Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Воткинский филиал

Кафедра «Технология машиностроения»

Реферат

по курсу «Экология»

на тему: «Переработка промышленных отходов встроительной промышленности».

(специальность 151001)

Выполнил: студент гр. Т -612                                             Комольцев П.Г.
Проверил: к.т.н. доцент                                              Никитина О.В.      
2011

Содержание
Введение                                                                                                                   3

Общая характеристика отходов промышленности                                              4

Сбор, утилизация, обезвреживание, захоронение промышленных отходов     4

Переработка строительных отходов                                                                      5

Зарубежный опыт переработки строительных отходов                                      6

Строительные материалы из древесных отходов                                                 9

Теплоизоляционные и отделочные материалы из бумажных отходов              9

Теплоизоляционные материалы из резинотехнических отходов                     10

Заключение                                                                                                             11

Литература                                                                                                             12
Введение
Данный реферат посвящен проблеме утилизации и переработке промышленных отходов. Эта проблема носит глобальный характер, что и обусловило ее важность. Практически любое промышленное изделие "начинается" с сырья, добываемого из недр планеты или вырастающего на ее поверхности. На пути к промышленным предприятиям сырье что-то теряет, часть его превращается в отходы. Подсчитано, что на современном уровне развития технологии 9% исходного сырья в конечном итоге уходит в отходы. Поэтому и громоздятся горы пустой породы, небо застилают дымы сотен тысяч труб, вода отравляется промышленными стоками, вырубаются миллионы деревьев. Сколько производится в стране черных и цветных металлов, добывается угля и неметаллических полезных ископаемых, достаточно хорошо известно. А вот сколько та или иная отрасль производит при этом отходов - известно чаще всего только специалистам. Вот несколько цифр. При добыче угля ежегодно на поверхность земли из недр поднимают около 1 млрд. м3 пустой породы. Строят из нее бесполезные пирамиды - терриконы. При этом впустую растрачиваются не только тысячи гектаров зачастую плодородных земель. Загрязняется атмосфера, терриконы

"горят", ветер поднимает с их бесплодных склонов тучи пыли. В данной работе автор предпринял попытку обосновать необходимость утилизации

и переработки отходов производства не только с позиции охраны окружающей среды, но с точки зрения экономической выгоды, когда отходы являются дешевым сырьем. Третья глава посвящена краткому описанию законодательной базы Российской Федерации в области защиты окружающей среды и обращения с промышленными отходами.
Общая характеристика отходов промышленности
Негативное воздействие промышленности выражается в воздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом отходов от процессов добычи и переработки природных ресурсов. Отходы производства и потребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов. Например, в СССР в год цветная металлургия потребляла около 2 млрд. т. горных пород, а товарная продукция составляла 1 % . В Российской Федерации, так или иначе, переходят в отходы 90 – 95 %  или от 80 млрд. т.8 до 120 млрд. т.  из них более миллиарда токсичных и являющихся важными источниками  экологических  эксцессов  с  ежегодным приростом 10 млрд.  т.    или  9 – 10 %, ежегодно площади, занимаемые отходами, увеличиваются на 250 тыс. га. Основными поставщиками отходов являются горнодобывающая, химическая, металлургическая, топливно-энергетическая отрасли.
В общем, отходами называются продукты деятельности человека в быту, на транспорте, в промышленности, не используемые непосредственно в местах своего образования и которые могут быть реально или потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства или в ходе регенерации. Отходами производства  являются остатки материалов, сырья, полуфабрикатов, образовавшихся в процессе изготовления продукции и утратившие полностью или частично свои полезные физические свойства. Отходами производства могут считаться продукты, образовавшиеся в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых, получение которых не является целью данного производства. Отходы потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты, бытовые изделия.
По возможности использования, различаются утилизируемые и неутилизируемые отходы. Для первых существует технология переработки и вовлечения в хозяйственный оборот, для вторых в настоящее время отсутствует.
Сбор, утилизация, обезвреживание, захоронение промышленных отходов.
Если проанализировать итоги развития российской экономики в последние годы, то становится очевидным, что механизм нерационального ресурсопотребления не только не остановлен, но и увеличил обороты, поскольку спад в выпуске продукции опережает сокращение потребления сырья и материалов. Вместе с тем прогресс науки и техники позволяет все более рационально использовать материальные ресурсы. Одним из важнейших направлений ресурсосберегающей деятельности является эффективное использование отходов производства. Среди различных факторов, определяющих их рациональное применение, важную роль играют организационные, в том числе система управления ресурсопотреблением, которой, к сожалению, лишь на немногих заводах уделяется внимание.

На основе обобщения отечественных и зарубежных достижений может быть принята следующая комплексная система управления рациональным использованием материальных ресурсов (КС УРИР). Ее цель - постоянное развитие ресурсосберегающих методов хозяйствования. Составная часть КС УРИР

- комплексная система управления рациональным использованием вторичного сырья.

Система предусматривает проведение следующих мероприятий: научно-технического характера (использование передовой техники и технологии по сбору и переработке вторичного сырья); экономического (внутрихозяйственное планирование образования, сбора, использования и реализации отходов, установление цен на эти ресурсы и продукты их переработки, материальное стимулирование их рационального применения, комплексный учет и анализ результатов работы с вторичным сырьем); правового (использование директивных указаний и инструкций в работе с вторичным сырьем, подбор и расстановка кадров, расширение и упорядочение договорных отношений между поставщиками и потребителями; экологического (использование вторичного сырья с учетом аспектов защиты окружающей среды).

Система носит многоуровневый характер и охватывает все стадии жизненного цикла вторичных материальных ресурсов: выявление ресурсов; планирование их сбора и использования, сбор и подготовку к потреблению или реализации; собственно полезное применение; реализацию на сторону; профилактику частичного уничтожения.

Организационно-методической, нормативно-технической и правовой ее основой являются стандарты и сертификация вторичных ресурсов. Регламентируя прогрессивные нормы, правила и методы, а также этапы и содержание процессов, стандарты вносят ясность в работу исполнителей, четко разграничивая их права и обязанности, а также устанавливая формы материального и морального стимулирования.
Переработка строительных отходов
Проблема утилизации строительных отходов остро стоит во всем цивилизованном мире. По данным международной организации RILEM в странах ЕС, США и Японии к 2000 г. ежегодный объем только бетонного лома должен составить более 360 млн. т. Начиная с 70-х годов во многих странах ведутся широкомасштабные исследования в области переработки бетонных и железобетонных отходов, изучения технико-экономических, социальных и экологических аспектов использования получаемых вторичных продуктов. По сведениям из иностранных источников энергозатраты при добыче природного щебня в 8 раз выше, чем при получении щебня из бетона, а себестоимость бетона, приготавливаемого на вторичном щебне, снижается на 25 %.

В бывшем СССР внимание к этому вопросу было привлечено в конце 70-х годов. Тогда считалось, что утилизация имеющихся отходов позволила бы вовлечь в хозяйственный оборот около 40 млн. т. бетонного лома и около 1,2 млн. т. металла. Однако реальных мер для решения проблемы принято не было.

При сносе панельных домов первого периода индустриального домостроения, при производстве строительно-монтажных и сопутствующих работ образуется значительное количество строительных отходов, большая часть которых вывозится на полигоны и свалки, в том числе, несанкционированные, что отрицательно влияет на экологическую ситуацию.

В то же время, отходы строительного производства представляют собой вторичное сырье, использование которого после переработки на вторичный щебень и песчано-гравийную смесь может снизить затраты на новое строительство объектов в городе и одновременно позволяет уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок.

Переработка строительных отходов осуществляется, в основном, на дробильно - сортировочных установках.
Зарубежный опыт переработки строительных отходов
В мировой практике применяются два основных принципа организации переработки тяжелых строительных отходов и некондиционной продукции стройиндустрии:
1. переработка образовавшихся отходов на месте их возникновения (на стройплощадке);
2. переработка отходов на специальных комплексах.
Первый вариант не позволяет применять высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее получение чистого и фракционированного продукта. Кроме этого, оно требует особых мер экологической защиты близлежащих жилых домов, исключает возможность непрерывной работы дробильной установки.

Второй вариант предусматривает дополнительные транспортные расходы на доставку отходов к месту переработки, которые компенсируются эффективной работой дробильно-сортировочного комплекса большой мощности, возможностью более глубокой переработки, отбором всех посторонних включений, возможностью организации постоянной логистики и маркетинга, относительно простым решением экологических проблем.

Например, в Германии в каждой земле существуют крупные перерабатывающие комплексы. Только в Берлине (где снос построенных во времена ГДР панельных пятиэтажек даже не планируется) их более 20.

Как правило, комплекс состоит из нескольких участков:

- участок приема отходов, где осуществляется их складирование, предварительная сортировка и разделка негабаритных плит или обломков до размеров, которые способна пропустить дробилка. Этот участок обычно обслуживают экскаваторы с гидрокусачками.

- участок подготовленного материала, где работают фронтальные погрузчики с емкостью ковша 4 - 5 м3 способные обеспечить непрерывную работу высокопроизводительной дробилки.

Перерабатывающая установка, включающая приемный бункер, дробильный агрегат, магнитный сепаратор и сортировочный узел. На крупных перерабатывающих предприятиях в состав установки входят также дробилка вторичного дробления, более полный набор грохотов, система воздушной сепарации легких частиц (остатки утеплителя, обоев, линолеума и др.), а иногда и установка для мойки вторичного щебня.

Склад готовой продукции может быть укомплектован поворотными конвейерами, отсыпающими щебень разных фракций в конические отвалы, или автоматизированными силосными складами, где в силосах хранится щебень, распределяемый по фракциям и но прочности, откуда он автоматически отгружается заказчику в заданном процентном соотношении.

Обычно комплексы оборудованы автомобильными весами для взвешивания поступающего материала и отпускаемой продукции.

В качестве первичных дробильных агрегатов чаще всего используют щековые дробилки, а также роторные агрегаты ударно-отражательного действия, причем последние часто не требуют установки дробилки второй ступени.

Работающие за рубежом комплексы не только выполняют важную экологическую и экономическую задачи государственного значения, но также являются высокорентабельными предприятиями. Их доходы складываются из платы за приемку материала на переработку (поставщик экономит транспортные расходы на доставку к месту свалки и плату за свалку) и доходов от продажи вторичного щебня, который дешевле природного и ему обеспечен сбыт.Производительность комплексов в зависимости от их комплектации и загрузки составляет 100-800 тыс. т в год.

В настоящее время в России слабо внедряются результаты прежних научных разработок в части использования отходов производств в строительстве и производстве строительных материалов, практически не ведутся новые исследования. В то же время только в тепловой энергетике выход золошлаковых отходов ежегодно составляет около 90 млн. т и хотя эти вторичные продукты отличаются непостоянным химическим и минеральным составом, золошлаковые отходы могут широко использоваться для изготовления многих видов строительных материалов, в частности, портландцемента. Применение золошлаковых отходов ТЭС в бетонах и растворах дает экономию цемента до 20—30 %, использование горелых шахтных пород в производстве глиняного кирпича не только улучшает его качество, но и снижает расход топлива на обжиг.

Объектом особого внимания в целях сохранности окружающей среды являются техногенные продукты машиностроительного комплекса — стоки гальванических производств, представляющие собой в основном растворимые соли цинка, железа, никеля, меди и других элементов, а также взвешенные частицы нерастворимых соединений и органических примесей.

Огромное количество отходов гальванопроизводства ежедневно после нейтрализации направляются на захоронение, так как их переработка для отрасли обременительна. В то же время ионы тяжелых металлов (хрома, никеля, меди, кадмия, цинка и др.), попадая в окружающую среду, вредно влияют на все живое, нарушают регуляцию процессов жизнедеятельности организмов. Проблема обезвреживания гальваноотходов в мировой практике не решена.

Неблагополучно обстоят дела с использованием отходов угледобычи. При разработке рудных и угольных месторождений ежегодный объем вскрышных пород достигает сотен миллионов кубометров, однако, их широкое использование в строительстве еще не организовано. Существенным резервом увеличения производства и снижения себестоимости нерудных строительных материалов является использование отходов углеобогащения и горнорудной промышленности.
До 90-х годов текущего столетия учеными и научными организациями

России выполнен большой объем НИР по комплексному использованию вскрышных пород, отходов угле- и рудообогащения. Многие из работ доведены до опытно- промышленного применения, однако, внедрение результатов научно-технических разработок в последние годы резко сократилось.
Проблемой отходов промышленности занимаются не только в нашей стране, но и во всем мире. В настоящее время в мире и в России отсутствует единый комплексный подход к проблеме переработки и использования вторичного сырья и отходов промышленности в строительстве. Эта проблема имеет большое народнохозяйственное значение также и в плане сохранности окружающей среды.

Проблема утилизации отходов в Российской Федерации ставит на повестку дня целый блок вопросов, решить которые можно только в совокупности, привлекая специалистов разного профиля: технологов по производству строительных материалов, медиков, экологов и экономистов.

Для выбора оптимального научного решения по утилизации отходов необходимо иметь сведения о характеристике объекта; определении отхода, как сырьевого ресурса (состав, наличие); предполагаемые направления использования; технические решения по принятому варианту; народнохозяйственный эффект в сферах производства и потребления.

Итак, как уже было сказано выше, многие отходы (древесные, стекольные, бумажные, резинотехнические, кожевенные, полимерные, люминесцентные лампы, гальваношламы, отработанные кислоты и щелочи) могут быть использованы в производстве строительных материалов.

Промышленность строительных материалов является наиболее емкой отраслью из отраслей-потребителей промышленных отходов. Это объясняется крупными масштабами производства строительных материалов. Кроме того, многие отходы по своему составу и свойствам близки к природному сырью, используемому различными отраслями промышленности строительных материалов, однако значительно дешевле, чем добыча природного.
Строительные материалы из древесных отходов
Лишь шестая часть всех древесных отходов перерабатывается на технологическую щепу для целлюлозно-бумажной промышленности и промышленности строительных материалов, в основном древесно-стружечные плиты (ДСП).

В связи с ужесточением экологических требований применение ДСП ограничено, так как для их изготовления используют, как правило, токсичные связующие. В то же время ДСП обладают высокими техническими свойствами и сужение области их применения создает определений дефицит в материалах с аналогичными свойствами. Поэтому в последнее время особое внимание уделяется разработке строительных материалов на основе отходов деревообработки и экологически чистых вяжущих материалов. Таким материалом является магнезиальное вяжущее, затворенное бишофитом (хлористым магнием).

Изделия на основе древесных отходов и магнезиального вяжущего могут применяться для отделки стен и потолков, устройства полов, изготовления столярных изделий.

Технология их изготовления проста и мало чем отличается от изготовления ДСП традиционным способом. Основное технологическое оборудование - пресс горячего прессования.
Теплоизоляционные и отделочные материалы из бумажных отходов
Многотоннажные отходы целлюлозно-бумажной промышленности (скоп) последнее время все чаще привлекают внимание исследователей и производственников.

Имея в своем составе целлюлозу и каолин, эти отходы ( при некоторой модификации химическими добавками) могут быть использованы для изготовления теплоизоляционных, отделочных и конструктивно-теплоизоляционных материалов и деталей.

Долгое время использование скопа сдерживалось его высокой влажностью (до 96%) и необходимостью больших энергозатрат при изготовлении строительных материалов. Теперь, благодаря разработанным методам сушки материалов токами высокой частоты, этот вопрос частично может быть решен.
Теплоизоляционные материалы из резинотехнических отходов
Проблема переработки и вторичного использования шин имеет важное экологическое и экономическое значение. Такие шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды. После снятия их с эксплуатации они, как правило, скапливаются на территориях автохозяйств. Наибольшую опасность, особенно для городов, представляет неконтролируемое сжигание изношенных автопокрышек, поскольку при их горении в атмосферу выделяется целый ряд вредных веществ, а почвенный слой загрязняется токсичными жидкими продуктами сгорания.
Заключение
Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и  переработка  отходов  промышленности  по-прежнему не ведется на должном уровне.

Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов. Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Все эти мероприятия, бесспорно, уменьшают уровень негативного  воздействия отходов промышленности на природу, но не решают проблему прогрессирующего их накопления в окружающей среде и, следовательно, нарастающей опасности проникновения в биосферу вредных веществ под влиянием техногенных и природных процессов. Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями.

Несмотря на длительную ориентацию промышленности нашей страны на ресурсосберегающие технологии, отображало это скорее экономические цели производства, нежели предотвращение вредного воздействия на природу. В СССР на уровне Госснаба была разработана система сбора вторичных ресурсов: макулатуры, текстиля, пиломатериалов, битого стекла, пищевой кости, металлолома и др. – главным образом бытовых отходов.

Ранее считавшееся перспективным способом снижения загрязнения окружающей среды сжигание токсичных бытовых и промышленных отходов, при котором исключение загрязнения окружающей среды высокотоксичными веществами, возможно только на крайне специальных дорогостоящих заводах, не окупающих в результате своей деятельности затраты на строительство и эксплуатацию. Движение к минимизации негативного воздействия промышленных отходов на окружающую среду следует осуществлять по двум магистральным направлениям:
 - технологическое – повышение экологической безопасности производства;
 - экозащитное – стабилизация и изоляция опасных отходов от природной среды.

Многостороннее и глубокое решение проблемы утилизации и переработки промышленных отходов – длительный и кропотливый процесс, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых, инженеров, техников, экологов, экономистов, рабочих разного профиля и многих других специалистов.

Литература
1.  Максимов И.Е. Состояние и перспективы использования экозащитных систем в решении проблем отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.

2.   Комплексное использование сырья в промышленности. Хайбулина Н.Е. Челябинск, Южноуральское книжное издательство, 1986.

3.   Байкулатова К.Ш. Вторичное сырье - эффективный резерв материальных ресурсов. Алма-Ата, Казахстан, 1982.

4.  Хмельницкий А.Г. Использование вторичных материальных ресурсов в качестве сырья для промышленности // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.