Ж. З. Оразбаев, Т. Е. Ермеков, М. В. Долгов

Ш.А. Тулегенов - т.ғ.д., С. Сейфуллин атындағы Агротехникалық университеттің «Жылуэнергетика» кафедрасының профессоры;

Ю.Д. Обухов – т.ғ.к., Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті «Экология» кафедрасының профессоры.
И-88 ТҰТЫНУ ЖӘНЕ ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН КӘДЕГЕ ЖАРАТУ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ НЕГІЗДЕУ/ Ж.З. Оразбаев, Т.Е. Ермеков, М.В. Долгов/ Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ. Астана: 2013.-232-б.
ISBN 978-601-7400-99-6
Монографияда қатты-тұрмыстық және сұйық қалдықтарды өндіру және тұтыну технологиясын дайындау және зерттеу жобасының (ҚТСҚӨТТ) мақсаты престеу, нысан түзу, экструдирлеу және т.т. жолымен процестерді іске асыруды қамтамасыз ететін және қолдайтын қатты және сұйық қалдықтарды ұсақтау, ұнтақтау және химиялау процестерінің технологиялық, техникалық, климаттық, сындарлы, энергетикалық, физикалық-химиялық және химиялық негіздеу жолымен техникалық-экономикалық негіздеуді (ТЭН) дайындау баяндалған.

Монография экология бойынша маманданатын ғылыми қызметкерлер мен студенттерге, сондай-ақ, техникалық және экологиялық мамандықтар дайындайтын жоғары оқу орындарының стеденттеріне арналған.

Илл.44. Библ. 176.

УДК 628.4 (0758)

ББК 30.60 Я 73

Монография ретінде Ғылыми әдістемелік кеңеспен,

2012 жылғы 25 желтоқсандағы № 4 хаттама және Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Ғылыми кеңесімен, 2012 жылғы 27 желтоқсандағы № 4 хаттама ұсынылды.
ISBN 978-601-7400-99-6

Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ

Ж.З. Оразбаев, Т.Е. Ермеков, М.В. Долгов

КІРІСПЕ
«Қоғам-адам-қоршаған орта» жүйесінің өзара бірлесіп әрекет ету процесін таусылмайтын көлемдегі қалдық өндірушілер ретінде, ал тұтыну қалдықтарын мәңгілік қалатындар есебінде қарастырған дұрыс болады, өйткені жердегі шикізат қорлары аяқталуы мүмкін. Бұдан туындайтыны «Шикізат» қалдықтарымен қамтамасыз етушіліктің адамның тіршілігімен байланыстылығын атап өткен дұрыс.

«Қалдықтар» - көне ғасырдан бастап адамның қатысуын куәландыратын, адамның қызметі нәтижесінде туындайтын материалдар немесе заттар болып табылады.

ХХ ғасырдың басында академик В.И. Вернадский қалдықтар түзілуінің химиялық, физикалық және анатомиялық-морфологиялық принциптері туралы ережелерді тұжырымдаған болатын.

Соңғы жылдары біздің күнделікті тіршілігіміздің өнімі болып табылатын қалдықтарды кәдеге жарату күрделі экологиялық мәселелердің біріне айналып отыр.

Өркениеттің дамуына қарай қоршаған ортаға шығарылатын қалдықтар көлемі де артып келеді. Заманауи қоғам жиі «жаппай қоқыс өндіретін, тұтынатын және шығаратын қоғам» деп аталып отыр, онда тұтыну кезекті тұтынуға алып келеді [1-3].

Еуропа, АҚШ, Жапония, Аустралия және басқа да елдерде қалдықтарды кәдеге жарату топырақтың қауіпті заттармен ластануы, қала полигондарының артуы нәтижесінде нақты және байыпты мәселеге айналған соң, қоршаған ортаның бұзылған балансын қалпына келтіруге, зиянды заттардың шығарындыларын алдын алу, қалдықтарды қайталама өңдеу немесе сұрыптау бойынша қызметтің дамуына ірі сомалар бөліне бастады.

Қалаларда ҚТҚ мен сұйық өнеркәсіп қалдықтарының барынша қарқынды жинақталуы жүріп жатыр және олар дұрыс емес және уақтылы жойылмаған және зарарсыздандырылмаған жағдайда қоршаған табиғи ортаны байыпты ластауы мүмкін.

Қазақстан аумағында 20 млрд. тоннадан астам жинақталған өнеркәсіптік және тұрмыстық, соның ішінде 6,7 млрд. тонна сұйық және уытты қалдықтарды өңдеу және сақтау өткір экологиялық мәселелердің біріне айналып отыр. Жыл сайын осы сан миллардтарға арта отырып, адамның денсаулығына тікелей төнетін қатерді арттырып отырғаны сөзсіз.

Ол қалдықтардың 95% ҚР табиғат қорғау және санитарлық заңнамасы талаптарына сәйкес келмейтін ашық қоқыстарға шығарылып қоймаланатындығымен түсіндіріледі. Оларды орналастыру мен жайластыру қоршаған ортаға әсер ету жобасын қолданбастан және оған баға берместен жүзеге асырылуда. ҚР қалдықтардың небары 5% ғана кәдеге жарату немесе жағуға ұшыратылуда.

Қоғам табиғи ортаның есебінен тұтынушыларды қанағаттандырудың қарқынын арттырып келеді, ал табиғаттың өзі қоғам үшін ресурстық және материалдық-кеңістіктік базис қызметін атқарады.

Өркениеттің бағыты ғаламдық ауқымда оның құлдырауына алып келді. Өндірістің дамуы мемлекеттің әлеуметтік-экономикалық дамуының ортаның сапасына тікелей өзара байланыста қарастырылу деңгейіне жетті. Мәселенің маңыздылығы, ең алдымен, антропогендік процестің кері салдарларын азайту қажеттілігінен тұрады.

Экологиялық мәселелер адамның тіршілік етуінің планетарлық стратегиялық мақсаты саласына өтті.

Табиғатты бағындыру тұжырымдамасы ғылыми-техникалық процесс пен шаруашылық қызметтің бұзатын сипатына алып келіп отыр [4-9].

Қазіргі уақытта ҚТҚ өңдеудің келешектегі бағыты ҚР 20 астам инновациялық патенттерін иемденген Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ ғалымдары ұсынған химиялық әдіс болып табылады.

Ұсынылған қатты-тұрмыстық және сұйық қалдықтарды өндіру және тұтыну технологиясын дайындау және зерттеу жобасының (ҚТСҚӨТТ) мақсаты престеу, нысан түзу, экструдирлеу және т.т. жолымен процестерді іске асыруды қамтамасыз ететін және қолдайтын қатты және сұйық қалдықтарды ұсақтау, ұнтақтау және химиялау процестерінің технологиялық, техникалық, климаттық, сындарлы, энергетикалық, физикалық-химиялық және химиялық негіздеу жолымен техникалық-экономикалық негіздеуді (ТЭН) дайындау болып табылады. Оның нәтижесі қатты тұрмыстық қалдықтарды операцияның барлық сатысында 10 мм көлемге дейін ұнтақтау технологиялық процестерінің өтімділігі болып табылады. Барлық морфологиялық шаруашылық қатты тұрмыстық қалдықтарды түпкілікті ұнтақтау нәтижесі кезінде талдайтын өлшеу құрылғысы ретінде қазіргі сериялық байыту жабдығы қабылданды [10-17].

Қырғыш конвейерлерде буып-түю және ашу жолымен ҚТҚ ірі компоненттерінен босату кезінде онымен біруақытта жуу мен кептірудің жүрудің нәтижесінде ол артық ылғалынан босатылады. Иістер мен газдарға қаныққан шаю сұйықтықтары (эмульгаторлар) миксерге беріледі, онда химиялау жүргізіліп, одан соң электр энергиясын алу үшін пайдаланылады.

Кептірілген ҚТҚ жинақ шағаққа түседі, ол ҚТҚ түзілу кезеңділігін «тегістейді», одан кейін олар үлеспен алдын ала ұнтақтауға түседі. Жүк электр магнитімен құрамында темірі бар материалдарды, қалдықтар және т.т. алу жүзеге асырылады. Одан кейін көлемі 80 мм дейінгі ҚТҚ алдын ала ұнтақтауға түседі, ол жерде 40 мм дейінгі көлемге ұнтақтау жүргізілген соң барып, қайталама ұнтақтау мен 10 мм көлемге дейінгі ұнтақтау жүргізіледі. Осымен тісті және пышақты ұнтақтау қондырғысының көмегімен жүзеге асырылатын ҚТҚ ұнтақтау операциясы аяқталады.
Бұдан әрі гальвано өндірісі шламы, ашыған шайыр, коксты химия фустылары, мұнай өнімдерінің қалдықтарын, лак, бояу, эмаль, шайыр, сондай-ақ машина жасау өнеркәсібі қалдықтары тәрізді химиялық қалдықтармен араластыру жолымен ҚТҚ өңдеудің химиялық әдісі басталады. Химиялық араластыру процестері келесі операциялармен жүзеге асырылады: жалпы миксерге ұнтақталған ҚТҚ және арнайы резервуарлардан алынған сұйық аралас химиялық қалдықтар, сондай-ақ барлық қатты және сұйық компоненттерін химиялық қосылысын алу мүмкіндігін береді.

Миксерде химиялық реакцияларды жеделдету үшін миксердегі ҚТҚ және химиялық қосылыстар компоненттерінің болуына қарай реттелетін және реверстелетін айналатын ромб тәрізді шнекті арнайы құрылым қарастырылған, онда қажеттілігіне қарай миксердегі химиялық процестерді бақылау және басқаруға қажет арнайы аспаптар орнатылатын болады. Қалдықтар өңделген соң қойыртпақ және газ түріндегі қоспалауыштан шахта кеніштерінің, металлургиялық зауыттардың, электр және жылу орталықтарының әртүрлі өндірістік қалдықтарын одан әрі ұнтақтау үшін тазарту жүйесіне жіберіледі.

Олар химиялық қоспа көмегімен келесі экструдирлеу, престеу және нысан түзу кезеңіне қойыртпақ түрінде дайындалады, оның барысында, мысалы, құмның, балшықтың, күлдің, құрылыстың ұнтақталған қалдықтарының және басқ. әртүрлі түс пен жалтырауына қол жеткізу үшін бояғыштармен байланыстырушы элементтерінің құрамын анықтау қажет. Қалдықтарды кәдеге жарату процесінің қауіпсіздігі мақсатында арнайы қауіпті, радиобелсенді, медициналық, жарылғыш заттарды, жанғыш сұйықтықтар мен топырақты, өздігінен жанатын заттарды, жанғыш газдарды, жануарлар өлекселерін, өнеркәсіп ағындарын, шайған сулар мен басқ. қолдануға рұқсат берілмейді.

Экструдирлеу, престеу және нысан түзу процестері шығарылатын өнімнің, бұйым мен материалдарға тәуелді түрде химиялық қоспа мен байланыстырушы элементтердің арасалмағын анықтау үшін қажет қазіргі технологиялық жабдық базасында жүргізіледі. Мысалы, тақтай, баған, темір жолдың қар ұстайтын шарбақтары тәрізді материалдарды шығару үшін: химиялық қоспалар- 10%, құм - 30%, күл - 8%, батпақ - 5%, бояғыштар - 5% қажет, ал қалған 42% миксер-араластырғыштағы химиялық қойыртпақты құрайды.

Инвестициялық жобалар ретінде тамақ қалдықтарын, істен шыққан тұрмыстық және электрондық техника, істен шыққан батареялар, телефон және фотоаппараттардың аккумуляторларын өңдеу технологиясы анықталатын болады. Экономиканың әртүрлі салаларында, қатты тұрмыстық және сұйық қалдықтарды кәдеге жарату (ҚТЖСӨҚКЖ) зауыттарының технологиялық желісі көмегімен жүзеге асырылатын химиялық өндірістің минералдық қалдықтарын кешенді экологиялық қауіпсіз өңдеу технологиясын пайдалану үшін жаңа материалдар ала отырып фосфор өнеркәсібі қалдықтарынан жаңа материалдар алу технологиясын дайындау.

Әртүрлі полимерлік автомобиль шиналарын кесу жолымен, ақпараттық технология қалдықтарын миксердегі химиялық қосылыстар үшін 1-3 мм көлемге дейін ұнтақтау мақсатында қалдықтарды өңдеу үшін арнайы қондырғының құрылымын дайындау, экологиялық таза материалдардың жаңа түрлеріне қол жеткізу мүмкіндігін береді.

Өндіріс пен тұтынудың әртүрлі қалдықтарын химиялық қосылыс кезінде пайдалану мақсатында қауіпті заттар мен уытты қалдықтарды бейтараптандыру әдістерін дайындау.

ҚТЖСӨҚКЖ зауытымен мұнай шламдарын кешенді өңдеу технологиясының қамтамасыз етілетіндігін, оның қоршаған ортаның ластануына жол бермейтіндігін атап кеткен дұрыс.

ҚТЖСӨҚКЖ зауыты елдің құрылыс саласының даму ерекшеліктерін есепке ала отырып, ірі тонналы қалдықтардан өнім алу технологиясын пайдалану мүмкіндігін береді.

Зертханалық зерттеулермен ҚТҚ және сұйық өнеркәсіп қалдықтарының химиялық қосылысының бір тоннасынан 20 м³ дейін әртүрлі газдар (метан, пропан және т.т.) алуға болатыны расталған, одан өз кезегінде ауысымда 100 мың киловатт электр энергиясын алуға болады.

Мұнай-газ өнеркәсібінің қалдықтарын кәдеге жаратудың бір желісінің инновациялық технологиялық жобасы өндіріс пен тұтыну қалдықтарының химиялық қосылысы кезінде пайдалану жолымен жаңа материалдар алуға, сондай-ақ қоршаған ортаны ластамастан шламды өңдеу мүмкіндігін береді.

Нәтижесінде ҚТҚ және өндірістің химиялық қалдықтары жолымен жаңа материалдар алынды, сондай-ақ қолдану талаптарын анықтау үшін олардың физикалық-механикалық қасиеттері қарастырылды. Сонымен қатар, «ТЖСҚКЖ» зауытымен жер атмосферасындағы «Парниктік әсер ету» көлемінің азаюы қамтамасыз етілуде.