Проект издательского дома «МедиаПро»
Получать дайджест новостей

Статьи

Назад к списку статей
Экология

Уменьшение вредного воздействия на окружающую среду: опыт металлургической компании

  • Как металлургическое производство загрязняет окружающую среду?
  • Какие методы разработаны и используются для утилизации или ликвидации вредных веществ?
  • Какие методы разработаны и используются для санитарной охраны атмосферного воздуха?

Деятельность металлургических предприятий оказывает большое негативное воздействие на окружающую среду.

Выбросы из вентиляционных, аспирационных и дымовых систем металлургических производств загрязняют окружающий воздух аэрозолями и газами, содержащими такие компоненты, как СО, SO2, NO, NO2, а сточные воды, в свою очередь, загрязняют водоемы, расположенные рядом с металлургическими гигантами.

Металлургические предприятия при переработке руды со средним и низким содержанием металлов выбрасывают в атмосферу в большом количестве газы с неиспользуемыми химическими компонентами и аэрозолями. Эти выбросы из отводных труб металлургических производств пагубно влияют на состав почв и приводят к уничтожению растительности. Так возникают зараженные вредными химическими веществами территории вокруг заводов, на месте которых появляются стихийные свалки мусора, отработанных технологических материалов и просто пустынные, непригодные для какой-либо жизнедеятельности места.

Старое, изношенное, с низким КПД переработки металлургическое оборудование и недостаточно проработанные с точки зрения экологической защиты и охраны труда технологические процессы, направленные главным образом на максимальное достижение экономической прибыли, также являются фактором, загрязняющим и в итоге уничтожающим окружающую среду.

ВАЖНО!
В настоящее время в Ростехнадзоре есть сведения о том, что износ оборудования металлургического комплекса России составляет 50 %.
И Н Ф О Р М А Ц И Я
«Предприятия черной и цветной металлургической промышленности выбрасывают в атмосферу треть всех вредных веществ, в то время как доля выпускаемой продукции этими предприятиями составляет лишь 17 % от всего объема промышленного производства».
Бюллетень Росстата «Основные показатели окружающей среды»

Предприятия черной и цветной металлургии выбрасывают в атмосферу до 5,5 миллиона тонн вредных веществ, среди которых присутствуют в основном оксида углерода и диоксид серы.

Все эти вещества в итоге выпадают вместе осадками на территориях жилых зон в крупных металлургических центрах. В дальнейшем эти вещества попадают в почву и поверхностные воды. Вместе со сточными водами выбрасываются вредные вещества — сульфаты, хлориды, соединения железа и тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть, хром, никель и др.

Эти отходы и выбросы загрязняют воздух, почву и воду, причиняют опасное воздействие на организмы людей, вызывая возникновение и обострение аллергических и хронических заболеваний.

Конечная продукция металлургических предприятий содержит не более 30 % потребляемых ею минеральных ресурсов, а 70 % содержатся в отходах производства.

При усовершенствовании технологий металлургических процессов и применении нового оборудования можно добиться сокращения выбросов в несколько раз.

Выбросы в атмосферу металлургических заводов составляют до 2500 м3 на тонну стали.

Существенную долю в газообразных выбросах занимают сера и сернистые соединения. Основным их поставщиком является кокс и руда. В производственных изделиях и твердых отходах металлургического производства остается до 60% серы, а 40 % этого химического элемента выбрасывается с газами в окружающую среду.

В каждом металлургическом производстве одним из начальных циклов является агломерирование руды, которая будет применена для дальнейшего производства чугуна и стали. Этот процесс является основным по количеству выбросов газа SO2 в металлургическом производстве — до 55 % от общего количества выбросов этого газа.

Во время производства и перерабоки металла и шлака в атмосферу поступает до 35 % газа SO2 и H2S. Оставшиеся 10 % выделяют котельные установки.

При производстве доменного чугуна домна, среди прочих газов, выделяет цианистый водород HCN. При производстве различных продуктов его содержание может достигать от 200 до 3500 мг/м3. При производстве кокса выбросы этого газа могут достичь 0,5 кг/т готового кокса.

При выплавке чугуна и стали в общей сложности может выделяться 2,5 кг/т продукта окислов азота — NO.

СО — окись углерода, также образуется при технологических циклах различных металлургического производства. В агломерационных, доменных, коксохимических процессах, которые проходят без участия газового топлива. Например, в процессе мартеновской выплавки стали с кислородной продувкой содержание СО доходит до 0,53 кг/т стали.

Методы утилизации или ликвидации вредных веществ

В настоящее время применяются такие виды локализации в недоступных для посторонних людей местах вредных веществ, разделенных по гигиеническому принципу, как:

  • утилизация слаборазлагающихся инертных веществ при ведении земельных работ в период строительства и планировки территорий;
  • утилизация легкоразлагающихся органических веществ на специальных складах или переработка их вместе с твердыми бытовыми отходами;
  • утилизация слаботоксичных и малорастворимых в воде на специальных полигонах с твердыми бытовыми отходами
  • утилизация веществ, содержащих нефте- и маслопродукты, сжиганием в специальных установках;
  • утилизация токсичных веществ со слабым загрязнением воздуха на специальных полигонах для хранения и переработки промышленных отходов;
  • утилизация токсичных, минеральных и органических веществ на специальных полигонах с утилизацией, обеззараживанием и сжиганием в специальных сооружениях и установках.

Классификация отходов металлургического производства:

1.


По технологическому признаку:

  • отходы текущего производства;
  • oтходы от переработки минерального сырья одного производственного цикла;
  • отходы шлаковых и шламовых накоплений;
  • отходы от переработки минерального сырья длительного хранения;
  • отходы от вторичной переработки продукции текущего производства.

2.


По потребительско-экономической эффективности:

  • продукты переработки отходов с коммерческой эффективностью, которые пользуются спросом и обладают высокими потребительскими свойствами;
  • продукты переработки отходов с экономической эффективностью, которые могут обеспечить пополнение сырьевых запасов производства;
  • продукты переработки отходов с экологической эффективностью, которые могут обеспечить экологическую обстановку на металлургическом производстве.
ВАЖНО!
Кроме вышеперечисленных существует классификация вредных веществ по степени опасности на четыре группы:
I — чрезвычайно опасные (ПДК < 0,1 мг/м3) — свинец, ртуть, бериллий, озон и др.;
II — высокоопасные (ПДК 0,1-1,0 мг/м3) — окислы азота, йод, марганец, медь, хлор, кремнезем, сероводород, едкие щелочи;
III — умеренно опасные (ПДК 1,0-10 мг/м3) — окислы серы, железа, ацетон;
IV — малоопасные (ПДК > 10 мг/м3) — аммиак, СО2, бензин, скипидар.

В 2001 году была разработана новая методика оценки токсичности отходов таким образом, что каждый класс опасности учитывает возможность вредного воздействия отходов на окружающую среду:

1 класс опасности — ртутьсодержащие лампы, фенолы, отходы химических производств;

2 класс опасности — нефтеотходы, отходы химических производств;

3 класс опасности — масла и нефтеотходы, лаки, краски, эмали; осадки и шламы; обрезки;
материалов, промасленные отходы, отходы смазки охлаждения;

4 класс опасности — осадки и шламы; отходы литейного производства, аккумуляторы,
котельные шлаки;

5 класс опасности — металлолом; строительные отходы; бумага, стеклобой.

В металлургическом производстве при различных процессах применяются радиоактивные индикаторы. В сталеплавильном производстве такие индикаторы используются для контроля процессов гидродинамики расплавленного металла и шлака, выявлении причин возникновения неметаллических примесей в стальных слитках, контроля скорости кристаллизации слитков и др. В прокатном производстве при помощи таких индикаторов происходит контроль качества прокатываемого металла. На агломерационных фабриках, при агломерационном процессе контролируют процессы подготовки и формирования агломератов, которые наряду с окатышами, используются для выплавки чугуна. При выплавке чугуна в домнах, радиоактивные индикаторы используются для контроля выводимых газов.

ВАЖНО!
В работе радиоактивных индикаторов участвуют радиоактивные изотопы, которые при выработке поступают как отходы на специальные предприятия, специализирующиеся на хранении радиоактивных отходов.

На предприятиях металлургического комплекса разработаны инструкции, регламентирующие утилизацию радиоактивных отходов по специальной технологии. Так как опасность заражения биосферы этими отходами сохраняется довольно длительное время, утилизационные предприятия организуются в отдаленных от населенных пунктов районах. Вокруг этих предприятий создается санитарно-защитная зона.

Автор: Дмитрий Юрьевич Чернобровкин, инженер-конструктор металлургической и обрабатывающей промышленности.

Источник: «Журнал главного инженера», №6, 2019 (статья в не полном объеме).

Убедитесь, что вы подписаны на журнал и вся необходимая информация — под рукой!

Подписаться на рассылку