370 likes | 540 Vues
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации. ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ. по теме: СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ТЕХНОГЕННЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЕВЫХ ПРОДУКТОВ.
E N D
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ТЕХНОГЕННЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЕВЫХ ПРОДУКТОВ Вологда 2010
Данные сравнительного анализа результатов Отходы производств черной металлургии Формулировка ожидаемых новых научных результатов Бетонные блоки Асфальтобетон Керамзитовый гравий Цементный клинкер Декоративный бетон Коагулянт
Отходы производств черной металлургии
Отходы производства минеральных удобрений Отходы производства метизов
Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий аналогов Расчет окупаемости инвестиций разрабатываемых технологий
Эколого-экономическая эффективность разрабатываемой технологии получения реагентов из отходов шлифовального производства Эколого-экономическое сравнение вариантов ресурсосберегающей технологии Расчёт ориентировочной экономической эффективности от внедрения новой продукции с ожидаемыми показателями НИР
Данные расчета ориентировочной экономической оценки от переработки отходов черной металлургии, метизов и металлообработки
Отобранные полезные компоненты отходов (для завода по переработке ТБО производительностью 50 тыс. т/год) Расчёт ориентировочной экономической эффективности от внедрения новой продукции с ожидаемыми показателями НИР на предприятиях ЖКХ
Стоимость отходов как вторичных ресурсов в земле Штирия Древесина Полимеры Алюминий Макулатура 30-50 евро 100-300 евро 800-1200 евро 80-120 евро Отработанные пищевые масла Текстиль Использованный кабель Металлолом Обувь 230 – 280 евро 250 – 320 евро 160 – 300 евро 1.700 – 2.500 евро 500 – 800 евро
Общая методика проведения исследований • Анализ производств как источников образования и поступления в окружающую природную среду отходов • Определение структуры и закономерностей формирования техногенных образований и отходов исследуемых отраслей промышленности • Ресурсная оценка складируемых на объектах размещения отходов • Лабораторные исследования состава, свойств и структуры образцов отходов производства и потребления • Разработка методик экспериментальных исследований, подготовка моделей (экспериментальных образцов) • Проведение экспериментов по:
Получению цементного клинкера из отходов минерального состава без применения природных сырьевых ресурсов • Получению сульфата железа из отходов шлифовального производства • Утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей транспортных систем • Исследованию процесса переработки отходов шлифовального производства в новые реагенты и смешанные коагулянты • Исследованию производства керамзита с добавлением осадков сточных вод • Получению декоративного бетона с использованием цветного наполнителя, изготовленного из техногенного сырья • Получение строительной керамики из отходов метизного производства • Исследованию производства бетонных блоков с добавками отходов • Исследованию производства асфальтобетона с добавками нефтесодержащих отходов и гранулированного доменного шлака • Исследованию производства асфальтобетона с добавками гальванического и шлифовального шламов • Разработке новых сырьевых смесей (веществ) с добавками отходов производства • Получению железооксидных пигментов из шлама железного купороса
Анализ производств машиностроения и металлообработки как источника образования и поступления отходов в окружающую природную среду машиностроительный комплекс воздушное пространствао (выбросы газа, парообразных веществ, дымов, аэрозолей, пыли и т.п.) поверхностные водоисточники почвы (накопление твердых отходов, выпадение токсичных веществ из загрязнённого воздуха, сточных вод) (сточные воды, утечка жидких продуктов или полуфабрикатов и т.п.)
Химический состав и основные характеристики шлама основных металлургических переделов
Анализ отрасли ЖКХ как источника образования и поступления отходов в окружающую природную среду • На данный момент в России: • Предварительная сортировка отходов в России практически не проводится • Механическая сортировка технически сложна и не находит широкого применения • Прямая переработка или сжигание огромных количеств отходов технически весьма проблематична, экологически опасна и экономически неэффективна • Развитый рынок вторичных материалов в России также пока отсутствует В атмосферу опасные вещества токсичные вещества бумага, картон, пищевые остатки, пластмасса, резина, стекло, строительный мусор, металлы, батарейки и многое другое Поверхностные и подземные воды
Определение структуры и закономерностей формирования техногенных образований и отходов машиностроения и металлообработки • К ним относятся: • Внутризаводское энергетическое производство и другие процессы, связанные с сжиганием топлива • Литейное производство • Металлообработка конструкций и отдельных деталей • Сварочное производство • Гальваническое производство • Кузнечно-прессовая обработка металлов • Электро-химическая обработка металлов • Механическая обработка металлов • Прокатное производство • Лакокрасочное производство
Закономерности формирования техногенных образований и отходов отходы амортизационный лом осадки и пыли (модернизация оборудования, оснастки, инструмента) (отходы систем очистки воздуха) стружка и опилки шлаки золы шлам (металлов, древесины, пластмасс и т. п.)
Свежая вода Товарная продукция Схема использования воды и образования отходов в производстве подшипников Произ-водство подшип-ников Цех охлаждающих жидкостей Вспомогательные материалы Сырье СОЖ Отрабо- танные воды ОТХОДЫ ОТХОДЫ Твердые (стружка и др.) Газооб- разные Твердые Жидкие Газообразные Сточные воды Захороне- ние Шлифовальный шлам Неводные нефтеотходы Очистка Захороне-ние Сжигание Переработка Очищенные сточные воды Товарный продукт Осадки сточных вод Газы Горколлектор водоотведения Очистка Захоронение Газовые выбросы Сточные воды
Схема вторичного использования отходов при водооборотном техническом водоснабжении на подшипниковых предприятиях Свежая вода Производство стройматериалов Сырье (химикаты, материалы) Отходы Очистные сооружения – участок СОЖ Оборотная система водоснабжения Очищенные сточныеводы Переработка на соли железа Подготовка Регенерация Осадки сточных вод Шлифова- льный шлам Нефтеотходы Нерастворимые компоненты Микропримеси Производство стройматериалов
Схема основных направлений утилизации твердых отходов производства метизов Технологии, позволяющие предотвратить образование отходов Достигаемый эффект от использования технологии Технологии утилизации отходов Наименование отходов Исключение образования отходов свинца Использование в качестве сырья в сталеплавильном производстве Газовое патентирование проволоки Строительные отходы Переработка и использование в дорожном строительстве Лом, стружка цветных и черных металов Отходы гашения извести Использование в производстве вяжущего Сокращение объема непрогасившихся частиц извести использование шламов при производстве строительных материалов Гашение извести в специальных известьгасилках Изготовление топливных брикетов Древесные отходы Обработка нейтрализованных травильных растворов на фильтр-прессе Возвращение хлорорганических соединений в процесс химчистки путем отгонки Отходы химчистки Использование в процессе химчистки водных растворов специализированных детергентов Окалина Разделение частиц металла и абразива с последующим их раздельным использованием Промышленный мусор Отходы свинца использование осадков в качестве пигментных паст Шлам производства сварочных электродов и порошковой проволоки Обработка промывных вод отходами металлообработки и осаждение образовавшихся взвешенных веществ тринатрийфосфатом Переработка в шахтной печи Отходы шлифования Бытовые отходы Не выявлено Отработанные масляные, топливные и воздушные фильтры Раздельная утилизация металлических и неметаллических частей фильтров использование осадков в качестве добавки при получении цемента Исключение образования отходов от чистки трихлорэтиленом Восстановление железного порошка из шлама и использование его в промышленности Шлам травильных отделений Осадок взвешенных веществ Разделение осадка на фракции с обработкой и утилизацией каждой фракции Шлам промывной воды Нейтрализация промывных вод раствором гидрооксида кальция с добавлением флокулянта Фильтрующий материал Регенерация путем промывки
Определение структуры и закономерностей формирования отходов отрасли ЖКХ жилой сектор не жилой сектор ТБО (картон, газетная, упаковочная или потребительская бумага, всевозможная тара вышедшие из употребленияпредметы и изделия из дерева, камня, металла чёрного, металла цветного, кожи, резины, кости, стекла, пластмассы, текстиля, полимерных материалов, сломанные или устаревшие бытовые приборы – мусор, а также сельскохозяйственные и коммунальные пищевые отходы – отбросы, отсев ) Селективный покомпонентный сбор отходов потребления опасных отходов (макулатура, текстиль, пластмассы, стеклотара, металлы) (отработанных аккумуляторов и батареек, люминесцентных ламп )
Ресурсная оценка складируемых на объектах размещения отходов машиностроения металл продукт отходы (26%) амортизационный лом (16%) металлообработка (84%) переоснастка (55%) безвозвратные потери (25%)
Ресурсная оценка складируемых на объектах размещения отходов Разрабатываемые в рамках проекта направления использования отходов в качестве техногенного Наименование отходов Удельные нормы образования отходов Твердые отходы производств черной металлургии Твердые отходы метизного производства шлам железного купороса прокатного производства технология получения железооксидных пигментов 6,108 кг/т проката шлам производства сварочных электродов 16,246 кг/т продукта технологии получения строительных материалов фракцию, обогащенную железом - в качестве металлургического сырья шлам смешанного составаединой технологическойлинии металлургическогопроцесса технологии получения строительных материалов шлам производства порошковой проволоки 14,463 кг/т продукта 40,077 кг/тпроката нерудную фракцию шлама – для получения строительных материалов Твердые отходы производства минеральных удобрений отходы флотационного углеобогащения 25,582 кг/т проката шламы, образующихся при переработкенерудного сырья технологии получения строительных материалов 4016,616 кг/т фосфорной кислоты отходы теплосилового хозяйства фосфогипс 7,442 кг/т проката
Ресурсная оценка складируемых на объектах размещения отходов ЖКХ Ресурсная и качественная оценка отходов
Сведения по классам опасности обезвреженных и повторно использованных отходов в Российской Федерации
Лабораторные исследования состава, свойств и структуры образцов отходов производства и потребления Физико-химический состав и структура шлифовального шлама Характеристика шлифовального шлама, отобранного в шлифовально-сборочных цехах (ШСЦ) Характеристика сухого шлифовального шлама
Данные химического состава шлама смешанного состава единой технологической линииметаллургического процесса Химический состав шлама железного купороса
Химический состав золошламовых отходов теплосилового хозяйства и отходов флотационного обогащения углей Химический состав шламов метизного производства
Вид структуры шлама из СОЖ «Синтал-2», отобранного после гидроциклона. Увеличение х8
Микроскопический снимок нерастворимых в кислоте составляющих шлифовального шлама, отобранного с магнитных сепараторов. Увеличение х56
Микроскопический снимок нерастворимых в концентрированной кислоте составляющих шлифовального шлама, отобранного из бака осадителя. Увеличение х8
Кривые распределения по размерам частиц, составляющих шлифовальный шлам x – соответствуют частицам, выделенным гравитационным полем; ο – соответствуют частицам, выделенным магнитным полем
Характеристика шлама из емкости-усреднителя
Виды и состав отходов, используемых в экспериментах осадок иловых карт отходы очистки сточных вод "богатый" шлифовальный шлам Тяжелые металлы,мг/кг : железо 12000 ,;хром 2811; никель 268,5; кадмий 32,1; медь 1830; цинк 3168; марганец 1800; кобальт 42,6; свинец 675. Азот 2,1 % Фосфор до 1,3 %Калий 0,46 % Нефтепродукты-27% твердая фаза -58,8% "бедный" шлифовальный шлам гальванический шлам нефтесодержащий шлам оксиды железа до15 % оксид хрома до 5 % оксид никеля – 1 % оксид цинка – 1 % оксид меди до 25 % оксид кобальта – 1% оксид кадмия – 1% Маслоподобная фаза - 80 83 % вода - 3 5 % механические примеси -12 17 % Нефтепродукты-46,1% твердая фаза -22,9% Граншлак (SiO2 - 38,7 %, Al2O3 - 9,4 %, TiO2 - 1,4 %, CaO - 38,7 %, MgO - 12,1 %, MnO - 0,27 %)
Исследования состава, свойств и структуры ТБО Состав ТБО на 2009 год по России Усредненный морфологический состав ТБО
Состав отходов жилого сектора Состав отходов коммерческого сектора