CC BY
29
УДК 677.074 .
М.К. Кошелева, А.А. Щеголев, И.В. Величко, А.П. Кереметина
Московский государственный текстильный университет имени А.Н.Косыгина, Москва, Россия Средняя общеобразовательная школа №1145 имени Фритьофа Нансена, Москва, Россия
ИЗУЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ВОПРОСОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОТДЕЛКЕ ТОНКОСУКОННЫХ ШЕРСТЯНЫХ ТКАНЕЙ
The purpose of work is studying ecological safety on one of sites of wet furnish fine-cloths factory shop on an example of one of fine-cloths factory. The analysis of ecological safety on sites is lead are shaky also washings fine-cloths woolen fabrics. It is shown, that the level of pollution of sewage superficially active substances exceeds specifications, and the contents of vapor toxic organic substance in air a little corresponds to specifications.
Целью работы является изучение экологической безопасности на одном из участков цеха мокрой отделки тонкосуконных шерстяных тканей на примере одной из тонкосуконных фабрик. Проведен анализ экологической безопасности на участках валки и промывки тонкосуконных шерстяных тканей. Показано, что уровень загрязнения сточных вод поверхностно активными веществами несколько превышает нормативы, а содержание паров токсичного органического вещества в воздухе соответствует нормативам.
При проведении процессов мокрой отделки плотных шерстяных тканей, в том числе с применением интенсификаторов, возникают вопросы производственной и экологической безопасности, такие как выбросы паров органических растворителей, например керосина в воздух рабочей зоны и в сточные воды, существенное количество ПАВ в сточных водах. Водные растворы ПАВ в большей или меньшей концентрации поступают в стоки промышленных вод и, в конечном счёте - в водоемы. Очистке сточных вод от ПАВ уделяется большое внимание, поскольку из-за низкой скорости разложения ПАВ вредные результаты их воздействия на природу и живые организмы непредсказуемы.
Среди способов очистки сточных вод в отстойниках - перевод ПАВ в пену, адсорбция активным углем, использование ионообменных смол, нейтрализация катионактивны-ми веществами и др. Эти методы недостаточно эффективны и дороги, поэтому предпочтительна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках и в естественных условиях (в водоемах) путем биологического окисления под действием бактерий, которые входят в состав активного ила. По отношению к этому процессу ПАВ принято делить на «мягкие» и «жесткие». Степень биоокисления так называемых «мягких» ПАВ зависит от структуры гидрофобной части молекулы ПАВ: при ее разветвленности биоокисление резко ухудшается. Теоретически биоокисление идет до превращения органических веществ в воду и углекислый газ, практически проблема сводится лишь к времени окисления, т.е. к кинетике процесса. Если окончательное окисление происходит медленно, ПАВ успевает оказать вредное влияние на живые организмы и природную среду. На тонкосуконных фабриках используется анионак-тивный ПАВ и неионогенный ПАВ. Фактическая концентрация на одной из тонкосуконных фабрик в сточных водах этих веществ составляет: для анионактивного - 0.12 мг/л при ПДК = 2.5 мг/л; для неионогенного - 0.360 мг/л при ПДК = 0.1 мг/л.
ПДК ПАВ взяты в соответствии с ГОСТ 12.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Концентрация анионактивного ПАВ не превысила допустимого значения, в отличие от концентрации неионогенного ПАВ, которая вышла за пределы ПДК, в связи с этим согласно договору с «Мосводоканалом» предприятие оплачивает сброс сточных вод, содержащих концентрацию неионогенного ПАВ, как сброс загрязняющего вещества сверх ПДК.
В процессе валки тонкосуконных шерстяных тканей в качестве реагента на тонкосуконной фабрике применяют керосин для удаления гудрона. Пары керосина относятся к числу не только взрывоопасных, но и токсичных веществ. Содержание паров керосина в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленного для них ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны»
предельно допустимой концентрации равной 300 мг/м3. Этот же ГОСТ устанавливает для паров керосина IV класс опасности, т.е. это малоопасное вещество. Керосин, поступающий в сточные воды производства, имеет очень незначительную концентрацию, к тому же он еще разбавляется промышленными водами, вследствие чего его отрицательное воздействие в сточных водах на окружающую среду можно не учитывать.
На Московской тонкосуконной фабрике было произведено экспресс - определение содержания паров керосина в воздухе рабочей зоны сукновальных машин с помощью аспиратора сильфонного АМ-5М. Принцип действия данного аспиратора заключается в про-сасывании исследуемой газовоздушной смеси с вредным веществом через индикаторные трубки конкретных типов.
Методика расчета концентрации определяемого компонента при рабочих условиях.
1. Среднее арифметическое значение содержания определяемого компонента определяется по формуле:
А _ А1 + А + Аз (1)
где А - среднее арифметическое значение содержания определяемого компонента, мг/м ; А1, А2, А3 - результаты единичных измерений, мг/м3; 3 - число измерений.
По данным измерений А1 = 218 мг/м , А2 = 202 мг/м , А3 = 230 мг/м . Следовательно,
А _ 218 + 202 + 230 _ 2167, мг/м3 3
2. Коэффициент, зависящий от рабочих условий, определяется по формуле:
293 • Р
К _-атм--(2)
(273 + Г) 101.3
где 1 - температура газа в момент определения концентрации, °С. В данном случае 1 = 24°С; Ра™. - атмосферное давление в момент определения концентрации, Ратм. = 102.6 кПа.
К _ 293-102.6 _ 0.999, (273 + 24) 101.3
3. Содержание вредного вещества при рабочих условиях проводится по формуле:
Апривед. а ' Апривед. _ 2<^С)7 _ 216'9 (3)
Из расчетов видно, что содержание паров керосина при рабочих условиях на данной тонкосуконной фабрике не превышает ПДК. Керосин, поступающий в сточные воды производства, имеет очень незначительную концентрацию, к тому же он еще разбавляется. Для улавливания паров керосина в случае превышения предельно-допустимой концентрации можно использовать процесс адсорбции. В качестве адсорбента, как правило, используется регенерируемый активированный уголь, процесс абсорбции осуществляется в адсорбере непрерывного действия. При расчете основных параметров процесса адсорбции и конструктивных параметров адсорбционного аппарата используется теория Эйкена-Поляни. В цехе мокрой отделки тонкосуконных фабрик возможно выделение паров аммиака, который используется для нейтрализации серной кислоты. Серная кислота используется для карбонизации тонкосуконных шерстяных тканей с целью удаления из тканей примесей растительного происхождения, т.е. целлюлозных. Эти примеси легко удаляются из ткани после обработки серной кислотой и последующей сушки.
Таким образом, проведен анализ экологической безопасности на участках валки и промывки тонкосуконных шерстяных тканей. Показано, что уровень загрязнения сточных вод поверхностно активными веществами несколько превышает нормативы, а содержание паров токсичного органического вещества в воздухе соответствует нормативам.
УДК 677.074
М.К. Кошелева, Л.С. Ковальчук, М.С. Апалькова
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности, Москва, Россия Средняя общеобразовательная школа №1145 им. Ф.Нансена, Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРАШЕНИЯ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ
The purpose of this work is studying of the technology of dyeing, laboratory research of process of dyeing of cotton fabrics both mathematical and graphic processing of the received results. The experimental research of process of dyeing is lead by aniline and direct dyes. The equations which can be used for calculation of concentration of dye on a fabric are received.
Целью работы является изучение технологии крашения, лабораторное исследование процесса крашения хлопчатобумажных тканей, математическая и графическая обработка полученных результатов. Проведено экспериментальное исследование процесса крашения анилиновыми и прямыми красителями. Получены уравнения, которые могут использоваться для расчета концентрации красителя на ткани.
Объектами исследования являлись хлопчатобумажные ткани, такие как бязь суровая и отбеленная арт.262 с поверхностной плотностью 140 г/м2, а также диагональ суровая арт.6826 с поверхностной плотностью 250 г/м2.
Процесс крашения проводился с использованием следующих химических реагентов: - Краситель: прямой чисто-голубой; - ТВВ: сода кальцинированная (Na2CO3), соль поваренная (NaCl); - ПАВ: смачиватель ЭМ-31.
После крашения хлопчатобумажной ткани проводят проверку на устойчивость ее окраски к трению в соответствии с ГОСТ 9733.27-83 [2]. Метод основан на закреплении незакрашенной сухой или мокрой ткани при трении о сухой испытуемый образец, который проводили на приборе Staining Tester. Оценка устойчивости ведется по 5ти балльной серой шкале.
Определение содержания красителя на ткани осуществляется путем растворения образца хлопчатобумажной ткани в концентрированной серной кислоте и определения оптической плотности полученных растворов на спектрофотометре.
В таблице 1 приведены результаты исследования кинетики крашения ткани диагональ суровая красителем прямым чисто-голубым.
Табл. 1. Кинетика крашения хлопчатобумажной ткани диагональ суровая красителем
прямым чисто-голубым при t = 60оС
№ п/п Т, мин Концентрация красителя на ткани, С, г/кг
1 0 0
2 20 4,2
3 40 5,3
4 60 5,82
5 80 6,9
6 100 6,683
На основании экспериментальных данных устанавливается функциональная зависимость кривых кинетики крашения С' = /(т)
