Питтман, Александр

Питтман, Александр

Поскольку целлюлозно-бумажная промышленность является крупным потребителем природных ресурсов (т. е. древесины, воды и энергии), она может вносить основной вклад в проблемы загрязнения воды, воздуха и почвы и в последние годы стала объектом пристального внимания. Это беспокойство кажется оправданным, учитывая количество загрязняющих воду веществ, образующихся на тонну целлюлозы (например, 55 кг биологической потребности в кислороде, 70 кг взвешенных веществ и до 8 кг хлорорганических соединений) и количество целлюлозы, производимой в мире. в год (около 180 миллионов тонн в 1994 году). Кроме того, только около 35% использованной бумаги перерабатывается, а макулатура является основным источником твердых отходов во всем мире (около 150 миллионов из 500 миллионов тонн в год).

Исторически контроль загрязнения не учитывался при проектировании целлюлозно-бумажных комбинатов. Многие процессы, используемые в промышленности, были разработаны без особого внимания к минимизации объема сточных вод и концентрации загрязняющих веществ. С 1970-х годов технологии снижения загрязнения стали неотъемлемыми компонентами конструкции заводов в Европе, Северной Америке и других частях мира. Рисунок 1 иллюстрирует тенденции за период с 1980 по 1994 год на канадских целлюлозно-бумажных комбинатах в ответ на некоторые из этих экологических проблем: более широкое использование древесных отходов и перерабатываемой бумаги в качестве источников волокна; и снижение потребности в кислороде и хлорированных органических соединений в сточных водах.

Рисунок 1. Экологические показатели канадских целлюлозно-бумажных комбинатов с 1980 по 1994 год, показывающие использование древесных отходов и перерабатываемой бумаги в производстве, а также биологическую потребность в кислороде (БПК) и хлорорганические соединения (АОХ) в сточных водах.

ППИ140Ф1

В этой статье обсуждаются основные экологические проблемы, связанные с целлюлозно-бумажным производством, определяются источники загрязнения в процессе и кратко описываются технологии контроля, включая как внешнюю очистку, так и модификации на заводе. Вопросы, связанные с древесными отходами и фунгицидами против заболони, более подробно рассматриваются в главе Пиломатериалы.

Проблемы загрязнения воздуха

Выбросы в атмосферу окисленных соединений серы от целлюлозно-бумажных комбинатов нанесли ущерб растительности, а выбросы восстановленных соединений серы вызвали жалобы на запах «тухлых яиц». Исследования среди жителей сообществ целлюлозных заводов, в частности детей, показали респираторные эффекты, связанные с выбросами твердых частиц, а также раздражение слизистых оболочек и головную боль, которые, как считается, связаны с восстановленными соединениями серы. Что касается процессов варки целлюлозы, то химические методы, в частности варка сульфатной целлюлозы, в наибольшей степени могут вызвать проблемы с загрязнением воздуха.

Оксиды серы выбрасываются в наибольшем количестве при сульфитных операциях, особенно при использовании кальциевых или магниевых оснований. Основные источники включают выбросы варочных котлов периодического действия, испарители и приготовление щелока, при этом промывка, просеивание и регенерация дают меньшие объемы. Крафт-печи также являются источником диоксида серы, как и энергетические котлы, использующие в качестве топлива высокосернистый уголь или нефть.

Восстановленные соединения серы, в том числе сероводород, метилмеркаптан, диметилсульфид и диметилдисульфид, почти исключительно связаны с сульфатной варкой целлюлозы и придают этим заводам характерный запах. Основные источники включают печь-утилизатор, продувку варочного котла, предохранительные клапаны варочного котла и вентиляционные отверстия промывочных машин, хотя свой вклад могут также вносить испарители, плавильные ванны, гашение, печь для обжига извести и сточные воды. Некоторые предприятия по производству сульфита используют восстановительную среду в своих печах для регенерации и могут быть связаны с уменьшением запаха серы.

Сернистые газы, выбрасываемые котлом-утилизатором, лучше всего контролируются за счет сокращения выбросов в источнике. Средства контроля включают окисление черного щелока, снижение сульфидности щелока, котлы-утилизаторы со слабым запахом и правильную работу печи-утилизатора. Сернистые газы от продувки варочного котла, предохранительных клапанов варочного котла и испарения щелока можно собирать и сжигать, например, в печи для обжига извести. Дымовые газы можно собирать с помощью скрубберов.

Оксиды азота образуются как продукты высокотемпературного сгорания и могут образовываться на любой мельнице с котлом-утилизатором, энергетическим котлом или печью для обжига извести, в зависимости от условий эксплуатации. Образование оксидов азота можно контролировать, регулируя температуру, соотношение воздух-топливо и время пребывания в зоне сгорания. Другие газообразные соединения вносят незначительный вклад в загрязнение воздуха на заводе (например, угарный газ от неполного сгорания, хлороформ от отбеливания и летучие органические вещества от сброса варочных котлов и испарения щелока).

Твердые частицы образуются в основном в результате операций сжигания, хотя резервуары для растворения расплава также могут быть второстепенным источником. Более 50% частиц целлюлозного производства очень мелкие (менее 1 мкм в диаметре). Этот тонкий материал включает сульфат натрия (Na2SO4) и карбонат натрия (Na2CO3) из содорегенерационных печей, печей для обжига извести и плавильных емкостей, а также NaCl из побочных продуктов сжигания бревен, которые хранились в соленой воде. Выбросы печей для обжига извести содержат значительное количество крупных частиц из-за уноса солей кальция и сублимации соединений натрия. Крупные твердые частицы могут также включать летучую золу и органические продукты сгорания, особенно от энергетических котлов. Снижение концентрации твердых частиц может быть достигнуто за счет пропускания дымовых газов через электрофильтры или скрубберы. Недавние инновации в технологии энергетических котлов включают мусоросжигательные установки с псевдоожиженным слоем, которые сжигают при очень высоких температурах, что приводит к более эффективному преобразованию энергии и позволяет сжигать менее однородные древесные отходы.

Проблемы загрязнения воды

Загрязненные сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов могут вызывать гибель водных организмов, способствовать биоаккумуляции токсичных соединений в рыбе и ухудшать вкус питьевой воды ниже по течению. Сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности характеризуются физическими, химическими или биологическими характеристиками, наиболее важными из которых являются содержание твердых частиц, потребность в кислороде и токсичность.

Содержание твердых частиц в сточных водах обычно классифицируется на основе фракции взвешенных веществ (по сравнению с растворенными), фракции взвешенных твердых частиц, которые могут осаждаться, и фракций любого из них, которые являются летучими. Осаждаемая фракция является наиболее нежелательной, поскольку она может образовывать плотный слой ила вблизи точки сброса, который быстро истощает растворенный кислород в принимающей воде и способствует размножению анаэробных бактерий, которые выделяют метан и восстановленные газы серы. Хотя неосаждаемые твердые вещества обычно разбавляются принимающей водой и поэтому не представляют опасности, они могут переносить токсичные органические соединения в водные организмы. Взвешенные твердые частицы, сбрасываемые с целлюлозно-бумажных комбинатов, включают частицы коры, древесное волокно, песок, крупку из механических измельчителей целлюлозы, добавки для производства бумаги, остатки щелока, побочные продукты процессов очистки воды и микробные клетки от операций вторичной очистки.

Производные древесины, растворенные в варочных растворах, включая олигосахариды, простые сахара, низкомолекулярные производные лигнина, уксусную кислоту и солюбилизированные целлюлозные волокна, вносят основной вклад как в биологическую потребность в кислороде (БПК), так и в химическую потребность в кислороде (ХПК). Соединения, токсичные для водных организмов, включают хлорированные органические вещества (АОХ; от отбеливания, особенно крафт-целлюлозы); смоляные кислоты; ненасыщенные жирные кислоты; дитерпеновые спирты (особенно после окорки и варки целлюлозы); juvabiones (особенно при сульфитной и механической варке целлюлозы); продукты разложения лигнина (особенно при сульфитной варке); синтетические органические вещества, такие как слимициды, масла и смазки; и технологические химикаты, добавки для производства бумаги и окисленные металлы. Особую озабоченность вызывают хлорированные органические соединения, поскольку они крайне токсичны для морских организмов и могут накапливаться в организме. Эта группа соединений, включая полихлорированные дибензо-p-диоксины стали основным стимулом для сведения к минимуму использования хлора при отбеливании целлюлозы.

Количество и источники взвешенных веществ, потребность в кислороде и выбросы токсичных веществ зависят от процесса (таблица 1). Из-за солюбилизации древесных экстрактивных веществ с незначительным или нулевым химическим восстановлением и извлечением смоляной кислоты, как сульфитная, так и ХТММ варка образуют высокотоксичные стоки с высоким БПК. Фабрики Kraft исторически использовали больше хлора для отбеливания, и их сточные воды были более токсичными; однако стоки крафтовых заводов, которые устранили Cl2 при отбеливании и использовании вторичной обработки обычно проявляют небольшую острую токсичность, если таковая имеется, а подострая токсичность значительно снижается.

 

Таблица 1. Общее количество взвешенных твердых частиц и БПК в неочищенных (сырых) сточных водах различных процессов варки целлюлозы

Процесс производства целлюлозы

Общее количество взвешенных веществ (кг/т)

БПК (кг/т)

Грунтвуд

50-70

10-20

TMP

45-50

25-50

КТМП

50-55

40-95

Крафт, небеленый

20-25

15-30

Крафт, беленый

70-85

20-50

Сульфитный, малопродуктивный

30-90

40-125

Сульфит, высокопродуктивный

90-95

140-250

Обезжиривание, без ткани

175-180

10-80

Макулатура

110-115

5-15

 

Взвешенные твердые частицы стали меньшей проблемой, поскольку на большинстве заводов используется первичное осветление (например, гравитационное осаждение или флотация растворенным воздухом), при котором удаляется от 80 до 95% осаждаемых твердых частиц. Технологии вторичной очистки сточных вод, такие как аэрируемые лагуны, системы активного ила и биологическая фильтрация, используются для снижения БПК, ХПК и хлорированных органических веществ в сточных водах.

Внутризаводские модификации технологических процессов для снижения осаждаемых твердых частиц, БПК и токсичности включают сухую окорку и транспортировку бревен, улучшенное просеивание щепы для обеспечения равномерной варки, расширенную делигнификацию во время варки, изменения в операциях рекуперации химических веществ при разложении, альтернативные технологии отбеливания, высокоэффективную промывку целлюлозы, извлечение волокна из бурной воды и улучшенная локализация разливов. Тем не менее, технологические нарушения (особенно если они приводят к преднамеренному сливу щелоков) и эксплуатационные изменения (особенно использование невыдержанной древесины с более высоким процентом экстрактивных веществ) все еще могут вызывать периодические прорывы токсичности.

Относительно недавней стратегией контроля загрязнения, направленной на полное устранение загрязнения воды, является концепция «закрытой мельницы». Такие мельницы являются привлекательной альтернативой в местах, где нет крупных источников воды, которые могли бы действовать как технологические потоки или потоки, принимающие сточные воды. Закрытые системы были успешно внедрены на ХТММ и сульфитных мельницах на основе натрия. Что отличает закрытые мельницы, так это то, что жидкие стоки испаряются, а конденсат обрабатывается, фильтруется, а затем используется повторно. Другими особенностями закрытых мельниц являются закрытые просеивающие помещения, противоточная промывка на отбеливающем заводе и системы контроля соли. Хотя этот подход эффективен для сведения к минимуму загрязнения воды, пока неясно, как повлияет на воздействие на рабочих концентрация всех потоков загрязняющих веществ внутри завода. Коррозия является серьезной проблемой, с которой сталкиваются заводы, использующие закрытые системы, а концентрация бактерий и эндотоксинов увеличивается в оборотной технологической воде.

Обработка твердых тел

Состав твердых частиц (шламов), удаляемых из систем очистки жидких стоков, варьируется в зависимости от их источника. Твердые вещества после первичной обработки в основном состоят из целлюлозных волокон. Основным компонентом твердых частиц после вторичной обработки являются микробные клетки. Если на заводе используются хлорсодержащие отбеливатели, как первичные, так и вторичные твердые вещества могут также содержать хлорорганические соединения, что является важным фактором при определении степени необходимой обработки.

Перед захоронением шламы сгущаются в установках гравитационного осаждения и механически обезвоживаются на центрифугах, вакуум-фильтрах, ленточных или шнековых прессах. Шламы первичной обработки относительно легко обезвоживаются. Вторичные сладжи содержат большое количество внутриклеточной воды и существуют в матрице слизи; поэтому они требуют добавления химических флокулянтов. После достаточного обезвоживания шлам утилизируется в наземных целях (например, распределяется по пахотным или лесным землям, используется в качестве компоста или кондиционера почвы) или сжигается. Хотя сжигание является более дорогостоящим и может привести к проблемам загрязнения воздуха, оно может быть выгодным, поскольку оно может уничтожить или уменьшить количество токсичных материалов (например, хлорированных органических соединений), которые могут создать серьезные экологические проблемы, если они будут выщелачиваться в грунтовые воды в результате наземных применений. .

Твердые отходы могут образовываться при других операциях мельницы. Золу от энергетических котлов можно использовать в дорожном полотне, в качестве строительного материала и в качестве пылеподавителя. Отходы печей для обжига извести можно использовать для изменения кислотности почвы и улучшения химического состава почвы.

 

Назад

Образовательные учреждения несут ответственность за обеспечение того, чтобы их объекты и методы работы соответствовали законодательству в области охраны окружающей среды и общественного здравоохранения, а также соответствовали принятым стандартам заботы о своих сотрудниках, учащихся и окружающем сообществе. Учащиеся, как правило, не подпадают под действие законодательства о гигиене труда и технике безопасности, но образовательные учреждения должны проявлять усердие по отношению к своим учащимся, по крайней мере, в той же степени, что требуется законодательством, направленным на защиту работников. Кроме того, учебные заведения несут моральную ответственность за обучение своих студентов вопросам личной, общественной, профессиональной и экологической безопасности, которые касаются их самих и их деятельности.

Колледжи и университеты

Крупные учреждения, такие как кампусы колледжей и университетов, можно сравнить с крупными или малыми городами с точки зрения численности населения, географического района, типа необходимых базовых услуг и сложности выполняемых действий. В дополнение к опасностям для здоровья и безопасности, обнаруженным в таких учреждениях (описанных в главе Общественные и государственные услуги), существует широкий спектр других проблем, связанных с большим населением, живущим, работающим и учащимся в определенной области, которые необходимо решить.

Управление отходами в кампусе часто является сложной задачей. Экологическое законодательство во многих юрисдикциях требует строгого контроля за выбросами воды и газа при обучении, исследованиях и предоставлении услуг. В определенных ситуациях проблемы внешнего сообщества могут потребовать внимания по связям с общественностью.

Программы удаления химических и твердых отходов должны учитывать профессиональные, экологические и общественные проблемы здоровья. Большинство крупных учреждений имеют комплексные программы по обращению с самыми разнообразными отходами: токсичными химическими веществами, радиоизотопами, свинцом, асбестом, биомедицинскими отходами, а также мусором, влажным мусором и строительными материалами. Одной из проблем является координация программ обращения с отходами в кампусах из-за большого количества различных отделов, которые часто имеют плохую связь друг с другом.

Колледжи и университеты отличаются от промышленности количеством и типом производимых опасных отходов. Лаборатории кампуса, например, обычно производят небольшое количество различных опасных химических веществ. Методы обращения с опасными отходами могут включать нейтрализацию кислот и щелочей, мелкомасштабное восстановление растворителей путем перегонки и «лабораторную» упаковку, когда небольшие контейнеры с совместимыми опасными химическими веществами помещаются в бочки и разделяются опилками или другими упаковочными материалами для предотвращения поломки. Поскольку в кампусах может образовываться большое количество бумажных, стеклянных, металлических и пластиковых отходов, программы утилизации обычно могут быть реализованы как демонстрация общественной ответственности и как часть образовательной миссии.

Некоторые учреждения, расположенные в городских районах, могут в значительной степени полагаться на внешние ресурсы сообщества для предоставления основных услуг, таких как полиция, пожарная охрана и реагирование на чрезвычайные ситуации. Подавляющее большинство средних и крупных учебных заведений создают свои собственные службы общественной безопасности для обслуживания своих студенческих городков, часто работая в тесном сотрудничестве с внешними ресурсами. Во многих студенческих городках учебное заведение является крупнейшим работодателем, и, следовательно, можно ожидать, что оно обеспечит защиту населения, которое его поддерживает.

Колледжи и университеты больше не являются полностью удаленными или отделенными от сообществ, в которых они расположены. Образование стало более доступным для более широких слоев общества: женщин, студентов зрелого возраста и инвалидов. Сама природа учебных заведений подвергает их особому риску: уязвимое население, где ценится обмен идеями и различные мнения, но где концепция академической свободы не всегда может быть уравновешена профессиональной ответственностью. В последние годы образовательные учреждения сообщают о большем количестве актов насилия в отношении членов образовательного сообщества, исходящих из внешнего сообщества или вспыхивающих изнутри. Акты насилия, совершаемые в отношении отдельных членов образовательного сообщества, уже не являются чрезвычайно редкими событиями. Кампусы являются частыми местами демонстраций, крупных публичных собраний, политических и спортивных мероприятий, где необходимо учитывать общественную безопасность и контроль над массовыми беспорядками. Адекватность служб безопасности и общественной безопасности, а также планов и возможностей аварийного реагирования и аварийного восстановления необходимо постоянно оценивать и периодически обновлять для удовлетворения потребностей сообщества. Идентификация опасностей и контроль должны быть приняты во внимание для спортивных программ, экскурсий и различных спонсируемых развлекательных мероприятий. Служба неотложной медицинской помощи должна быть доступна даже для мероприятий за пределами кампуса. Личная безопасность лучше всего обеспечивается с помощью программ информирования об опасностях и образовательных программ.

Необходимо решать вопросы общественного здравоохранения, связанные с жизнью в кампусе, такие как борьба с инфекционными заболеваниями, санитария в местах общественного питания и жилых помещениях, обеспечение пресной водой, чистым воздухом и незагрязненной почвой. Необходимы программы инспекции, оценки и контроля. Обучение студентов в этом отношении обычно является обязанностью персонала службы поддержки студентов, но часто привлекаются специалисты по охране труда и технике безопасности. Просвещение в отношении заболеваний, передающихся половым путем, злоупотребления наркотиками и алкоголем, патогенов, передающихся через кровь, стресса и психических заболеваний, особенно важно в студенческом городке, где рискованное поведение может увеличить вероятность воздействия сопутствующих опасностей. Должны быть доступны медицинские и психологические услуги.

Начальные и средние школы

Начальные школы имеют многие из тех же экологических и медицинских проблем, что и колледжи и университеты, только в меньшем масштабе. Однако часто в школах и школьных округах нет эффективных программ управления отходами. Серьезной проблемой, с которой сталкиваются многие школы, является утилизация взрывоопасного эфира и пикриновой кислоты, которые в течение многих лет хранились в школьных лабораториях (National Research Council 1993). Попытки утилизировать эти материалы неквалифицированным персоналом в ряде случаев приводили к взрывам. Одна из проблем заключается в том, что в школьных округах может быть много школ, разделенных несколькими милями. Это может создать трудности в централизации программ обращения с опасными отходами, поскольку им приходится перевозить опасные отходы по дорогам общего пользования.

 

Назад

Вся деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду. Величина и последствия каждого воздействия различаются, и законы об охране окружающей среды были созданы для регулирования и минимизации этих воздействий.

Производство электроэнергии имеет несколько основных потенциальных и реальных опасностей для окружающей среды, включая выбросы в атмосферу и загрязнение воды и почвы (таблица 1). Особую озабоченность вызывают заводы, работающие на ископаемом топливе, из-за их выбросов в воздух оксидов азота (см. «Озон» ниже), оксидов серы и проблемы «кислотных дождей», двуокиси углерода (см. «Глобальное изменение климата» ниже) и твердых частиц. которые недавно были вовлечены в проблемы с дыханием.

Таблица 1. Основные потенциальные экологические опасности производства электроэнергии

Тип растения

воздуха

Воды*

Почва

Ископаемое топливо

НЕТ2

Печатные платы

ясень

 

SO2

Растворители

асбест

 

макрочастиц

Драгоценные металлы

Печатные платы

 

CO

смазка

Растворители

 

CO2

Кислоты/основания

Драгоценные металлы

 

Летучие органические соединения

углеводороды

смазка

     

Кислоты/основания

     

углеводороды

Ядерный

То же, что и выше, плюс радиоактивное излучение

   

Гидро

В основном фильтрат из почвы в воду за плотинами

Нарушение среды обитания диких животных

   

* Должны включать такие «локальные» эффекты, как повышение температуры водоема, принимающего сбросы с предприятий, и сокращение популяции рыб из-за механического воздействия систем забора питательной воды.

 

Проблемы с атомными станциями связаны с долгосрочным хранением ядерных отходов и возможностью катастрофических аварий, связанных с выбросом радиоактивных загрязнителей в воздух. Авария 1986 года в Чернобыле на Украине является классическим примером того, что может произойти, если принять неадекватные меры предосторожности на атомных станциях.

Что касается гидроэлектростанций, основные проблемы связаны с выщелачиванием металлов и нарушением водной и наземной среды обитания диких животных. Это обсуждается в статье «Гидроэлектроэнергетика» в этой главе.

Электромагнитные поля

Усилия по исследованию электромагнитных полей (ЭМП) во всем мире растут с тех пор, как в 1979 году было опубликовано исследование Вертхаймера и Липера. Это исследование показало связь между детским раком и проводами, расположенными рядом с домами. Исследования, проведенные после этой публикации, были безрезультатными и не подтвердили причинно-следственную связь. Фактически, эти последующие исследования указали на области, в которых необходимы более глубокое понимание и более качественные данные, чтобы иметь возможность делать разумные выводы из этих эпидемиологических исследований. Некоторые из трудностей проведения качественного эпидемиологического исследования связаны с проблемами оценки (т. е. измерения воздействия, характеристик источника и уровней магнитных полей в жилых помещениях). Несмотря на то, что в самом последнем исследовании, опубликованном Национальным исследовательским советом Национальной академии наук (1996 г.), было установлено, что нет достаточных доказательств, чтобы считать электрические и магнитные поля опасными для здоровья человека, этот вопрос, вероятно, останется в центре внимания общественности до тех пор, пока не будет широко распространенное беспокойство смягчается будущими исследованиями и исследованиями, которые не показывают никакого эффекта.

Глобальное изменение климата

За последние несколько лет повысилась осведомленность общественности о влиянии человека на глобальный климат. Считается, что примерно половина всех выбросов парниковых газов в результате деятельности человека приходится на углекислый газ ( CO2). Много исследований по этому вопросу на национальном и международном уровне проводилось и продолжается. Поскольку коммунальные предприятия вносят значительный вклад в выбросы CO.2 в атмосферу, любое нормотворчество для контроля CO2 релизы могут серьезно повлиять на отрасль производства электроэнергии. Рамочная конвенция ООН об изменении климата, План действий США по изменению климата и Закон об энергетической политике 1992 г. создали мощные движущие силы для энергетической отрасли, чтобы понять, как ей, возможно, придется реагировать на будущее законодательство.

В настоящее время некоторые примеры областей исследований, проводимых в настоящее время, включают: моделирование выбросов, определение последствий изменения климата, определение затрат, связанных с любыми планами управления изменением климата, какую выгоду люди могут получить от сокращения выбросов парниковых газов и прогнозирование изменения климата. .

Основной причиной беспокойства по поводу изменения климата являются возможные негативные последствия для экологических систем. Считается, что неуправляемые системы являются наиболее чувствительными и имеют наибольшую вероятность значительного воздействия в глобальном масштабе.

Опасные загрязнители воздуха

Управление по охране окружающей среды США (EPA) направило в Конгресс США промежуточный отчет об опасных загрязнителях воздуха коммунальных предприятий, который требовался в соответствии с поправками к Закону о чистом воздухе 1990 года. Агентство по охране окружающей среды должно было проанализировать риски, связанные с паровыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе. EPA пришло к выводу, что эти выбросы не представляют опасности для здоровья населения. В отчете отложены выводы о ртути до проведения дополнительных исследований. Всестороннее исследование электростанций, работающих на ископаемом топливе, проведенное Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI), показывает, что более 99.5% электростанций, работающих на ископаемом топливе, не дают риска рака выше порогового значения 1 на 1 миллион (Lamarre 1995). Это сравнимо с риском из-за всех источников выбросов, который, как сообщается, достигает 2,700 случаев в год.

Озон

Снижение уровня озона в воздухе является серьезной проблемой во многих странах. Оксиды азота ( NOx) и летучие органические соединения (ЛОС) производят озон. Поскольку электростанции, работающие на ископаемом топливе, составляют большую часть общего мирового выброса NO.x выбросов, они могут рассчитывать на ужесточение мер контроля, поскольку страны ужесточают экологические стандарты. Это будет продолжаться до тех пор, пока не будут более точно определены входные данные для фотохимических сеточных моделей, которые используются для моделирования переноса тропосферного озона.

 

Исправления сайта

Коммунальным предприятиям приходится смириться с потенциальными затратами на реабилитацию площадки завода по производству промышленного газа (MGP). Площадки изначально были созданы за счет производства газа из угля, кокса или нефти, что привело к удалению каменноугольной смолы и других побочных продуктов на месте в большие лагуны или пруды или к использованию за пределами участка для захоронения. Места захоронения такого рода потенциально могут загрязнять грунтовые воды и почву. Определение масштабов загрязнения подземных вод и почв на этих участках и способов их оздоровления экономически эффективным способом еще некоторое время оставит этот вопрос нерешенным.

 

Назад

Адаптировано из UNEP и IISI 1997 и неопубликованной статьи Джерри Шпигеля.

Из-за огромного объема и сложности своих операций, а также широкого использования энергии и сырья металлургическая промышленность, как и другие «тяжелые» отрасли, может оказать значительное влияние на окружающую среду и население близлежащих населенных пунктов. . На рис. 1 представлены загрязняющие вещества и отходы, образующиеся в результате основных производственных процессов. Они включают три основные категории: загрязнители воздуха, загрязнители сточных вод и твердые отходы.

Рисунок 1. Блок-схема загрязняющих веществ и отходов, образующихся в результате различных процессов

ИРО200Ф1

Исторически исследования воздействия черной металлургии на здоровье населения были сосредоточены на локализованных последствиях в густонаселенных районах, где сосредоточено производство стали, и особенно в конкретных регионах, где имели место эпизоды острого загрязнения воздуха, такие как долины Донора и Маас, а также треугольник между Польшей, бывшей Чехословакией и бывшей Германской Демократической Республикой (ВОЗ, 1992 г.).

Загрязнители воздуха

Загрязнители воздуха в результате производства чугуна и стали исторически представляли собой экологическую проблему. Эти загрязняющие вещества включают газообразные вещества, такие как оксиды серы, диоксид азота и окись углерода. Кроме того, в центре внимания средств контроля находятся такие частицы, как сажа и пыль, которые могут содержать оксиды железа. Выбросы из коксовых печей и производств побочных продуктов коксовых печей вызывали озабоченность, но непрерывные улучшения технологии производства стали и контроля выбросов в течение последних двух десятилетий в сочетании с более строгими государственными нормами значительно сократили такие выбросы. в Северной Америке, Западной Европе и Японии. Общие затраты на борьбу с загрязнением, более половины которых связаны с выбросами в атмосферу, оцениваются в диапазоне от 1 до 3% от общих производственных затрат; на установки по контролю за загрязнением воздуха приходится примерно 10–20% всех капиталовложений в предприятия. Такие затраты создают барьер для глобального применения современных средств контроля в развивающихся странах и для старых, экономически маргинальных предприятий.

Загрязнители воздуха варьируются в зависимости от конкретного процесса, проектирования и строительства завода, используемого сырья, источников и количества необходимой энергии, степени рециркуляции отходов в процессе и эффективности контроля загрязнения. Например, внедрение производства стали с использованием основного кислорода позволило собирать и рециркулировать отходящие газы контролируемым образом, уменьшая количество выхлопных газов, в то время как использование процесса непрерывной разливки снизило потребление энергии, что привело к сокращение выбросов. Это позволило увеличить выход продукта и улучшить его качество.

Сернистый газ

Количество двуокиси серы, образующейся в основном в процессах сжигания, зависит прежде всего от содержания серы в используемом ископаемом топливе. И кокс, и коксовый газ, используемые в качестве топлива, являются основными источниками диоксида серы. В атмосфере диоксид серы может реагировать с кислородными радикалами и водой с образованием аэрозоля серной кислоты, а в сочетании с аммиаком может образовывать аэрозоль сульфата аммония. Воздействие оксидов серы на здоровье связано не только с диоксидом серы, но и с его тенденцией к образованию таких вдыхаемых аэрозолей. Кроме того, диоксид серы может адсорбироваться на частицах, многие из которых находятся в диапазоне вдыхания. Такое потенциальное воздействие можно уменьшить не только за счет использования топлива с низким содержанием серы, но и за счет уменьшения концентрации твердых частиц. Более широкое использование электрических печей снизило выбросы оксидов серы за счет устранения необходимости в коксе, но это переложило бремя контроля за загрязнением на электростанции, вырабатывающие электроэнергию. Десульфурация коксового газа достигается за счет удаления перед сжиганием восстановленных соединений серы, прежде всего сероводорода.

Оксиды азота

Как и оксиды серы, оксиды азота, прежде всего оксид азота и диоксид азота, образуются в процессах сжигания топлива. Они реагируют с кислородом и летучими органическими соединениями (ЛОС) в присутствии ультрафиолетового (УФ) излучения с образованием озона. Они также соединяются с водой, образуя азотную кислоту, которая, в свою очередь, соединяется с аммиаком, образуя нитрат аммония. Они также могут образовывать респирабельные аэрозоли, которые могут удаляться из атмосферы путем влажного или сухого осаждения.

Твердые частицы

Твердые частицы, наиболее заметная форма загрязнения, представляют собой различную сложную смесь органических и неорганических материалов. Пыль может переноситься ветром со складов железной руды, угля, кокса и известняка или попадать в воздух при их погрузке и транспортировке. Грубые материалы образуют пыль, когда они трутся друг о друга или раздавливаются под транспортными средствами. Мелкие частицы образуются в процессах спекания, плавки и плавки, особенно когда расплавленное железо вступает в контакт с воздухом с образованием оксида железа. Коксовые печи производят мелкодисперсный угольный кокс и выбросы смолы. Потенциальные последствия для здоровья зависят от количества частиц во вдыхаемом диапазоне, химического состава пыли, а также продолжительности и концентрации воздействия.

Достигнуто резкое снижение уровня загрязнения твердыми частицами. Например, за счет использования электрофильтров для очистки сухих отходящих газов кислородного производства стали на одном немецком металлургическом заводе удалось снизить уровень выбросов пыли с 9.3 кг/т сырой стали в 1960 г. до 5.3 кг/т в 1975 г. и до несколько менее 1 кг/т к 1990 году. Однако цена заключалась в заметном росте потребления энергии. Другие методы борьбы с загрязнением твердыми частицами включают использование мокрых скрубберов, мешочных фильтров и циклонов (которые эффективны только против крупных частиц).

Тяжелые металлы

Такие металлы, как кадмий, свинец, цинк, ртуть, марганец, никель и хром, могут выделяться из печи в виде пыли, дыма или пара или поглощаться твердыми частицами. Последствия для здоровья, описанные в других разделах настоящего Энциклопедия, зависят от уровня и продолжительности воздействия.

Органические выбросы

Органические выбросы от производства первичной стали могут включать бензол, толуол, ксилол, растворители, ПАУ, диоксины и фенолы. Стальной лом, используемый в качестве сырья, может включать множество этих веществ в зависимости от его источника и способа его использования (например, краска и другие покрытия, другие металлы и смазочные материалы). Не все эти органические загрязнители улавливаются обычными системами газоочистки.

Радиоактивность

В последние годы поступали сообщения о случаях непреднамеренного включения радиоактивных материалов в стальной лом. Физико-химические свойства нуклидов (например, температуры плавления и кипения и сродство к кислороду) будут определять, что происходит с ними в процессе производства стали. Их количество может быть достаточным для загрязнения стальной продукции, побочных продуктов и различных видов отходов, что требует дорогостоящей очистки и удаления. Существует также потенциальное загрязнение сталеплавильного оборудования, что может привести к потенциальному облучению сталелитейщиков. Однако многие сталелитейные предприятия установили чувствительные детекторы радиации для проверки всего приобретаемого стального лома.

Углекислый газ

Хотя он не влияет на здоровье человека или экосистемы при обычных атмосферных уровнях, углекислый газ важен из-за его вклада в «парниковый эффект», связанный с глобальным потеплением. Сталелитейная промышленность является основным источником углекислого газа, в большей степени за счет использования углерода в качестве восстановителя при производстве железа из железной руды, чем за счет его использования в качестве источника энергии. К 1990 году благодаря целому ряду мер по снижению расхода доменного кокса, рекуперации отходящего тепла и энергосбережению выбросы углекислого газа в черной металлургии были сокращены до 47% от уровня 1960 года.

Озон

Озон, основной компонент атмосферного смога у поверхности земли, представляет собой вторичный загрязнитель, образующийся в воздухе в результате фотохимической реакции солнечного света на оксиды азота, чему в различной степени, в зависимости от их структуры и реакционной способности, способствует ряд летучих органических соединений. . Основным источником прекурсоров озона являются выхлопные газы автомобилей, но некоторые из них также образуются на металлургических и сталелитейных заводах, а также в других отраслях промышленности. В силу атмосферных и топографических условий озоновые реакции могут протекать на больших расстояниях от их источника.

Загрязнители сточных вод

Сталелитейные заводы сбрасывают большие объемы воды в озера, реки и ручьи, при этом дополнительные объемы испаряются при охлаждении кокса или стали. Сточные воды, хранящиеся в негерметичных или протекающих отстойниках, могут просачиваться и загрязнять местный уровень грунтовых вод и подземные водотоки. Они также могут быть загрязнены выщелачиванием дождевой воды через груды сырья или скопления твердых отходов. Загрязняющие вещества включают взвешенные твердые частицы, тяжелые металлы, масла и смазки. Изменение температуры природных вод из-за сброса более высокой температуры технической воды (70% технологической воды сталеплавильного производства используется для охлаждения) может повлиять на экосистемы этих вод. Следовательно, обработка охлаждением перед разгрузкой имеет важное значение и может быть достигнута за счет применения доступных технологий.

Взвешенные вещества

Взвешенные твердые частицы (ВВ) являются основными загрязнителями воды, сбрасываемыми при производстве стали. Они состоят в основном из оксидов железа из-за образования накипи во время обработки; также могут присутствовать уголь, биологический шлам, гидроксиды металлов и другие твердые вещества. Они в значительной степени нетоксичны в водной среде при нормальном уровне сброса. Их присутствие на более высоких уровнях может привести к обесцвечиванию ручьев, деоксигенации и заилению.

Тяжелые металлы

Технологическая вода сталеплавильного производства может содержать высокие уровни цинка и марганца, а сбросы с участков холодной прокатки и нанесения покрытий могут содержать цинк, кадмий, алюминий, медь и хром. Эти металлы естественным образом присутствуют в водной среде; именно их присутствие в более высоких, чем обычно, концентрациях вызывает обеспокоенность по поводу потенциального воздействия на людей и экосистемы. Эти опасения усугубляются тем фактом, что, в отличие от многих органических загрязнителей, эти тяжелые металлы не подвергаются биологическому разложению до безвредных конечных продуктов и могут концентрироваться в отложениях, тканях рыб и других водных организмов. Кроме того, в сочетании с другими загрязнителями (например, аммиаком, органическими соединениями, маслами, цианидами, щелочами, растворителями и кислотами) их потенциальная токсичность может повышаться.

Масла и смазки

Масла и смазки могут присутствовать в сточных водах как в растворимой, так и в нерастворимой форме. Большинство тяжелых масел и смазок нерастворимы и относительно легко удаляются. Однако они могут стать эмульгированными при контакте с детергентами или щелочами или при взбалтывании. Эмульгированные масла обычно используются как часть процесса в мельницах холодной прокатки. За исключением обесцвечивания поверхности воды, малые количества большинства алифатических соединений нефти безвредны. Однако соединения одноатомного ароматического масла могут быть токсичными. Кроме того, компоненты нефти могут содержать такие токсичные вещества, как ПХБ, свинец и другие тяжелые металлы. Помимо вопроса о токсичности, биологическая и химическая потребность в кислороде (БПК и ХПК) масел и других органических соединений может снижать содержание кислорода в воде, что влияет на жизнеспособность водных организмов.

Твердые отходы

Большая часть твердых отходов, образующихся при производстве стали, подлежит повторному использованию. Процесс производства кокса, например, дает производные угля, которые являются важным сырьем для химической промышленности. Многие побочные продукты (например, коксовая пыль) могут быть возвращены в производственные процессы. Шлак, образующийся, когда примеси, присутствующие в угле и железной руде, плавятся и соединяются с известью, используемой в качестве флюса при плавке, может быть использован несколькими способами: засыпка свалок для мелиоративных проектов, в дорожном строительстве и в качестве сырья для агломерационных заводов, которые поставляют доменные печи. Сталь, независимо от марки, размера, использования или продолжительности эксплуатации, полностью пригодна для вторичной переработки и может быть повторно использована повторно без ухудшения ее механических, физических или металлургических свойств. Уровень утилизации оценивается в 90%. В таблице 1 представлен обзор степени, в которой японская сталелитейная промышленность добилась повторного использования отходов.

Таблица 1. Отходы, образующиеся и перерабатываемые при производстве стали в Японии

 

Поколение (А)
(1,000 тонн)

Свалка (Б)
(1,000 тонн)

Повторное использование
(А–Б/А) %

Шлак

Доменные печи
Основные кислородные печи
Электродуговые печи
Итог

24,717
9,236
2,203
36,156

712
1,663
753
3,128

97.1
82.0
65.8
91.3

Пыли

4,763

238

95.0

шлам

519

204

60.7

Отработанное масло

81

   

Всего

41,519

3,570

91.4

Источник: МИСИ, 1992 г.

Энергосбережение

Энергосбережение желательно не только по экономическим причинам, но и для уменьшения загрязнения на объектах энергоснабжения, таких как электрические коммунальные предприятия. Количество энергии, потребляемой при производстве стали, широко варьируется в зависимости от используемых процессов и смеси металлического лома и железной руды в исходном материале. Энергоемкость заводов по переработке металлолома в США в 1988 году составляла в среднем 21.1 гигаджоулей на тонну, в то время как японские заводы потребляли примерно на 25% меньше. Модельный завод Международного института чугуна и стали (IISI) на основе металлолома потреблял всего 10.1 гигаджоулей на тонну (IISI 1992).

Увеличение стоимости энергии стимулировало развитие энерго- и материалосберегающих технологий. Газы с низким энергопотреблением, такие как побочные газы, образующиеся в доменном и коксовом процессах, рекуперируются, очищаются и используются в качестве топлива. Потребление кокса и вспомогательного топлива немецкой сталелитейной промышленностью, составлявшее в среднем 830 кг/т в 1960 г., сократилось до 510 кг/т в 1990 г. Японская сталелитейная промышленность смогла сократить свою долю в общем потреблении энергии в Японии с 20.5% в в 1973 г. до примерно 7% в 1988 г. Сталелитейная промышленность США вложила значительные средства в энергосбережение. Средний завод сократил потребление энергии на 45% с 1975 года за счет модификации процессов, новых технологий и реструктуризации (пропорционально сократились выбросы углекислого газа).

Лицом к лицу с будущим

Традиционно правительства, торговые ассоциации и отдельные отрасли промышленности подходили к экологическим проблемам на основе конкретных средств массовой информации, занимаясь отдельно, например, проблемами воздуха, воды и удаления отходов. Хотя это и полезно, иногда это просто переносит проблему из одной области окружающей среды в другую, как в случае дорогостоящей очистки сточных вод, которая оставляет последующую проблему удаления шлама очистки, что также может вызвать серьезное загрязнение грунтовых вод.

Однако в последние годы международная сталелитейная промышленность решила эту проблему с помощью Комплексного контроля за загрязнением окружающей среды, который получил дальнейшее развитие в программе «Всеобщее управление экологическими рисками» — программе, которая одновременно рассматривает все виды воздействия и систематически занимается приоритетными областями. Вторым не менее важным событием стало сосредоточение внимания на превентивных, а не на исправительных действиях. Это касается таких вопросов, как размещение завода, подготовка площадки, расположение завода и оборудования, определение повседневных управленческих обязанностей, а также обеспечение достаточного персонала и ресурсов для контроля за соблюдением природоохранных норм и сообщения результатов соответствующим органам.

Центр промышленности и окружающей среды, созданный в 1975 году Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП), призван поощрять сотрудничество между промышленностью и правительствами в целях содействия экологически безопасному промышленному развитию. Его цели включают в себя:

  • поощрение включения экологических критериев в планы промышленного развития
  • содействие внедрению процедур и принципов защиты окружающей среды
  • продвижение использования безопасных и чистых методов
  • стимулирование обмена информацией и опытом во всем мире.

 

ЮНЕП тесно сотрудничает с IISI, первой международной отраслевой ассоциацией, занимающейся одной отраслью. Членами IISI являются государственные и частные сталелитейные компании, а также национальные и региональные ассоциации сталелитейной промышленности, федерации и научно-исследовательские институты в 51 стране, на которые в совокупности приходится более 70% всего мирового производства стали. IISI, часто совместно с UNEP, составляет заявления об экологической политике и принципах, а также технические отчеты, подобные тем, на которых основана большая часть этой статьи (UNEP и IISI 1997). Вместе они работают над устранением экономических, социальных, моральных, личных, управленческих и технологических факторов, влияющих на соблюдение экологических принципов, политик и правил.

 

Назад

Важнейшим принципом регулирования выбросов в атмосферу, водоотведения и отходов является охрана здоровья населения и обеспечение общего благосостояния населения. Обычно «населением» считаются те люди, которые живут или работают в пределах общей территории объекта. Однако ветровые потоки могут переносить загрязнители воздуха из одного района в другой и даже через национальные границы; сбросы в водные объекты могут аналогичным образом перемещаться как внутри страны, так и за ее пределами; и отходы могут быть отправлены по всей стране или миру.

Верфи проводят большое количество разнообразных операций в процессе строительства или ремонта кораблей и катеров. Многие из этих операций выбрасывают в воду и воздух загрязнители, которые, как известно или подозреваются, оказывают пагубное воздействие на человека в результате прямого физиологического или метаболического повреждения, такого как рак и отравление свинцом. Загрязнители могут также косвенно действовать как мутагены (которые наносят ущерб будущим поколениям, влияя на биохимию репродукции) или тератогены (которые повреждают плод после зачатия).

Загрязнители воздуха и воды могут оказывать вторичное воздействие на человека. Загрязнители воздуха могут попадать в воду, влияя на качество принимающего потока или воздействуя на урожай и, следовательно, на потребителей. Загрязняющие вещества, сбрасываемые непосредственно в принимающие водотоки, могут ухудшить качество воды до такой степени, что питье или даже плавание в воде представляет риск для здоровья. Загрязнение воды, земли и воздуха может также повлиять на морскую жизнь в принимающем потоке, что в конечном итоге может повлиять на людей.

Качество воздуха

Выбросы в атмосферу могут быть результатом практически любой операции, связанной со строительством, техническим обслуживанием или ремонтом кораблей и катеров. Загрязнители воздуха, которые регулируются во многих странах, включают оксиды серы, оксиды азота, окись углерода, твердые частицы (дым, сажу, пыль и т. д.), свинец и летучие органические соединения (ЛОС). Судостроительная и судоремонтная деятельность, которая производит загрязняющие вещества, отвечающие критериям «оксида», включает источники горения, такие как котлы и тепло для обработки металлов, генераторы и печи. Твердые частицы представляют собой дым от сгорания, а также пыль от деревообработки, пескоструйных или пескоструйных работ, шлифовки, шлифовки и полировки.

В некоторых случаях свинцовые слитки могут быть частично расплавлены и преобразованы для придания им формы для радиационной защиты на атомных судах. Свинцовая пыль может присутствовать в краске, снятой с судов, находящихся на капитальном ремонте или ремонте.

Опасные загрязнители воздуха (ВЗВ) – это химические соединения, о которых известно или предполагается, что они вредны для человека. HAP производятся на многих верфях, таких как литейное производство и гальваника, которые могут выделять хром и другие металлические соединения.

Некоторые летучие органические соединения, такие как нафта и спирт, используемые в качестве растворителей для красок, разбавителей и чистящих средств, а также многих клеев и адгезивов, не относятся к ОПЗ. Другие растворители, используемые главным образом в операциях покраски, такие как ксилол и толуол, а также несколько хлорированных соединений, наиболее часто используемых в качестве растворителей и чистящих средств, особенно трихлорэтилен, метиленхлорид и 1,1,1-трихлорэтан, являются ГАП.

Качество воды

Поскольку корабли и лодки строятся на водных путях, верфи должны соответствовать критериям качества воды, установленным их государственными разрешениями, прежде чем они будут сбрасывать промышленные сточные воды в прилегающие воды. Большинство верфей США, например, внедрили программу под названием «Наилучшие методы управления» (BMP), которая считается основным набором технологий контроля, чтобы помочь верфям выполнить требования разрешений на выбросы.

Еще одна технология управления, используемая на верфях, у которых есть доки, — это плотина и перегородка система. Плотина предотвращает попадание твердых частиц в отстойник и их откачивание в соседние воды. Система перегородок предотвращает попадание масла и плавающего мусора в поддон.

Мониторинг ливневых вод недавно был добавлен ко многим разрешениям для верфей. На объектах должен быть план предотвращения загрязнения ливневыми водами, который реализует различные технологии контроля, чтобы исключить попадание загрязняющих веществ в прилегающую воду во время дождя.

Многие предприятия по строительству судов и лодок также сбрасывают часть своих промышленных сточных вод в канализационную систему. Эти объекты должны соответствовать критериям качества воды, установленным их местными нормами по очистке сточных вод, всякий раз, когда они сливаются в канализацию. Некоторые верфи строят свои собственные заводы по предварительной очистке воды, разработанные с учетом местных критериев качества воды. Обычно есть два разных типа установок для предварительной обработки. Один тип установок предварительной очистки предназначен в первую очередь для удаления токсичных металлов из промышленных сточных вод, а второй тип установок предварительной очистки предназначен в первую очередь для удаления из сточных вод нефтепродуктов.

Обращение с отходами

Различные сегменты процесса судостроения производят свои виды отходов, которые должны быть утилизированы в соответствии с правилами. При резке и формовке стали образуются отходы, такие как металлолом от резки и формовки стального листа, краска и растворитель от покрытия стали и отработанный абразив от удаления окисленных и нежелательных покрытий. Металлолом не представляет опасности для окружающей среды и может быть переработан. Однако отходы краски и растворителя легко воспламеняются, а отработанный абразив может быть токсичным в зависимости от характеристик нежелательного покрытия.

По мере изготовления модулей из стали добавляются трубопроводы. При подготовке трубопроводов для модулей образуются отходы, такие как кислые и едкие сточные воды от очистки труб. Эти сточные воды требуют специальной обработки для удаления их коррозионных свойств и загрязняющих веществ, таких как масло и грязь.

Параллельно с изготовлением стали электрические, машинные, трубопроводные и вентиляционные компоненты готовятся к этапу оснащения корабля. Эти операции приводят к образованию отходов, таких как смазочные материалы и охлаждающие жидкости для металлообработки, обезжириватели и сточные воды гальваники. Металлорежущие смазочные материалы и охлаждающие жидкости, а также обезжиривающие средства должны быть обработаны для удаления грязи и масел перед сливом воды. Сточные воды гальванического производства токсичны и могут содержать соединения цианида, требующие специальной очистки.

Корабли, нуждающиеся в ремонте, обычно нуждаются в выгрузке отходов, образовавшихся во время плавания корабля. Трюмные сточные воды должны очищаться от нефтяных загрязнений. Бытовые сточные воды должны отводиться в канализацию, где они проходят биологическую очистку. Даже мусор и мусор могут подвергаться специальной обработке в соответствии с правилами, запрещающими ввоз чужеродных растений и животных.

 

Назад

Все резиновые изделия начинаются как «резиновая смесь». Резиновые смеси начинаются с каучукового полимера, натурального или одного из многих синтетических полимеров, наполнителей, пластификаторов, антиоксидантов, технологических добавок, активаторов, ускорителей и отвердителей. Многие химические ингредиенты классифицируются как опасные или токсичные химические вещества, а некоторые могут быть внесены в список канцерогенов. Обращение с этими химическими веществами и их обработка создают проблемы как для окружающей среды, так и для безопасности.

Опасные отходы

Системы вентиляции и пылесборники необходимы для рабочих, занимающихся обработкой и взвешиванием резиновых химикатов, а также для рабочих, смешивающих и перерабатывающих невулканизированную резиновую смесь. Этим работникам также могут понадобиться средства индивидуальной защиты. Материал, собранный в пылесборниках, должен быть проверен, чтобы определить, являются ли они опасными отходами. Это будут опасные отходы, если они химически активны, коррозийны, легко воспламеняются или содержат химические вещества, внесенные в список опасных отходов.

Опасные отходы должны быть перечислены в манифесте и отправлены на утилизацию на полигон опасных отходов. Неопасные отходы могут отправляться на местные санитарные свалки или на промышленные свалки, в зависимости от применимых природоохранных норм.

Загрязнение воздуха

Некоторые резиновые изделия требуют применения резинового клея в процессе производства. Резиновые клеи изготавливаются путем смешивания незатвердевшей резиновой смеси с растворителем. Растворители, используемые в этом процессе, обычно классифицируются как летучие органические соединения (ЛОС). Процессы, в которых используются летучие органические соединения, должны иметь какое-либо оборудование для контроля выбросов. Это оборудование может быть системой регенерации растворителя или термическим окислителем. Термический окислитель представляет собой систему сжигания, которая разрушает летучие органические соединения путем сжигания и обычно требует дополнительного топлива, такого как природный газ. Без оборудования для контроля выбросов летучие органические соединения могут вызывать проблемы со здоровьем на заводе и в обществе. Если летучие органические соединения являются фотохимически реактивными, они повлияют на озоновый слой.

Когда резиновые детали отверждены и сосуд для отверждения открыт, дым от отверждения вырывается из сосуда и из резиновой детали. Эти пары будут в виде дыма, пара или того и другого. Пары от отверждения могут выносить в атмосферу непрореагировавшие химические вещества, пластификаторы, смазки для форм и другие материалы. Нужен контроль выбросов.

Загрязнение земли и воды

Хранение и обращение с ЛОС должны осуществляться с особой осторожностью. В прошлые годы ЛОС хранились в подземных резервуарах для хранения, что в некоторых случаях приводило к утечкам или разливам. Утечки и/или разливы вокруг подземных резервуаров для хранения обычно приводят к загрязнению почвы и грунтовых вод, что приводит к дорогостоящему восстановлению почвы и грунтовых вод. Лучшим выбором для хранения являются надземные резервуары с хорошей вторичной защитной оболочкой для предотвращения разлива.

Отходы резины

В каждом производственном процессе есть отходы процесса и готовой продукции. Некоторая часть технологического лома может быть переработана в целевом продукте или в других процессах продукта. Однако, как только каучук вылечен или вулканизирован, его нельзя больше перерабатывать. Весь отвержденный технологический и готовый лом становится отходами. Утилизация лома или отходов резинотехнических изделий стала мировой проблемой.

Каждое домашнее хозяйство и предприятие в мире используют тот или иной тип резиновых изделий. Большинство резиновых изделий классифицируются как неопасные материалы и, следовательно, являются неопасными отходами. Однако резиновые изделия, такие как шины, шланги и другие трубчатые изделия, создают экологическую проблему, связанную с утилизацией по истечении срока их полезного использования.

Шины и трубные изделия не могут быть захоронены на свалке, потому что пустоты задерживают воздух, из-за чего продукты со временем поднимаются на поверхность. Измельчение резиновых изделий устраняет эту проблему; однако измельчение требует специального оборудования и очень дорого.

При возгорании тлеющих шин может образовываться большое количество раздражающего дыма, который может содержать широкий спектр токсичных химических веществ и твердых частиц.

Сжигание резинового лома

Одним из вариантов утилизации отходов резинотехнических изделий и технологических отходов производственных процессов является сжигание. Поначалу может показаться, что сжигание является лучшим решением для утилизации многочисленных «изношенных» резиновых изделий, существующих сегодня в мире. Некоторые компании по производству каучука рассматривают сжигание как средство утилизации отходов резиновых деталей, а также отвержденных и неотвержденных отходов производства резины. Теоретически резину можно сжигать для получения пара, который можно использовать на заводе.

К сожалению, это не так просто. Установка для сжигания отходов должна быть спроектирована таким образом, чтобы справляться с выбросами в атмосферу, и, скорее всего, потребуются скрубберы для удаления таких загрязняющих веществ, как хлор. Выбросы хлора, как правило, происходят от продуктов горения и отходов, содержащих хлоропреновые полимеры. Скрубберы производят кислотные выбросы, которые, возможно, придется нейтрализовать перед сбросом.

Почти все резиновые смеси содержат наполнители того или иного типа, такие как сажа, глины, карбонаты кальция или гидратированные соединения кремнезема. При сжигании этих резиновых смесей образуется зола, эквивалентная содержанию наполнителя в резиновой смеси. Зола собирается либо мокрыми скрубберами, либо сухими скрубберами. Оба метода должны быть проанализированы на наличие тяжелых металлов перед утилизацией. Мокрые скрубберы, скорее всего, будут производить сточные воды, содержащие от 10 до 50 частей на миллион цинка. Сброс такого большого количества цинка в канализационную систему создаст проблемы на очистных сооружениях. Если это происходит, то необходимо установить систему очистки для удаления цинка. Затем в этой системе обработки образуется цинкосодержащий шлам, который необходимо отправить на утилизацию.

Сухие скрубберы производят золу, которую необходимо собрать для утилизации. Как с влажной, так и с сухой золой трудно обращаться, и утилизация может быть проблемой, поскольку большинство полигонов не принимают этот тип отходов. Как влажная, так и сухая зола может быть очень щелочной, если сжигаемые резиновые смеси содержат большое количество карбоната кальция.

Наконец, количества вырабатываемого пара недостаточно для обеспечения полного объема, необходимого для работы завода по производству каучука. Поставки резинового лома непостоянны, и в настоящее время предпринимаются усилия по сокращению количества лома, что приведет к сокращению поставок топлива. Стоимость обслуживания мусоросжигательного завода, предназначенного для сжигания резинового лома и резиновых изделий, также очень высока.

Если принять во внимание все эти затраты, сжигание резинового лома может оказаться наименее рентабельным методом утилизации.

Заключение

Возможно, лучшим решением экологических проблем и проблем со здоровьем, связанных с производством резиновых изделий, был бы хороший технический контроль за производством и смешиванием порошкообразных химикатов, используемых в резиновых смесях, а также программы переработки всех невулканизированных и отвержденных технологических отходов и продуктов из резины. Порошкообразные химикаты, собранные в системах пылеулавливания, можно было бы добавлять обратно в резиновые смеси с помощью соответствующих технических средств контроля, что исключило бы захоронение этих химикатов на свалках.

Контролировать проблемы окружающей среды и здоровья в резиновой промышленности можно, но это не будет легко или бесплатно. Стоимость, связанная с решением экологических проблем и проблем со здоровьем, должна быть добавлена ​​обратно к стоимости резиновых изделий.

 

Назад

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание: