыруды ағынды сулардың органикалық қоспаларын бугазды қоспаға және ары қарай оттегімен тотықсыздандыруға қолданылады. жүктеу/скачать 98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|