Доклад: Экологические риски при производстве строительных материалов. Экология и строительные материалы Методы повышения экологичности бетона

В последнее время в строительстве наблюдается заметная тенденция к использованию экологических технологий, которые не наносят вреда окружающей среде. К предприятиям, занимающимся производством строительных материалов, предъявляются суровые требования по соблюдению экологической безопасности. И это не дань моде, а необходимость, продиктованная самой жизнью. Отдавая предпочтение экологически чистым строительным материалам, мы одновременно заботимся о своем здоровье и о здоровье наших потомков.

Несмотря на то, что информации о степени экологичности тех или иных строительных материалов явно недостаточно, все мы знаем, что одни материалы являются безвредными, а другие, наоборот, в той или иной степени загрязняют окружающую среду.

Вредные или неэкологичные строительные материалы - это такие материалы, для производства которых используются синтетические материалы, пагубно влияющие на окружающую среду. Кроме того, такое производство требует большего расхода энергии. О естественном саморазложении или рециклировании полученных стройматериалов не может быть и речи. После использования они выбрасываются на свалки, где продолжают загрязнять воздух и почву.

Неэкологичные строительные материалы:

Пенопласт - выделяет токсическое вещество стирол, которое провоцирует возникновение инфаркта миокарда и тромбоз вен.
В утеплители (экструдированый полистерол и пенополистерол) с учетом технологии для уменьшения их горючести добавляется ГБЦДД (гексабромиоциклододекан). Не так давно Европейское химическое агентство объявило ГБЦДД одним из наиболее опасных среди известных 14 токсических веществ.
Теплоизоляционные плиты производятся на основе полиуретана. В них содержатся токсические вещества изоцианты.
Линолеум, виниловые обои и декоративная пленка - широко применяемые материалы в строительстве, которые ответственны за содержание в вохдухе тяжелых металлов. Эти вещества, накапливаясь со временем в организме человека, могут вызывать развитие опухолей.
Краски, лаки, мастики низкого качества считаются наиболеее опасными для здоровья, так как содержат в своем составе свинец, медь, а также толуол, ксилол и крезол, которые являются наркотическими веществами.
Бетон, как известно, отличается плотностью и прочностью. К сожалению, именно плотность бетона препятствуют свободному проникновению воздуха и способствуют усилению электромагнитных волн.
Железобетон имеет те же недостатки, что и бетон, но дополнительно еще и экранирует электромагнитные излучения. В результате люди, живущие или работающие в построенных из таких материалов домах и офисах, часто страдают от быстрой утомляемости.
Поливинхлорид входит в состав многих лаков и красок. В контакте с воздухом при содействии солнечного света он разлагается, выделяя гидрохлорид, который в свою очередь провоцирует болезни печени и кровеносных сосудов.
Пенополиуретан в составе пыли плохо действует на кожу, глаза и легкие.

Покупая для строительства своего дома материалы, требуйте, чтобы вам выдали на них санитарно-эпидемическое заключение. Это заключение даст вам представление о степени токсичности выбранного вами строительного материала.

К счастью, существуют и другие материалы, присутствие которых в помещении не только не оказывает вреда, но наоборот, положительно влияет на физическое и духовное состояние человека - экологичные строительные материалы.

Экологичные строительные материалы

Экологичные (экологически безопасные) строительные материалы - это материалы, в процессе изготовления и эксплуатации которых не страдает окружающая среда. Они подразделяются на два типа: абсолютно экологичные и условно экологичные.

Абсолютно экологичные стройматериалы щедро преподносит нам сама природа. К ним относятся дерево, камень, натуральные клея, каучук, пробка, шелк, войлок, хлопок, натуральная кожа, натуральная олифа, солома, бамбук и др. Все эти материалы использовались человеком для строительства домов испокон веков. Их недостатком является то, что они не всегда отвечают техническим требованиям (недостаточно выносливы и огнеупорны, тяжелы в транспортировке и т.д.).

В связи с этим в настоящее время в троительстве широко используются условно экологичные материалы, которые тоже изготавливаются из природных ресурсов, безопасны для окружающей среды, но обладают более высокими техническими показателями.

К условно экологическим стройматериалам относятся:

кирпич
плитка
кровельная черепица
пенобетонные блоки
материалы, изготовленные из алюминия, кремния

Кирпич изготавливается из глины без использования химических добавок и красителей. Стены из этого материала прочны, долговечны, устойчивы к вредным воздействиям окружающей среды. Наименее энергоемким видом кирпича считается тот, который изготавливается из глины с добавлением армирующей её соломы. После высушивания на солнце такой кирпич готов к применению. В домах, выстроеных из такого рода кирпича живет более четверти населения всей планеты. В районах с сухим климатом они особенно долговечны.

Каждому из нас под силу сделать уровень своей жизни лучше. По статистике человек проводит большую часть времени в помещении (на работе, либо дома) примерно 75% всего времени. Поэтому имеет огромное значение, из чего построено это помещение. Строя свой дом из экологических материалов или используя их во внутренней отделке помещения, мы создаем неповторимую и одновременно здоровую атмосферу.

Советы: для внутренней отделки стен помещения лучше всего подходит дерево или циновки из соломы, джута, бамбука. В крайнем случае, штукатурка и бумажные обои. Если для отделки пола вы решили использовать паркет или ламинат, то обязательно обратите внимание, есть ли на нем знак СЕ (означает, что материал изготовлен с учетом европейских стандартов).

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Транспортный факультет

Кафедра Защита в чрезвычайных ситуациях

Тема: «Экологические риски при производстве строительных материалов»

Выполнили: Крупнова А.С.

Тосунова Д.Д.

Группа ЗЧС - 32

Калининград 2009

Цель и задачи

Цель - определить экологический риск для окружающей среды и человека.

1. Определить предприятия, относящиеся к строительной промышленности и находящиеся на территории Калининградской области

2. Выявить ВВ, выбрасываемые в воздух при производстве строительных материалов предприятиями Калининградской области

3. Определить объемы выбросов предприятиями строительной промышленности Калининградской области

4. Провести исследование на одном из предприятий Калининградской области строительной промышленности

5. Определить негативные последствия для окружающей среды и человека при превышении норм вследствие выбросов ВВ в атмосферу

Перечень предприятий Калининградской области

1. Завод «ЖБИ - 1» пос.Прибрежный, ул.Заводская,11

2. Завод «ЖБИ - 2» ул.Мукомольная,14

3. Кирпичный завод «Чайковский» Правдинский район, пос.Железнодорожный, ул.Кирпичная, 3

4. Асфальто-бетонный завод ул.Двинская, 93

5. ООО «Балткерамика» ул.Заводская, 11

6. ООО «Экоблок» Малое Исаково, ул.Гурьевская, 1

7. ООО «Космоблок» Балтийское шоссе, 1

Производство строительных материалов и вредные вещества, попадающие в атмосферу при их производстве Производство бетона

Бетон -- это искусственный камень, полученный путем смешения цемента, гравия и воды.

Составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду.

После перемешивания исходные материалы образуют пластичную смесь, похожую на тяжелую жидкость. Поэтому свежеприготовленный бетон называют не бетоном, а бетонной смесью. Лишь через некоторое время смесь затвердевает и превращается в камень, т.е. бетон.

Железобетон -- это бетон, армированный конструкционной сталью.

Основные загрязнители: оксиды углерода, азота, серы; углеводороды; пыль неорганическая

Производство асфальта

Асфальт -- смесь битумов (60-75 % в природном и 13-60 % в искусственном) с минеральными веществами (известняком, песчаником и др.). Применяют в смеси с песком, гравием, щебнем для устройства шоссейных дорог, как кровельный, гидро- и электроизоляционный материал, для приготовления замазок, клеев.

Классический асфальтобетон состоит из щебня, песка, минерального порошка (филера) и битумного вяжущего (битум, полимерно-битумное вяжущее).

Основные загрязнители: свинец и его неорганические соединения

Азота оксиды; сажа; ангидрид сернистый (серы диоксид - SO2); углерода оксид (СО); глеводороды предельные C12-C19; мазутная зола; пыль неорганическая (SiO2 > 70 %) динас и др.; пыль неорганическая (SiO2 = 20-70 %) цемент, шамот и др.; пыль неорганическая (SiO2 <20 %) известняк и др.

Производство кирпича

Керамический кирпич - кирпич, полученный путем обжига в печи глин и их смесей.

Керамический кирпич изготавливается из глины, чаще всего красной, и в конце производства проходит обжиг при рабочей температуре в печи до 1000°С.

Существует три способа приготовления керамического кирпича:

Первый и наиболее распространенный - пластичный метод: глиняную массу (при влажности её 17 - 30%) выдавливают из ленточного пресса, а затем подвергают обжигу.

Второй способ отличается подготовкой сырца - его формируют из глиняной массы с влажностью 8 - 10% сильным прессованием.

Технология производства кирпича методом жесткой экструзии предусматривает формование кирпича на ленточном прессе при влажности глины 12-14 %. Отформованный кирпич имеет высокую прочность, поэтому сразу же после резки он укладывается на обжиговую вагонетку, на которой и происходит процесс сушки кирпича.

Производство газосиликатных блоков

Производство газобетона предполагает введение веществ, выделяющих газ при химическом взаимодействии с цементом и известью, и в роли газообразователя выступает алюминиевая пудра или паста. По технологии производства газобетона HEBEL сырая смесь из кварцевого песка, извести, цемента после вспучивания проходит последующую автоклавную обработку при температуре 180 градусов и давлении около 14 бар. В полученной массе образуются многочисленные поры размером 1-3 мм, которые придают материалу такие свойства, как теплоизоляция, морозостойкость и легкость.

Основные загрязнители: оксиды кремния, алюминия, азота, углерода.

Производство пеннобетонных блоков

Производство пеноблоков основано на технологии получения готовых пенобетонных блоков в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены. В производстве пеноблоков используются следующие способы: заливка пенобетона в кассетные металлические формы и вынимание готовых пеноблоков вручную, заливка больших массивов и их резка на блоки и заливка неразборных кассетных форм с последующей автоматической распалубкой.

Основные загрязнители: оксиды кремния, азота, углерода; соединения тяжелых металлов; аэрозоли и взвеси.

Таблица 1. Объемы выбросов от строительной промышленности в атмосферу за 2003 год

ОАО "Завод ЖБИ-2" представляет собой единый современный крупнейший в Калининграде и области комплекс по производству бетонных и железобетонных изделий (ЖБИ), товарного бетона, строительных растворов различного назначения, арматурных сеток, каркасов.

Рассмотрим экологический риск, связанный с загрязнением окружающей природы и вредным воздействием на людей.

Таблица 2. Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух для ЖБИ - 2

Наименование загрязняющего вещества	Суммарный выброс за 2008 г., т/год
Ванадия пятиокись
Железа оксид
Марганец и его соединения
Азота диоксид
Азота оксид

Серы диоксид
Сероводород
Оксид углерода
Фтористые газообразные соед-я
Фториды неорган.плохо раствор.

Бензапирен


Уайт-спирит
Углеводороды предельные С12 - С19
Эмульсон
Взвешенные вещества
Пыль неорган., содер. 70 - 20 % двуокиси кремния
Пыль абразивная
Пыль древесная
Фтористые газообразные соед-я
В том числе автотранспорт
Азота диоксид
Азота оксид

Серы диоксид
Углерода оксид


Всего	4,098987
В том числе:

жидких и газообразных

Таблица 3. Нормативы образования отходов для ЖБИ - 2

Наименование	Класс опасности	Годовой норматив, т/год	2008 год
Шлак сварочный
Абразивные круги отработанные и их лом
Аккумуляторы свинцовые
Обтирочный материал, загрязненный маслами
Отходы твердых производ.материалов, загряз.нефтяными и минерал.жировыми продуктами
Масла отработанные
Отходы бетонной смеси с содержанием пыли < 30%
Остатки и огарки стал.сварочных электродов
Лом стальной несортированный
Стружка стальная незагрязн.
Древесные отходы из натур.чистой древесины
Опилки натуральные чистой древесины
Стружка натуральная чистой древесины

Таблица 4. Фоновая концентрация загрязняющих веществ вокруг ЖБИ - 2

Загря з няющие вещества	Скорость ветра, м/с

	Направления

	Концентрация (С), мг/м3

Диоксид азота
Оксид азота
Оксид углерода

Прогнозирование риска возникновения рефлекторных эффектов от строительной промышленности

Для диоксида азота: 2-й кл.

Prob=-5,51+7,49lg(0,15/0,085)=-3,66

Для пыли: 3-й кл.

Prob=-2,35+3,73lg(0,39/0,3)=-1,92

Для оксида азота: 3-й кл.

Prob=-2,35+3,73lg(0,04/0,4)=-6,08

Для оксида углерода: 4-й кл.

Prob=-1,41+2,33lg(3,1/5)=-1,89

Выводы

На основании проведенного исследования можно заключить:

1. При превышении норм выбросов оксида углерода и пыли на ЖБИ - 2 пострадает 297 и 278 человек из 10000 соответственно.

2. При воздействии оксида углерода на организм человека возможно развитие кислородной недостаточности, нарушение клеточного дыхания и гибели организма (при концентрации 1%-в течение нескольких минут), сердечные приступы.

3. При воздействии неорганической пыли на организм возможно развитие легочных болезней и воспалительных процессов в них, уменьшение вентиляционной способности и емкости легких, повреждение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, раздражение кожи, повышение смертности от рака легких и кишечника, повышение заболеваемости тонзиллитом, фарингитом, ринитом.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет - Институт природных ресурсов

Направление (специальность) - Химическая технология и биотехнология

Кафедра - ТОВ и ПМ

Экологические проблемы производств полимеров

по дисциплине «Инновационное развитие химической технологии органических веществ»

Исполнитель

Е.В. Зенкова студент гр.5а83

Руководитель

Л.И. Бондалетова старший преподаватель, к.х.н.

ТОМСК 2012 г.

Введение

.Экологические проблемы в химии и технологии полимерных материалов

.Классификация полимерных отходов

3.Методы утилизации и обезвреживания полимерных материалов

.Очистка сточных вод и газовых выбросов

4.1Методы очистки сточных вод

4.2Методы очистки газовых выбросов полимерных производств

5.Основные принципы разработки безотходных технологий

Заключение

Введение

Производство полимеров представляет собой одну из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности. Мировое производство полимеров в 2010 г. составило 250 млн. т. и возрастает в среднем на 5-6 % ежегодно. Их удельное потребление в развитых странах достигло 85-90 кг/чел. в год и продолжает увеличиваться. Такой интерес производителей полимеров, прежде всего, связан с возможностью получения разнообразных технически ценных материалов на их основе.

Благодаря уникальным физико-химическим, конструкционным и технологическим свойствам полимерные материалы (ПМ) на основе различных пластмасс и эластомеров находят широкое применение в различных областях народного хозяйства и медицине.

Жизнедеятельность общества неизбежно связана с образованием отходов на всех стадиях производства и переработки полимерных материалов. Поэтому актуальность проблемы их утилизации, а так же вреда приносимого здоровью людей и окружающей среде, по-прежнему остается острой.

1. Экологические проблемы в химии и технологии полимерных материалов

Полимерные материалы, как правило, являются многокомпонентными системами, так как для их создания используют кроме полимера различные компоненты (ингредиенты). Получение полимерных материалов, удовлетворяющих эксплуатационным требованиям применительно к различным отраслям промышленности, сельскому хозяйству, быту - является задачей технологии производства полимерных материалов. Многокомпонентность полимеров часто приводит к тому, что их производство, а также практическое использование в ряде случаев осложняется нежелательным процессом выделения из материала вредных низкомолекулярных веществ. В зависимости от условий эксплуатации их количество может составлять до нескольких массовых процентов. В контактирующих с полимерными материалами средах можно обнаружить десятки соединений различной химической природы.

Создание и применение полимеров непосредственно или опосредованно связано с воздействием на организм человека, на окружающую производственную среду и среду обитания человека, а также на окружающую среду в целом. Последнее особенно важно после использования полимеров и изделий из них, когда отработанные материалы подвергаются захоронению в почве, а вредные вещества, высвобождающиеся при разложении полимерного материала, загрязняют почву, сточные воды, ухудшая тем самым состояние окружающей среды. Проблемы экологии производства и применения полимерных материалов.

К каким же последствиям приводит загрязнение, например, земли? В первую очередь к прямому сокращению естественной среды обитания живых существ. Во-вторых, загрязнение какого-то района создает опасность для соседних с ним территорий из-за миграции загрязнений, например, через подпочвенные водоносные горизонты. В-третьих, загрязнение воздуха вредными газами, включая метан и двуокись углерода, создающую парниковый эффект, может привести к глобальным изменениям окружающей среды.

Производство полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида приносит немалые экологические проблемы для окружающей природной среды. Это использование различных токсичных мономеров и катализаторов, образование сточных вод и газовых выбросов, обезвреживание которых сопряжено с большими энергетическими, сырьевыми и трудовыми затратами и не всегда добросовестно выполняется производителями.

Рассмотрим некоторые примеры, связанные с экологией производства основных полимеров.

Производство полиэтилена и других полиолефинов относиться к категории пожароопасных и взрывоопасных (категория А): этилен и пропилен образуют с воздухом взрывчатые смеси. Оба мономера обладают наркотическим действием. ПДК в воздухе этилена составляет 0,05* 10-3 кг/м3, пропилена - 0,05* 10-3 кг/м3. Особенно опасно производство полиэтилена высокого давления (ПЭВД), поскольку оно связано с применением высокого давления и температуры. В связи с возможностью взрывного разложения этилена во время полимеризации реакторы оборудуют специальными предохранительными устройствами (мембраны) и устанавливают в боксах. Управление процессом полностью автоматизировано. При производстве полиэтилена низкого давления и полипропилена особую опасность представляет применяемый в качестве катализатора диэтилалюминийхлорид. Он отличается высокой реакционной способностью. При контакте с водой и кислородом взрывается. Все операции с металлоорганическими соединениями должны проводиться в атмосфере чистого инертного газа (очищенный азот, аргон). Небольшие количества триэтилалюминия можно хранить в запаянных ампулах из прочного стекла. Большие количества следует хранить в герметически закрытых сосудах, в среде сухого азота, либо в виде разбавленного раствора в каком-либо углеводородном растворителе (пентан, гексан, бензин - чтобы не содержали влаги). Триэтилалюминий является токсичным веществом: при вдыхании его пары действуют на легкие, при попадании на кожу возникают болезненные ожоги. В этих производствах используется также бензин. Бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, температура вспышки для разных сортов бензина колеблется от - 50 до 28 оС. Концентрационные пределы воспламенения смеси паров бензина с воздухом составляют 2-12 % (объемных). На организм человека это оказывает наркотическое действие. ПДК бензина в воздухе = 10,3*10-3 кг/м3. Порошкообразные полиолефины образуют взрывоопасные смеси. ПДК полипропилена составляет: 0,0126 кг/м3. При транспортировании порошкообразных полиолефинов происходит образование аэрозолей и неизбежно накапливание зарядов статического электричества, что может привести к искрообразованию. Транспортирование полиолефинов по трубопроводу производят в атмосфере инертного газа. Сходным полимером является поливинилхлорид. Производство и использование винилхлорида относят также к категории взрывоопасных и пожароопасных (категория А). Винилхлорид в газообразном состоянии оказывает наркотическое действие, продолжительное пребывание в помещение, в атмосфере которого содержится большое количество винилхлорида, вызывает головокружение и потерю сознания. ПДК в рабочих помещениях составляет 3*10-5 кг/м3. При концентрации 1*10-4 кг/м3 вызывает раздражение слизистых оболочек, а запах начинает ощущаться даже при 2*10-4 кг/м3. Вдыхание паров при открытом испарении мономера вызывает острое отравление. Другие мономеры, используемые при производстве политетрафторэтилена, политрифторхлорэтилена, поливинилфторидов также не менее токсичны.

В этой связи необходимо обеспечивать контроль экологической безопасности процесса создания полимеров и полимерных материалов, их эксплуатации и уничтожения отходов ПМ после их использования человеком.

2. Классификация полимерных отходов

По источникам образования все полимерные отходы делят на три группы:

технологические отходы производства;

отходы производственного потребления;

отходы общественного потребления.

Технологические отходы полимерных материалов возникают при их синтезе и переработке. Они делятся на неустранимые и устранимые технологические отходы. К неустранимым относят кромки, обрезки, литники, обломки, грат и т. д. Таких отходов образуется от 5 до 35 %. Неустранимые отходы представляют собой высококачественное сырье, по свойствам не отличающееся от исходного первичного полимера. Переработка его в изделия не требует специального оборудования и производится на том же предприятии. Устранимые технологические отходы производства образуются при несоблюдении технологических режимов в процессах синтеза и переработки, т. е. это - технологический брак, который может быть сведен к минимуму или совсем устранен. Технологические отходы производства перерабатываются в различные изделия, используются в качестве добавки к исходному сырью и т. д.

Отходы производственного потребления накапливаются в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов, не используемых в различных отраслях промышленности (шины, тара и упаковка, отходы сельскохозяйственных пленок, мешки из под удобрений и т. д.). Эти отходы являются наиболее однородными, малозагрязненными и поэтому представляют наибольший интерес с точки зрения их повторной переработки.

Отходы общественного потребления накапливаются у нас дома, на предприятиях питания и т. д., а затем попадают на городские свалки. В конечном итоге они переходят в новую категорию отходов - смешанные отходы. Отходы эти составляют более 50 % от отходов общественного потребления. Количество таких отходов непрерывно растет и составляет в России около 80 кг на душу населения. Наибольшие трудности связаны с переработкой и использованием смешанных отходов. Причина этого заключается в несовместимости термопластов, входящих в состав бытового мусора, что требует постадийного выделения материалов.

Объемы промышленных и бытовых отходов в виде вышедших из употребления изделий из полимеров значительны и постепенно увеличиваются, с учетом прогрессивных материалов упаковки предметов технического и бытового назначения: пищевых продуктов, освежительных напитков, лекарственных средств; выхода из эксплуатации полиэтиленовой пленки, парниковых хозяйств, кормопроизводства; мешков из-под минеральных удобрений, бытовой химии, капроновых сетей, предметов домашнего обихода, соцкультбыта, детских игрушек, спортинвентаря, ковровых напольных покрытий, линолеума, транспортной тары, емкостей; отходов производства и эксплуатации кабеля, полимерных труб и др.; ПЭТ-тары и упаковки и других изделий на основе ПЭТФ.

Кроме этого, массовый импорт промышленных, продовольственных товаров, медицинских средств, косметики и др. в полимерной упаковке увеличивают объемы образования этих отходов.

Указанные отходы специфичны, так как не поддаются гниению, саморазрушению, аккумулируются, занимая земельные площади, загрязняя населенные пункты, водоемы, лесонасаждения. При сжигании выделяют ядовитые газы, на свалках являются благоприятной средой для жизнедеятельности грызунов, насекомых.

Таким образом, промышленные и бытовые отходы полимерных изделий представляют экологическую опасность.

сточный вода утилизация полимерный

3. Методы утилизации и обезвреживания полимерных материалов

Какие же подходы используют для борьбы с загрязнением природы, связанным с производством полимеров?

.Термические методы утилизации и обезвреживания отходов полимерных материалов. Казалось бы, что самым естественным могло бы быть окисление этих органических веществ при высоких температурах или попросту их сжигание. Однако при этом уничтожаются в принципе ценные вещества и материалы. Продуктами сжигания в лучшем случае являются вода и углекислый газ, а это значит, что не удается вернуть даже исходных мономеров, полимеризацией которых получали уничтожаемые полимеры. Кроме того, как уже говорилось выше, выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа CO2 приводит к глобальным нежелательным эффектам, в частности к парниковому эффекту. Но еще хуже, что при сжигании образуются вредные летучие вещества, которые загрязняют воздух и, соответственно, воду и землю. Не говоря уже о многочисленных добавках, в том числе красителей и пигментов, в окружающую среду выделяются разнообразные соединения, включающие тяжелые металлы, используемые в качестве катализаторов при синтезе полиэтилена, крайне вредные для здоровья людей.

Термические методы обработки полимерных отходов условно можно разделить:

на термодеструкцию полимерных материалов с получением твердых, жидких и газообразных продуктов;

на сжигание или инспирацию, приводящую к образованию газообразных продуктов и золы.

В свою очередь, термодеструкцию условно разделяют:

на неглубокое терморазложение полимеров при сравнительно невысоких температурах с образованием в основном низкомолекулярных веществ;

на пиролиз при повышенных температурах, приводящих к получению жидких и газообразных продуктов и незначительному количеству твердого остатка.

С помощью пиролиза можно получить целый ряд полезных продуктов, однако данный метод считается весьма энергозатратным и требует применения дорогостоящего оборудования. Существует такой метод, как депонирование на полигонах полимерных отходов, которое явно нецелесообразно, так как большинство пластиков не разлагаются десятки лет, нанося огромный вред почве. Таким образом, традиционные способы утилизации отходов - депонирование и сжигание для полимеров неприемлемы. В первом случае в результате воздействия воды образуются вредные аминосодержащие продукты, во втором - выделяются токсичные газы, такие как цианистый водород, оксиды азота и т.п.

.Создание полимерных материалов с регулируемым сроком эксплуатации. В последние годы возникли и начали практически реализовываться новые идеи синтеза "экологически чистых" полимеров и изделий из них. Речь идет о полимерах и материалах из них, способных более или менее быстро разлагаться в природных условиях. Заметим при этом, что все биологические полимеры, то есть полимеры, синтезируемые растениями и живыми организмами, к числу которых относятся в первую очередь белки и полисахариды, в той или иной степени подвержены разрушению, катализаторами которого являются ферменты. Здесь соблюдается принцип: что создает природа, то она способна разрушить. Если бы этот принцип не срабатывал, то те же полимеры, в огромных количествах производимые микроорганизмами, растениями и животными, после их гибели оставались бы на земле. Такое трудно даже себе представить, ибо это была бы фантастическая мировая свалка трупов всех существовавших на земле организмов. К счастью, этого не происходит, и высокоэффективные биологические катализаторы - ферменты - делают свое дело и успешно справляются с этой задачей. Известны три типа разлагаемых полимерных материалов, именно:

фоторазлагаемые;

биоразлагаемые;

водорастворимые.

Все они обладают достаточной стабильностью в обычных условиях эксплуатации и легко подвергаются разложению. Для придания полимерным материалам способности разрушаться под действием света используют специальные добавки или вводят в состав композиции светочувствительной группы. Для того чтобы такие полимерные материалы нашли практическое применение, они должны удовлетворять следующим требованиям:

в результате модификации не должны существенно изменяться эксплуатационные характеристики полимера;

добавки, вводимые в полимер, не должны быть токсичными;

полимеры должны перерабатываться обычными методами, не подвергаясь при этом разложению;

необходимо, чтобы изделия, полученные из таких полимеров могли храниться и эксплуатироваться длительное время в условиях отсутствия прямого проникновения УФ-лучей;

время до разрушения полимера должно быть известно и варьироваться в широких пределах;

Известны полимеры, разлагающиеся под влиянием микроорганизмов. В этом случае в полимер вводили вещества, которые сами легко разрушаются и усваиваются микроорганизмами. Практическое значение нашли привитые сополимеры крахмала и метилакрилата, пленки из которых используются в сельском хозяйстве для мульчирования почвы. Очень хорошо усваиваются микроорганизмами неразветвленные парафиновые углеводороды. К биоразлагаемым добавкам относятся карбоксилцеллюлоза, лактоза, казеин, дрожжи, мочевина и другие.

.Композиции, содержащие отходы полимерных материалов.

Отходы полимерных материалов широко используются в строительстве. В большинстве асфальтовых дорожных покрытий основным связующим компонентом являются битумы различной природы. Они отличаются недостаточной водостойкостью. Все это в значительной степени ухудшает свойства асфальтовых покрытий и сокращает сроки их эксплуатации. Использование полиолефинов в композиции с битумом является одним из традиционных направлений, позволяющих модифицировать свойства покрытий. Экспериментально установлено, что вводить в полиолефины более 30 % отходов нецелесообразно, так как это может вызвать расслоение системы. Композиции получают, смешивая битум с отходами полиолефинов при 40…100 °С, и выгружают смесь в специальные формы, в которых происходит охлаждение при комнатной температуре.

Можно выделить следующие направления использования отходов в строительстве:

применение в композициях с традиционными стройматериалами с целью модификации их свойств;

получение звукоизоляционных плит и панелей;

создание герметиков, применяемых в строительстве зданий и гидротехнических сооружений.

.Использование отходов полимерных материалов путем повторной переработки. Значительно более перспективным и разумным способом снижения загрязнения окружающей среды полимерами является вторичная переработка отслуживших свой срок полимеров и изделий из них. Проблема эта, однако, не столь проста, как может показаться на первый взгляд, хотя бы уже потому, что мы имеем дело, как правило, с грязными отходами, которые включают, например, частицы песка. Это исключает возможность применения высокопроизводительного и высокотехнологичного оборудования, используемого при первичной переработке исходных полимеров. Это оборудование просто быстро вышло бы из строя из-за абразивного воздействия твердых частиц минерального происхождения. Но даже при переработке, если она возможна в принципе, получаются "грязные" изделия, товарный вид и потребительские свойства которых не могут конкурировать с первичными изделиями. Здесь, правда, есть возможность использовать продукты вторичной переработки по другому назначению, предполагающему существенно пониженные требования. В частности, загрязненные изделия из полиэтилена могут быть переработаны в пластины толщиной в несколько миллиметров для применения в качестве кровельного материала, имеющего ряд неоспоримых преимуществ перед традиционными, таких, как низкая плотность, а значит, малый вес, гибкость и коррозионная стойкость, а также низкая теплопроводность, а значит, хорошие теплоизолирующие свойства.

Общая схема повторной переработки полимерных материалов включает в себя следующие стадии:

предварительная сортировка и очистка;

измельчение;

отмывка и сепарация;

классификация по видам;

сушка, гранулирование и переработка в изделие.

Наибольшие успехи в этом достигнуты при вторичной переработке крупнотоннажных изделий из каучуков, например шин, в том числе автомобильных. Их приготавливают из вулканизированных каучуков, наполненных сажей, содержание которой в шинах, имеющих из-за этого черный цвет, достигает 40% по весу. По истечении срока эксплуатации такие шины не выбрасывают, а дробят, получая крошку. Дробление при помощи недорогого оборудования позволяет получить крупные частицы, размеры которых достигают одного миллиметра и более. Эти крупные частицы добавляют в материалы для покрытия дорог, что значительно улучшает их механические характеристики и долговечность. Специальные машины позволяют получать тонкие дисперсии, частицы которых имеют размер около 0,01 миллиметра. Эту крошку добавляют в каучуки при производстве новых шин, значительно экономя сырье. При этом качество полученных таким образом шин практически не уступает исходным. Такой подход позволяет одновременно заметно снизить вред для окружающей среды из-за ее замусоривания бесполезными изделиями и в то же время значительно экономить расход каучуков, получаемых либо полимеризацией продуктов переработки нефти, либо из латексного сока деревьев гевеи.

4. Очистка сточных вод и газовых выбросов

1 Методы очистки сточных вод

Большинство предприятий по производству синтетических полимеров и пластических масс образуют большое количество сточных вод, содержащие загрязнители различного происхождения. Они без глубокой очистки сбрасываются в реки, водоемы и тем самым загрязняют их, что приводит к ухудшению состояния окружающей среды. В настоящее время эта проблема стала настолько актуальной, что в перспективе необходимо полностью исключить образование сточных вод вплоть до полной их ликвидации на основе циклических процессов. Максимально экономное расходование воды позволит сократить объем сточных вод; полная их ликвидация и минимальное потребление свежей воды возможно лишь посредством создания бессточных процессов, работающих по замкнутому циклу. Опыт проектирования таких производств показал, что помимо всех остальных преимуществ, это еще и экономичнее открытой схемы со сбросом и очисткой сточных вод.

В качестве наиболее употребительных методов следует указать следующие:

·для удаления грубодисперсных частиц - отстаивание, флотация, фильтрация, осветление, центрифугирование;

·для удаления мелкодисперсных и коллоидных частиц - коагуляция, флокуляция, электрические методы осаждения;

·для очистки от неорганических соединений - дистилляция, ионный обмен, методы охлаждения, электрические методы;

·для очистки от органических соединений - экстракция, абсорбция, флотация, биологическое окисление, озонирование, хлорирование.

·для очистки от газов и паров - отдувка, нагрев, реагентные методы;

·для уничтожения вредных веществ - термическое разложение.

Применяемые методы очистки определяются объемами стоков, количеством, дисперсностью и составом примесей. Ввиду многочисленности примесей и их слоистого состава, как правило, методы очистки применяются комплексно.

Создание на предприятиях эффективно действующих очистных установок предназначено для:

·предупреждения загрязнения природных вод промышленными стоками;

·сокращение потребляемой воды, т.к. возврат очищенной воды в производственный цикл позволяет организовать круговорот воды на предприятии.

2 Методы очистки газовых выбросов полимерных производств

Получение полимерных материалов сопровождается выделением токсичных веществ, содержащихся в газовых выбросах. В зависимости от объемов и состава газовых выбросов разработаны различные методы их очистки от токсичных веществ: огневой, термокаталитический, сорбционно-каталитический.

Огневой метод. Прямое сжигание газовых выбросов может осуществляться как в сушильных установках, так и в топках котлов, в последних степень обезвреживания составляет 99 % при температурах 1000…2000 °С.

Термокаталитический метод обезвреживания происходит при температуре до 400 °С. Очистка выбросов заключается в окислении органических веществ при 360…400 °С в присутствии катализаторов платиновой группы. Окисление органических соединений идет до образования диоксида углерода и воды. Степень очистки составляет 95…97%. Сорбционно-каталитический метод используют для очистки газовых выбросов с низким содержанием органических соединений.

5. Основные принципы разработки безотходных технологий

Безотходный процесс - это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление и вторичные сырьевые ресурсы таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

К важнейшим принципам, лежащим в основе БОП, относят следующие:

системность;

комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов;

цикличность материальных потоков;

экологическая безопасность;

рациональная организация;

комбинирование и межотраслевое кооперирование.

Главное в малоотходном и тем более в безотходном производстве - не переработка отходов, а организация технологических процессов по переработке сырья таким образом, чтобы отходы не образовывались в самом производстве. Ведь отходы производства - это часть по тем или иным причинам неиспользованного сырья: полуфабрикаты, бракованная продукция и т. п., не утилизируемые на данный период времени и поступающие в окружающую среду. Однако в большинстве случаев отходы являются сырьем для других производств и отраслей промышленности. Основы технологии переработки пластмасс.

Основные требования при разработке БОП можно сформулировать следующим образом:

безусловное соблюдение норм содержания веществ в воздухе и водных бассейнах;

эффективное осуществление технологического процесса;

использование возможно более экономичных (с учетом соблюдения двух первых требований) технологических схем очистки газов и жидкостей.

Сочетание трех перечисленных требований по-новому ставит задачу выбора оптимальных решений. Так, с чисто технологических позиций, вывод из эксплуатации предприятия, работающего по старой технологии, которая неизбежно связана со значительными выбросами, может оказаться преждевременным. Однако при комплексном подходе к решению этой задачи может быть оправданным скорейшее строительство нового цеха и ликвидация действующего. Отсутствие строгой экономической оценки ущерба, наносимого окружающей среде вредными выбросами, пока осложняет поиск оптимального пути. Наиболее рациональным подходом к решению проблемы является, прежде всего, совершенствование основного технологического процесса, предполагающего сокращение объемов циркулирующих материалов и ликвидация возможных газовых и жидкостных выбросов.

Заключение

Нынешнее поколение людей убедилось наконец в том, что окружающая нас среда - земля, вода и воздух не обладают бесконечным иммунитетом против химической эксплуатации. И хотя сегодня еще проявляется беспечное и неосторожное обращение с природой, люди уже начали понимать и по-новому оценивать катастрофические последствия этого.

Важность решения экологических проблем обусловила жесткие требования к полимерам и технологиям их получения: производство полимеров должно быть экологически чистым или, по крайней мере, иметь минимальное влияние на окружающую среду; полимеры должны быть технологически перерабатываемыми после окончания их эксплуатации или биодеградируемыми.

Широкое внедрение полимерных материалов в различные области человеческой деятельности поставило перед специалистами-полимерщиками ряд важных проблем, включая и проблему охраны окружающей среды. Чтобы грамотно решать эти задачи, необходимо знать методы утилизации и обезвреживания полимерных материалов. При внедрении изделий из пластических масс в народное хозяйство, для пищевых и медицинских целей необходима обязательная квалифицированная экспертиза состава выделяющихся токсичных веществ и их количественная оценка с использованием высокочувствительных и избирательных методов. Особенно большое значение в плане снижения количества отходов, их рационального использования, создания безотходных технологий, имеют процессы переработки вторичных полимерных материалов в связи с дефицитом первичных полимеров. Вторичные полимерные материалы занимают в процессах переработки такое же место, как сейчас занимает вторичное сырье в металлургии.

Перечень использованных источников

1.Российский рынок переработки полимерных отходов. Аналитический обзор. Москва, 2010.

.Технология пластических масс. Под ред. В.В. Коршака. М.: Химия, 1985, 560с.

3.Проблемы экологии производства и применения полимерных материалов. Лирова Б. И. , Суворова А. И., Уральский государственный университет, 2007, 24 c.

.А. Б. Зезин, Полимеры и окружающая среда. Соровский образовательный журнал, 1996, №2

5.Быстров Г.А. Оборудование и утилизация отходов в производстве пластмасс. М.:, Химия, 1982 г.

.Шефтель В.О. Полимерные материалы. Токсические свойства. Л., Химия 1982, 240с.

.#"justify">.Основы технологии переработки пластмасс. Под ред. В.Н.

Кулезнева, М.: Высшая школа, 1995, 527с., 2004, 600 с.

.Общая химическая технология полимеров: учебное пособие / В. М. Сутягин, А. А. Ляпков - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 195 с.

10.Ляпков А.А., Ионова Е.И. Техника защиты окружающей среды. Учебное пособие. - Томск: Изд. ТПУ, 2008. - 317 с.

Цель и задачи

Цель – определить экологический риск для окружающей среды и человека.

3. Определить объемы выбросов предприятиями строительной промышленности Калининградской области

4. Провести исследование на одном из предприятий Калининградской области строительной промышленности

Перечень предприятий Калининградской области

1. Завод «ЖБИ – 1» пос.Прибрежный, ул.Заводская,11

2. Завод «ЖБИ – 2» ул.Мукомольная,14

3. Кирпичный завод «Чайковский» Правдинский район, пос.Железнодорожный, ул.Кирпичная, 3

4. Асфальто-бетонный завод ул.Двинская, 93

5. ООО «Балткерамика» ул.Заводская, 11

6. ООО «Экоблок» Малое Исаково, ул.Гурьевская, 1

7. ООО «Космоблок» Балтийское шоссе, 1

Производство строительных материалов и вредные вещества, попадающие в атмосферу при их производстве

Производство бетона

Бетон - это искусственный камень, полученный путем смешения цемента, гравия и воды.

Составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду.

Железобетон - это бетон, армированный конструкционной сталью.

Основные загрязнители: оксиды углерода, азота, серы; углеводороды; пыль неорганическая

Производство асфальта

Асфальт - смесь битумов (60-75 % в природном и 13-60 % в искусственном) с минеральными веществами (известняком, песчаником и др.). Применяют в смеси с песком, гравием, щебнем для устройства шоссейных дорог, как кровельный, гидро- и электроизоляционный материал, для приготовления замазок, клеев.

Основные загрязнители: свинец и его неорганические соединения

Азота оксиды; сажа; ангидрид сернистый (серы диоксид – SO2); углерода оксид (СО); глеводороды предельные C12 -C19; мазутная зола; пыль неорганическая (SiO2 > 70 %) динас и др.; пыль неорганическая (SiO2 = 20-70 %) цемент, шамот и др.; пыль неорганическая (SiO2 <20 %) известняк и др.

Производство кирпича

Керамический кирпич - кирпич, полученный путем обжига в печи глин и их смесей.

Существует три способа приготовления керамического кирпича:

Производство газосиликатных блоков

Производство газобетона предполагает введение веществ, выделяющих газ при химическом взаимодействии с цементом и известью, и в роли газообразователя выступает алюминиевая пудра или паста. По технологии производства газобетона HEBEL сырая смесь из кварцевого песка, извести, цемента после вспучивания проходит последующую автоклавную обработку при температуре 180 градусов и давлении около 14 бар. В полученной массе образуются многочисленные поры размером 1–3 мм, которые придают материалу такие свойства, как теплоизоляция, морозостойкость и легкость.

Основные загрязнители: оксиды кремния, алюминия, азота, углерода.

Производство пеннобетонных блоков

Основные загрязнители: оксиды кремния, азота, углерода; соединения тяжелых металлов; аэрозоли и взвеси.

Таблица 1. Объемы выбросов от строительной промышленности в атмосферу за 2003 год

Таблица 2. Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух для ЖБИ – 2

Наименование загрязняющего вещества	Суммарный выброс за 2008 г., т/год
Ванадия пятиокись
Железа оксид
Марганец и его соединения
Азота диоксид
Азота оксид

Серы диоксид
Сероводород
Оксид углерода
Фтористые газообразные соед-я
Фториды неорган.плохо раствор.

Бензапирен


Уайт-спирит
Углеводороды предельные С12 – С19
Эмульсон
Взвешенные вещества
Пыль неорган., содер. 70 – 20 % двуокиси кремния
Пыль абразивная
Пыль древесная
Фтористые газообразные соед-я
В том числе автотранспорт
Азота диоксид
Азота оксид

Серы диоксид
Углерода оксид


Всего	4,098987
В том числе:

жидких и газообразных

Таблица 3. Нормативы образования отходов для ЖБИ – 2

Наименование	Класс опасности	Годовой норматив, т/год	2008 год
Шлак сварочный
Абразивные круги отработанные и их лом
Аккумуляторы свинцовые
Обтирочный материал, загрязненный маслами
Отходы твердых производ.материалов, загряз.нефтяными и минерал.жировыми продуктами
Масла отработанные
Отходы бетонной смеси с содержанием пыли < 30%
Остатки и огарки стал.сварочных электродов
Лом стальной несортированный
Стружка стальная незагрязн.
Древесные отходы из натур.чистой древесины
Опилки натуральные чистой древесины
Стружка натуральная чистой древесины

Таблица 4. Фоновая концентрация загрязняющих веществ вокруг ЖБИ – 2

Прогнозирование риска возникновения рефлекторных эффектов от строительной промышленности

Для диоксида азота: 2-й кл.

Prob=-5,51+7,49lg(0,15/0,085)=-3,66

Для пыли: 3-й кл.

Prob=-2,35+3,73lg(0,39/0,3)=-1,92

Для оксида азота: 3-й кл.

Prob=-2,35+3,73lg(0,04/0,4)=-6,08

Для оксида углерода: 4-й кл.

Prob=-1,41+2,33lg(3,1/5)=-1,89

Выводы

На основании проведенного исследования можно заключить:

1. При превышении норм выбросов оксида углерода и пыли на ЖБИ – 2 пострадает 297 и 278 человек из 10000 соответственно.

Схема воздействия промышленности строительных материалов (ПМС) на окружающую среду.

В условиях интенсивного развития промышленности, строительства крупных и малых городов встает вопрос предотвращения отрицательного влияния человеческой деятельности на окружающую среду.

Большая роль в решении этой проблемы отводится строительной отрасли, в частности, промышленности строительных материалов. Воздействие промышленности строительных материалов на окружающую среду разнообразно и происходит на всех этапах, начиная от добычи сырья и кончая эксплуатацией зданий и сооружений, т.е. на всем жизненном цикле. Многие предприятия строительной индустрии являются источниками загрязнения окружающей среды (воздушного и водного бассейнов, поверхности Земли) цементной асбестовой, керамзитовой и другими видами пыли; дымовыми газами тепловых установок; сточными водами, различными маслами и эмульсиями; горюче-смазочными материалами; отходами и бракованными изделиями.

Добыча сырья и переработка в строительные материалы и изделия должны проводиться по ресурсосберегающим технологиям, которые не должны оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду. Поэтому большое место в строительной отрасли уделяется созданию мало- и безотходной технологий, позволяющих решать не только проблему защиты окружающей среды от техногенного загрязнения, но и проблему рационального использования природных ресурсов.

Безотходная технология - это главный способ производства продукции, при котором более рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы - производство, потребление - вторичные сырьевые ресурсы, таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

Одной из форм безотходной технологии являются переработка и утилизация отходов различных отраслей промышленности, в т.ч. и собственных.

Утилизация отходов - это социально-экономическая проблема. Вывоз и отвал промышленных отходов означают потерю части общественного труда и средств, затраченных на производство, а также на защиту окружающую от загрязнений.

Промышленные отходы загрязняют водный бассейн и почву. В то же время многие виды отходов представляют собой ценное сырье для производства строительных материалов.

Таким образом, основные направления охраны окружающей среды в промышленности строительных материалов следующие:

использование вторичных минеральных ресурсов многих отраслей промышленности (крупнотоннажных отходов энергетики, металлургии, химии и др.), а также собственных;

рациональное использование топливно - энергетических ресурсов с выбором наиболее эффективных и менее загрязняющих окружающую среду;

Переход предприятий на мало- и безотходное производство;

Рациональное водопотребление с разработкой и внедрением технологий, предусматривающих минимальный расход воды, замкнутый цикл водоснабжения, эффективную систему очистки сточных вод.

Инженерное обеспечение экологической безопасности в строительной индустрии

Обеспечение экологической безопасности в строительной индустрии осуществляется с помощью природоохранных мероприятий и рационального использования ресурсов, потребляемых на изготовление строительных материалов.

Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды (воздушной, водной сред и почв), необходимо использовать надежные методы анализа. Эффективность любого метода оценивается совокупностью показателей: селективностью и точностью определения, воспроизводимостью полученных материалов, пределами обнаружения элемента и скоростью анализа.

Одним из важнейших мероприятий, обеспечивающих эффективный контроль состояния окружающей среды является инвентаризация всех выбросов и сбросов, загрязняющих атмосферу, воду и почву.

Контроль за состоянием окружающей среды ведут с помощью анализа воздуха, воды и почвы. Кроме этого, с целью оздоровления окружающей среды и предотвращения ее загрязнения разрабатываются мероприятия, направленные на производство экологически чистых строительных материалов, изделий и конструкций по прогрессивным экологически чистым технологиям.

Одним из направлений стабилизации и последующего улучшения состояния окружающей среды является создание системы экологической паспортизации предприятий строительной индустрии. Методической основой проведения паспортизации является ГОСТ 17.00.04-90 «Паспорт промышленного предприятия. Основные положения». На это направлен и ФЗРФ «О техническом регулировании».