CC BY
451
Раздел 6
Сведения об авторах
Леушин Игорь Олегович - д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Литейно-металлургические процессы и сплавы» ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им.Р.Е.Алексеева». Тел.: (831) 436-63-88, 43643-95. E-mail: [email protected]; [email protected].
Моисеев Дмитрий Олегович - аспирант кафедры «Литейно-металлургические процессы и сплавы» ФГБОУ ВПО
«Нижегородский государственный технический университет им.Р.Е.Алексеева». E-mail: [email protected].
♦ ♦ ♦
УДК 622.002.8 Свиридова Т.В.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОМЕМБРАН ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ХРАНИЛИЩ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Аннотация. Рассмотрены и проанализированы достоинства и недостатки традиционных и современных геосинтетических противофильтрационных экранов, используемых при размещении промышленных отходов в выработанном карьерном пространстве. Предложены мероприятия технического и технологического характера по обеспечению требуемой устойчивости откосов.
Ключевые слова: промышленные отходы, геомембрана, противофильтрационный экран, устойчивость, бентонитовые маты, изоляция дна, технические и технологические мероприятия по обеспечению устойчивости.
В настоящее время деятельность горнодобывающих предприятий представляет весьма ощутимую экологическую угрозу. Основной проблемой являются объемы нарушения экосистемы при разработке месторождений.
Основной источник разрушения - формирование техногенных образований в виде отвалов пустых пород, доменных шлаков и шламохранилищ. Вопросы размещения отходов геотехнологических и металлургических процессов являются весьма актуальными для регионов с развитой тяжелой промышленностью.
Существующие технологии и применение современных материалов дают возможность оптимизировать процессы хранения отходов промышленности.
Для предотвращения проникновения загрязняющих веществ в окружающую среду при размещении отходов высокого класса опасности необходимо создавать изоляционные экраны.
Изоляция дна и откосов емкостей для размещения отходов должна отвечать следующим требованиям: иметь определенный коэффициент фильтрации на протяжении всего периода эксплуатации, обладать термической и химической инертностью, механической прочностью и структурной однородностью.
Основными традиционными материалами для их сооружения являются глина и суглинки, которые присутствуют в достаточном количестве при разработке месторождения.
Однако такие противофильтрационные экраны имеют существенные недостатки:
• отсутствие инструментальных методов контроля герметичности экрана;
• выс окий риск растрескивания экрана;
• ос лабление изоляционных свойств;
• трудоемкая технология устройства;
• не гативное влияние на природу.
Одними из самых перспективных материалов для изоляции агрессивного содержимого являются геосинтетики. Технология их применения в мире насчитывает полвека, в России - чуть более 15 лет. Полимерные противофильтрационные экраны - современное решение при создании полигонов промышленных отходов, хвостохранилищ и шламонакопите-лей, гидротехнических сооружений промышленных комплексов (рис.1).
Полимерные мембраны, бентонитовые глинома-ты, природные минеральные материалы являются главными составными элементами современных геосинтетических экранов.
Противофильтрационный экран включает подстилающий слой грунта, собственно противофильтра-ционный элемент и защитный грунтовый слой.
Противофильтрационный элемент экрана выполняется из одного слоя геомембраны или из двух слоев с разделительным дренажным слоем, а также из геомембраны в сочетании с природной глиной или бентонитовыми матами.
Геомембраны и бентонитовые маты являются практически водонепроницаемыми материалами. Геотекстиль выполняет защитные и разделительные функции [1].
ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Рас. 1. Применение полиэтиленовых геомембран Рас. 2. Монтажные работы по формированию
при формировании хранилищ промышленных отходов противофильтрационных экранов
Геомембраны HDPE и LDPE - рулонные полимерные материалы из полиэтилена высокой и низкой плотности - характеризуются:
• вы со кой прочностью на сжатие и растяжение до 26 МПа;
• вы со кими гидроизоляционными свойствами с коэффициентом фильтрации 10-8 м/сут;
• большим относительным удлинением до 800%, гибкостью, безусадочностью и трещиностойко-стью;
• у стойчивостью к кислотам и щелочам в диапазоне рН от 0,5 до 14 и другим химическим воздействиям;
• дол говечностью и устойчивостью к температуре от - 50 до +60°С и ультрафиолетовому облучению [1].
Геомембраннные материалы обеспечивают водонепроницаемость, высокую устойчивость к большинству химических соединений, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, трещинообразова-нию, к действию микроорганизмов и прорастанию корней растений, обладают высокой механической прочностью и пластичностью.
Именно полиэтиленовые геомембраны стали неотъемлемой частью всех международных стандартов, обязательных при сооружении противофильтрацион-ных экранов гидротехнических сооружений, в частности накопителей токсичных промышленных отходов, полигонов захоронения отходов производства и потребления (рис. 2).
Технические параметры полиэтиленовых геомембран, их работоспособность в условиях эксплуатации объекта позволяют применять данную технологию в горнодобывающей отрасли промышленности:
• пр и проектировании и строительстве полигонов отходов производства различных классов опасности - твердых и жидких;
• в качестве противофильтрационных экранов площадок кучного выщелачивания, технических водоемов, для покрытия хвостовых дамб;
• при вторичной гидроизоляции резервуарных парков;
• для антикоррозионной и гидроизоляционной защиты металлических, железобетонных конструкций (промышленных резервуаров, заглубленных частей сооружений, инженерных сетей и систем инженерно-технического обеспечения) [1].
Для того чтобы готовая конструкция с использованием геосинтетиков являлась надежной и долговременной, мало лишь качественного материала. Эффективность готового сооружения должна быть обусловлена обеспечением устойчивого объемно-напряженного состояния откосов уступов и бортов карьеров, используемых для размещения отходов.
Для инженерных расчетов объемного коэффициента запаса устойчивости откоса, не подработанного и подработанного подземными выработками, может быть использовано суммирование удерживающих и сдвигающих сил с учетом изменчивости их направлений по изогнутой поверхности скольжения и с учетом изменения физико-механических свойств массива пород [2, 3].
Для достижения требуемого коэффициента запаса устойчивости откосов бортов карьеров, пригодных для размещения промышленных отходов, необходимо использовать мероприятия технического и технологического характера.
На верхних горизонтах карьера, сложенных мягкими породами, могут возникнуть оползни. С целью их предотвращения необходимо укреплять скальной вскрышей верхние горизонты карьера.
К техническим мероприятиям относятся механическое укрепление и упрочнение пород. Механическое укрепление осуществляется использованием контрфорса, железобетонных свай и подпорных стенок. Упрочнение пород достигается применением цементации, нагнетания укрепляющих растворов из полимерных материалов. Данные мероприятия необходимо применять при сложении массива борта карьера сильнотрещиноватыми, трещиноватыми скальными, а также рыхлыми увлаженными породами. В качестве технологического мероприятия можно использовать обеспечение минимального коэффициента запаса устойчивости. Это возможно при ускоренной выемке горной массы и размещением отходов в карьере [4].
Таким образом, решение вопроса целесообразности, а также конструкции противофильтрационных экранов или завес при строительстве объектов хранения промышленных отходов требует системного подхода как в выборе материала для создания противо-фильтрационного экрана, так и в вопросе обеспечения устойчивости создаваемой конструкции.
№1 (14). 2014
75
Раздел б
Список литературы
1. Хранилища промышленных отходов для предприятий горнодобывающей отрасли [Электронный ресурс]. URL: http://www.gidrokor.ru (дата обращения: 20.11.2013).
2. Кузнецова Т.С., Некерова Т.В. Предельная высота подработанного откоса подземными выработкам при действии объемных сил // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 3. С. 5-8.
3. Гавришев С.Е., Кузнецова Т.С., Некерова Т.В. Методика обоснования параметров бортов карьеров при выемке
прибортовых запасов подземным способом // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2010. № 1. С. 14-17.
4. Свиридова Т.В. К вопросу обоснования устойчиво-безопасных параметров бортов карьеров, используемых для размещения промышленных отходов с целью обеспечения экологической безопасности // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 71-й межрегиональной научно-технической конференции. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. Т.1. С. 180-183.
Сведения об авторе
Свиридова Татьяна Валерьевна - канд. техн. наук, ст. преп. факультета стандартизации, химии и биотехнологий ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: 8(3519)29-84-62. E-mail: [email protected].
♦ ♦ ♦
УДК 006.074
Лимарева Ю.А., Тахтина А.В., Лимарев И.П.
ВЛИЯНИЕ СТАНДАРТОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА НА МИКРОЭКОНОМИЧЕСКУЮ ПОЛИТИКУ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Аннотация. В статье кратко описана история внедрения международных стандартов в российской промышленности на примере химических производств. Показано влияние применения стандартов экологического менеджмента на микроэкономическую политику предприятий. Подчёркнуто, что интеграция российской химической промышленности в международное сообщество через внедрение международных стандартов качества в области охраны труда и экологической безопасности обеспечивает рост конкурентоспособности предприятий, а также повышает уровень их экономической и экологической привлекательности в глазах иностранных и отечественных инвесторов.
Ключевые слова: стандарты системы качества, управление качеством, менеджмент качества, экологический менеджмент, международные стандарты, химическая промышленность, риски экологического воздействия, программа «Responsible Care».
История стандартов качества ИСО 9000 (ISO 9000) восходит к стандартам BSI 5750, разработанных в Великобритании в конце семидесятых годов. В настоящее время в базовую серию ИСО 9000, представляющую собой пакет документов по созданию систем качества, входят семейство международных стандартов с номерами 9000-9004, 10001 и 10020, а также 8402 и некоторые особые стандарты для предприятий, выпускающих специфические виды продукции.
Управление качеством обычно рассматривают в контексте двух систем: TQM (Total Quality Management) и «Стандартов системы качества» ИСО 9000. Последние имеют в России административное закрепление на государственном уровне, в связи с этим производственные предприятия базируют свою деятельность, основываясь на методическом и информационном обеспечении. Семейство стандартов ИСО 9000 подразумевает особую организацию систе-
мы производства предприятия. Главное в этой организации, как отмечает С.Н. Колесников, это «доку-ментированность всех процессов, имеющих отношение к производству продукции и могущих оказать существенное влияние на его качество» [1]. Фактически речь идёт о производственных процессах. Термин «стандарт» обычно подразумевает определённый набор жёстко закреплённых правил, норм, характеристик и требований к производимому продукту.
Однако построение системы качества на предприятии, основанной на стандартах серии ИСО, не может обеспечить, во-первых, совершенствование данной системы, а во-вторых, улучшение качества производимой продукции. Под «качеством» Э.А. Смирнов подразумевает не только «определённый уровень технической базы, технологии, экономики, организации производства и культуры, но и соответствующий уровень профессионализма и культуры
