ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.09.2020
Просмотров: 2720
Скачиваний: 5
31. Загрязнение водной и воздушной среды отходами травильных и гальванических производств. Современные направления развития машиностроения и их воздействие на природную среду.
Технологические процессы гальванических покрытий сопровождаются выделением в воздух рабочей зоны паров органических растворителей, кислот, щелочей, аммиака, соединений цинка, олова, свинца, меди, никеля, цианистых соединений, брызг электролита и т.д. При этом подготовка поверхностей деталей под покрытия с применением шлифовальных и полировальных кругов, абразивных лент, гидропескоструйной, дробеструйной обработок сопровождается повышенными уровнями шума, значительными выделениями металлической, абразивной пыли. Процессы нанесения металлических покрытий сопровождаются повышенными уровнями вибрации и шума, значительными выделениями металлической пыли, опасными уровнями напряжения электрических цепей, большой опасностью возникновения пожаров.
Экологическая опасность гальванического производства определяется вредным воздействием его отходов на окружающую среду. В первую очередь от загрязнения компонентами технологических растворов страдают поверхностные водоемы. В них попадают сточные воды, образующиеся при промывке деталей. Во вторую очередь компонентами технологических растворов загрязняются почвы и подземные водоемы. Источником такого вида загрязнения окружающей среды служат твердые отходы гальванического производства, образующиеся после очистки сточных вод, отработанных технологических растворов, а также концентрированных жидких отходов, образующихся после некоторых методов очистки сточных вод. В составе сточных вод гальванического производства медь, цинк, никель, хром трехвалентный и шестивалентный, кадмий, железо общее.
На различных этапах технологических процессов образуются следующие виды отходов: гальваношламы, загрязненный опил, ветошь, металлолом, отработанные минеральные масла, бумага упаковочная, термопласты, отходы бумаги парафинированной, отходы абразивных кругов, песок от пескоструйных установок, абразивная и металлическая пыль от заточных станков, отработанная полиэтиленовая пленка, загрязненная ветошь, мусор бытовой и другое. Преобладают гальваношлам, металлическая дробь и отходы песка.
В выбросах гальванического производства преобладают натрия гидроокись, тринатрийфосфат, натрия карбонат.
Машиностроение является наиболее крупной комплексной отраслью мировой промышленности. Оно определяет уровень развития промышленности каждой страны и общий уровень ее развития. Такая роль машиностроения связана с тем, что именно оно обеспечивает все остальные отрасли производства необходимыми машинами, приборами и другим оборудованием, а население – предметами потребления.
Загрязнения атмосферы происходит от выбросов предприятий. В этих выбросах содержатся такие вредные вещества как диоксид серы и оксид углерода, а также очень опасный шестивалентный хром. При работе машиностроительных предприятий образуются отходы, попадающие в почву. Наиболее опасными из которых являются цианиды, свинец, ртуть и кадмий. Эти вещества накапливаются в почве и пагубно влияют на растения и человеческий организм. Важной проблемой при работе машиностроительных предприятий является загрязнение водных ресурсов. Это связано, во-первых, со сточными водами, в которых содержатся различные тяжелые металлы. При работе атомной промышленности возникают отходы, которые, попадая в воду, делают ее радиоактивной и непригодной для питья и опасной для здоровья и жизни человека.
Для современного машиностроения характерно повышение требований к техническому уровню, качеству и надежности изделий, сокращение сроков морального старения средств техники. Это приводит к необходимости постоянного сокращения сроков проектирования при одновременном совершенствовании конструкций новых машин и технологии их изготовления, внедрения новых материалов, более точных методов расчета.
Показателем высокого уровня машиностроения является гибкое автоматизированное производство (ГАП) — производство изделий, основанное на комплексной автоматизации собственно технологического процесса и таких операций производственного процесса, как контроль качества, диагностика технологического оборудования, складирование и транспортировка, а также процедур и операций проектирования и технологической подготовки производства. В связи с этим технологический процесс реализуется в ГАП с помощью роботизированного технологического оборудования — гибких производственных модулей (робот—станок, робот—пресс, робот — сварочный центр). Управление модулями осуществляется с помощью сменяемых программ, при этом широко используются микропроцессоры (устройства для автоматической обработки информации и управления этим процессом). Проектирование объектов в ГАП выполняют с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР, см. ниже) и автоматизированных систем технологической подготовки производства.
Характерным является применение материало-, трудо- и энергосберегающей технологий, станков с программным управлением, гибких производственных систем, в которых технологическое оборудование и системы его обеспечения функционируют в автоматическом режиме и обладают свойством автоматизированной переналадки в пределах установленного класса изделий и диапазонов их характеристик.
Применение промышленных роботов позволяет повысить производительность оборудования, улучшить условия и безопасность труда рабочих, уменьшить влияние субъективного фактора и повысить качество за счет оптимизации и автоматизации технологических процессов.
Дальнейшее повышение технико-экономического уровня и качества машиностроительной продукции связано с тем, насколько успешно будут решены следующие задачи:
-
расширение областей применения автоматизированного проектирования;
-
повышение надежности и ресурса машин;
-
уменьшение материалоемкости конструкций;
-
уменьшение энергозатрат, повышение КПД механизмов.
В основе решения многих из этих задач лежит совершенствование расчетов и оптимизация конструкции, которые, в свою очередь, могут быть решены с применением современной вычислительной техники.
32. Влияние на окружающую среду производства строительных материалов: цемента и асбеста. Производство строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов.
Главные воздействия на окружающую среду при производстве цемента связанны со следующими факторами:
- Пыль (выбросы из дымовых труб и быстроиспаряющиеся компоненты)
- Газообразные выбросы в атмосферу (NOx, SO2, CO2, VOC, другие)
- Другие выбросы (шум и колебания, запах, техническая вода, отходы производства и т.д.)
- Потребление ресурсов (энергия, сырье)
Пыль.
Исторически, выбросы пыли (особенно от печей), как загрязняющий окружающую среду фактор цементного производства, вызывают наибольшее беспокойство.
В основном причиной выбросов пыли являются сырьевые заводы, печи для обжига, клинкерные холодильники, цементные мельницы. Основная особенность этих процессов это то, горячий отработанный газ или отработанный воздух проходит через измельченный до состояния пыли материал, что приводит к образованию дисперсионной смеси газа и пыли.
Основные свойства частиц зависят от исходного материала а именно сырьевого материала, клинкера или цемента.
На данный момент доступны современные технические методы снижения пыли (электростатические осадители, фильтры), что снизило пылеобразование в цементной промышленности за последние 20 лет приблизительно на 90 %.
Пылеобразование из рассредоточенных источников на территории завода (“сдуваемая пыль”), может происходить в результате хранения и погрузки то есть в транспортной системе, складских запасах, во время движения подъемного крана, упаковки в мешки, и т.д., и в процессе транспортировки, во время движения транспорта по грунтовым дорогам.
Поскольку химический и минералогический состав цементной пыли подобен природному камню, ее воздействие на здоровье человека считается вредным, но не токсчиным.
Снижение и контроль за пылеобразованием на современном цементном заводе нуждается в инвестировании и компетентных методах управления, но это уже не технические проблемы.
Выделение газов в атмосферу.
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 выбрасываються в атмосферу это - NOx и SO2. Другие менее вредные соединения - VOCs (летучие органические соединения), CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы.
CO2 - газ, который в значительных количествах используется для отопления оранжерей, теплиц.
Формирование NOx является неизбежным следствием высоко температурных процессов горения.
Сера, поступающая в печи вместе с сырьем и топливом в значительной степени поглощается продуктами печи.
Наличие органических компонентов в природном сырье может существенно повысить уровень углеводорода и выбросы СО.
Как результат обжига исходного сырья и сгорания ископаемого топлива выделяется углекислота.
Выделение углекислого газа, как результат потребления топлива, было прогрессивно снижено в результате воздействия сильного экономического стимула к минимизации потребления топливной энергии.
Асбест – минерал тонковолокнистой структуры, обладает высокой прочностью на разрыв и на изгиб, способностью к прядению, адсорбционными свойствами, имеет низкую истираемость, тепло-, звуко-, электроизоляционные свойства, химически инертен, стоек.
В процессе производства асбеста и в отраслях, связанных с использованием асбеста, в изделиях и материалах образуются различные виды асбестсодержащих отходов.
В асбестоцементном производстве образуются мокрые, сухие, пылевые и прочие отходы. Твердая фаза мокрых отходов представлена продуктами гидратации цемента и волокнами асбеста, жидкая - гидроксидами и сульфидами кальция, натрия с небольшими количеством хромата калия. Частично мокрые отходы возвращаются в производство, остальные вывозятся в места захоронения. Сухие отходы образуются за счет брака и боя асбестоцементных изделий, пылевые - от механической обработки труб и муфт, резки листов и растаривания мешков с асбестом. Оба вида отходов частично утилизируются в качестве заполнителей бетонных стеновых изделий.
В асбестотехнической промышленности отходы образуются при изготовлении ткацкого, асбофрикционного и паронитового производства, как правило, это волокнистые отходы и отходы выпрессовки, вырубки и раскроя. Большая часть этих отходов перерабатывается на специальном оборудовании и используется в основном технологическом процессе в качестве сырьевой добавки. Часть отходов вывозится в места захоронения.
В асбокартонном и асбобумажном производстве образуются мокрые и сухие побочные продукты, которые возвращаются в технологический процесс и лишь частично утилизируются.
Сырьём для производства керамических изделий служат пластические глины и каолины, а также непластичные: кварц, полевой пшат, пегматит, обожженная молотая глина, шамот. Непластичные виды сырья применяются как добавка к пластичному сырью. При этом различают отощающие добавки и плавни.
Отощающие добавки – шамот, обожжённая молотая глина и т.д. уменьшают усадку изделия при сушке и обжиге.
Плавни – полевой шпат, пегматит, нефелин-сиенит и проч. являются флюсующими добавками и снижают температуру обжига, при которой происходит спекание или сплавление керамических изделий.
Технология изготовления всех изделий из керамики имеет общие процессы производства.
К ним относятся:
• составление и обработка сырьевой смеси
• формование или прессование
• сушка
• обжиг
Керамическое сырье подготавливается тремя способами:
• пластической переработкой глины в вальцах и бегунах мокрого помола