Научная статья на тему 'АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ АММИАЧНЫМ СПОСОБОМ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ'

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ АММИАЧНЫМ СПОСОБОМ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
6
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
кальцинированная сода / дистиллерная жидкость / концентрат / упаренная вода / вода КНС-3 / soda ash / distillery liquid / concentrate / evaporated water / KNS-3 water

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Курбанова Айсултан Абатбаевна, Вафаев Ойбек Шукурлаевич

Одной из основных экологических проблем в Республике Узбекистан является загрязнение почвы и земельных угодий в промышленных зонах. Эта проблема вызвана интенсивным загрязнением природной среды промышленными и бытовыми отходами, которые имеют различный уровень токсичности. Промышленные отходы характеризуются своим сложным компонентом, физико-химическими и токсико-логическими свойствами, а также стабильностью объема выброса во внешнюю среду в больших количествах, что является признаком того, что они представляют очень высокий риск для окружающей среды. С одной стороны, промышленные отходы – это конечный минеральный ресурс, обладающий токсичными свойствами, и их превра¬щение в процессе переработки в товарные продукты является одной из актуальных проблем современности. В настоящее время промышленные отходы размещаются на накопители шламовых отходов, свалках и полигонах, которые занимают большие площади и негативно влияют на окружающую среду, что, в свою очередь, нанесет свой вред чистоте нашей природы. При использовании аммиачного метода в процессе производства кальцинированной соды образуется большое количество отходов. В результате этого производственного процесса происходит загрязнение почвы, поверхностных и подземных вод, а также атмосферного воздуха. Основными отходами производства являются отходы, образующиеся в процессе дистилляции – дистиллерная жидкость и сточные воды.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Курбанова Айсултан Абатбаевна, Вафаев Ойбек Шукурлаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANTHROPOGENIC IMPACT OF WASTE FROM THE PRODUCTION OF SODA ASH BY THE AMMONIA METHOD ON THE ENVIRONMENT

One of the main environmental problems in the Republic of Uzbekistan is the pollution of soil and land in industrial zones. This problem is caused by intensive pollution of the natural environment by industrial and household waste, which have different levels of toxicity. Industrial waste is characterized by its complex component, physico-chemical and toxicological properties, as well as the stability of the volume of release into the external environment in large quantities, which is a sign that they pose a very high risk to the environment. On the one hand, industrial waste is a finite mineral resource with toxic properties, and its transformation into marketable products during processing is one of the urgent problems of our time. Currently, industrial waste is placed in sludge storage, landfills and landfills, which occupy large areas and negatively affect the environment, which, in turn, will harm the purity of our nature. When using the ammonia method, a large amount of waste is generated during the production of soda ash. As a result of this production process, soil, surface and groundwater, as well as atmospheric air, are polluted. The main production wastes are the waste generated during the distillation process – distillery liquid and wastewater.

Текст научной работы на тему «АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ АММИАЧНЫМ СПОСОБОМ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»

DOI - 10.32743/UniTech.2024.126.9.18256

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ АММИАЧНЫМ СПОСОБОМ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Курбанова Айсултан Абатбаевна

РhD, свободный соискатель, ООО Ташкентский научно-исследовательский Институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]

Вафаев Ойбек Шукурлаевич

д-р философии (PhD), ст. научн. сотр., «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии»

Республика Узбекистан, г. Ташкент

ANTHROPOGENIC IMPACT OF WASTE FROM THE PRODUCTION OF SODA ASH BY THE AMMONIA METHOD ON THE ENVIRONMENT

Aisultan Kurbanova

PhD free applicant Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology LLC, Uzbekistan, Tashkent

Oybek Vafaev

Doctor of Philosophy (PhD), Senior researcher, Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology LLC,

Uzbekistan, Tashkent

АННОТАЦИЯ

Одной из основных экологических проблем в Республике Узбекистан является загрязнение почвы и земельных угодий в промышленных зонах. Эта проблема вызвана интенсивным загрязнением природной среды промышленными и бытовыми отходами, которые имеют различный уровень токсичности.

Промышленные отходы характеризуются своим сложным компонентом, физико-химическими и токсикологическими свойствами, а также стабильностью объема выброса во внешнюю среду в больших количествах, что является признаком того, что они представляют очень высокий риск для окружающей среды. С одной стороны, промышленные отходы - это конечный минеральный ресурс, обладающий токсичными свойствами, и их превращение в процессе переработки в товарные продукты является одной из актуальных проблем современности.

В настоящее время промышленные отходы размещаются на накопители шламовых отходов, свалках и полигонах, которые занимают большие площади и негативно влияют на окружающую среду, что, в свою очередь, нанесет свой вред чистоте нашей природы.

При использовании аммиачного метода в процессе производства кальцинированной соды образуется большое количество отходов. В результате этого производственного процесса происходит загрязнение почвы, поверхностных и подземных вод, а также атмосферного воздуха. Основными отходами производства являются отходы, образующиеся в процессе дистилляции - дистиллерная жидкость и сточные воды.

ABSTRACT

One of the main environmental problems in the Republic of Uzbekistan is the pollution of soil and land in industrial zones. This problem is caused by intensive pollution of the natural environment by industrial and household waste, which have different levels of toxicity.

Industrial waste is characterized by its complex component, physico-chemical and toxicological properties, as well as the stability of the volume of release into the external environment in large quantities, which is a sign that they pose a very high risk to the environment. On the one hand, industrial waste is a finite mineral resource with toxic properties, and its transformation into marketable products during processing is one of the urgent problems of our time.

Currently, industrial waste is placed in sludge storage, landfills and landfills, which occupy large areas and negatively affect the environment, which, in turn, will harm the purity of our nature.

Библиографическое описание: Курбанова А.А., Вафаев О.Ш. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ АММИАЧНЫМ СПОСОБОМ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 9(126). URL:

https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18256

When using the ammonia method, a large amount of waste is generated during the production of soda ash. As a result of this production process, soil, surface and groundwater, as well as atmospheric air, are polluted. The main production wastes are the waste generated during the distillation process - distillery liquid and wastewater.

Ключевые слова: кальцинированная сода, дистиллерная жидкость, концентрат, упаренная вода, вода КНС-3. Keywords: soda ash, distillery liquid, concentrate, evaporated water, KNS-3 water.

Неорганические хлориды, сульфаты и щелочи, присутствующие в промышленных отходах, приводят к нарушению экологического баланса и значительному изменению биоценоза. Они вызывают загрязнение поверхностных и подземных вод, накопление токсичных веществ в почве, снижение продуктивности биологических ресурсов и деградацию природных ландшафтов.

На совместном предприятии СП ООО «Кунград-ский содовый завод» дистиллерная жидкость - после процесса дистилляции I и II стадии производства заливается в резервуары для хранения отходов, которые предназначены для жидких отходов. Объем образующейся дистиллерной жидкости при

стабильной работе технологического процесса составляет 9,08 - 10 м3 на 1 тонну готового продукта. Поскольку годовая мощность предприятия составляет 200 тыс. тонн, объем сбрасываемой дистиллерной жидкости в сутки составляет 5500-6000 м3, а в год -более 2 млн м3.

Данное время резервуар для отходов заполнен и имеются участки утечки дистиллерной жидкости с высокой минерализацией в окружающую среду. Это привело к повышению минерализации почвы в этом районе и значительным изменениям в его биоценозе. В таблице-1 представлены результаты химического анализа пробы дистиллерной жидкости из резервуара для хранения отходов.

Таблица 1.

Результаты анализа пробы дистиллерной жидкости из резервуара для хранения дистиллерной жидкости

СП ООО "Кунградский содовый завод"

Компоненты Норма по регламенту, % (масс.) Жидкая часть пробы (светлая жидкость), % (масс.) Твердая часть пробы % (масс.)

NaCl 4,16 6,79 5,84

Na SO 2 4 0,29 0,06 -

CaSO 4 - - 6,40

CaO (общ.) 0,49 0,11 -

CaCO 3 0,52 0,19 84,09

MgCO3 - - 2,52

MgO 0,08 0,034 -

Саа 2 10,81 12,90 -

Нерастворимые в воде остатки - - 0,4

рН - 12,1 -

Как видно из результатов анализа, значительная часть растворенных хлоридов кальция и натрия остается в жидкой фазе, в то время как растворенные сульфаты также переходят в жидкую фазу. Эффективность удаления путем осаждения из твердой фазы составляет 99,9%. Результаты анализа твердой части пробы жидкости для дистилляции представлены в таблице 2.1. Препятствием для широкого использования дистиллерной жидкости является тот факт, что ее водородный показатель имеет высокое значение рН и общее количество соли, что является основным фактором, представляющим токсикологический риск.

Вместе с дистиллерной жидкостью, образующейся в процессе производства кальцинированной соды, также поступают в этот резервуар для хранения отходов - сточные воды, содержащие большое количество хлоридов, сульфатов и карбонатов (концентрат, упаренная вода, вода КНС-3), в объеме 1300 м3 в сутки.

Причиной сбрасывания сточной воды в резервуар для хранения жидких отходов является - высокое содержание сульфатов и других ионов. В таблице-2 представлены результаты химического анализа сточных вод. Химические анализы сточных вод были проведены в соответствии с требованиями соответствующих государственных стандартов.

Таблица 2.

Результаты химического анализа сточных вод

Нормы согласно регламенту Результаты анализов

№ Наименование показателей Вода Частично Упаренная Концентрат Вода

исходная умягченная вода вода из КНС№3

1 Жесткость общая, mg-Bra/dm3 12,8 3,0 0,65 18,0 1,7

2 Щелочность общая, mg-Bra/dm3 2,6 0,6 50 5,2 3,2

3 -кальций (Са2+), mg-Bra/dm3 6,4 3,0 0,35 10,2 1,2

4 -магний (Mg2+), mg-Bra/dm3 6,4 0 0,3 7,8 0,5

5 -хлориды (С1-), mg/dm3 366 366,15 4219,4 538,9 255,3

6 -сульфаты (SO42-), mg/dm3 645 662,81 4056,4 878,4 261,3

7 Общее солесодержание, mg/dm3 1689 1605,53 15420 1767 744

8 Механические примеси, % 0 Не более 1,5 0,01 0,017 0,02

9 Водородный показатель рН 7 7/7,5 13,3 9,3 11,1

10 Растворенный СО2, mg/dm3 - - - - -

На рис. 1 показан вид резервуара для хранения дистиллерной жидкости сверху и площадь, которую он занимает. На рис. 2 видны пораженные участки земли вокруг резервуара для хранения дистиллерной

жидкости и его занимаемая площадь, места утечек жидкости, заполненный объем резервуара и потемнение участков земли с высокой минерализацией почвы.

Рисунок 1. Вид и занимаемая площадь резервуара для хранения дистиллерной жидкости сверху

Рисунок 2. Занимаемая площадь пораженного участка земли вокруг резервуара для хранения дистиллерной жидкости сверху

Таблица 3.

Результаты химических анализов проб почвы на уровень засоления с поврежденных земель вокруг резервуара для хранения дистиллерной жидкости

Контур № Сухой остаток, % СОз2-% НСОз-% С1" % 8О42-% Са2+ % % Ка+ % К+ % Тип засоленья Степень засоления

К-1 30,48 0,24 1,22 3,19 0,36 0,75 0,1 3,01 1,39 а- Очень сильно посоленный

К-2 10,08 0,36 0,61 4,26 0,24 0,40 0,51 2,55 0,66 а- Очень сильно посоленный

К-3 26,63 0,3 0,48 7,45 11,4 0,35 0,48 3,15 0,72 а- - S042- Очень сильно посоленный

К-4 20,93 0,15 0,42 10,82 0,12 0,50 0,97 5,24 1,65 а- Очень сильно посоленный

К-5 7,37 0,07 0,24 2,92 0,48 0,12 0,30 2,34 0,47 а- Очень сильно посоленный

Химические анализы проб почвы на уровень засоления был проведен в соответствии с требованиями государственных стандартов - ГОСТу 26424-85, 26425-85, 26426-85, 26427-85, 26428-85, 26713-85.

Данные химические анализы почвы были проведены на основе образцов, взятых согласно контурных знаков, представленных на рис. 2.

По результатам видно что состав образцов почвы с пострадавших земель имеет очень сильный уровень засоления. Степень засоления почвы определяется общим количеством токсичных и легкорастворимых солей в ее составе. Почвы делятся по степени засоления - на слабую, среднюю, сильную и очень сильную группы.

Известно, что засоление - это один из негативных факторов, снижающих плодородие почвы. По результатам большого количества проведенных экспериментов, значительное снижение урожайности сельскохозяйственных культур наблюдалось даже на слабозасоленных землях. Регулярное продолжение этих процессов делает землю непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур.

Растворимость солей и их осаждение из раствора в осадок оказывают большое влияние на свойства влагоудерживающих грунтов, включая механический состав, свойства воды и состав пропитанных оснований. Это также приводит к нарушению ряда биохимических и физиологических функций растений, их водного и пищевого режимов и состояния корневой системы. Под воздействием солей снижается интенсивность фотосинтетических процессов, дыхание растений, снижается обмен веществ, уменьшается накопление органических веществ. Вредное воздействие солей на растения начинает проявляться уже на этапе прорастания. При высокой

сентябрь, 2024 г.

засоленности почвы прорастание семян задерживается на значительное время. Семена не могут впитать влагу, необходимую для роста. Энергия прорастания тех же семян боярышника снижается или всхожесть семян не повышается.

В связи с тем, что на данный момент планируется расширение производственной мощности по производству кальцинированной соды СП ООО «Кунградский содовый завод» с 200 тыс. тонн до 450 тыс. тонн в год, актуальной проблемной задачей остается комплексная переработка дистиллерной жидкости.

Заключение

В современных условиях уделяется большое внимание защите окружающей природной среды от вредных производственных воздействий от промышленных отходов. В частности, особое значение имеют химические отходы как дистиллерная жидкость, которые имеют в своем составе достаточное количество хлоридов кальция и натрия.

Список литературы:

1. Зайцев И.Д., Ткач Г.А., Стоев Н.Д. Производство соды. - М.: Химия, 1986. - 210 с.

2. Производство соды по малоотходной технологии: Монография/Ткач Г.А., Шапорев В.П., Титов В.М. - Х.: ХГПУ, 1998. - 429 с.

3. Федотьев П.П. Сборник Исследовательских работ. - Л.1936 - 86 с.

4. Постоянный технологический регламент цеха АДКФ ООО СП «Кунградский содовый завод».

5. Инструкция по контрольному анализу производства кальцинированной соды утвержденный 07.04.2021 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.