CC BY
25
2. ЕКОЛОГ1Я ДОВК1ЛЛЯ
УДК 502.174.1 Доц. Л.1. Челядин1, канд. техн. наук; доц. О.Р.Позняк2,
2 1 канд. техн. наук; доц. П.В. Новосад, канд. техн. наук; доц. П.Д. Романко ,
канд. хм. наук; мол. наук. ствроб. В.Л. Челядин3
ФВИКО-ХШ1ЧНА УТИЛ1ЗАЦ1Я ТЕХНОГЕННИХ В1ДХОД1В I IX ВПЛИВ НА ЕКОЛОГ1ЧНУ БЕЗПЕКУ ОБ'СКТЮ РЕГ1ОНУ
Наведено кшьюсть техногенних вiдходiв i показник !х нагромадження на одну особу в Укра'1ш та деяких найзабрудненiших областях. Показано, що методи ут^за-цп техногенних вiдходiв-золошлаку ТЕС i шламiв гальванiчних виробництв у грану-ли блокового нейтралiзатора для очищення вщхщних газiв, золи ТЕС i шламiв водо-очищення стокiв целюлозно-паперового виробництва у теп^золяцшний матерiал, дають змогу зменшити кiлькiсть вiдходiв i забруднень, що надходять у довкшля та, вщповщно, пiдвищити рiвень техногенно'1 безпеки об^ктсв.
Вступ. Збалансований розвиток суспшьства значною м1рою тюно пов'язаний з еколопчною безпекою, яка здебшьшого зумовлена забруднен-ням довкшля, що спричиняеться трьома основними чинниками - техногенни-ми вводами, забрудненням пдросфери 1 атмосфери. Внаслщок перероблен-ня природних ресурЫв в Украiнi утворюеться близько 0,5 млрд т вщход1в на рш. Найбiльша кiлькiсть таких вiдходiв е в енергетицi - золошлаки ТЕЦ, у вуглевидобуваннi - шлами флотаци, в гiрництвi, нафтохiмiчнiй, електроннш та машинобудiвнiй промисловостi - шлами водоочищення, якi утворюються в процес очищення стiчних вод рiзних промислових шдприемств об'емом близько 10 млрд м за рж.
Постановка проблеми. На сьогодш золошлаки i шлами, якi е багато-тонажними вщходами, зберiгаються на великих територiях i контактують з атмосферою, пдросферою та, вiдповiдно, забруднюють довкiлля, впливають на еколопчну безпеку, а в лiтературi iменуються як техногенна сировина (ТС). Однак методи iх перероблення е енергоресурсозатратними та складни-ми, що шдтверджуеться збiльшенням ТС в середньому на 5 % щорiчно. Для устшного вирiшення проблеми iх утилiзацii необхiдно розробити новi на-уково обгрунтоваш напрямки перероблення золошлаюв ТЕС, шламiв водоочищення стоюв гальванiчних виробництв, нафтошламiв та шших шламiв водоочищення, якi б передбачали мало енергомiстке та комплексне перероблення названо!" вище ТС. Тому розроблення принципово нових технологш перероблення золошлакошламових вiдходiв у новий матерiал для вдосконалених технологш водогазоочищення е актуальним завданням, яке мае господарське, еколопчне та сощальне значення.
1вано-Франк1вський нацюнальний технолопчний ушверситету нафти 1 газу
2
НУ "Львшська полlтехнlка"
з
Прикарпатський нацюнальний ушверситет 1м. Василя Стефаника
Метою роботи е розроблення методiв переробляння золошлакошла-мових вiдходiв у новi ефективш матерiали для технологiй, устаткування з очищення стiчних вод, вуглеводнiв, вщхщних газiв, що пiдвищить рiвень тех-ногенно! безпеки об'екта.
Аналiз останшх джерел i публiкацiй. Всього в вщвалах ТЕЦ, терико-нах шахт, шламо- та мулонагромаджувачах господарського комплексу Укра-!ни нагромаджено близько 25-28 млрд т твердих промислових вiдходiв [1]. К^м цього, дiяльнiсть шдприемств прничо!, енергетично!, хiмiчноl, газо- i нафтопереробно! галузей i експлуатацiя рiзних видiв транспорту спричиняе видiлення значно! кiлькостi шкiдливих компонентiв [2, 3] обсягом близько 5000 тис. т з вщхщними газами в атмосферу (рис. 1).
Рис. 1. Наявшсть вiдходiв 1-111 класу та золошлаку у сховищах оргашзованого складування на територи Украти та областей протягом 2006-2009рр.
На основi наведеного сучасний стан навколишнього середовища зу-мовлений забрудненням повггря, води i грунту, який пов'язаний з антропоген-ним забрудненням техногенними вщходами вщ дiяльностi промислових об'екпв (золошлаки, забруднеш стiчнi води i вiдхiднi гази), як негативно впливають на флору, фауну i людей [4], тому що, наприклад, золошлаку ут-ворюеться бiльше, нiж використовуеться, як це показано на рис. 2.
Рис. 2. Утворення, використання i залишок вiдходiв золошлаку
впродовж 1995-2008 рр.
У 1вано-Франювськш област значш техногенш навантаження на нав-колишне середовище пов,язанi з дiяльнiстю гiрничоенергетичних та нафтохь мiчних пiдприемств, якi нагромаджуються на !хтх територiях або вщвалах багатотонажних техногенних вiдходiв. Здебiльшого багатотонажними вводами Прикарпаття е золошлаковi вiдходи та шлами водоочищення, як займа-ють значнi площi шд час зберiгання, утилiзуються частково (10 %). Основни-
ми факторами техногенно! небезпеки вважають нагромадження техногенних вiдходiв 1-4 класу небезпеки (золошлаки i шлами водоочищення, флотаци); забруднення слчними водами природних водних ресурЫв; забруднення ат-мосфери вiдхiдними газами промислових шдприемств та транспорту.
Здебшьшого багатотонажними вiдходами Прикарпаття е золошлаковi вiдходи та шлами водоочищення, яких е найбшьше, що показано на рис. 3.
1: мало небезпечш золошлаки — 4-й клас (50007 тис.т,} 2: no6yTOBÍ — 4-й клас (9501 тис. т.) 3: небезпечш шлами - 3-й клас (37,9 тис. т.) 4: шкщлив1 - 1,2- клас (12 тис, т.)_
Рис. 3. Нагромаджет техногент eidxodu в 1вано-Франтвськш o6nacmi за 2008р.
Yd щ техногент вщходи займають значш плошд шд час збер^ання, уташзуються частково (10 %), а тому основна маса залишаеться i забруднюе довкiлля, а iншi вiдходи (шламов^ теж переробляються ще менше (до 1 %).
Таким чином, рiвень техногенно! безпеки, яка е основною частиною еколопчно!, понижуеться, що шдтверджуеться нагромадженням вiдходiв, який, згiдно з еколопчними нормами зарубiжних кра!н [5], характеризуеться показником нагромадження вiдходiв (ПНВ) на одного жителя, що показано на рис. 4 для Укра!ни та Прикарпаття.
700 -
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Рис. 4. Дiаграма показника нагромадження вiдходiв (ПНВ- кг/особу):
1 - в Украш, 2 - 1вано-Франювсъка область
Кшьюсть шюдливих речовин в атмосферу та золошлакошламiв наведено у табл. 1.
Таким чином, викиди в атмосферу шкщливих компоненпв, як здатш осщати на грунт, а також твердi техногент вдаоди, що контактують з воло-гою, грунтом та спчш води е основними чинниками забруднення довкiлля, якi забруднюють поверхнев^ пiдземнi води i атмосферу, що зумовлюе зменшення народжуваностi та збшьшення смертностi народу Украши. Тому, перероблен-
ня ТС, зокрема шлаюв ТЕС та шламiв водоочищення, а також вдосконалення методiв i засобiв (фiльтрувальних, адсорбцiйних матерiалiв i обладнання) очи-щення слчних вод i вiдхiдних resÎB, е актуальною проблемою сьогодення.
Табл. 1. Чинники забруднення атмосфери та 1хнш обсяг
Ввдходи шквдливих Викиди шквдливих
Протягом речовин в атмосферу речовин в атмосферу Ввдходи 1-4-го
2007-2009 рр. в1д стацюнарних ввд пересувних клашв у сховищах
джерел дже1 рел
Держава, всього, на особу, всього, на особу, всього, на особу,
область тис. т т тис. т т тис. т т
Украша 27172,4 4528,7 11986,2 1999,7 143183,0 50,13
Донецька 10199,4 1699,9 1228,7 204,7 84543,2 153,2
Запор^зька 1486,4 247,7 641,2 106,8 57321,8 78,5
1вано-Фран- 1244,1 207,4 284,9 47,9 24369,4 31,4
швська
Льв1вська 625,6 104,26 349,6 92,0 1791,8 18,5
Закарпатська 107,7 17,99 213,0 44,9 399,8 6,8
У лiтературi описано технолопчш процеси з переробляння золошла-кошламових вiдходiв, якi здебiльшого потребують значних енергетичних затрат та е технолопчно складними i малопродуктивними, а тому назваш вщхо-ди нагромаджуеться та забруднюють довкiлля. Вiдомi технологи очищення стiчних вод [6] е недостатньо ефективними з позици вщдшення шкiдливих компонентiв (ступiнь очищення 55-85 %). Зарубiжнi методи очищення вщхщ-них газiв пiдприемств (об,ектiв) та транспортних засобiв вiд токсичного карбону (II) оксиду i Ырковмюних сполук, описаш у [7], грунтуються на вико-ристаннi каталiзаторiв, що е досить дорогими, бо мютять рщюсш метали (платина та шш1), та е енергомiсткi [8] зi ступенем очищення 55-75 %, що призводить до забруднення атмосфери i, вщповщно, довкшля загалом.
На основi наведеного виникае потреба у розробленш методiв переробляння ТС, шдвищення ефективностi роботи очисних споруд з очищення ст1ч-них вод i вщхщних газiв, що приведе до зменшення кiлькостi видiлених заб-руднень у довкшля та шдвищить еколопчну безпеку об,ектiв, регiону, держа-ви. Для розробляння технологш утилiзацiï техногенно1 сировини Прикарпат-тя важливо розглянути кшьюсть та вмiст шкiдливих компоненлв, оскiльки вiд ïx вмiсту значною мiрою буде залежати напрям розроблення нових енер-горесурсоощадних методiв ïx утилiзацiï чи переробляння.
Схему утворення техногенних вiдxодiв, що утворюються на промислових i шших об'ектах Прикарпаття, наведено на рис. 5, де показано ïx кшь-кiсть, а також функцiональнiсть утворення. У дослщженш [9] описано вико-ристання шлакошламових вiдxодiв для виготовлення вуглецевомшеральних матерiалiв (ВММ) методом диспергування та термообробляння, а ïx апроба-цiя у водоочищеннi рiзниx типiв ст1чних вод пiдтвердила ïxню ефективнiсть (шдвищення ступеня водоочищення на 10-15 %).
Техногенно-еколопчна безпека наземного транспорту [10] забезпе-чуеться використанням нейтралiзатора з очищення в1дх1дних газiв моторних агрега^в, виготовлених iз використанням благородних металiв. Для змен-
шення токсичноеп в1дх1дних газ1в, що утворюються у процес1 окиснення вуг-леводневого палива, запропоновано [11] використовувати катал1затор, який виготовлений методом гальвано-плазмового оброблення оксид1в алюмшда з подальшим просочуванням розчином штрат1в активних компоненпв.
Рис. 5. Функщональшсть утворення i ктьшсть техногенных eidxodie
Прикарпаття у 2008 р.
У публжаци [12] запропоновано технолопю нанесення Pt, Pd, i Rh на поверхню монолiтних кордiеритових носив з попередшм покриттям Al2O3 сот квадратного перерiзу. Автори [13] пропонують одержувати волокнистi мате-рiали для нейтралiзатора вiдхiдних газiв автотранспорту з мшродроту нержа-вдачо! сталi дiаметром 0,05 мм, яку покривають електрол^ично Pt i Pd по 0,4 % послщовно кожного. Спосiб отримання блокових каталiтичних матерь алiв [14], що рекомендуються для очищення вщ шкiдливих компонентiв вщ-хiдних газiв транспортних засобiв, передбачае просочування блоково! основи каталiзатора розчином солей рщюсних i благородних металiв, якi е дорогими, а процес складний i довготривалий. Для усунення названих недолтв наведе-них способiв i зменшення вартостi нейтралiзаторiв вiдхiдних газiв та спро-щення технологи !х одержання ми запропонували отримувати !х з шлакошла-мових вiдходiв.
гр • • • r\ w
lеоретичнi та експериментальш дослiдження. Запропонований спосiб одержання блоку нейтралiзатора охоплюе пiдготовку шихти, l'i грану-лювання, формування блоку i газову термообробку в iнтервалi температур 825-865 °С.
Хiмiко-технологiчний аспект ще! технологи передбачае, що внаслщок добавляння глинистих вiдходiв порiд до шлаку ТЕЦ у процес обпалу гра-нульованно! шихти вiдбуваеться переструктиризащя високоглиноземнисто! пористо! кристалiчноi фази за рахунок одночасно! наявностi в розплавi струк-турних груп [AlO4], [AlO6] та органiчних добавок, якi вигоряють. Внаслiдок
цього утворюються вуглецево-мшеральш матер!али (ВММ), як1 е пористими, мщними та з певною питомою поверхнею.
Для одержання блокового нейтрал!затора використовували шихту Бурштинського заводу з переробляння в1дход1в ТЕС i шлам водоочищення шдприемства сшьськогосподарських машин ВАТ "Коломиясшьмаш", як1 збе-р^аються на територiï пiдприемства, а також глинист! вщходи в1дкритого кар'еру Ырчаного рудника, як1 мають нижче вказаний середнш склад, що наведено в табл. 2.
Табл. 2. Хiмiчний склад компоненmiв шихти
Назва компонентов, SiÜ2 AI2O3 Fe2Ü3 CaÜ NiO СГ2О3 CuO ВПП/ СО2 Н2О
Шихта з шлаку i глинозему 50,6 39,2 7,7 10,6 0,002 0,007 0,005 0,089 1,5
Шлам гвдрокси-д1в метал^в 24,4 47,8 32,11 6,57 1,09 4,41 0,68 0,27 11,5
Хiмiчнi перетворення, як вiдбуваються шд час термооброблення, теоретично описуються такими процесами, враховуючи температуру термооброблення та склад шихти:
3А1203 + 2БЮ2 ^ 3А1203 х 2БЮ2 (мулiт), (1)
Бе20з + 2БЮ2 ^ 2Бе0 х БЮ2 + ^ О2, (2)
СаО + БЮг (аморфне) ^ СаО х (3)
СаО + А1203 + 28Ю2 ^ СаО х А1203 х 28Ю2 (4)
Пдроксиди металiв, якi е у шламах водоочищення, реагують мiж собою, зпдно з наведеними нижче хiмiчними реакцiями з утворенням ферш!в:
N1 (0Н)2 + 2Бе (ОН)3 ^ N1 ^02)2 + 4Н2О (5)
Си0Н)2 + 2Бе (ОН)3 ^ Си ^02)2 +4Н2О (б)
Сг (0Н)3 +3Бе (ОН)3 ^ Сг ^02)3 + 6Н2О, (7)
що шдтверджено результатами рентгеностуктурного аналiзу.
Для визначення i оптимiзацil складу шихт для одержання матерiалiв з певними властивостями в останш роки знаходять широке використання мате-матичш методи [15,1б] шляхом використання багатофакторних моделей - ма-тематичних залежностей мiж властивостями та технологiчними параметрами i спiввiдношенням компонентiв матерiалiв.
З метою вивчення впливу шлаку i шламу гiдроксидiв на фiзико-меха-шчт властивостi ВММ у роботi виконано математичне планування експери-менту. При цьому застосовували один з методiв статистично-математично! оброблення результатiв - метод ортогонального центрально-композицшного планування (ОЦКП). Таю методи дають змогу скоротити проведення експе-рименту, впорядкувати пошук оптимальних умов, отримати математичну модель об'екта дослщження. На основi програми, в яку закладено математичну модель поведшки системи, з допомогою ЕОМ забезпечуеться швидкий аналiз системи i вибiр правильного оптимального варiанта з велико! кшькост ре-зультатiв.
За допомогою методу експериментально-статистичного моделювання, суть якого полягае у встановленнi математично! залежност мiж заданими властивостями i складом або витратою матерiалiв, дослiджено властивост ВММ. З цiею метою на основi глинистого та органiчного компоненпв з рiзною кiлькiстю шлаку (30; 40; 50 %) та шламу гiдроксидiв (12; 21; 30 %) одержали оптимальний склад шихти для утворення ВММ з певними властивостями.
Метод ОЦКП дае змогу отримати математичний опис процесу у виг-
2 2
лядi рiвняння регресй: Y=b0+bixi+b2x2+bi2xix2+bnxi +b22X2 , де b0, bb b2, bi2, b1b b22 - коефiцiенти регресй, що розраховуються за вiдповiдними формулами. Шд час планування експерименту було вибрано таю контрольш парамет-ри: Yis Y2, Y3 - границя мiцностi, пористiсть та питома поверхня ВММ.
Для пошуку значення факторiв Xi (вмiст шлаку) i Х2 (вмют шламу пд-роксидiв), за яких дослщжуваш функцй набувають максимального значення, використали дисоцiативно-кроковий метод оптимiзацil [i7]. Розрахунок коефь цiентiв регресй здшснено за допомогою комп'ютерно! технiки за спещально складеною програмою мовою EXCEL, в якш використовуеться матричний шд-хiд до регресивного аналiзу i знаходження коефiцiентiв рiвнянь регресй. Отри-манi результати коефiцiентiв рiвнянь регресй для границ мiцностi на стиск, пористост та питомо! поверхнi (табл. 3) i використано для побудови iзолiнiй рiвноl мiцностi (yi), пористост (У2) та питомо! поверхнi (У3) ВММ (рис. 6).
Табл. 3. Коеф^енти рiвнянь регресй для границ M^HOcmi на стиск,
пористост'1 та чито.хин поверхш ВММ
Функцй втдгуку Коефщ1енти регресй
В0 Bi В2 В12 В11 В22
Границя мщност1 на стиск
Yi 69,748 -3,433 2,500 0,725 -12,989 5,011
Пористшть
Y2 3i,656 2,767 1,383 -1,300 -0,033 -4,783
Питома поверхня
Y3 16,3 67 0,617 0,317 -1,725 3,150 -2,650
Рис. 6. Поверхня вiдгуку та ЬзолЫи: а - мщност1; б - nopucmocmi; в - питомог поверхш залежно eid eMicmy шлаку та шламу
Отримаш результати коефщенлв рiвнянь регресй для гранищ мщнос-т на стиск, пористост та питомо! поверхш дали змогу одержати рiвняння регресй:
Yi = 69,748 - 3,433xi + 2,500x2 + 0,725xix2 - i2,989xi2 + 5,0iix22, (8) Y2 = 3i,656 + 3i,656xi + i,383x2 - i,300xix2 - 0,033xi2 - 4,783x22, (9) Y3 = i6,367 + 0,6i7xi + 0,3i7x2 - i,725xix2 + 3,i50xi2 - 2,650x22. (10)
Аналiз представлених коефщенлв регресiï дае змогу зробити таю технолопчш висновки. Позитивний вплив шлаку на пористють та питому по-верхню проявляеться у додатних значеннях коефщенлв В1, В2. Вщ'емт зна-чення В11 i В22 свiдчать про негативний вплив максимальноï к1лькост1 шлаку та шламу г1дроксид1в на порист1сть ВММ. Вiд,емнi значення коефщенпв В12 свiдчать про негативний сумюний вплив компонентiв на пористють та питому поверхню ВММ, однак варто зазначити, позитивний сумсний вплив компоненлв на мщшсть ВММ. Максимальна кшькость шлаку негативно впливае на мщшсть та порислсть ВММ, а шламу г1дроксид1в - на пористють та питому поверхню ВММ.
Апробацшш дослiдження розроблених 6лок1в нейтралiзатора показали, що к1льк1сть забруднювальних компонентiв, як1 потрапляють в атмосферу, зменшуеться, а завдяки шдвищенню ступеня очищення в1дх1дних газiв внаслщок встановлення таких нейтралiзаторiв на 100 автомобшях к1льк1сть шк1дливих речовин з вщхщними газами та утилiзованиx шлакошламiв теоретично становитиме за рж близько 300 т, як1 не потраплять в довкшля.
Запропонований вище нами метод, а також розроблеш нами методи, що описаш у патентах утилiзацiï шлаку, шламу - скопу, гальвашчних пдрок-сид1в е менше енергозатратними i частково приводять до шдвищення р1вня екологiчноï безпеки, але к1льк1сть золи ТЕС у вщвалах зростае, а тому це пот-ребуе розроблення нових енергоощадних, бшьш продуктивних методiв ii ути-лiзацiï, що зменшить негативний вплив на довкшля.
З щею метою розроблено метод низькотемпературноï утилiзацiï таких промислових в1дход1в, як зола ТЕС та скоп (ЦПК), з одержанням конструк-тивно-теплоiзоляцiйниx матерiалiв. х1м1чний склад сировинних матерiалiв наведено в табл. 4.
Табл. 4. Хiмiчний склад сировинних маmерiалiв
Компонент, % SiÜ2 AI2O3 Fe2Ü3 CaÜ N2O К2О MgÜ Н2О/ВПП
Зола 48,46 24,90 15,93 2,73 1,54 1,96 3,45 0,5/0,53
Скоп ЦПК (шлам) 5,30 2,20 1,27 7,80 0,30 0,24 1,65 80,54/3,66
Негашене вапно 7,60 4,80 2,10 76,10 1,14 0,04 4,32 0,03/3,90
Цемент 21,44 5,22 4,84 66,18 0,35 0,30 0,95 0,02/0,72
Ппс 3,55 0,52 0,35 36,8 0,02 0,1 0,5 0,01/57,38
Метод низькотемпературноï уташзаци вище вказаних техногенних в1дход1в з використанням промислових матерiалiв (цемент, гшс) у невеликих к1лькостях, а сшввщношення компонентiв та властивостi одержаних матерь алiв наведено в табл. 5.
Перший етап - це розрахунок оптимального складу шихти за допомо-гою наведеного методу ОЦКП, який дае змогу отримати математичний опис процесу р1внянням регреси, наприклад, для встановлення оптимального вм1с-ту гшсу i негашеного вапна.
Другий етап охоплюе змшування компонентiв шихти, зпдно з1 вста-новленими сшввщношеннями компонентами, як1 визначили у першому еташ, а третiй - формування виро61в з отриманоï сировинноï сум1ш1 i витримка протягом 5-ти д16 у пов1тряно-вологих умовах.
Табл. 5. Склад сумiшi та показники одержаних матерiалiв
№ сум1ш1 вироб1в Склад, об'ем. % П оказники
зола цемент скоп негашене вапно гшс мщтсть тд час стискання, кгс/см2 порис-т1сть,% коефщ1ент теплопроввд-носи, Вт/м. К
1 45 5 40 5 5 26 48 0,11
2 40 5 40 10 5 42 37 0,12
3 35 5 40 15 5 54 31 0,13
4 40 15 35 5 10 68 28 0,15
5 40 15 35 5 10 56 25 0,17
6 35 15 35 5 10 52 21 0,18
7 35 25 25 5 15 43 20 0,20
8 35 25 25 10 15 47 19 0,22
9 30 15 25 15 15 52 16 0,25
Запропонований метод застосовують таким чином. Результати експерименлв свщчать, що вироби, якi мiстять 35 % скопу, характеризуются мiцнiстю 26-54 МПа, пористiстю 31-48-та коефщентом теплопровщносл 0,11-0,13 Вт/м' К, що дае змогу рекомендувати !х, пiсля до-даткових апробацiйних дослiджень, в рiзних технологiях утилiзаци шюдли-вих компонент, що забруднюють довкiлля, одержуючи будiвельнi вироби. Зменшення вмiсту скопу забезпечуе зростання мщносл до 5,2... 6,8 МПа, зменшення пористостi до 20-28 % i збiльшення коефiцiенту теплопровiдностi до 0,15-0,2 Вт/м ' К, що дае змогу вщнести 1х до конструкцшно-теплоiзоля-цiйних матерiалiB'
Таким чином, впровадження запропоновано! енергоощадно! еколопч-но безпечно! технологи утилiзацil золи та шламових вiдходiв (скопу) забезпе-чить зменшення кшькост вiдходiв, якi не потраплять у вiдвали, що приведе до зменшення техногенного навантаження на атмосферу i пдросферу та дае змогу шдвищити рiвень еколопчно! безпеки, зменшивши вплив екологiчного i енергетичного факторiв на нацiональну безпеку нашо! держави.
Для розрахунку загально! кшьюсно! оцiнки факторiв впливу об'екта-штегрального показника еколопчно! безпеки об'екта (1ПЕБО) запропоновано використати показники статистично! звггносп про пiдприемство (ТП повiтря, ТП водгосп, форма №1-еколопчш витрати, площу та випуск товарно! продукций i розраховувати за нижче наведеним алгоритмом.
1. Встановлюемо кшьюст величини з1 звтв: а) реальт { л1мггт викиди (т) кожного з фактор1в (в пдро-, техно-, атмосферу); б) еколопчт витрати для зменшення викид1в в пдро-, техно-, атмосферу; в) загальт еколопч-т витрати, площу об'екта I випуск продукци.
2. Розраховуемо коефщ1енти забрудненост { затратности для кожного з фактор1в методом вщношення реальних викид1в до л1мггних, окремих затрат до загальних.
3. Сумащя вище вказаних коефщенпв з врахуванням Кр (ризиюв), якщо його можливо реально визначити, та множення на 100.
Така методолопя дае змогу розрахувати 1ПЕБО в балах на певний момент часу для об'екта, i шсля впровадження природоохоронних заходiв (но-
вих технологш утил1заци, водогазоочищення, вдосконаленого обладнання та шше). Оскiльки кiлькiсть забруднювальних компоненпв, що потраплять в довкiлля, зменшиться, то 1ПЕБО пiдвищиться. Унаслiдок розрахунюв на ос-новi даних звтв за 2008 р., а також даних про зменшення викидiв за рахунок уташзацй золошлаку, шламiв водогазоочищення та очищення стокiв, в1дхщ-них газiв, що можливi внаслiдок впровадження запропонованих нами методiв (патент №№ 13742, 16950, 5247, 5581А) та з встановленням розроблених ви-ще блокiв нейтралiзаторiв очищування вiдхiдних газiв автотранспорту i впровадження вдосконалених технологiй водоочищення i обладнання (.№.№5740, 28030,) та використанш формули з [18] для ощнювання еколопчно1 безпеки, встановлено, що 1ПЕБО на вказаних об'ектах (шдприемствах) пiдвищиться на 1,2-2,5 бала.
Отже, впровадження запропонованих енергоощадних еколопчно без-печних технологiй уташзацй золошлакiв ТЕС та шламових вiдходiв водоочищення забезпечить зменшення кшькосп вiдходiв, якi не потраплять у вщвали, що приведе до зменшення техногенного навантаження на атмосферу i пдрос-феру та дасть змогу шдвищити рiвень еколопчно1 безпеки, зменшивши вплив еколопчного i енергетичного факторiв на нацiональну безпеку нашо! держави.
Лггература
1. Звягинцев Г.Л. Промышленная экология и технология утилизации отходов / Г.Л. Звягинцев. - Харьков : Изд-во "Высш. шк.", Изд. ХГУ, 1986. - 144 с.
2. Статистичш даш обласного управлшня. 1вано-Франювськ. - 2009. - 56 с.
3. Статистичний зб1рник "Довкшля Украши". - К., 2008. - С. 48-138.
4. Нейко С.М. Медико-геоеколопчний анал1з стану довкшля як шструмент оцшки та контролю здоров'я населення / G.M. Нейко, Г.1. Рудько, Н.1. Смоляр. - 1вано-Франювськ : Вид-во "Екор", 2001. - 350 с.
5. Снггинський В.В. 1нженерна еколопя. Аспекти енергозбереження / В.В. Сштинсь-кий М.А. Саницький, О.Т. Мазурак, А.В. Мазурак : навч. поабн. - Льв1в : Вид-во "Апрюр1". -2008. - 229 с.
6. Ф1зико-х1м1чн1 основи технологи очищення спчних вод / за заг. ред. д-ра А.К. Запольского. - К. : Вид-во "Л1бра", 2000. - 550 с.
7. The International Handbook on Environmental Technology Management // Edited by Dora Marinova, David Annandale and John Phillimore, Nov. - 2006. - 592 pp.
8. Trznadel B.J. Koncepcja radiacjnej technologii oczyszczania gasów odlotowych z SO2 i NOx / Trznadel B.J., Iller E., Milner E. // Ochrona powietrza, 1987. - Vol. 21, № 4. - S. 85.
9. Челядин Л.1. Теоретичш i практичш аспекти фiзико-хiмiчного очищення спчних вод фiльтруванням через вуглецево-мшеральш матерiали та його математична модель / Л.1 Челядин, Л.1. Григорчук, В. Л. Челядин, П. Д. Романко // Науковий вюник НЛТУ Укра1ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.7. - С. 261-272.
10. Плахотник В.Н. Техногено-экологическая безопасность наземного транспорта: современное состояние и перспективы / Плахотник В.Н., Вес^ U., Павлюк А.Н., Ярышкина Л. А. // 1-й Всеукрашський з'1зд еколопв : тези доп. ВНТУ, м. Вшниця, 4-7 жовтня 2006. - С. 42.
11. Яковишин В.А. Снижение токсичности выхлопних газов процесов окисления углеводородного топлива / Яковишин В.А., Савенков А.С. Сотрудничество для решения проблеми отходов. - Харьков. - 2010. - С. 81-82.
12. Ср1бний В.М. Новi технологи одержання продукцii зi скрапу дорогоцiнних металiв / Срiбний В.М., Цюпко Ф.1. // Вiсник ДУ " Львiвська полiтехнiка", 1997. - № 333. - С. 67-70.
13. Соловьев Г.И. Каталитический нейтрализатор с металловолокнистым катализатором для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания / Соловьев Г. И., Климаш А. А., Гончаров В.В. // Экотехнологии и ресурсосбережение, 2008. - № 5. - С. 44-49.
14. Денисов А.А. Блочные носители сотовой структуры для каталитической части нейтр^затора отработавших газов бензиновых двигателей // Экотехнологии и ресурсосбережение / А. А. Денисов, А. А. Шамрай. - 2007. - № 6. - С. 49-51.
15. Саутин В.В. Оптимизация результатов химической технологии / В.В. Саутин. - М. : Изд-во "Стройизд". - 1976. - 47 с.
16. Саутин С.Н. Теоретические основы планирования экспериментальных исследований в химии и химической технологии / С.Н. Саутин, А.Е. Пунин. - Л. : Изд-во МЛТИ, 1979. - 66 с.
17. Вознесенский В.А. Современные методы оптимизации композиционных материалов. - К. : Вид-во "Будiвельник", 1983. - 114 с.
18. Челядин Л.1. Фактори i ризики еколопчно! безпеки та ix вплив на рiвень еколопчно! безпеки прничих i нафтоxiмiчниx пщприемств / Л.1. Челядин, Л.1. Григорчук, В.Л. Челядин // Науковий вюник 1ФНТУНГ. - 2009. - № 1. - С. 45-50.
Челядин Л.И., Позняк О.Р., Новосад П.В., Романко П.Д., Челядин В.Л. Физико-химическая утилизация техногенных отходов и ее влияние на экологическую безопасность объектов региона
Приведено количество техногенных отходов и показатель их накопления на одного человека в Украине и в некоторых самых загрязненных областях. Показано, что методы утилизации техногенных отходов-золошлака ТЕС и шламов гальванических производств в гранулы блочного нейтрализатора для очистки отходных газов, золы ТЕС и шламов водоочистки стоков целлюлозно-бумажного производства в теплоизоляционный материал, дают возможность уменьшить количество отходов и загрязнений, которые поступают в окружающую среду и, соответственно, повысить уровень техногенной безопасности объектов.
Chelyadyn L.I., Poznyk O.R., NovosadP.V., Romanko P.D., Chel-yadyn V.L. Physico-chemical utilization of technogenic offcuts and its influence on ecological safety of region objects
The amount of technogenic wastes and index of their piling up around to one person in Ukraine and in some most muddy areas are given. It is shown that utilization methods of technogenic wastes, for example, ash-and-slad of thermal power plant and sludges of galvanic productions into the granules of sectional neutralizer for cleaning of waste gases, ash-and-slad of thermal power plant and sludges of water purification of pulp-and-paper mill flows in heat-insulation material, enable to decrease not only the amount of wastes but also contamination of environment and, accordingly, promote technogenic strength of objects of region security. _
УДК504.064.4:658.567.1:662.6 Доц. О.Т. Мазурак, канд. техн. наук;
ст. викл. Т.М. Лозовицька, канд. с.-г. наук -Льв1вський НАУ; астр. С.Я. Хруник; доц. У.Д. Марущак, канд. техн. наук -
НУ "Льв1вська пол1техшка"
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВИКИД1В ЦЕМЕНТНИХ ВИРОБНИЦТВ У РАЗ1 ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ I АЛЬТЕРНАТИВНИХ ПАЛИВ
Обгрунтовано потребу дослщжень викидiв техногенних забруднювачiв у разi використання природних i альтернативних палив у цементнш промисловосп. Вста-новлено залежшсть мiж величиною викидiв та природою палив, мшералопчним складом сировини, технолопчним процесом випалювання клшкеру.
Ключов1 слова: викиди, цементна промисловють, природне та альтернативне паливо, важю метали, оргашчш забруднювачь
