Екологічний менеджмент - Семенов В.Ф. - 17.4. Утилізація відходів у різноманітних галузях народного господарства

Вторинні матеріальні ресурси - це відходи виробництва і споживання, що на даному етапі розвитку науки і техніки можуть бути використані в народному господарстві.

Вторинні матеріальні ресурси поділяються на використовувані і невикористовувані.

До невикористовуваних вторинних матеріальних ресурсів відносять відходи, що не знаходять застосування через відсутність капіталовкладень для їхньої переробки, відсутності споживача продукції або через не розробленість технології переробки.

Одним із резервів підвищення ефективності суспільного виробництва с використання побічних або побіжних продуктів, які (на відміну від відходів) можуть бути застосовані без доробки і переробки.

Утилізація відходів - від латинського utilis - корисний - означає залучення їх у нові технологічні процеси з метою одержання корисного продукту. Тобто використання відходів як вторинної сировини, палива, добрива, будівельних матеріалів або з іншою метою.

Варто розрізняти поняття »утилізація» відходів, »реутилізація» або »рециркуляція».

Рециркуляція відходів - це їхнє багаторазове використання після переробки (металевий брухт, макулатура, склобій, мастила і т.д.).

Іноді зустрічається термін »знешкодження відходів» технологічний процес або їхня сукупність, у результаті якого токсичні речовини (або група речовин) перетворюються в пстоксичні сполуки, що не розкладаються.

Утилізація відходів у видобувній промисловості.

Найбільші обсяги відходів накопичуються у видобувній (вугільні терикони, відвали порожньої породи) і переробній промисловості (особливо в металургії і хімічній промисловості). Чималу питому вагу серед них займають побутові підходи, які важко утилізуються; відходи сільськогосподарського виробництва (свиноферм).

Під час видобутку вугілля щорічно на поверхню з надр піднімають близько 1 млрд м3 порожньої породи. З неї утворюють терикони, які займають тисячі гектарів родючої землі. Терикони »палають», утворюють хмари диму.

З видобутком донецького вугілля кількість відходів порожньої породи щорічно зростає на 10% через роботу на більшій глибині з менш потужними вугільними пластами. Ці відходи можна використовувати для заповнення порожнеч вироблених шахт, при виробництві будівельного матеріалу, мінеральних добрив, у дорожньому будівництві.

Для дорожнього будівництва придатні 70% пустих порід, для виробництва цементу - 24%, щебеню - 30%, кераміки - 16%, силікатної цегли - 10%. Проте, поки використовується не більше 5% подібних відходів.

Зниження матеріалоємності продукції може також відбуватися за рахунок зменшення втрат під час видобутку і збагачення руд.

При розробці Криворізького залізорудного родовища втрачається 8-8,5 млн т сировини в надрах.

Зниження втрат руди на 1% забезпечує приріст запасів більш ніж на 500 тис. т за рік без витрат на розвідку, проходку гірських виробіток, придбання устаткування.

Великі резерви зниження втрат металу можуть бути досягнуті при збагаченій руди. На шести гірсько-збагачувальних комбінатах України щорічно з відходами губиться до 25% заліза. На Камиш-Бурунському ГЗК в Керчі - до 30%. У Нікопольскому марганцевому басейні у відходах збагачення втрати марганцю складають 27%.

Великі втрати заліза пояснюються наявністю в рудах слабомагнітних матеріалів (гематиту, маргіту та ін.), що при сучасних технологіях збагачення не можуть бути використані й ідуть у відвали. Втрати магнітного заліза складають 60%.

Значні обсяги газоподібних і твердих відходів утворюються в теплоенергетиці. Так, при згорянні вугілля, утворюється окис кальцію - погашене вапно, що може застосовуватися для вапнування кислих (підзолистих) грунтів.

За одну добу роботи ТЕС спилює до 10 тис. т вугілля, після чого запишається 1 тис т шлаку і золи. На Прибалтійській ДРЕС в Естонії, що працює на горючих сланцях, щорічно утворюється більш ніж три мільйони тонн золи, 55% якої використовується вдруге в сільському господарстві для вапнування грунтів. Ця зола багата окисами кальцію, магнію, калію і фосфору. При внесенні таких добрив у грунт середня врожайність зернових культур в Естонії підвищується у 2 рази. Проте, незважаючи на явну економічну вигідність такого застосування даних відходів, Прибалтійська ДРЕС зазнає збитків від утилізації золи, оскільки встановлена ціна на добрива не компенсує витрат на їхнє виробництво.

Вугільна зола може бути використана для виробництва будівельних матеріалів. Ангарський гірсько-збагачувальний комбінат у Росії замість природної глини використовує золошлакові відходи Іркутської ТЕЦ. Засоби утилізації золи широко відомі, але лише 10% її в даний час використовується для виробництва будівельних матеріалів. З золи можуть бути отримані панелі з підвищеною звукоізоляцією, водостійкі бетони, шлакозольні в’язкі матеріали, керамічна плитка, стінові шлакоблоки.

Як відзначалося вище, питома вага переробки золи в Україні в межах 10-14%, тоді як у США цей показник лосяг 20%, у Великій Британії - 60%, у Франції - 72%, у Фінляндії - 84%.

На ТЕС України утворюється 15-16 млн т золошлакових відходів, а загальна кількість золошлаків у відходах складає не менше 220 млн. т. З них може бути отриманий: пористий жужільний заповнювач легких бетонів, золошлакогіпсобетон, керамзитозолобетои, пінозолобетон, золосілікатна цегла, золошлакові стінові блоки, фасадна керамічна плитка, цементи різноманітних марок.

Останнім часом в Україні використовується зола Бурштинської ДРЕС при виробництві цементу і шиферу на Здолбуновському цементно-шиферному комбінаті.

Відходи чорної металургії утворюються вже на стадії видобутку руди. При цьому слід зазначити, що близько 70% пустих порід і відходів збагачення можна використовувати для виробництва будівельних матеріалів. Підприємства чорної металургії, видобуваючи залізну руду, всі інші компоненти, у тому числі мідь, цинк, свинець, золото відправляють у відвали.

У шламосховищах Криворізьких ГЗК, що переробляють залізисті кварцити, вже накопичено 500 мли т відходів збагачення і щорічно їх стає на 70-80 млн т більше. Криворізький гірсько-збагачувальний комбінат, одержуючи залізорудний концентрат, іншу породу відправляє у відвали, а в ній містяться смарагди, сапфіри, топази, аметисти, димчастий і чорний агат, рідкісні метали і золото. За експертними оцінками золота у відвали цього комбінату щорічно надходить близько 10 тонн і за весь час накопичилося не менш ніж 250 тонн.

При виплавці чавуну і сталі утворюються сплави (шлаки), що містять кремній, магній, кальцій, алюміній, залізо, марганець. Утилізація доменних шлаків досягає 80%. У цементній промисловості використовуються гранульовані шлаки. Бетонні конструкції з таких шлаків відрізняються довговічністю, тривкістю і стійкістю до корозії. Зі шлаків виробляють замінник природного гранітного щебеню, із розплавлених шлаків методом термічної обробки одержують жужільну пемзу - термозит.

Шлаки утворюються й у кольоровій металургії, проте тут вони використовуються не більш ніж на 15%. Це пов’язано з наявністю у відходах багаточисельних рідкісних і кольорових металів. Головне завдання при цьому - вилучити максимальну кількість корисних компонентів, а потім використовувати шлаки в якості сировини в будівельній індустрії.

Агломераційні виробництва також дають великий відсоток відходів. Так, очищення агломераційних газів від залізовмісного пилу здійснюється сухим або мокрим засобом. Очищення газу з використанням електрофільтрів і засобу сухого очищення пилу дозволяють усунути майже цілком скидання стічних вод.

З світової практики відомо, що в ряді країн Європи пил з фільтрів феросплавних печей використовується для виплавки ну гл ерод 11 стого фе ром а рга н цю.

У чорній металургії застосовується велика кількість вогнетривких матеріалів, що порівняно швидко зношуються. Тому для того, щоб використовувати їх повторно, запропонована технологія застосування зношених постарілих вогнетривких матеріалів у виробництві вогнетривкого бетону. Для цього вогнетривкі матеріали дробляться, а потім змішуються з високими марками цементу, після чого замішується звичайний цементний розчин. Роздрібнені вогнетривкі матеріали служать наповнювачем у такому будівельному розчині. З отриманого розчину виготовляється вогнетривкий бетон або окремі вогнетривкі вироби.

У металургійному виробництві 80% від загальної кількості твердих промислових відходів складають шлаки. Металургійні шлаки - відходи доменного і сталеплавильного виробництв. їх щорічно утворюється ЗО млн т (для прикладу: виплавка чавуну в 2001 році в Україні склала 26,4 млн т, сталі - 33,5 млн т). Ступінь їхнього використання складає 90 -93%.

В даний час усі шлаки можна переробляти в добрива або будівельні матеріали. Вони можуть замінити будівельні матеріали: наповнювач для залізобетонних плит і конструкцій, для одержання глиняної, силікатної або жужільної цегли, для підсипки основ залізничної полотнини або автодоріг. Зі шлаків можна виготовляти грубозернистий пісок.

Найбільший економічний ефект досягається при виробництві з доменних шлаків жужільної пемзи і мінеральної вати. Останнім часом виготовляють новий будівельний матеріал -шлакоситал, отриманий із суміші шлаку, піску, глини й інших компонентів.

Він може застосовуватися для покриття підлог будників, як антикорозійний матеріал для будівельних конструкцій, для декоративного облицювання будинків, може бути використаний замість кераміки, кам’яного лиття.

Економічний ефект використання шлакоситалів у будівництві обумовлений порівняно невисокою собі вартістю виробів, поліпшенням якості і збільшенням довговічності конструкцій і частий будинків; а також зменшенням питомих капіталовкладень у розвиток матеріально-технічної бази будівництва.

Застосування шлакоспталових покриттів підлог зменшує витрати теплоізоляторів, збільшує термін служби підлог.

Доменний шлак широко застосовується для масового виробництва різноманітного асортименту будівельних деталей (блоків, плит і т.д.). Головними товарними виробами для реалізації з твердих промислових відходів металургії є: різноманітні види гранульованого шлаку - 54%; щебінь - 35%; жужільна пемза - 6%; обернений продукт для металургії - 4%

Таблиця 17.4.1. Економічний ефект від застосування шлакоспталових матеріалів і виробів у порівнянні з традиційними

Всі металургійні виробництва мають цехи з переробки доменних шлаків. Особливо важливим товарним продуктом, одержуваним на основі доменних шлаків, є гранульований шлак. У 90-х роках в Росії близько 30% цементу вироблялося на основі шлаків. За умови введення в шихту до 30% шлаку енергетичні витрати на виробництво окремих видів шлакоцементу знижуються на 20%.

Широко застосовується шлак для одержання такого продукту, як жужільна пемза. Жужільна пемза використовується як пінистий наповнювач ряду конструкційних бетонів. При цьому старіння таких бетонів на відміну від наповнювачів на основі синтетичних полімерних матеріалів не супроводжується виділенням будь-яких продуктів синтетичної хімії. Важкі фракції жужільної пемзи застосовуються для одержання мінеральної вати. Жужільниіі щебінь, який одержують шляхом повільного охолодження шлаку, сприяє утворенню кристалічної структури. Щебінь утворюється з рідких шлаків, з остиглих шлаків і з відвалів. У металургійному виробництві працюють установки з виробництва мінеральної вати з вогненно-рідких шлаків. Використання рідких шлаків дозволяє не тільки заощаджувати сировину, але і знижувати енергетичні витрати. Трудомісткість виробництва мінеральної вати на основі рідких доменних шлаків нижча, ніж виробів із щебеню.

За 10 років зросла переробка шлаків сталеплавильного виробництва. Конвертерні шлаки, що містять 40-50% Са; 25% Fe20.}; 8% МпО.„ приблизно тільки 8% заліза використовують для виплавки чавуну. Це відновлює наявний в шлаках вміст марганцю, а додаткове металеве залізо дозволяє зменшити потребу у флюсі. У 90-ті роки зросла переробка феросплавних шлаків. При переробці шлаків із них вилучають металеві включення різноманітними засобами, у тому числі магнітними сепараторами. Феросплавні шлаки, що містять значний відсоток найцінніших елементів і високий відсоток заліза, доцільно використовувати в самій же металургії. Використання при виплавці чавуну, що містить істотний відсоток вуглецю, шлаків феросил іція, суміші силікатів і карбіда кремнію дозволяє істотно збільшити продуктивність доменної печі і знизити витрати коксу, при одночасному зменшенні витрат кварциту.

Шлаки виготовлення марганцевих сплавів застосовуються при їхньому виробництві і при плавці чавуну. Цс дозволяє значно заощаджувати марганець у металургійному виробництві. Прикладом безвідходного виробництва в чорній металургії є бездоменний засіб одержання заліза на Оскольському електрометалургійному комбінаті на основі високосортних залізних руд Курської магнітної аномалії. Застосування бездоменної (безкоксової) технології одержання сталі забезпечувало протягом ряду років підприємства Росії високоякісною металургійною продукцією. Одночасно така технологія є більш прогресивною, тому що завдає менше шкоди природному середовищу.

В Україні налагоджене виробництво панелей із керамзіто-бетону, що дало можливість скоротити витрату цементу на 15-20%, зменшити витрату керамзітового піску на 10-15%. На Маріупольському доменному комбінаті шлаки проходять грануляцію, а старі поклади переробляються в щебінь. Щорічно виробляється 2 млн т гранульованого шлаку і більиі ніж 2 млн т щебеню.

Залізовміснішлами також являють собою цінну вторинну сировину, тому що питома вага заліза в шламі складає біля 50%. Утилізація 1 т шламу дозволяє знизити витрати на виробництво 1 т чавуну: залізної руди - на 750 кг, марганцевої - на 40, палива - на 100, вапняку - на 300 кг.

В усіх металургійних процесах утворюється значна кількість пилу, який необхідно уловлювати з метою вилучення металів. Основною проблемою використання металургійного пилу є підвищений вміст свинцю і цинку. Найбільш ефективним засобом утилізації пилуватих відходів і дрібної марганцевої руди є процес агломерування, а для хромових відходів -брикетування.

Сталевий скрап у залежності від його походження дуже різноманітний як за своїми фізико-хімічними властивостями, так і за розмірами, формою шматків і наявністю в ньому таких компонентів як чавун, леговані сталі, кольорові метали, неметалічні включення і сміття. Існують три джерела утворен ня сталевого скрапу: оборотний, у металообробній промисловості й амортизаційний. Звичайно скрап поділяють на три види: громіздкий (залізничні вагони, судна, трактори), гильотин ний, несортирований (підлягає обробці на гильотиниих ножицях: сільськогосподарські і текстильні машини) і легковаговий (консервні байки, частини легкових автомобілів і т.д.).

Найбільші труднощі пов’язані з переробкою забрудненого скрапу. Різноманітні варіанти переробки, що знайшли застосування у світовій практиці, включають такі операції: для звичайного скрапу - різання гильотинними ножицями, сортування, магнітна сепарація; для громіздкого скрапу - здрібнювання, газове різання, сортування; для легковагового скрапу - роздрібнення, магнітна сепарація.

Розроблено різноманітні засоби, що дозволяють утилізувати більш як 95% немагнітної частини дробленої маси, у тому числі АІ, Zn, Си. Один із них заснований па використанні рідин різноманітної щільності, при цьому менш щільні матеріали підіймаються на поверхню, а більш щільні - занурюються на дно. В останні роки в легкових автомобілях усе більше використовують алюміній і пластмаси. Так, у США при переробці автомобільного скрапу в 2000 р. відновили приблизно 1 млн т алюмінію і кольорових металів і більше 500 тис. т пластмас. Крім традиційних методів магнітної сепарації, для відділення органічних матеріалів і кольорових металів застосовують випал і флотацію дробленого брухту.

Прискорений розвиток прокатного виробництва призвів до значного збільшення витрати води на охолодження устаткування й утворення комплексних відходів, основним із який є прокатна окалина.

Запропоновано методи очищення й утилізації окалини, що полягають у змішуванні її з іншими залізовмісними відходами і з тонко здрібненим вугіллям. При цьому одержують комбіновані рудовугільні брикети з різноманітними сполуками (смоли, лак і ін.). Так у Великій Британії в якості сполуки використовують суміш сажі і термоактивної смоли.

Відомо, що витрати на мінеральну сировину в кольоровій металургії складають більше 70% усіх витрат на виробництво продукції. Складний вміст сировини, що переробляється на підприємствах кольорової металургії, і низький відсоток корисних компонентів в ній, створюють умови для утворення найбільших у видобувній галузі об’ємів відходів на всіх стадіях виробництва: від видобутку руди до її переробки.

У чорній і кольоровій металургії, крім твердих, утворюються значні обсяги газоподібних відходів. Так, окисли азоту при коксуванні вугілля для доменного виробництва, а також інші окисли, що виділяються в процесі виплавки металу, уловлюються і слугують сировиною для виробництва азотних добрив.

На підприємствах кольорової металургії у великих кількостях виробляється сірчистий газ, що може бути сировиною для виробництва сірки. Його уловлювання і переробка покрила б половину потреб у цій сировині для виробництва фосфорних добрив.

Розроблено вакуумну установку для виділення і подрібнення металів. Ця установка вилучає їх 99%, в тому числі і рідкоземельні. Після витягу цинку, олова, свинцю й інших, у тому числі рідкоземельних металів, залишаються силікати, що є сировиною для одержання високоякісного цементу. Для цього сконструйована високоефективна дробарка, що розмелює породи до дрібних розмірів. Такий порошок має сильний сполучний ефект, властивий цементам найвищих марок. З цієї речовини одержують надзвичайно легкий і тривкий цемент із високим коефіцієнтом теплоізоляції, звукопоглинання і теплотривкості.

Процес збагачення руд кольорових металів дозволяє комплексно використовувати порівняно бідну руду на збагачувальних фабриках, що переробляють нікелеві, свинцево-цинкові руди і руди інших металів. Легка фракція, одержувана при цьому, використовується в якості закладного матеріалу на рудниках і в будівельній промисловості. У європейських країнах використовуються відходи, що утворюються при видобутку і збагаченні мідної руди.

Нефелінові шлами також використовуються при виробництві цементу, що дозволяє підвищити продуктивність цементних печей на 30% при зниженні витрати палива.

Майже усі тверді промислові відходи кольорової металургії можна використовувати для виробництва будівельних матеріалів. На Ачинському глиноземному комбінаті в Росії з другої половини 80-х років знизилася собівартість виробництва глинозему майже в 2 рази за рахунок комплексної переробки нефелінових руд на глинозем і содопродукти. Це дозволило знизити собівартість виробництва кальцинованої соди майже в 2 рази в порівнянні з іншими підприємствами.

У ряді країн Східної Європи впроваджена практично безвідходна технологія переробки бокситів, при цьому утилізується так званий червоний шлам, зменшуються втрати при виробництві лужних матеріалів. По спеціальній технології одержують глинозем, оксиди заліза, продукти для цементної промисловості.

На Челябінському електролітному заводі діє гідрометашчний засіб переробки цинкової сировини за практично безвідхідною технологією; додатково отримують також сірку і рідкісні метали.

Відходи металообробки можуть бути використані після реутилізації. Наприклад, відпрацьовані мастила, одержувані з нафти, можуть, після повторного рафінування, використовуватися для тих же цілей, а також у якості паливних добавок або компонентів асфальту.

Виробниче об’єднання »Стройгідравліка» в Одесі з відходів аркушевої сталі і швелерів налагодило випуск плоских металевих піддонів, призначених для збереження і транспортування заводської продукції: гідромоторів, запчастин до екскаваторів, теплообмінників.

На Одеському судноремонтному заводі з відходів лісоматеріалів виробляють кухонні меблі. В Одеському НПО »Кисеньмаш» у цеху товарів народного споживання з відходів нержавіючої сталі виготовляють вироби 24 найменувань: кухонний посуд, меблеву фурнітуру, сувеніри тощо.

На підприємствах хімічної промисловості в якості вторинної сировини може використовуватися карбідний вапняк, ферохромові шлаки (для виробництва силікатної цегли). Використання цих відходів для виробництва цементу може замінити функціонування 5-6 цементних заводів.

Апатито-нефелінові руди Кольського півострова Росії тривалий час служили джерелом сировини для одержання фосфорних добрив, а нефеліни, після збагачення апатитів, надходили в »хвостосховища», забруднюючи грунт, повітря, озера. Впровадження маловідходної технології переробки нефелінової сировини дало можливість одержувати глинозем, соду і поташ. Ця технологія й устаткування закуплені Великою Британією, Італією, Мексикою, США, ФРН і іншими країнами.

Відходи підприємств, що випускають мінеральні добрива, можуть служити сировиною для будівельної індустрії. Фосфогіпс - відходи виробництва фосфорних добрив - міститься у відвалах і відрізняється значними витратами на збереження. В той же час, він може бути використаний для виробництва гіпсових в’язких речовин і виробів із них у цементній, целюлозно-паперовій, деревообробній і вугільній промисловості. У сільському господарстві фосфогіпс може служити добривом для солонців. Площа засолених земель в Україні складає біля 500 тис. га, із них солонців - 300 тис. га. А фосфогіпса варто вносити по 5-6 т на 1 га, тобто потреба в ньому складає 1,5 млн т на рік.

Найбільш поширеними відходами полімерної сировини є: поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, поліамід.

Повторні полімерні відходи утворюються в багатьох галузях промисловості, в сільському господарстві, на транспорті, у будівництві, торгівлі і побуті.

За джерелами утворення вони поділяються на відходи виробництва й відходи споживання, що у свою чергу діляться на відходи виробничого і побутового споживання.

До полімерних відходів виробництва відносять:

• обрізки, стрічки та інші плівкові і неплівкові поліетилени низької і високої щільності;

• злитки, обрізки гіблістирола і його сополімерів,

• обрізки, шматки, відходи труб, листів жорсткого нолівіпілхлорида на тканинній основі;

• шматки, кінці проводів, кабелів;

• відходи лінолеуму, плиток для покриття підлог жорсткого полівінілхлориду без тканинної основи;

• крапки, зшивки, зріз і інші відходи теплозвукоізоля-ціиного лінолеуму;

• відходи волокна, ниток, путанки з витягнутих поліамідних волокон і ниток, сіток.

До полімерних відходів виробничого споживання відносять речі, які вийшли із вжитку:

• плівку і плівкові вироби, тару, труби, вироби санітарно-технічного призначення та інші вироби з поліетилену;

• облицювальні плити, деталі торгового і лабораторного обладнання, вироби технічного призначення з полістиролу і його сополімерів;

• лінолеуми, труби, деталі трубопроводів, лінолеумові плитки з полівінілхлориду на тканинній основі і без неї.

До полімерним відходів побутового споживання відносять:

• господарські пакети, скатертини, плівку, цебра, обручі, меблі та інші вироби з поліетилену;

• банки, решітки, вішалки, шкатулки, вази й інші вироби з полістиролу;

• плівки, накидки, плащі, торби, пояси, штори для ванних і інші вироби з полівінілхлориду;

• панчохи, шкарпетки, колготи, білизну й інші вироби з поліамідних волокон.

Повторній переробці можуть бути піддані тільки відходи з термопластичних матеріалів, тобто матеріалів, що під впливом температури набувають властивості пластичності і можуть формуватися в різноманітні вироби. Спроможність багатьох термопластичних матеріалів багаторазово перероблятися без значного погіршення їхніх основних властивостей є важливою перевагою цих матеріалів. В міру зростання вартості сировини, через виснаження природних ресурсів, проблема використання відходів пластмас набуває усе більшої актуальності. При цьому відходи повинні відповідати головному принципу - однотипності і чистоти. Однотипність означає, що в промислові відходи з поліетилентерфталату не можуть потрапити відходи з поліетилену або полівінілхлориду. Кожний тип полімерних відходів має визначену температуру розм’ягчення і плавлення, тобто кожний тип термопласту може перероблятися тільки при певних параметрах. Особливо небезпечно потрапляння у відходи металевих включень, тому перед дробарками встановлюються магнітні пастки, щоб видаляти металеві включення. При переробці відходів з пластмас вони піддаються впливу високих температур і окисних процесів.

У 1998 році Західна Європа генерувала 14,6 млн. т відходів пластіікових виробів. До 2000 р. їхній обсяг перевищив 23 млн. т, а кількість перероблених пластикових відходів як у 1998, так і в 2000 роках дорівнювала 2 млн. т. Впроваджується устаткування для сортування пластиків із використанням інфрачервоного випромінювання.

В Україні створене перше дослідне виробництво »Київ-вторполімер» потужністю 6 тисяч тонн переробки повторних полімерів на рік. Ця сировина служить для випуску нової поліетиленової плівки, безнапорпих труб, комплектів для краплинного зрошення, білого пластика для розмітки автомобільних доріг, будівельних матеріалів типу плитки полі-хлорвінілової, тари.

В Україні повторна поліетиленова сировина у вигляді зношеної плівки сільськогосподарського застосування і мішків з-під добрив переробляється в основному для одержання агломерату або грануляту.

Отриманий повторний поліетиленовий агломерат або граиулят використовується для виробництва дренажних труб, плівки для сільського господарства, тари.

Створено технологію, за якою до складу пластмас вводять гранули крохмаля або целюлози. Отримані вироби зберігають усі товарні властивості, а при попаданні на смітник, починають швидко руйнуватися бактеріями, що проникають в гранули крохмаля або целюлози і руйнують ланцюжок їхніх молекул. Пластик, який на 6% складається із крохмаля, розкладається за півтора року до дрібної пилюки.

Відходи гуми і гумовотехнінних виробів варто віднести до відходів виробництва. При зношенні гумових виробів утворюються мільйони тонн відходів. Так у Росії їх накопичується не менше 10 млн.т на рік. Переважну частину складають покришки і шини легкових, вантажних і пасажирських пересувних устроїв на колісному ходу. Сюди ж відносять транспортерні стрічки, гумові вироби побутового призначення, взуття.

Ресурси зношених покришок у промислово розвинених країнах складають: у Японії - 400-600 тис. т, у Франції і США -300-400тис. т, в Італії - 300 ті іс. т, в Україні - 6 тис. т. Рівень їхньої утилізації досяг у Японії - 47%, у ФРН - 16%, у США - 9%.

При переробці гуми утворюються такі види відходів:

а) гумові невулканізовані відходи, вони включають суміші, непридатні для використання за прямим призначенням. Найбільшу цінність в них представляє каучук, вміст якого може досягати 90%;

б) гумові вулканізовані відходи, вони включають до 50% каучуку, застосовуються для одержання товарної гумової крихти, використовуються як добавка до первинної сировини;

в) гумовотканні невулканізовані відходи - залишки прогумованих тканин - використовуються як добавки до первинної сировини або безпосередньо для виробництва гумових фартухів, рукавів, бірок тощо;

г) гумовотканні вулканізовані відходи, використовуються в якості добавок при виробництві шиферу, фартухів, надувних човнів.

Використані автомобільні шини розділяються на текстильні волокна (із яких виготовляється технічна вата або неткані матеріали), від них відокремлюється дріт. Далі їх розрізають, рублять, дроблять. Після цього гумову крихту відокремлюють від залишків волокна і частинок металу на вібраційних сівалках, за допомогою магнітних і повітряних сепараторів. Гумова крихта піддається де вулканізації, тобто процесу, при якому під дією термомеханічних навантажень і кисню розпадається тривимірна вулканізаційна сітка гуми (тобто розриваються поперечні зв’язки між макромолекулами).

Регенерований напівфабрикат гуми надалі застосовується у виробництві гумовотехнічнпх виробів загального призначення (автомобільних шин, гумового взуття, спортінвентарю). У залежності від якості одержуваного напівфабрикату регенерат може добавлятися в первинну сировину в різноманітних кількостях. Із 1 тони зношених шин можна зробити 700-750 кг нової гуми.

Непридатні для утилізації гумовотехнічні вироби можуть бути використані в якості палива.

Автомобільні покришки, які використали вже свій ресурс можуть відновлюватися за допомогою вулканізації декілька разів. За даними французьких вчених до 90% шин можна відновлювати, і це обходиться на 20% дешевше, ніж виробництво нових шин.

У Великій Британії фірма »Colway Tyres» оновлює щорічно 1 мли. шин із 4 млн. що збираються.

Гумова крихта з автомобільних покришок знаходить застосування у виробництві покрівельних матеріалів, що випускаються у вигляді мастик, рулонів і плит. Також вона може застосовуватися при випуску біостійкого теплоізоляційного матеріалу для ізоляції підлог, салонів автомобілів, тракторів.

Гумова крихта цінна сировина для виготовлення різноманітних будівельних матеріалів і широко використовується для приготування резино-асфальтових сумішей у будівництві доріг. Застосування гумової крихти в дорожньому будівництві підвищує довговічність доріг, знижує рівень шуму, підвищує їхню еластичність, стійкість до коливань температури, збільшує силу зчеплення автомобіля з поверхнею дороги, знижує можливість зледеніння поверхні, чутливість до розтріскування і механічної руйнації. Добавка 15% крихти до складу асфальту збільшує довговічність дорожніх покритії в на 15-20 років. У дорожньому будівництві гумова крихта застосовується у верхньому асфальтовому прошарку, а також у нижньому прошарку в якості пружної основи під асфальтовим покриттям, для устрою основ доріг при високому рівні ґрунтових вод.

За рубежем гумова крихта використовується у виробництві кольорових покриттів для відкритих і закритих спортивних і ігрових площадок, покриттів підлог сільськогосподарських будівель. Промислове виробництво покриттів для спортивних площадок із застосуванням гумової крихти здійснюється в США, Японії, Великій Британії, Нідерландах, ФРН. Покриття для підлог сільськогосподарських будівель випускають в Італії і Нідерландах.

Останнім часом зношені покришки усе більше стали використовуватися як джерело одержання нафтової сировини і палива. У результаті термічної переробки зношених покришок одержують паливні олії, гази і вуглецевий залишок. Цей метод утилізації шин економічний, потребує порівняно невеликих капіталовкладень. Зношені покришки мають високу теплотворну спроможність і їхнє згоряння в цементних печах замість частини палива є одним із найкращих напрямків утилізації. При цьому заощаджується високоякісне природне паливо за рахунок високого енергетичного потенціалу гуми. Теплотворна спроможність покришок близька до теплотворної спроможності природного газу.

Таблиця 17.4.2. Теплотворна спроможність деяких видів палива

Фірма »Диккермофф Цемент» (ФРН) застосовує зношені покришки в якості добавки до основного палива (75-80% бурого вугілля і 20-25% зношених покришок), використовуючи при цьому устаткування для подачі і завантаження цілих покришок в обертову цементну піч, розроблену фірмою »Людвіг Кайпер». Економія палива за рік складає 20 млн. т мазуту. При згорянні покришок із мсталокордом залишки, що не згоріли, (метал, окис цинку та ін.) входять до складу клінкеру, і це не впливає на якість цементу.

У м. Модесто (США, шт. Каліфорнія) діє теплова електростанція, що працює на використаних автомобільних шинах; вона розташована на найбільшому в світі смітнику відпрацьованих шин.

Форми утилізації відрізняються різноманіттям:

• амортизатори (кранці) на різноманітних плавучих суднах, установках, причалах, що багаторазово знижують витрати на виготовлення цього інвентарю;

• основний елемент для устрою вібростійких фундаментів під різноманітне технологічне устаткування, що збільшує надійність його і несучих конструкцій, що зв’язують;

• як сполучні муфти відповідного діаметра колекторно-дренажних трубопроводів;

• елемент устрою волноломів.

Зношені покришки можуть використовуватися для одержання адсорбуючих і іонообмінних матеріалів. Іонообмінні матеріали зі здрібненої гуми придатні для очищення стічних вод від іонів деяких металів із 99,5%-ною ефективністю, а адсорбенти - для збору з поверхні води розлитої нафти й очищення відпрацьованих мастил.

Здрібнена гума може застосовуватися й у якості підстелю-ючого шару при вирощуванні рослин методом гідропоніки або в суміші з землею для підвищення родючості грунту.

Цілі зношені покришки можуть бути використані для створення штучних рифів для риб, укріплення берегів рік і каналів від ерозії, створення амортизаційних бар’єрів на небезпечних ділянках доріг, зміцнення відвалів у шахтах.

У скляній і будівельній індустрії. Виходячи з технології одержання скла і скловиробів, головним компонентом скла є діоксид кремнію SiO.,, вміст якого в склі складає від 40 до 80% (за масою), у кварцових склах від 96 до 100% і ряді інших неорганічних оксидів.

Тверді промислові відходи склоробного виробництва включають різноманітні види твердих відходів. Ці відходи утворюються при виробництві скла і скловиробів і включають такі види:

• суміш солей Са і Mg. Ця суміш складається з 30-50 % CaS04; 20-30% CaF2; біля 10% Са ; 15-25% Mg;

• брак виробництва, склобій;

• осад із відстійників, шлам, солі Na, Са, Si;

• деревні опилки, зрізи в якості побічних супутніх допоміжних відходів.

Суміш солей Са і Mg, головними компонентами яких є: сульфат кальцію, фторид кальцію, оксиди кальцію і магнію. Більше усього в цій суміші міститься сульфату кальцію - CaS04. Сульфат кальцію у вигляді кристалогідрату - це гіпс - в’язкий будівельний матеріал. Його можна використовувати для одержання найрізноманітніших виробів - починаючи від декоративної плитки і закінчуючи художніми горельєфами для котеджів і офісів.

Брак і склобій можна відправляти на переплавлення. Склобій йде на переплавлення в співвідношенні від 40 до 100% від первинної сировини. Можливо застосування склобою в якості наповнювача в дорожньому будівництві. Для цього він попередньо старанно дробиться, а вже потім йде на приготування маси для дорожнього покриття. Склобій може також використовуватися для одержання будівельної кераміки, панелей.

На Полоцькому заводі скловолокна в Росії з відходів роблять цеглу.

Осад відстійників містить солі Na, Са, Si. Солі кальцію і кремнію використовуються за призначенням в залежності від їхньої хімічної природи.

При виробництві кварцового скла утворюються тверді промислові відходи особливого виду, як-от GeCI SiCl, і РОСІу З них трьох сполук особливої уваги заслуговує чотирьох-хлорннй германій, тому що германій належить до розпорошених елементів і може використовуватися як напівпровідник.

Відходи допоміжних матеріалів, як-от - деревні відходи - можна використовувати після роздрібнення для одержання деревинно