Утилізація відходів нафтопереробки та нафтохімії

Вступ.

1. Проблема утилізації промислових відходів.

2. Утилізація відходів паливно-енергетичного комплексу.

3. Утилізація відходів металургійного комплексу.

4. Утилізація відходів хімічного виробництва.

5. Утилізація відходів переробки деревини.

Висновки.

Список використаних джерел.

Вступ

Однією з важливих складових сталого розвитку сучасного українського суспільства є екологічна безпека і охорона навколишнього природного середовища. Європейський вибір України, її прагнення якнайшвидше увійти до європейського співтовариства передбачає неухильне дотримання світових стандартів екологічної безпеки.

Головними джерелами забруднення навколишнього середовища є підприємства хімічної, металургійної, нафтогазодобувної, вугільної та інших галузей промисловості. Це забруднення може відбуватися за рахунок викидів в атмосферу промислових газів і скидання в природні водойми стічних вод, що містять токсичні речовини, а також через нагромадження багатотоннажних відходів, які являють собою значну потенційну небезпеку для природних екосистем.

Утилізація цих відходів є серйозною економічною та екологічною проблемою, що дотепер чекає свого кардинального вирішення. Одним з перспективних шляхів такого вирішення є використання промислових відходів для створення нових ефективних матеріалів. Підраховано, що з великої кількості придатних до повторного використання промислових відходів у даний час використовується тільки близько 30%. Інші 70% не використовуються і, як наслідок, є джерелом забруднення навколишнього середовища і підвищеної небезпеки для населення промислових регіонів. Це завдає істотної шкоди здоров'ю населення і навколишньому середовищу, виводить з господарського використання землі, у першу чергу сільськогосподарські угіддя, призводячи до виснаження природних ресурсів, і в кінцевому підсумку перешкоджає сталому розвитку регіонів та країни в цілому.

1.Проблема утилізації промислових відходів

Україна відноситься до числа індустріально-аграрних країн. Донедавна частка важкої промисловості складала порядку 60% валового внутрішнього продукту країни, що значно вище, ніж у західноєвропейських країнах, де цей показник досягає 35%. Наявність і концентрація підприємств чорної і кольорової металургії, теплоенергетики, хімії і нафтохімії, гірничодобувної промисловості і цементних заводів, на яких зношення устаткування і комунікацій досягає 50-70%, впливають на екологічну ситуацію багатьох міст.

За статистикою, до 90% газоподібних, рідких і твердих відходів утворюється в містах і близько 10% — у сільській місцевості. У зв'язку з чим сьогодні гостро стоїть питання захоронення виробничих і побутових відходів. Причому встановлено, що складність проблеми пропорційна чисельності населення і промисловому потенціалу міста. У металургії і теплоенергетиці для складування відходів використовується до 40% території підприємства. Площі, займані кар'єрами, розрізами, місцями складування промислових і побутових відходів у виді відвалів, хвостосховищ, шлаконакопичувачів, териконів, смітників до кінця XX сторіччя склала близько 8% від загальної території України.

З огляду на те, що відходи виробництв, що забруднюють навколишнє природне середовище, можуть бути використані в народному господарстві, дуже актуальна в даний час проблема їхньої утилізації.

За рахунок використання відходів у якості вторинних матеріальних ресурсів можна вирішити ряд таких важливих задач як економія сировини, запобігання забруднення водойм, ґрунту і повітряного басейну, збільшення обсягів виробництва деталей і виробів, освоєння випуску нових для підприємств товарів.

Розвиток промисловості і ріст урбанізації в будь-якій країні неминуче веде до екологічних проблем. За останні 15 років як у промислово розвинутих, так і в країнах, що розвиваються, стратегія в сфері використання відходів піддалася істотним змінам. Головними причинами, що викликали необхідність такої зміни, з'явилися забруднення навколишньої природного середовища і її негативний вплив на здоров'я населення, зміна екологічної політики і законодавства, вплив суспільного руху в захист навколишнього середовища. У промислово розвинутих країнах політика в сфері використання відходів, головним чином, орієнтована на зменшення кількості відходів, що утворюються, і на розвиток методів їхньої утилізації, що може до 40% знизити потік відходів, які направляються на поховання, при порівняно невеликих витратах.

Тому сьогодні у світі глобальним напрямком в області використання відходів є перехід від поховання і спалювання до промислової переробки для подальшого використання.

Відповідно до чинного законодавства України, утилізація відходів — це використання відходів у якості вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів.

Питання утилізації відходів виробництва і споживання в останні роки здобувають вирішальне значення для зниження антропогенного впливу на середовище існування людини, а також у зв'язку з ростом цін на сировину, що супроводжує неминуче виснаження природних ресурсів.

Оскільки переважний вплив на забруднення природного середовища роблять підприємства металургійного комплексу, енергетики, паливної і хімічної промисловості, у даній роботі представлені окремі напрямки утилізації промислових відходів, що тут утворюються.

З огляду на велику розмаїтість промислових відходів у даній роботі розглянуті питання утилізації окремих видів відходів по промислових комплексах і джерелам утворення.

Прикладом комплексного вирішення даної проблеми є розробка і виготовлення на основі відходів аміачного і коксохімічного виробництва нових ефективних інгібіторів корозії і солевідкладення серій АКС і КТІ-С. Інгібітори, отримані шляхом технологічної переробки вказаних відходів, є екологічно чистими і застосовуються для захисту від корозії і солевідкладення устаткування нафтодобувних підприємств, що знаходиться в контакті з агресивними пластовими водами. Крім первинного екологічного ефекту — усунення можливості забруднення навколишнього середовища токсичними відходами виробництва, застосування інгібіторів має додатковий, вторинний екологічний ефект, що полягає в зниженні забруднення природних водоймищ і ґрунтів нафтою та агресивними пластовими водами внаслідок зменшення числа аварій технологічного устаткування через корозію.

Досвід показує, що використання хімічних і коксохімічних відходів як вторинної сировини є одним з найбільш раціональних способів їх утилізації. Це дозволяє, з одного боку, значно знизити екологічне навантаження на природне середовище (шляхом зменшення або повної ліквідації об'єктів розміщення відходів), з іншого — забезпечити більш раціональне використання дефіцитних і непоновлюваних природних ресурсів, заміняючи первинну сировину на вторинну.

2. Утилізація відходів паливно-енергетичного комплексу

У цій галузі відходи утворяться при видобутку, збагаченні і спалюванні вугілля.

1. Відходи видобутку

Відходи видобутку в залежності від розробки називають розкривними чи шахтними і вони складають значні обсяги, а тому і відвали займають великі площі земель, піддаються водній і вітровій корозії, забруднюючи прилеглу територію. Значна втрата приносить природному середовищу загоряння териконів, тому навколо відвалів улаштовують захисні зони, що приводить до збільшення площі відчужених земель.

Тверді відходи вуглевидобутку використовують як низькосортне паливо. У світовій практиці відходи вуглевидобутку використовують для закладки вироблених шахтних просторів.

2. Відходи вуглезбагачення

Відходи вуглезбагачення утворюються при збагаченні вугілля для коксування, енергетичних і інших цілей і являють собою суміш осадових порід, часток вугілля й вугільно-мінеральних зростків.

Відходи вуглезбагачення використовують як енергетичну сировину шляхом спалювання чи газифікації, направляють на перезбагачення, одержують сірку, будівельні матеріали, при влаштуванні насипів, закладці підземних виробок, рекультивації земель.

Так, щорічний об’єм вiдходiв гірничих підприємств країн СНД становить близько 2,5 млрд. м³. Під час видобутку кам'яного вугілля утворюється значна кiлькiсть велетенських териконів, у яких накопичено понад 3 млрд. м³ пустої породи.

Значні обсяги вiдходiв утворюються в результаті промислової діяльності — виробництва кислот, мінеральних добрив, пiгментiв, металів тощо. На кожну тонну калійних добрив утворюється 3-4 т галiтових вiдходiв, у яких переважно міститься хлорид натрію. У місцях видобутку калійних руд їх накопичилося близько 250 млн. т. Великотоннажним відходом виробництва фосфорних добрив є фосфогіпс. На кожну тонну виробленої екстракційної фосфатної кислоти утворюється 4,3-5,6 т фосфогіпсу. У виробництві титанового пігменту на кожну тонну вироблюваного продукту утворюється понад 12 т сульфатних вiдходiв у вигляді твердого сульфату феруму та відпрацьованих розчинив сульфатної кислоти. Під час збагачення мідних руд у відходи відправляють флотаційний сірчаний колчедан. Його використовують для виробництва сульфатної кислоти. Прожарювання сірчаного колчедану пов'язане з утворенням вiдходiв колчеданного недогарку в кiлькостi 0,75 т на 1 т піриту. Щороку йога накопичується до 5 млн. т. Колчеданні недогарки використовують неповністю, хоча вони містять до 55 % оксиду феруму, а також кольорові та дорогоцiннi метали i за вмістом заліза наближаються до якісних руд. На заводах чорної металургії країн СНД щороку утворюється близько 70 млн. т шлаків. Приблизно стільки само шлаків i попелу утворюється на електростанціях. Для розміщення цієї. маси вiдходiв щороку виділяють 2000 га орних земель. Значна кiлькiсть твердих вiдxодiв утворюється в нафтопереробному виробництві, коксохімії, органічному та нафтоxiмiчному синтезах, у виробництві гумотехнiчних виробів, пластмас та інших полімерних матерiалiв, у нафтопереробній i нафтохiмiчнiй промисловоcтi як відходи утворюються кислі гудрони — смолоподiбнi маси, що містять сульфатну кислоту, воду та рiзнi органiчнi речовини в кiлькоcтi Biд 10 до 93 %. Щороку в країнах СНД їх утворюється помад 300 тис. т, а переробляється не більш як 28 %.На нафтопереробних заводах утворюються нафтові шлами (близько0,007 т на 1 т перероблюваної нафти). Нині таких вiдходiв у країнах СНД накопичилося помад 4 млн. т. У цих шламів міститься 10-56 % нафтопродуктів, 30-85 % води та 1,3-46 % твердих домішок.

На металургiйниx заводах країн СНД щороку утворюється помад 70 млн. т металургійних шламів i близько 20 млн. т шламів із вмістом заліза до 50 %. Загалом на металургійних виробництвах на 1 т сталі утворюється 0,4 т відходів. у кольоровій металургії кiлькiсть вiдxoдiв шламів на 1 т металу становить 10-200 т. У відвалах шлаків країн СНД знаходиться помад 27 млн. т заліза, 335 тис. т мiдi й 2 млн. т цинку. Шламові відвали свинцевих заводів містять помад 3 млн. т заліза, помад 900 тис. т цинку, 150 тис. т свинцю i 70 тис. т мiдi. Вміст окремих компонентів у відвальних шлаках вищий, ніж у видобувних рудах, тому такі шлаки доцільно переробляти.

У промислових твердих i рідких вiдxoдax трапляються рiзнi токсичні речовини, що несприятливо впливають на здоров’я людей та розвиток рослин i тварин. Так, у вiдxoдax металургійної промисловості наявні солi та оксиди феруму, кольорових i важких металiв. Відходами машинобудування є металобрухт, вагранкові шлаки, травильні розчини та гальванiчнi стоки, в яких містяться цiанiди, хром, нікель, залізо, мідь, цинк, арсен, берилій тощо.

3. Золошлакові відходи

Золошлакові відходи утворюються при спалюванні твердого палива в топках теплових електростанцій при температурі 1200 — 1700 С.

Одним з найбільш перспективних напрямків утилізації золошлакових відходів є виробництво з них пористих заповнювачів для легких бетонів.

В даний час золошлакові відходи широко використовуються в шляховому будівництві, де їх застосовують як засипку при влаштуванні основи для асфальтобетонних покрить. Золу використовують і як наповнювач для виробництва рулонних покрівельних матеріалів.

2.Утилізація відходів металургійного комплексу

Основну масу відходів цього комплексу представляють розкривні і породи видобутку, що вміщають, руд, відходи їхнього збагачення, металургійні шлаки.

1. Відходи видобутку залізної руди

Відходи видобутку залізної руди являють собою породи, що попутно добуваються, що, поряд з розробкою залізної руди, витягають і складируют у відвали.

Основним напрямком утилізації цих відходів є використання їх для пристрою дамб, гребель, насипів, основ доріг, а також для виробництва будівельних матеріалів (як заповнювачі у важких і особливо важких бетонах).

2. Відходи збагачення руди

Відходи збагачення руди, так звані «хвости», утворюються при одержанні залізного концентрату методами електромагнітної чи магнітної сепарації і займають величезні площі. При цьому підтоплюються прилеглі території, забруднюються підземні води, що явно суперечить законодавству України.

Основним напрямком використання «хвостів» є використання їх як вторинну сировину для виробництва будівельних матеріалів. Піски з відходів збагачення можуть використовуватися в кладкових і штукатурних розчинах, при приготуванні бетонів, одержанні силікатної цегли.

3. Металургійні шлаки

Металургійні шлаки утворюються при виплавці металів і являють собою продукти високотемпературної взаємодії руди, порожньої породи, флюсів, палива. Основним споживачем шлаків є цементна промисловість. Ці шлаки також використовують для виробництва шлакової вати. З розплавлених металургійних шлаків відливають камені для бруківки доріг, бордюрний камінь, жаростійкі плитки, труби й інші вироби.

3.Утилізація відходів хімічного виробництва

Через достатню розмаїтість відходів цього виробництва розглянуто відходи виробництва і споживання пластмас, а також відходи виробництва і споживання гуми.

1. Відходи виробництва і споживання пластмас

Відходи виробництва і споживання пластмас утворюються при готуванні сировини у виді злитків, брил, бракованих волокон і при формуванні виробів у виді обрізків і браку. Відходи використовуються для виробництва того ж продукту чи у виробі менш відповідального призначення. При утилізації без поділу по типах пластмас відходи подрібнюють, відокремлюють домішки, гранулюють і використовують для виробництва тари, підстилок, сувенірів, іграшок. Відходи синтетичних матеріалів легкої й інших галузей промисловості у виді волокон, пряжі, обрізків можуть використовуватися для очищення промислових стічних вод.

Пластмасові відходи відрізняються підвищеною стійкістю і довговічністю.

2. Відходи виробництва і споживання гуми

Відходи виробництва і споживання гуми утворюються в процесі виробництва гумовотехнічних виробів, товарів народного споживання, у шинній промисловості й у процесі споживання. До них відносяться зношені покришки, гумове взуття, відпрацьовані конвеєрні стрічки, приводні ремені, прогумована тканина.

Найбільш цінними компонентами гумових відходів є каучук і тканини. Відходи виробництва — не вулканізовані і вулканізовані — відрізняються по цінності і складності переробки.

Незважаючи на необмежені можливості переробки відходів виробництва гуми, значну частину їх вивозять на смітники і спалюють. Тоді як цілком зношені автопокришки містять близько 75% каучуку й інших коштовних інгредієнтів. При піролізі гумових відходів при температурі 400 — 450 С одержують гумові масла, що використовується в якості пом’якшувача при регенерації гумових відходів і в гумових сумішах. Іншим напрямком переробки гумових відходів є розмелення їх у крихту.

4.Утилізація відходів переробки деревини

Відходи деревини утворюються на всіх стадіях її заготівлі і переробки. Одним з основних способів переробки й утилізації відходів деревини є одержання штучної деревини — міцного матеріалу. Представлений далеко не повний перелік напрямків утилізації промислових відходів свідчить про широкі можливості їхнього використання в народному господарстві.

Однак, незважаючи на різноманіття наявних методів і технологій утилізації відходів, найбільш розповсюдженим як і раніше залишається метод складування на спеціальних полігонах. Причина такого положення полягає в існуючому дефіциті бюджетних коштів, що не дозволяє вирішити проблему утилізації відходів виробництва і споживання. Сформована ситуація в сфері звертання й утилізації промислових відходів ускладнюється відсутністю спеціальних полігонів для їхнього поховання. Найчастіше складування цих відходів здійснюється в не відведених місцях з порушенням вимог санітарних правил, що безсумнівно впливає на середовище існування і, зокрема, на стан підземних водоносних горизонтів, обумовлюючи тим самим еколого-гігієнічні проблеми утилізації відходів сучасних виробництв.

Що таке кислі гудрони? Це продукт, який зберігається у відкритих амбарах. Це чорне озеро великої площі, яке займає кілька гектарів землі, глибина – 5-7 метрів. І все це заповнено кислою смолою. Таке зберігання при природних катаклізмах (скажімо, землетрус чи великі дощі, які можуть переповнити це озеро, прорвати дамбу, і це все може потекти) – може спричинити екологічну катастрофу. Це з одного боку. З іншого – воно вже дало пропуски кілька років тому. Коли у Львові був невеликий землетрус, а гудрони – це така маса, що дала пропуски, які виявлено в ярах в напрямку Брюховицького лісу. І це проблема, яку треба вирішувати негайно. Вважаю, що в будь-якій новій роботі завжди є якісь нюанси. Це потім, коли діяльність налагоджується, люди вивчають усі аспекти, бачать ті чи інші недоліки і складають відповідні інструкції. Тоді робота стає якіснішою. Тим паче, що це кислі гудрони. Для України це нове.

Підвищеної уваги вимагають питання використання й утилізації токсичних відходів. Тому при великому різноманітті технологічних рішень пріоритетними способами утилізації небезпечних відходів повинні стати технології, що забезпечують:

— високу екологічну безпеку запропонованого технологічного процесу;

— утилізацію небезпечних відходів безпосередньо на місці їхнього скупчення;

— уніфіковану технологію для утилізації широкого діапазону небезпечних відходів, що мають різний хіміко-мінералогічний склад;

— максимально низьку енергоємність самого процесу утилізації;

— безвідхідний технологічний процес;

— одержання вихідних продуктів, що мають комерційну цінність.

Висновки

Щорічно в Україні утворюється біля мільярда тонн відходів виробництва і споживання, з яких не більш 10% використовуються як вторинні матеріальні ресурси, а інші надходять на захоронення.

На сучасному етапі розвитку людства одним з основних вимог стає ресурсозберігаюче відношення до природи. У зв'язку з чим, утилізація відходів, що утворюються в сфері виробництва і споживання, має найважливіше значення для вирішення екологічних проблем, а також раціонального ресурсоспоживання. Переробка відходів, що є в багатьох випадках цінною сировиною для виготовлення товарної продукції, економічно доцільна, якщо вартість отриманих виробів перевищує витрати на утилізацію.

Широке застосування у всіх галузях народного господарства ресурсозберігаючих технологій може стати вирішальним фактором поліпшення екологічної обстановки в країні. Ці технології, окупаючись в короткий термін, у стані забезпечити найбільший вихід кінцевого продукту в розрахунку на одиницю вихідної сировини на одиницю трудовитрат. Однак залучення у виробничий процес вторинних матеріальних ресурсів при усій своїй доцільності сьогодні стримується економічними можливостями суспільства.

Список використаних джерел

1. Білявський Г.О. та ін. Основи загальної екології: Підручник /Г.О. Білявський, М.М. Падун, Р.С. Фурдуй,- 2-е вид., зі змінами. К.: Либідь, 1995.- 368 с.
2. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления: Справочное издание /Под ред. док. техн. наук, проф. Б.Б. Бобовича. — М.: Интермет Инжиниринг, 2000. — 496 с.
3. Гирусов Э.В. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов / Под ред. проф. Э.В. Гирусова. — М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998. — 455 с.
4. Закон України "Про відходи" № 187/98-ВР от 05.03.98
5. Закон України "Про Загальнодержавну програму поводження з токсичними відходами" № 1947-Ш от 14.09.2000 р.
6. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учеб. для вузов / Под ред. И.И. Мазура — М.: Высш. Шк., 1999. — 447 с.
7. Рудюк Н.В., Бабий В.П., Маркина Л.Н. Новая технология утилизации опасных органических отходов / Збірник матеріалів конференції "Нові технології та обладнання по переробці промислових відходів і їх медико-екологічне забезпечення". -Київ: Товариство «Знания України», 2001. — 152 с.
8. Утилизация твердых отходов / Под ред. Д. Вилсона — М.: Стройиздат, 1982. — 348 с.