Ресурсозбереження як чинник підвищення ефективності суспільного виробництва. 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

Напрямки

використання

шлакоситалів |