Техника и технология обращения с отходами жизнедеятельности. Часть 2. Переработка и утилизация промышленных отходов


А. Г. Ветошкин





ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Учебное пособие в двух частях



Часть II
ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ













Инфра-Инженерия Москва - Вологда 2019

УДК 628.5
ББК20.1
В39

ФЗ № 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке в соответствии сп. 1ч.4ст. 11

Рецензенты:
зав. кафедрой техносферной безопасности ИГУ, д. т. н., проф. Вершинин Н. Н.;
руководитель отдела НИИЭМ МГТУ им. Н. Э. Баумана, д. т. н., проф. МГТУ им. Н. Э. Баумана, член редакционных коллегий журналов «Безопасность жизнедеятельности» и «Экология промышленного производства»
Ксенофонтов Б. С.





      Ветошкин А. Г.
В 39 Техника и технология обращения с отходами жизнедеятельности: Учебное пособие.
      В 2-х частях. Ч. 2. Иереработка и утилизация промышленных отходов /
      А. Г. Ветошкин. - М.: Инфра-Инженерия, 2019. - 380 с.

ISBN 978-5-9729-0234-7 (Ч. 2)
ISBN 978-5-9729-0243-9



      Рассмотрен комплекс вопросов обращения с промышленными отходами основных отраслей экономики, включая источники возникновения отходов, виды применяемого оборудования и основные технологии переработки и утилизации, вплоть до полигонного размещения и захоронения токсичных промышленных отходов.
      Для студентов бакалавриата, магистрантов и аспирантов экологического и инженернотехнического профилей, преподавателей экологических и технических дисциплин, а также специалистов проектных организаций.














© Ветошкин А. Г., автор, 2019
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2019


ISBN 978-5-9729-0234-7 (Ч. 2)
ISBN 978-5-9729-0243-9

        ВВЕДЕНИЕ


      Рост промышленности сопровождается образованием значительного количества отходов, так как на производство промышленной продукции расходуется не более трети всех потребляемых сырьевых ресурсов. Накапливаются колоссальные объемы отходов в виде пустой породы, шлаков, сточных вод, шламов и осадков в местах складирования и захоронения. Рукотворные горы отходов, грязные озера, моря, хранилища и полигоны становятся существенной угрозой для окружающей среды, отравляя окружающий воздух, подземные воды и почву вредными поллютантами, опасными веществами и химическими соединениями.
      Эти негативные явления — не что иное как последствия несовершенства и низкого технологического уровня существующих производств, их неспособности организовать рециклинг побочных продуктов и утилизацию образующихся в производстве отходов.
      Одной из важнейших составляющих системного обращения с отходами производства и потребления является существенное сокращение количества образующихся отходов на стадии производства основной промышленной продукции. Этот принцип может быть реализован путем внедрения экологически чистых технологических процессов в малоотходных технологиях и при комплексном использовании вторичных материальных и энергетических ресурсов.

3

                ГЛАВА 9. Источники образования промышленных отходов




      Промышленные отходы составляют самую обширную группу в составе отходов производства и потребления. Это вызвано тем, что только порядка 3-5 % исходного сырья промышленности превращаются в конечные продукты. Отходы производства используются в том чис-леив качестве вторичных сырьевых ресурсов.
      Промышленные отходы являются неоднородными, сложными поликомпонентными смесями, обладающими различными физико-химическими свойствами и представляющими токсическую, химическую, биологическую, коррозионную опасность, а также огне- и взрывоопасность.
      Особую опасность представляют накапливаемые в отвалах и свалках высокотоксичные и экологически опасные отходы, общее количество которых уже достигло 1,6 млрд. т и ежегодно увеличивается на75млн.т, из которых перерабатываются и обезвреживаются лишь 18%.
      Главными источниками многотоннажных промышленных отходовявляются добывающая и химическая промышленность, черная и цветная металлургия, топливно-энергетическая и строительная отрасли.


        9.1. Отходы ресурсодобывающих отраслей

      Отходами производства данных отраслей могут считаться продукты, образовавшиеся побочно в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых.
      Ресурсодобывающие отрасли промышленности, такие как горная добыча полезных ископаемых, добыча угля, нефтегазовая отрасль, являются крупнотоннажными поставщиками отходов своих производств, что не только негативно сказывается на экологическом состоянии окружающей среды, но, что особенно важно, является причиной их нерентабельности вследствие высокой ресурсоемкости и влечет за собой повышенные издержки.
      В начале XXI в. мировая добыча полезных ископаемых превышала 30 млрд. т. Доля отдельных их видов ориентировочно составляла: 30-35 %— каменные материалы, 20-25% — песоки гравий, 12-15%— уголь, торф и сланцы, 15-20%— руды металлов, 10-12 % — карбонатное и цементное сырье, глины и известняки, 3-4 % — сырье для производств основной химии.
      На территории нашей страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. тонн отходов, причем токсичных из них более 1,4 млрд. тонн.



            9.1.1. Отходы горнодобывающей промышленности


      Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых. Общий объем горных пород, перемещаемых в процессе геологоразведочных и горнодобывающих работ, строительства дорог, плотин, каналов и других крупных объектов, в несколько раз превосходит объем перерабатываемого сырья и топлива, достигая, по оценкам некоторых авторов, 150 млрд. т/год. Большую часть перемещаемых горных пород составляют отходы добычи полезных ископаемых. Они сопровождают в основном добычу топлива, руд (металлургических, химических, агрономических) и нерудных материалов (щебня, гальки, гравия, песка и т. п.).
      В горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых образуются значительные количества отходов в виде пустой породы. Так, при добыче 1 т угля образуется 2-4 т вскрышных пород и около 0,5-0,8 т отходов обогащения. При добыче 1 т руды в отвалах остается до 200-500 т пустой породы.


4

ГЛАВА 9. Источники образования промышленных отходов

      По происхождению отходы добычи полезных ископаемых подразделяют на вскрышные и вмещающие породы. И в тех и в других содержание полезного ископаемого значительно меньше, чем в среднем по месторождению (пустая порода). Пустую породу приходится отделять от добываемого полезного ископаемого, складируя значительную ее часть в отвалах (отвальная порода).
      Вскрышные породы покрывают полезные ископаемые сверху. При толщине слоя не больше нескольких десятков метров они удаляются с поверхности, открывая непосредственный доступ к месторождению (открытая добыча). При больших глубинах залегания разработка месторождения ведется подземным способом, без удаления вскрышных материалов.
      Вмещающие породы разделяют отдельные пласты полезных ископаемых в горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостях внутри месторождения.
      Соотношение вскрышных и вмещающих пород при открытом и подземном способах добычи полезных ископаемых зависит от ряда факторов. В целом можно отметить, что открытым способом на территории СНГ в настоящее время добывается около 50 % руд черных и цветных металлов, до 70 % химических и агрохимических руд, до 30 % угля и почти 100 % нерудных материалов.
      Отходы обогащения образуются в одноименных процессах, которые обычно являются промежуточными между технологиями добычи полезных ископаемых и их глубокой химической, физико-химической или биохимической переработкой. Обогащение позволяет отделить значительную часть пустой породы и примесей, повысив в исходном, как правило, рудном сырье концентрацию ценных компонентов.
      При обогащении получают концентраты, «хвосты» и иногда промежуточные продукты. В концентратах содержание полезных компонентов выше, а вредных примесей ниже, чем в исходном сырье. В хвосты переходит пустая порода, вредные примеси и часть полезных ископаемых. Промежуточные продукты (промпродукты) содержат ценных компонентов меньше, чем концентрат, но больше, чем руда. В зависимости от экономической целесообразности в некоторых случаях их объединяют с концентратами или хвостами, а иногда дополнительно обогащают, получая кондиционные концентраты и вторичные хвосты.
      Отходы добычи и обогащения весьма крупнотоннажны. Значительная их доля — порядка 80 % — направляется для закладки выработанного пространства шахт и карьеров в рамках реализации планов дальнейшей добычи полезных ископаемых. Остальная их часть, также значительная, накапливается в отвалах пустых пород горных предприятий и хвостохранилищ обогатительных фабрик.
      Ежегодно для складирования отходов добывающих и обогатительных комплексов отторгается более 2 тыс. га земель, в том числе пахотных.
      Рекультивация и возвращение последних в хозяйственное пользование значительно отстают от темпов их отчуждения. Масштабы вовлечения отходов в переработку невелики. Лишь 2 % из них применяется в качестве топлива и минеральных удобрений, и только 18 % используется как вторичное сырье, в том числе 10% — в строительной индустрии.
      Характеристика отвальных пород и хвостов обогащения для черной металлургии. Основными отходами при добыче и обогащении железных руд являются отвалы пустых пород и хвосты обогащения горнообогатительных комбинатов (ГОК).
      В настоящее время коэффициент использования горной массы находится на уров-не0,15. В отвалы попадают в основном вскрышные и вмещающие породы. Содержание железа в них недостаточно для рентабельной их переработки в железосодержащие продукты. Имеются также прямые потери железных руд с отвальными породами. При добыче открытым способом они составляют 3-4 %, подземным — около 20 %.
      Отходы обогащения руд черных металлов складируют в хвостохранилищах и накопителях ГОКов.

5

Ветошкин А. Г. Техника и технология обращения с отходами жизнедеятельности

Часть 2

      Состав отвальных пород и хвостов обогащения достаточно разнообразен. Вскрышные породы содержат нерудные материалы (сланцы, кварциты, суглинки, глины, известняки, граниты, гнейсы), некондиционные бурые железняки, железистые кварциты (Fe < 10 %) и др.
      Насчитывают более 10 видов вмещающих пород, большую часть которых, как и во вскрышных материалах, составляют нерудные компоненты (сланцы, кварциты, амфиболиты, граниты, гнейсы, лессовидные суглинки, красно-бурые глины и др.).
      Состав отходов обогащения зависит от состава в исходных рудах и способа их обогащения.
      Исходя из состава отходов добычи железных руд и хвостов обогащения, основное направление их использования связано с производством вяжущих и строительных материалов.
      Отвальные породы и хвосты обогащения для цветной металлургии. Выход отходов добычи и обогащения руд в цветной металлургии из-за небольшого содержания в них целевых продуктов относительно выше, чем в других добывающих отраслях. В крупнотоннажных производствах (медь, цинк, свинец, исключение — алюминий) получению 1 т цветных металлов сопутствуют 1-3 тыс. т вмещающих и вскрышных пород, 30-100 т хвостов обогащения. При извлечении редких элементов отходы добычи и обогащения превышают целевой продукт в миллионы раз.
      По химическому составу отходы обычно представлены кислыми силикатными и алюминатными составляющими. Вскрышные породы и хвосты обогащения могут содержать: 45-88 % 8Юг, 5-25 % А1₂О₃, 1-15 % оксидов железа, иногда — десятые доли процента меди, цинка, свинца и др. В некоторых случаях пустая порода имеет основный характер (до 90 % известняка).
      Горно-химические отходы. Горно-химические отходы образуются при добыче и обогащении химических и агрохимических руд. Эти руды характеризуются сложным минеральным составом, комплексностью и низким содержанием основного компонента. Обычно они используются как сырье для производства минеральных удобрений с извлечением из него основных минералов — апатита, фосфата и т. д. Комплексной переработке в настоящее время подвергают лишь наиболее изученные руды, в частности хибинские апатито-нефелиновые, ковдорские апатитсодержащие, кингисеппские, егорьевские и вятско-камские фосфориты. Основные минералы в них — апатит, нефелин, сфен, титано-магнетит.
      Отходы нерудных материалов. Данная группа отходов, образующихся при добыче, обогащении и использовании нерудных материалов, относится к числу наиболее крупнотоннажных.
      Основная их масса возникает при работе карьеров и шахт, добывающих полезные ископаемые преимущественно строительного назначения. Отходы этих предприятий составляют вскрышные породы, хвосты обогащения и некондиционная продукция.
      Необходимость обогащения нерудных ископаемых обусловлена тем, что в естественной форме большая их часть не удовлетворяет требованиям дальнейшей переработки и использования из-за наличия в них различных примесей, пустой породы и кусков, существенно различающихся по размерам. При этом применяют практически все наиболее известные способы обогащения: гравитационные, магнитные, электрические, флотацию, а также рудоразборку и обогащение по крупности.
      К распространенным нерудным материалам относятся известняк, магнезит, доломит, мрамор, граниты, вермикулит, асбест, каолин, графит и т. п.
      Известняк — один из известных представителей осадочных карбонатных пород химического происхождения. Его ведущий компонент — минерал кальцит (СаСО₃).
      Выветренный известняк вскрыши используется в сельском хозяйстве для раскисления почв. Отходы известняка применяются при изготовлении различных строительных материалов. Так, при производстве асфальтобетонауспешно утилизируют отсевы дробления известняка крупностью менее 5 мм, получаемые при фракционировании известнякового щебня. При этом они могут полностью заменить песчаный заполнитель асфальтобетона.

6

ГЛАВА 9. Источники образования промышленных отходов

      Значительное количество известняковых отходов — до 40 % объема горной массы — образуется при добыче стенового камня.
      Ежегодно в отвалы и выработанные пространства шахт поступает около 2 млн. т бута, сколов и штыба, содержащих 88-93 % кальцита.
      Магнезит — кристаллическая горная порода на основе углекислого магния (MgCO₃). При его обогащении образуются доломит содержащие отходы с примесью карбонатных и глинистых компонентов, кварцитов и т. п.
      Доломит — осадочная горная порода, представленная одноименным минералом CaMg[CO₃]₂ и 5-10 % примесей. При обогащении доломита основную массу хвостов составляет силикат — диопсид CaMg[Si₂O₅].
      Мрамор — кристаллическая горная порода, состоящая из зерен кальцита и образовавшаяся вследствие метаморфизма (превращения) осадочных известняков и доломитов под воздействием высокой температуры и значительного давления.
      Граниты — глубинные магматические силикатные породы, состоящие из полевых шпатов, кварца, слюд и отличающиеся ценными механическими свойствами.
      Вермикулит — гидро-алюмосиликат магния и железа из группы гидрослюд с переменным содержанием воды. При нагревании он способен вспучиваться, увеличиваясь в объеме в 20 раз. Минерал обладает высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, огнестойкостью.
      Асбест — волокнистый материал, представленный гидросиликатами магния. Основными отходами его добычи и обогащения являются отвалы пустой породы и хвостов.
      Каолин — белая или светлоокрашенная глина. Его отходами являются вскрышные породы добычи, хвосты сухого и мокрого способов обогащения.
      Топливные отходы. Топливные отходы включают твердые отходы добычи угля и его обогащения, метановые выделения угольных шахт, а также твердые, жидкие и газообразные отходы нефтедобычи.
      Доминирующими по массе являются твердые отходы. Их выход составляет, в тоннах на тонну угля: 3-5 — при открытой добыче; 0,2-0,3 — при шахтной, 0,15-0,35 — при обогащении.
      Отходы углеобогащения образуются при подготовке рядовых углей к обогащению и непосредственно в этом процессе. При обогащении выделяется практически вся масса пустой породы.
      Основная доля (около 90 %) отходов образуется при открытой добыче угля (вскрышные породы), остальная их масса примерно в равных количествах возникает при подземной добыче и обогащении углей. Все эти материалы состоят из неорганической части и органического вещества (остаточного углерода).
      Также вскрышные породы включают песчаники, пески, суглинки, супеси (рыхлые почвы, содержащие песок и глину), гравийно-песчаные и глинистые породы, иногда карбонаты.
      В целом отходы добычи и обогащения углей можно разделить на три группы: глинистые (более 50 % глин), песчаные (свыше 40 % песчаника и кварца), карбонатные (не менее 20 % карбонатов).
      Метановые выделения угольных шахт. На угольных разрезах и технологических комплексах поверхности шахт выброс вредных веществ в атмосферу происходит при работе горно-транспортного оборудования, складировании угля и вскрышных пород, буровзрывных работах, а также с породных отвалов, открытых угольных складов, рабочих и нерабочих бортов разрезов.
      Из недр земли в пространство угольных шахт мира ежегодно поступает до 23 млрд. м³ метана и 8-10млрд. м³ углекислого газа. В мире насчитывается более 3 тыс. метанобразующих шахт, вкоторых может выделяться до 150-200м³ метанана тонну угля. Вшахтах бывшего СССР выделялось до 7 млрд. м³ СН₄. В ряде случаев природное давление метана в угольных месторождениях достигает 10-14 МПа.

7

Ветошкин А. Г. Техника и технология обращения с отходами жизнедеятельности

Часть 2

      Объем общих ресурсов метана в угольных бассейнах России оценивается в 72-79 трлн, м³ , в том числе в эксплуатируемых месторождениях — примерно 20 трлн. м³. Это около 17 % природного газа России. В мировых угольных пластах предполагается до 80 трлн. м³ СН₄, в частности, по странам: КНР — 30-40 трлн. м³; США — 10-12 трлн. м³; Австралии — 6 трлн. м³; ФРГ — 3-4 трлн. м³ и т. д.


            9.1.2. Отходы нефте- и газодобычи


      Добыча нефти сопряжена с существенным загрязнением окружающей среды. В целом потери нефти оцениваются в 3 % от ее годовой добычи. В зависимости от процесса образования, нефтеотходы относятся ко II-III классу опасности. Ведущими загрязнителями атмосферы в районах нефтедобычи являются углеводороды, сероводород и оксид углерода. Кроме того, в СНГ ежегодно происходит до 700 крупных разрывов нефтепроводов с потерей 7-20 % добываемого сырья. Выброшенная нефть перемешивается с грунтом, образуя нефтешламы. При этом, помимо почвы, загрязняются также поверхностные хозяйственные и подземные водоносные горизонты, в них увеличиваются жесткость воды, содержание сульфатов, хлоридов, нитратов.
      Нефтеотходы можно разделить на жидкие, твердые и газообразные.
      Источники жидких нефтеотходов:
      •  промежуточный слой, образующийся при хранении нефти в резервуарах установок по ее предварительной подготовке и откачиваемый из них в виде нефтезагрязненного слоя воды. Состав слоя: 80-90 % органического вещества, до 10 % — механических примесей, 1 % воды;
      •  прорыв трубопроводов в зимнее время с образованием смеси нефти и газа. В последней содержится 2-10 % органических веществ, 40-60 %— органических примесей, 28-50 % воды;
      •  сбор с территорий предварительной подготовки нефти в места размещения отходов ливневых нефтезагрязненных стоков.
      Источники твердых нефтеотходов:
      •  отходы ремонта, включающие асфальто-смоло-парафиновые отложения (АСПО) и нефтегрунт. Они содержат 25-35 % органических веществ, 20-45 % механических примесей, 30-45 % воды. Образуются при ремонте скважин, зачистке резервуаров хранения нефти;
      •  АСПО, возникающие при ремонте скважины с ее пропаркой, ремонте насоснокомпрессорных труб. Их состав: 50-93 % органических веществ, 5-49 % механических примесей, 1-5 % воды. Органическая часть АСПО содержит 3-8 % асфальтенов, 13-20 % смол, 34-65 % масел, 20-49 % механических примесей, 1-5 % воды;
      •  нефтегрунт, который образуется при очистке территории после прорывов трубопроводов в летнее время и при их аварийном прорыве в любой период года. Состав нефтегрунта: 15-20 % органических веществ, 45-65 % механических примесей, 20-35 % воды.
      Структура конденсированных нефтеотходов нефтедобывающих предприятий: жидкие — 74 %, отходы ремонта — 15 %, АСПО — 9 %, нефтегрунты — 2 %.
      Заметную долю отходов составляют химические реагенты и другие материалы многоцелевого назначения, используемые при нефтепереработке. Их количество в мировой практике достигает 4 т на1 т извлекаемой нефти. Среди них выделяются буровые растворы, используемые для «смазки» и промывки стволов скважины во время бурения.
      Буровые растворы отличает высокая степень минерализации и щелочность, наличие в составе жидких углеводородов, что обусловливает их отрицательное влияние на почвенный покров. Вместе с тем разработаны и осваиваются технологии детоксикации водных

8

ГЛАВА 9. Источники образования промышленных отходов

глинистых отработанных буровых растворов (ОБР) и буровых шламов (БШ) с помощью гумино-минерального концентрата (ГМК), эффективно связывающего тяжелые металлы, сорбирующего углеводороды нефти и нефтепродуктов, снижающего токсичность легкорастворимых солей, уменьшающего щелочность отходов бурения, активизирующего деятельность нативной микрофлоры, стимулирующего рост и развитие растений. ГМК ускоряет протекание биохимических процессов, в результате которых нейтрализуется большое количество органических и неорганических экотоксикантов.
      Газообразный отход нефтедобычи — попутный нефтяной газ.
      Масштабы образования газообразного отхода нефтедобычи (попутного нефтяного газа, или ПНГ) весьма внушительны. Только в газовых факелах Западной Сибири до недавнего времени из общего количества ПНГ около 30 млрд. м³ ежегодно сжигалось до19 млрд. м³.
      Факелы отрицательно воздействуют на все компоненты окружающей среды: гибнут древостои, нарушается структура и соотношение биомассы различных видов живого напочвенного покрова, сажей факелов загрязняются почвы, в атмосферу выбрасываются СО, NOх , SO2, канцерогенные и другие поллютанты.
      Факелы — мощный источник тепла, оказывающий влияние на климат региона: выпадение дождей возрастает в 1,4 раза по сравнению с контрольными станциями, увеличивается частота туманных дней и гроз, снижается интенсивность солнечной радиации, продолжительность прямых солнечных дней сокращается на 5 %.
      Загрязнение почвы и территорий. Одним из распространенных последствий производственной деятельности является загрязнение почвенного покрова территорий углеводородами и продуктами их переработки. Загрязнение почвы и песка опасными веществами все чаще возникает в результате разливов нефти. Вопрос борьбы с углеводородным загрязнением становится все более актуальным.
      Для нефтегазового комплекса рассматриваемые проблемы выражаются в росте общей площади нарушенных территорий при хронически низких темпах их восстановления; большой загрязненности территорий в районах действия нефтегазового комплекса; высокой степени техногенных нагрузок на окружающую среду от нефтедобывающих предприятий и трубопроводного транспорта; недостаточной развитости природоохранной инфраструктуры; систем предотвращения и снижения негативных воздействий на природную среду.
      Характерными загрязняющими веществами, образующимися в процессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48 %), оксид углерода (44 %), различные твердые сорбенты. В отличие от многих антропогенных воздействий, нефтяное загрязнение оказывает многопрофильное негативное воздействие на окружающую природную среду.
      Разлитые нефтепродукты имеют токсичные свойства, они крайне негативно влияют на все живое — растительность, животных, человека, делают водоемы и почву непригодными для обитания. Экологическая катастрофа может быть предотвращена только при быстром и полном устранении разливов, включая вывоз и утилизацию пропитанного нефтью грунта.
      Отходы при эксплуатации нефте- и газопроводов. Трубопроводный транспорт предназначен для перекачки нефти, нефтепродуктов, газа с места их добычи к местам потребления. Он включает в себя комплекс различных сооружений: трубопроводы, компрессорные, насосные, дожимные станции.
      Воздействие трубопроводного транспорта на экологические системы происходит при строительстве его объектов, в процессе эксплуатации и при возникновении аварийных ситуаций.
      Первым аспектом экологического воздействия трубопроводного транспорта является отчуждение земельных ресурсов и вывод их из сельскохозяйственного оборота. Кроме того, нарушаются природные ландшафты. Самовосстановление нарушенного почвенно-растительного покрова в полосе отвода происходит в течение десятилетий, особенно длительны сроки восстановления в северных районах. Иногда полного возобновления растительности вообще не происходит.

9

Ветошкин А. Г. Техника и технология обращения с отходами жизнедеятельности

Часть 2

      В период эксплуатации трубопроводов возможно углеводородное загрязнение атмосферы из-за просачивания газа через трещины, неплотности и разрывы трубопроводов, а также в результате «дыхания» резервуаров. Утечки жидких транспортируемых продуктов приводят к их растеканию и уничтожению флоры и фауны. Они часто сопровождаются пожарами, при которых в атмосферу выделяется большое количество токсичных продуктов сгорания.
      Аварии на трубопроводах приводят к залповым выбросам нефти и газа и вызывают загрязнение больших площадей, являясь причиной экстремально высоких уровней вредных веществ в поверхностных водах и почве. Основными причинами аварий являются нарушения технологии изготовления труб и оборудования, коррозионные разрушения трубопроводов, внешние механические воздействия. Поэтому необходимо периодически проводить диагностику трубопроводов, что позволит избежать аварийных ситуаций и повысить экологическую безопасность трубопроводного транспорта.


        9.2. Состав и свойства отходов металлургии

      Газовые выбросы. Все известные технологические процессы производства чугуна, стали и их последующего передела сопровождаются образованием большого количества отходов в виде вредных газов и пыли, шлаков, шламов, сточных вод, содержащих различные химические компоненты, скрапа, окалины, боя огнеупоров, мусора и других выбросов, которые загрязняют атмосферу, воду и поверхность земли.
      Основные источники пылегазовых выбросов в металлургическом производстве — плавильные печи, разливочные установки, травильные отделения, агломерационные машины, дробильноразмольное оборудование, разгрузка-погрузка материалов и пр. Наибольшую долю среди общего количества веществ, поступающих в атмосферу, занимают окись углерода, пыль, сернистый ангидрид, оксид азота. В несколько меньших количествах выбрасываются марганец, мышьяк, свинец, фосфор, пары ртути и пр. Также в процессе сталеплавильного производства выбросы в атмосферу содержат парогазовые смеси. В их состав входит фенол, бензол, формальдегид, аммиак и ряд других опасных веществ.
      Все металлургические переделы являются источниками загрязнения пылью, оксидами углерода и серы (таблица 9.1).
Таблица 9.1

Газовые выбросы (до очистки) металлургического производства

              Агломерационное   Доменное    Сталеплавильное                     
Составляющие   производство,  производство,  производство,       Прокатное      
  выбросов    кг/т агломерата  кг/т чугуна    кг/т стали        производство    
Пыль               20-25         100-106         13-32      0,1-0,2 кг/т проката
Оксид              20-50         600-605        0,4-0,6     0,7т/м поверхности  
углерода                                                    металла             
Оксиды серы        3-25          0,2-0,3        0,4-35      0,4 т/м поверхности 
                                                            металла             
Оксиды азота                                    0,3-3,0     0,5 т/м поверхности 
                                                            металла             
Сероводород                       10-60                                         
Аэрозоли                                                    В травильных        
травильных                                                  отделениях          
растворов                                                                       
Пары эмульсии                                               При                 
                                                            металлообработке    

       В доменном производстве выделяются дополнительно сероводород и оксиды азота, в прокатном — аэрозоли травильных растворов, пары эмульсий и оксиды азота. Наибольшее

10