CC BY
18УДК 628.511
Кличова Ш.А.
старший преподаватель кафедры «Химическая технология неорганических веществ» Туркменский государственный архитектурно-строительный институт
(г. Ашхабад, Туркменистан)
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ОТ ВЛИЯНИЯ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Аннотация: в мире растет количество промышленных заводов. Из-за этого возникает множество экологических проблем. В данной статье рассматривается негативное воздействие на окружающую среду производства цемента. Рассмотрены основные экологические проблемы цементного производства и представлены методы решения этих экологических проблем.
Ключевые слова: цемент, экологические проблемы, пылевыделение, газообразные выделения.
В мире существует несколько секторов, большинство из которых относятся к сектору промышленного производства. Строительные материалы также входят в состав продукции, производимой в промышленном секторе. Среди них основное место занимает производство цемента.
Цемент сегодня является одним из важнейших строительных материалов в мире. Высококачественные цементы, производимые на заводах, широко используются при строительстве жилых домов, зданий жизненно важного назначения, промышленных объектов и других объектов. Кроме того, потребность в цементе увеличивается с каждым годом. По мере увеличения спроса на него растет и объем производимого цемента, увеличивается число предприятий по производству цемента.
С увеличением количества заводов экологические проблемы выходят на высокий уровень. В процессе производства в окружающую среду выбрасывается множество жидких, твердых и газообразных отходов, которые наносят вред окружающей среде и здоровью человека. Именно поэтому на каждом современном цементном заводе есть специальные профессиональные экологи.
Глобальные цели по сокращению выбросов, наносящих вред окружающей среде, также затрагивают строительную отрасль и производственные компании. Экологически чистое производство и соблюдение всех необходимых правил охраны окружающей среды - одно из важных и обязательных условий строительства крупных промышленных объектов и зданий жизненно важного значения.
Также обеспечение безопасности окружающей среды зависит от опасных и вредных отходов, выбрасываемых в окружающую среду действующими производствами и заводами. Именно поэтому особое внимание уделяется экологической чистоте заводов, работающих по всему миру.
Промышленность строительных материалов включает железобетонные предприятия, кирпичные заводы, заводы по производству вяжущих материалов, особенно цементные заводы и т. д. Основным сырьем для производства этих материалов являются глина, известняк, песок, гипс, мергель известковый и др. Это сырье дробят и подвергают сушке. Эти процессы также сопровождается с выделением пыли.
Пылевыделение и пылеунос неизбежны во многих технологических процессах. В сырьевых или цементных мельницах аспирационный воздух сметает тонкоизмельченные частицы. Горячие газы, проходящие через сушильную камеру, также уносят образовавшуюся пыль. Цементные вращающиеся печи являются особенно мощным источником отделения пыли. Выброс пыли составляет 25-30% в сухих печах и 10-20% в глухих печах. Пылевыделение не означает пылеудаления, так как пылеудаляющее
оборудование должно быть оснащено системами пылеочистки, обеспечивающими удаление пыли до 1% для печей и 0,5% для мельниц.[1]
Пылеуловители представляют собой простые устройства для улавливания пыли. Скорость вытеснения газов 0,1 - 0,2 м/сек. Запыленный воздух необходимо периодически или постоянно удалять через камеру. Осадительные камеры в основном используются для очистки отходящих газов вращающихся печей. Аспирационные шахты используются на мельницах вместо пылеотстойников. Подобные конструкции улавливают только более крупнодисперсную пыль. Коэффициент газоудаления от мелкодисперсной пыли не превышает 10-15%.
Применяются различные виды пылеуловителей, принцип действия которых основан на использовании сил гравитационной инерции и электростатических сил. Выбор пылеулавливающих устройств в первую очередь определяется их эффективностью. Полной очистки воздуха или горячих газов от пыли, как правило, добиться на одном аппарате невозможно. Очистку технологических пылегазовых смесей проводят в несколько стадий. Как правило, камеры-осадители (грубая очистка), сухое и мертвое циклонное оборудование (первая очистка), тканевые шерстяные фильтры и электрофильтры (окончательная очистка).
Циклоны используются для очистки газов от частиц пыли размером более 6 мкм. Запыленный газ, поступающий в циклон, закручивается по спирали и становится турбулентным. Частицы пыли отбрасываются о стенки, падают в конусообразную секцию и удаляются через пылесборник. Очищенный газ выходит из циклона через верхний коллектор. Степень очистки газа в циклоне достигает 90-97.[2]
Электрофильтры улавливают частицы размером от 0,1 до 100 мкм. В электрофильтрах газы очищаются от взвешенных в газовом потоке частиц пыли с помощью электрических сил. Запыленные газы проходят через электрическое поле высокой напряженности, созданное между электродами с противоположными полюсами, и притягиваются к осадительным
электродам.[3] Недостатками электрофильтров с высокой производительностью, малым гидравлическим сопротивлением и возможностью очистки газов при высоких температурах являются большая производительность, необходимость больших производственных площадей, высокая чувствительность к изменению параметров процесса, ограничение использования газов и частиц из-за высокое электрическое сопротивление.
Действие цветных тканевых фильтров основано на том, что газ фильтруется через тонкую поверхность ткани, а частицы пыли задерживаются на ее поверхности. Тканевые фильтры обладают высокой эффективностью, не зависящей от вида пыли, ее химического и гранулометрического состава. Они способны улавливать частицы размером до 0,01 мкм. В фильтрах используются различные тканевые материалы. Использование электростатически заряженных волокон считается новой областью.
Сначала газ проходит через коронированные отрицательно заряженные электроды, где частицы пыли заряжаются, а затем осаждаются на волокнах ткани. В таких фильтрах степень очистки достигает 99,9%.
Все запыленные участки должны быть очищены и проветрены перед выпуском в атмосферу. Каждая отрасль имеет свой собственный способ сокращения выбросов пыли. Например: при производстве стекла смачивают шихту водой, содержащей ПАУ, или распыляют шихту, переходят к кипячению стекла в электропечах и т.п. м.
Производство цемента оказывает прямое воздействие на окружающую среду. По научным данным, при производстве 1 тонны цемента выделяется около 0,7 тонны углекислого газа. Таким образом, улучшение экологии этого производства является одной из наиболее актуальных проблем.
Производство цемента является источником 5-7% выбросов углекислого газа в мире.
Цементная промышленность неизбежно приводит к выбросам СО2, 60 % выбросов происходит вследствие преобразования сырья при высоких
температурах, 40 % выбросов являются результатом сжигания топлива при нагреве материала до нужной температуры. [4]
Газообразные выделения от системы печей, выбрасываемые в атмосферу, являются проблемой номер один в борьбе с загрязнением окружающей среды при производстве цемента сегодня. Основные газы, которые выбрасываются в атмосферу это NO2 и SO2. Другие менее вредные соединения - CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы. Формирование NO2 является неизбежным следствием высокотемпературных процессов горения. Сера, поступающая в печи вместе с сырьем и топливом, в значительной степени поглощается продуктами печи. [4]
Однако, сера, содержавшаяся в сырье как сульфиды (или органические сернистые вещества), - легко улетучивается при низких температурах (то есть 400-600°C), что может привести к значительным испарениям SO2 через дымовые трубы. Другие легко испаряющиеся нежелательные вещества, поступающие в систему печей или, эффективно разрушаются при высокотемпературном горении, или почти полностью поглощаются продуктом. Неотъемлемой частью процесса в печах для обжига цемента есть незначительные выделения газов, таких как HCl, HF, NH3 или тяжелые металлы. Наличие органических компонентов в природном сырье может существенно повысить уровень углеводорода и выбросы СО. Выделение хлорсодержащих углеводородов типа диоксидов и фуранов обычно значительно ниже существующих предельных норм. [4]
Воздействие производства цемента на окружающую среду зависит от характера его местонахождения, количества сырья, потребляемой энергии, возможностей утилизации отходов и других.
Действительно, для всех отраслей промышленности характерны сложные отходы, загрязняющие окружающую среду и оказывающие различную степень воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
Роль промышленного производства в загрязнении окружающей среды, т.е. почвы, воды, воздуха, очень велика. Поэтому большое внимание следует уделять экологической чистоте производства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Кличова Ш.А., Оразгелдиев С.Б. Экология при производстве силикатных материалов // Вестник науки. - 2023. - №6 (63). - С. 990-994;
2. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов. -М.: ИНФРА-М, 2004;
3. Алексеев Б.В. Технология производства цемента: Учебник для сред. проф.-техн. училищ. -М.: Высш. школа, 1980;
4. М. Н. Чомаева Экология производства цемента // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019. №2-1. URL: https://cyberleninka.rU/article/n/ekologiya-proizvodstva-tsementa (дата обращения: 07.04.2024)
Klichova Sh.A.
Turkmen State Institute of Architecture and Construction (Ashgabat, Turkmenistan)
ENVIRONMENTAL PROBLEMS ARISING FROM ENVIRONMENTAL IMPACT OF CEMENT PRODUCTION
Abstract: number of industrial plants is growing in the world. This causes many environmental problems. This article examines the negative environmental impact of cement production. The main environmental problems of cement production are considered and methods for solving these environmental problems are presented.
Keywords: cement, environmental problems, dust emission, dust entrainment, gaseous emissions.
