Транспорт и его влияние на окружающую среду. Отходы автотранспортных средств и их утилизация - файл n1.doc

Транспорт и его влияние на окружающую среду. Отходы автотранспортных средств и их утилизация
Скачать все файлы (389.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc390kb.09.01.2014 13:14скачать

n1.doc

Содержание
Введение………………………………………………………………..…………3

1.Загрязнение окружающей среды……………………….……………….….5

1.1. Влияние автомобилей на природу……………………………………..….5

1.2.  Авиация и ракетоносители ……………………..…………………………8

1.3. Загрязнение окружающей среды судами………………………………..10

2.Утилизация автотранспортных отходов………….……….……………..14

2.1.Отработаное масло.………………………………………………………...14

2.2. Утилизация аккумуляторов…………………………………………….….17

2.3.Переработка автомобильных шин..…………….………………………….19

3.Инновационые технологии………………………………………………….22

3.1.Сущность инновации………………..………………………………………22

3.2.Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов.………….23

3.3.Линия для утилизации изношенных шин…………………….….………..26

Заключение…………………………………………………………………..….29

Список использованных источников………………………………………..31

Приложение……………………………………………………………………..33
Введение
Транспортный комплекс, в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздух его влияние на окружающею среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработавшими газами транспортных двигателей и вредных веществ от стационарных источников, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.

К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса. Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Далее идут ( в порядке убывания) воздушный транспорт, морской и внутренние водный. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог-все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.

Рефрижераторы, танкерыгазо-и химовозы, некоторые другие суда являются источниками загрязнения атмосферы фреонами ( окислами азота0, используемых в качестве рабочего тела в холодильных установках. Фреоны разрушают озоновый слой атмосферы Земли, являющийся охранным щитом для всего живого от жестокого излучения ультрафиолетового излучения.

Очевидно, что чем тяжелее топливо используемое для тепловых двигателей, тем больше в нем тяжелых металлов. В связи с этим применение на судах природного газа и водорода, наиболее экологически чистых видов топлива, является весьма перспективным. Отработавшие газы дизелей, работающих на газовом топливе, практически не содержат твердых веществ ( сажи , пыли) ,а также окислов серы, гораздо меньше содержат угарного газа и несгоревших углеводородов.

Серный газ SO2 входящий в состав выпускных газов, окисляясь до состояния SO3, растворяется в воде и образует серную кислоту, в связи с чем степень вредности SO2 для окружающей среды вдвое выше, чем окислов азота NO2 эти газы и кислоты нарушают экологический баланс.
1.Загрязнение окружающей среды

1.1. Загрязнение природы автомобилями
Избыточное количество воздуха от автомобильного выхлопа(рис.1.1.) вызвало европейский потоп летом 2002 года: наводнение в Германии, Чехословакии, Франции, Италии, в Краснодарском крае, Адыгее. Засуха и смог в центральных областях европейской части России, в Московской области.



Рис.1.1. Влияние автотранспорта на окружающую среду.

Потоп можно объяснить тем, что к атмосферным течениям и флюктуациям воздушных потоков добавились мощные потоки горячего воздуха от автомобильного выхлопа CO2 и паров H2O отработанных газов из Центральной и Восточной Европы, где рост количества автомобилей превысил все допустимые нормы. Числшо автомобилей на трассах и городах у нас возросло в 5 раз . от этого резко увеличились тепловое нагревание воздуха и его объем от паров автомобильного выхлопа. Если в 1970-е годы нагрев атмосферы автомобильным транспортом был значительно меньше нагрева поверхности Земли от солнца, то в 2002 году количество двигающихся машин возросло во столько раз, что нагрев атмосферы от автомобилей становится соизмерим с нагревом от солнца и резко нарушает климат атмосферы. Нагретые CO2 и пар H2O от автомобильного выхлопа дают избыток воздушной массы в центре России, эквивалентный потокам воздуха с Гольфстрима, и весь этот избыточный нагретый воздух повышает атмосферное давление. И когда ветер дует в сторону Европы, здесь сталкивается два потока с Атлантического океана и из России, дающие такое избыточное количество осадков, которое ведет к Европейскому потопу.

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год.

В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200 мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м3 (США) и 10 мг/м3 (Россия).

В Московской области ОГ (отработанные газы автомобилей) CO,CH, CnHm - создают смог, и высокое давление приводит к тому, что дым горевших торфяников стелется по земле, не уходит вверх, суммируется с ОГ, в результате ПДК в сотни раз превышает допустимую норму.

Это приводит к развитию широкого спектра заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка, через который эти газы выделяются…) и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. Особенно трудно приходится детям6 бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни, в итоге увеличение детской смертности на 10% в год.

У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит так много физиологических сил, что в результате все эти люди теряют работоспособность, производительность труда падает, а мозг работает совсем плохо.

Меры предпринимаемые в России для уменьшения отрицательного влияния автотранспорта на окружающую среду :

Принимаются меры для улучшения качества отечественного автомобильного топлива: растет выпуск высокооктанового бензина российскими заводами, организовано производство экологически более чистого бензина в АО «Московский нефтеперерабатывающий завод». Однако импорт этилированных бензинов сохраняется. В результате в атмосферу от автотранспорта поступает меньше свинца.

Существующее законодательство не позволяет ограничить ввоз в страну старых автомобилей с низким эксплуатационными характеристиками, и количество иномарок с большим сроком службы, не отвечающих нормам государственных стандартов.

Контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации автотранспорта осуществляют региональные отделения Российской транспортной инспекции Минтранса в тесном взаимодействии с Госкомэкологии России. В ходе широкомасштабной операции « Чистый воздух», в которой приняли участие все отделения Ространсинспекции, установлено, что практически во всех субъектах РФ доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и в отдельных регионах достигает 40%. По предложению отделений Ространсинспекции на большинстве территорий субъектов РФ введены талоны токсичности для автомобилей.

В последние годы, несмотря на рост числа автомобилей, в Москве наметилась тенденция стабилизации объема выбросов вредных веществ. Основные факторы, позволяющие поддерживать такую ситуацию внедрение католических нейтрализаторов отработавших газов; ввод в действие обязательного экологического сертифицирования автомобилей, принадлежащих юридическим лицам; существенное улучшение топлива на АЗС.

В целях снижения загрязнения окружающей среды продолжается перевод предприятий дорожного хозяйства с жидкого топлива на газ. Принимаются меры для улучшения экологической ситуации в районах размещения асфальтобетонных заводов и асфальтосмесительнх установок6 модернизируется очистное оборудование, совершенствуются мазутные горелки.[7]

1.2.  Авиация и ракетоносители

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации( рис.1.2.) и ракетостроении поистине огромно.



Рис.1.2. Авиация.

Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NОx, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

Высокие концентрации СО и CnHm (n – номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.

Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют: оксиды углерода – 55%.оксиды азота – 77%, углеводороды – 93%, аэрозоль – 97.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных дождей.

При старте и возвращении на Землю ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферу классифицируют:

В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов.[3]

1.3. Загрязнение окружающей среды судами

Морской флот (рис.1.3.) является существенным источником загрязнения воздушная атмосферы и мирового океана.


Рис.1.3. Морской флот.

Жестокие требования международной морской организации ( ИМО) от 1997 года по контролю качества выпускных газов судовых дизелей и удаляемых за борт льяльных, бытовых и сточных вод направлены на ограничение отрицательного воздействия эксплуатируемых судов на окружающую среду.

Для уменьшения загрязнения газов при работе дизеля металлами, сажей и другими твердыми примесями дизеле-и судостроители вынуждены в кратчайшие сроки оборудовать судовые энергетические установки и пропульсивные комплексы техническими средствами по очистке выпускных газов, более эффективными сепараторами льяльных нефтесодержащих вод, очистителями сточных и бытовых вод, современными инсинераторами.

Рефрижераторы, танкерыгазо-и химовозы, некоторые другие суда являются источниками загрязнения атмосферы фреонами ( окислами азота0, используемых в качестве рабочего тела в холодильных установках. Фреоны разрушают озоновый слой атмосферы Земли, являющийся охранным щитом для всего живого от жестокого излучения ультрафиолетового излучения.

Очевидно, что чем тяжелее топливо используемое для тепловых двигателей, тем больше в нем тяжелых металлов. В связи с этим применение на судах природного газа и водорода, наиболее экологически чистых видов топлива, является весьма перспективным. Отработавшие газы дизелей, работающих на газовом топливе, практически не содержат твердых веществ ( сажи , пыли) ,а также окислов серы, гораздо меньше содержат угарного газа и несгоревших углеводородов.

Серный газ SO2 входящий в состав выпускных газов, окисляясь до состояния SO3, растворяется в воде и образует серную кислоту, в связи с чем степень вредности SO2 для окружающей среды вдвое выше, чем окислов азота NO2 эти газы и кислоты нарушают экологический баланс.

Если принять за 100% весь ущерб от эксплуатации транспортных судов, то, как показывает анализ, экономический ущерб от загрязнения морской среды и биосферы в среднем составляет 405 , от вибрации и шума оборудования и корпуса судна-22%, от коррозии оборудования и корпуса –18%, от ненадежности транспортных двигателей –15%, от ухудшения здоровья экипажа-5%.

Правила ИМО от 1997 г. ограничивают предельное содержание серы в топливе на ровне 4,5% , а на ограниченных акваториях ( например, в Балтийском регионе) до 1,5%. Что касается окислов азота Nox, то для всех новых строящихся судов установлены предельных нормы их содержания в выпускных газах в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля, что уменьшает загрязнения ими атмосферы на 305. При этом значение верхнего предела содержания Nox, у малооборотных дизелей выше, чем у средне и высокооборотных, так как они располагают большим временем на сгорания топлива в цилиндрах.

В результате анализа всех отрицательных факторов, влияющих на окружающую среду при эксплуатации транспортных судов, можно сформулировать основные мероприятия, направленные на уменьшения этого воздействия:


2.Утилизация автотранспортных отходов

2.1.Отработаное масло
Автозаправочные станции, станции технического обслуживания, пункты замены масла, производящие и транспортирующие отработанные масла, должны знать «рациональные методы ведения хозяйства».

Отработанным маслом является любое масло, полученное из сырой нефти или синтетического масла, использованное и в результате такого использования загрязненное физическими или химическими примесями. Другими словами, отработанным маслом является именно то, что подразумевает его название, то есть – это любое использованное масло на нефтяной основе или синтетическое масло. При нормальном использовании такие примеси, как грязь, металлические частицы, вода или химические вещества могут смешиваться с маслом таким образом, что со временем масло не может быть использовано по назначению. Для продолжения работы такое отработанное масло должно заменяться свежим или регенерированным маслом.

Согласно стандартам, чтобы соответствовать определению отработанного масла, вещество должно иметь следующие три критерия:

Отработанным маслом не является: отходы очистки дна резервуаров природного нефтетоплива и природное нефтетопливо, добытое из разлива, другие неиспользованные нефтяные отходы; такие продукты как антифриз и керосин; растительные или животные масла, даже если они использовались для смазки; нефтяные дистилляты, использованные как растворители. Масла, не соответствующие определению, могут, тем не менее, создавать угрозу для окружающей среды при их ликвидации и могут подпадать под нормы RCRA по обработке отходов опасных веществ.

Загрязняющие вещества: следует учитывать загрязнение масла физическими или химическими примесями. То есть, чтобы соответствовать определению ЕРА, отработанное масло должно быть загрязнено в результате использования. Данный аспект определения предусматривает остатки или загрязняющие вещества, выработанные при транспортировке, хранении и переработке отработанного масла. Физические загрязняющие вещества могут включать металлическую стружку, опилки или грязь. Химические загрязняющие вещества могут включать растворители, галогены или минерализованную воду.

Маслу утилизируют следующим образом, после использования масло может быть собрано, утилизировано и неоднократно использовано повторно. По некоторым оценкам, ежегодно утилизируется около 1,5 млрд. л отработанного масла. Утилизированное отработанное масло может иногда использоваться для тех же целей или для совершенно иных нужд. Например, отработанное моторное масло может быть регенерировано и затем продаваться в магазине как моторное масло или переработанный топочный мазут. Жидкости для холодной прокатки алюминия также могут быть отфильтрованы на месте производства и использованы повторно.[5]

Отработанное масло может быть утилизировано следующими способами:



Утилизация отработанного масла является благотворным фактором для окружающей среды и экономики по ряду причин:

для производства 1 л нового высококачественно смазочного масла требуется 67,2 л сырой нефти и только 1,6 л отработанного масла.
Один литр отработанного масла, утилизированного для топлива, содержит около 40 МДж энергии.[10]
2.2. Утилизация аккумуляторов
Одной из острых проблем экологии особенно в крупных мегаполисах, является загрязнение окружающей среды свинцом и его всевозможными соединениями. Автомобильные аккумуляторы в основном состоят из свинца, его процент в общем весе составляет 50-60%. По разным статистическим данным в России за год производится не менее пяти миллионов аккумуляторных батарей, большое количество аккумуляторов завозится из-за границы, в итоге количество отработанных аккумуляторов оказывается огромным.

Свинцовые аккумуляторы представляют собой большую угрозу для экологии. Свинец и его соединения, образующиеся в результате реакций гидролиза, фактически приравниваются к ядам, а электролит, являющийся разбавленной кислотой, представляет угрозу всему живому. Поэтому грамотная переработка вышедших из строя аккумуляторов является необходимой.

Переработка лома аккумуляторов в основном касается методов возврата свинца. Большинство технологий утилизации отработанных аккумуляторов предусматривает заводской слив кислоты и разделку лома с получением трех видов фракций: металлической, органической (полимерной) и шламового продукта, содержащего тонкодисперсный оксидно-сульфатный свинец. Для переработки аккумуляторов чаще всего применяется технология с механизированной разделкой и сепарацией лома и последующей плавкой свинцовых составляющих. Технологическая схема переработки аккумуляторного лома включает следующие процессы: дробление, классификацию на грохоте, магнитную сепарацию, обесшламливание, восстановление шламового продукта, гидросепарацию, отмывку готовых продуктов.

Использование наилучших существующих технологий по утилизации отработавших аккумуляторных батарей в Хабаровском крае находится в стадии внедрени с применением специализированной линии по разделке аккумуляторных батарей Воронежского машиностроительного завода.

Технологическая схема разделки отработавших свинцово-кислотных аккумуляторов включает следующее оборудование: измельчитель, вентилятор, фильтр для очистки аспирационных газов, вибротранспортер, магнитный сепаратор, ленточный транспортер, молотковый гранулятор, сборник пульпы пасты, центрифугу, вибростол, тепловую пушку, шнековый транспортер, водный сепаратор, отстойник.

Сбор, сортировка и разборка аккумуляторов производится на двух базовых предприятиях: ОАО «Востокметаллургремонт» ООО «Комсомольскметаллосервис» Они принимает аккумуляторы с неслитым электролитом. Около 20% свинца возвращается в оборот.

Отработанный электролит аккумуляторных батарей пока не перерабатывается. Электролит составляет около 24% от веса аккумуляторов . Отработанного электролита аккумуляторов образуется около 3 тыс. т. Некоторые предприятия самостоятельно производят обезвреживание сернокислотного электролита гашеной или негашеной известью, каустической или кальцинированной содой. Возможно промышленное использование отработанного электролита: в металлургическом процессе, при выплавке цветных металлов (при рафинировании меди), а также при изготовлении специальных составов для обработки древесины с целью повышения ее огнестойкости, улучшения антисептических свойств и тонировки.

Полипропиленовые корпуса отработанных аккумуляторов хорошо поддаются рециклированию. Полипропиленовая крошка тщательно промывается, высушивается, подвергается гранулированию, добавляются необходимые красители и реагенты. Рециклированный полипропилен находит применение в производстве новых аккумуляторов, также он может быть использован для изготовления автомобильных деталей, ручек для инструмента, садово-огородного инвентаря и других изделий. Стироловые сжигаются корпуса в инсинераторах, эбонитовые корпуса отправляются на захоронение.[2]

2.3.Переработка автомобильных шин
Разработана и смонтирована технологическая установка низкотемпературного пиролиза шин. В качестве топлива применяют не сконденсировавшиеся газы, а также твердый остаток продуктов пиролиза. Это обеспечивает минимальное количество газообразных и твердых отходов при отсутствии технологических сточных вод. Проведенный анализ жидкой фазы, образующихся продуктов разложения автомобильных шин, показал, что они могут служить ценным сырьем для дальнейшего их использования в народном хозяйстве. Непрерывный рост парка автомобилей во всех развитых странах приводит к постоянному увеличению количества изношенных автомобильных шин. Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью. Пиролиз кусков шин и резиновой крошки осуществляется в среде с недостатком кислорода, в вакууме, в атмосфере водорода в присутствии катализаторов и без них, в реакторах периодического и непрерывного действия, в псевдокипящем слое при различных температурах.

Резина относится к высокомолекулярным материалам – реактопластам, которые не могут, в отличие от термопластов (например, полиэтилена) перерабатываться с получением вторичных гранул, пригодных для выпуска товарных изделий. Известно несколько основных технологий переработки и утилизации резиновых отходов и изношенных автошин. К ним относятся: измельчение резиновых отходов с извлечением крошки и порошка; сжигание отработанных шин с получение энергии; производство из резиновых отходов и автошин регенерированного материала, а также пиролиз резины, который является одним из наиболее перспективных направлений утилизации автомобильных шин, позволяющий получить продукты необходимые для народного хозяйства.

Технологический процесс состоит из подготовительной стадии и стадии пиролиза. Производительность установки до 1000 т отработанных шин в год. Сырье доставляют в производственное здание. Затем автошины разделывают на куски с помощью механического инструмента, перекладывают в корзины для пиролиза. В реактор пиролиза корзины загружают через верхнюю крышку с помощью крана мостового электрического при температуре в аппарате не менее 75 – 100 С. После закрытия уплотнения крышки реактора производится контроль герметичности установки. Избыточное давление должно сохраняться в течение 3 – 5 минут. После испытания аппарата пиролиза на герметичность углекислота стравляется. Температура в аппарате поддерживается на уровне, который обеспечивает работу конденсатора жидких продуктов пиролиза без перегрузки. Для охлаждения холодильника – конденсатора предусмотрена замкнутая оборотная система водоснабжения с охлаждением на градирне. Для охлаждения аппарата пиролиза до температуры 100 С производится продувка системы углекислотой с баллона, после чего с помощью крана выгружаются корзины с твердым остатком продуктов пиролиза. Жидкие продукты пиролиза передаются в емкость хранения. К достоинствам разработанной установки можно отнести простоту и надежность конструкции, а также экологическую чистоту технологии. Газовая фаза и твердый остаток используются в топках печей для создания температуры, а жидкая фракция, представляющая собой смесь углеводородов, по своим свойствам может быть доведена до различных товарных продуктов. Твердые отходы, которые представляют собой механические загрязнения после чистки шин и угольную золу из топок печей, по мере накопления, вывозят на полигоны.

Получены данные в реальных условиях загрузки от 600 до 900 кг отработанных покрышек. Пиролизируемые шины не унифицированы, использовались как отечественные, так и импортные марки с метало- и текстильным кордом, поэтому представлены усредненные результаты. Материальный баланс по стадиям процесса: газ пиролиза -5%; жидкая фракция пиролиза - 50%; твердый остаток продуктов пиролиза с металлокордом – 45%. Из приведенного баланса следует, что из тонны переработанной резины может образоваться до 50 м3 газа. Его основными компонентами, определенными хроматографически, являются (% об.): Водород – 17,9; Метан – 30,4; Этан – 14,3; Пропан – 5,0; н - Бутан – 1,0; Изобутан – 2,1; Оксид углерода (2) – 4,2; Оксид углерода (4) – 9,9. Твердый остаток автомобильных шин представляет собой относительно хрупкий, жирный на ощупь черный продукт. Его характеристики в сравнении с антрацитом представлены ниже. В образце наблюдается очень тонко рассеянный минерал сходный с пиритом (около 1% от состав угля или 0,1% от общей массы пробы). Показатель отражения измеренный по шероховатой поверхности составил 1,10. Для антрацита средний показатель отражения витринита находится в интервале 2,60- -5,60. Следовательно, можно использовать твердые продукты пиролиза как хорошее топливо.[8]


3.Инновационые технологии

3.1.Сущность инновации
Инновация  — нововведение в области техники, технологии, организации труда или управления, основанное на использовании достижений науки и передового опыта, обеспечивающее качественное повышение эффективности производственной системы или
качества продукции.

Инновация — это не всякое новшество или нововведение, а только такое, которое серьезно повышает эффективность действующей системы.
Инновация — это результат инвестирования в разработку и получение нового знания, ранее не применявшейся идеи по обновлению сфер жизни людей (технологии; изделия; организационные формы существования социума, такие как образование, управление, организация труда, обслуживание, наука, информатизация и т. д.) и последующий процесс внедрения (производства) этого, с фиксированным получением дополнительной ценности (прибыль, опережение, лидерство, приоритет, коренное улучшение, качественное превосходство, креативность, прогресс).

Таким образом необходим процесс: инвестиции — разработка — процесс внедрения — получение качественного улучшения.

Понятие инновация относится как к радикальным, так и постепенным (инкрементальным) изменениям в продуктах, процессах и стратегии организации (инновационная деятельность). Исходя из того, что целью нововведений является повышение эффективности, экономичности, качества жизни, удовлетворенности клиентов организации, понятие инновационности можно отождествлять с понятием предприимчивости — бдительности к новым возможностям улучшения работы организации (коммерческой, государственной, благотворительной, морально-этической).[11]
3.2.Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления компонентов активных масс электродов щелочных аккумуляторов. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что для изготовления основных компонентов активных масс железных и никелевых электродов - гидрата закиси железа, железного порошка и графита - используют новое сырье-порошок ламельных измельченных электродов отработанных щелочных аккумуляторов дисперсностью, не превышающей 2,5 мм. Переработке подвергают щелочные Fe-Ni аккумуляторы с ламельными электродами. Из смеси измельченных положительных ламельных электродов с размером частиц не более 2,5 мм отделяют графит и далее выщелачивают в кислой среде до содержания ионов Ni+2 в растворе 60-100 г/л, после чего очищают раствор от примесей железа, магния и кальция, затем его подвергают гидрометаллургической переработке в гидрат закиси железа. Смесь измельченных отрицательных ламельных железных электродов с размером частиц 1,5-2,5 мм является готовым продуктом для получения активной железной массы. Техническим результатом изобретения является получение компонентов из отработанных аккумуляторов, пригодных для изготовления новых аккумуляторов. 7 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления компонентов активных масс электродов щелочных аккумуляторов.

В связи с резким увеличением потребления источников тока, в т. ч. щелочных Fe-Ni аккумуляторов в разных областях человеческой деятельности, возникла проблема переработки (утилизации) источников тока, отработавших свой срок.

Известен способ переработки отработанных Ni-Cd аккумуляторов американской фирмы INMETKO, заключающийся в том, что из отработанных аккумуляторов удаляют электролит, электроды отделяют друг от друга, положительные (никелевые) электроды дробят, измельчают, подвергают электродуговому переплаву. Конечным продуктом переплава является сплав Ni-Cr-Fe. Измельченные отрицательные (кадмиевые) электроды загружают в печь для восстановления Cd и добавляют небольшое количество углерода в качестве восстановителя. Смесь нагревают, кадмий испаряется и далее поток паров кадмия направляют в ванну с водой, при этом получают дробь размером около 3 см. Конечный продукт измельчают и классифицируют. Остаток процесса получения кадмия, а это в основном железо, направляют в переплав вместе с положительными электродами.

Маленькие батарейки обычно размещены в пластиковом корпусе. Технологией фирмы INMETKO предусмотрено предварительное удаление таких корпусов при высокой температуре в среде природного газа (Материалы 8-й Международной конференции по никелю и кадмию. Республика Чехия, Прага, 21-22.09.98. Издание Международной кадмиевой ассоциации).

Известная технология не предусматривает переработку отработанных щелочных аккумуляторов в компоненты, необходимые для изготовления новых аккумуляторов.

Известная по а. с. СССР 120236 технология, являющаяся наиболее близкой к заявляемому решению, включает промывку, сушку, измельчение положительных электродов щелочных аккумуляторов и отделение анодной массы от Ме-оболочки-ламельной ленты на бурате. Полученную Ni-массу отмывают в нагретой до 80-90oС воде и сушат, после чего подвергают тонкому помолу и рассеву в соответствии с технологией, описанной в а. с. СССР 109540. Известное решение по а. с. СССР 120236 не предусматривает комплексную переработку отработанных щелочных аккумуляторов, включающую получение ГЗН, графит и железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа, обеспечивающего переработку отработанных щелочных Fe-Ni аккумуляторов в компоненты для новых щелочных аккумуляторов - гидрат закиси никеля (ГЗН), графит и железный порошок для активной железной массы.

Технический результат достигается за счет того, что в способе переработки отработанных щелочных аккумуляторов с ламельными электродами, включающем дробление и измельчение положительных электродов, дополнительно отрицательные электроды подвергают переработке в железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов путем дробления и измельчения до дисперсности 1,5-2,5 мм, а из смеси измельченных положительных электродов с размером частиц не более 2,5 мм получают графит для аккумуляторной промышленности и гидрат закиси никеля.

Если измельченная масса никелевых ламелей содержит металлическую составляющую (Fe и др. металлы) в количестве, равном или превышающем 3 мас. %, то ее предварительно удаляют, например магнитной сепарацией, после этого отделяют графит, например флотацией, и из полученного графитового (в случае флотации - пенного) продукта очисткой гидрометаллургическим путем получают графит, пригодный для добавления в активную массу для электродов щелочных аккумуляторов.

Графит отделяют из смеси частиц положительных никелевых ламельных электродов, например флотацией или любым другим известным способом, позволяющим в ходе гидрометаллургической переработки получать графит, соответствующий ГОСТ 10273.

При отделении графита флотацией полученный пенный продукт перерабатывают в графит в ходе гидрометаллургического процесса, включающего следующие стадии:

Способ переработки отработанных Fe-Ni щелочных аккумуляторов с ламельными электродами, включающий дробление и измельчение положительных электродов, отличающийся тем, что дополнительно отрицательные электроды подвергают переработке в железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов путем дробления и измельчения до дисперсности 1,5-2,5 мм, а из смеси измельченных положительных электродов с размером частиц не более 2,5 мм получают графит для аккумуляторной промышленности и гидрат закиси никеля.[13]

3.3.Линия для утилизации изношенных шин
. Линия для утилизации изношенных шин, содержащая блок предварительного измельчения шин, включающий в себя последовательно соединенные конвейерами первичный измельчитель шин на отдельные куски, классификатор, дезинтегратор кусков покрышки на составляющие, магнитный сепаратор и бункер-накопитель дробленой резины с выводом готовой продукции, а также присоединенную к дезинтегратору систему отбора текстиля, включающую в себя воздуховод, циклон и отсасывающий вентилятор, отличающаяся тем, что она снабжена системой контроля безопасности работы линии, включающей в себя датчики искры, установленные на входе в воздуховод, контрольные датчики искры, установленные на выходе из воздуховода, оросительную форсунку, установленную между датчиками, и отсечной клапан. Отсечной клапан установлен перед отсасывающим вентилятором. Система контроля безопасности работы линии оснащена дополнительной оросительной форсункой, подключенной к дезинтегратору.

Оснащена подключенным к выходу блока предварительного измельчения блоком тонкого измельчения дробленой резины, включающим в себя измельчитель грубого помола, к выходу которого присоединен вибропросеиватель, имеющий два выхода, к выходу крупной фракции последовательно присоединены измельчитель тонкого помола, магнитный сепаратор, сепаратор текстильных отходов и классификатор с выводом резиновой крошки в отдельные бункеры-накопители и возвратом нестандартной продукции в измельчитель тонкого помола, к выходу мелкой фракции вибропросеивателя последовательно присоединены магнитный сепаратор и вибросито, один выход которого присоединен к измельчителю тонкого помола, а второй - к сепаратору текстильных отходов, при этом блок тонкого измельчения дробленой резины оснащен воздуховодами отсоса текстильных отходов, соединяющими вибропросеиватель и сепаратор текстильных отходов с собственной системой отбора текстиля.

Она снащена магнитными ловушками, установленными между классификатором и бункерами-накопителями резиновой крошки. Она оснащена подключенным к одному из бункеров-накопителей резиновой крошки блоком тонкодисперсного измельчения резиновой крошки с установленным на его выходе классификатором с выводом тонкодисперсных порошков резины в отдельные бункеры-накопители.

Линия для утилизации изношенных шин, содержащая блок предварительного измельчения шин, включающий в себя последовательно соединенные конвейерами первичный измельчитель шин на отдельные куски, классификатор, дезинтегратор кусков покрышки на составляющие, магнитный сепаратор и бункер-накопитель дробленой резины с выводом готовой продукции, а также присоединенную к дезинтегратору систему отбора текстиля, включающую в себя воздуховод, циклон и отсасывающий вентилятор, отличающаяся тем, что она снабжена системой контроля безопасности работы линии, включающей в себя датчики искры и оросительную форсунку, установленные на дезинтеграторе, и отсечной клапан на воздуховоде.Отсечной клапан установлен перед отсасывающим вентилятором.Система контроля безопасности работы линии дополнительно оснащена датчиками искры, установленными на входе и выходе воздуховода и оросительной форсункой, установленной между указанными датчиками.

Она оснащена подключенным к выходу блока предварительного измельчения блоком тонкого измельчения дробленой резины, включающим в себя измельчитель грубого помола, к выходу которого присоединен вибропросеиватель, имеющий два выхода, к выходу крупной фракции последовательно присоединены измельчитель тонкого помола, магнитный сепаратор, сепаратор текстильных отходов и классификатор с выводом резиновой крошки в отдельные бункеры-накопители и возвратом нестандартной продукции в измельчитель тонкого помола, к выходу мелкой фракции вибропросеивателя последовательно присоединены магнитный сепаратор и вибросито, один выход которого присоединен к измельчителю тонкого помола, а второй - к сепаратору текстильных отходов, при этом блок тонкого измельчения дробленой резины оснащен воздуховодами отсоса текстильных отходов, соединяющими вибропросеиватель и сепаратор текстильных отходов с собственной системой отбора текстиля. Она оснащена магнитными ловушками, установленными между классификатором и бункерами-накопителями резиновой крошки. Она оснащена подключенным к одному из бункеров-накопителей резиновой крошки блоком тонкодисперсного измельчения резиновой крошки с установленным на его выходе классификатором с выводом тонкодисперсных порошков резины в отдельные бункеры-накопители.[14]


Заключение


Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

Таким образом нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятся и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства принимают решения против загрязнения планеты.

Принимаются меры для улучшения качества отечественного автомобильного топлива: растет выпуск высокооктанового бензина российскими заводами, организовано производство экологически более чистого бензина в АО «Московский нефтеперерабатывающий завод». Однако импорт этилированных бензинов сохраняется. В результате в атмосферу от автотранспорта поступает меньше свинца.

В целях снижения загрязнения окружающей среды продолжается перевод предприятий дорожного хозяйства с жидкого топлива на газ. Принимаются меры для улучшения экологической ситуации в районах размещения асфальтобетонных заводов и асфальтосмесительнх установок6 модернизируется очистное оборудование, совершенствуются мазутные горелки.

Свинцовые аккумуляторы представляют собой большую угрозу для экологии. Свинец и его соединения, образующиеся в результате реакций гидролиза, фактически приравниваются к ядам, а электролит, являющийся разбавленной кислотой, представляет угрозу всему живому. Поэтому грамотная переработка вышедших из строя аккумуляторов является необходимой.

Переработка лома аккумуляторов в основном касается методов возврата свинца. Большинство технологий утилизации отработанных аккумуляторов предусматривает заводской слив кислоты и разделку лома с получением трех видов фракций: металлической, органической (полимерной) и шламового продукта, содержащего тонкодисперсный оксидно-сульфатный свинец. Для переработки аккумуляторов чаще всего применяется технология с механизированной разделкой и сепарацией лома и последующей плавкой свинцовых составляющих.

Список использованных источников
1. Волженский, А. В.Защита и охрана окружающей среды [Текст] / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников/ Научное издание –М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2006.-368с.

2. Баженов, Ю. М. Утилизация машинных отходов [Текст] / М. Ю. Баженов. - М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007.-528с.

3. Гладков, Д. И. Роль машин в современном мире [Текст] / Д. И. Гладков. –Белгород:БГТУ им. В. Г. Шухова, 2004.-293с.

4. Колинов, С. К. Утилизация отработанных шин [Текст] / С. К. Колинов, В. Ю. Сухов , О. А. Веревкин //Научные достижения.-2000.-№7. –С. 29-33.

5. Косачев, А. П. Переработка аккумуляторов [Текст] / А. П. Косачев//Аргументы и факты. -2002. - №1. - С. 34-39.

6. Кринович, Ю. М. Машины и окружающая среда[Текст]: учеб.пособие / Ю.М. Кринович, Д. Ю. Красный. –Екатеринбург: КНОРУС, 2000.-207с.

7. Мамулова, Н. С. Загрязнение окружающей среды [Текст] : Справочник/ Н. С. Мамулова, А. М. Сухотин, Л. П. Сухотина, Г. М. Флорианович, А. Д. Яковлев. –С-Пб.:Химиздат, 2000.-517с.

8. Неверов, А. С. Окружающая среда [Текст] / А. С. Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. - М.: Изд-во Вышэйшая школа, 2007.-222с.

9.Полежаев, Э. Ю. Загрязнение окружающей среды[Текст] / Учебное пособие/ Э. Ю. Полежаев. -Алчевск: П46 ДГМИ, 2003.-C. 192.10. Сидоров, В. И. Строительные материалы [Текст] / В. И.Сидоров, Э. П. Агасян, Т. П. Никифорова. –М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007.-312с.

11. Сериков, Б. В. Инновационые технологии в утилизации отходов[Текст] / Б. В. Сериков, Г. М. Флорианович, А. В. Хорошилов. –М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.-336с.

12. Шмитько, Е.И. Химические вещества в природе[Текст] / Е. И. Шмитько, А. В. Крылова, В. В. Шаталова –М.: Химия, КолосС, 2004.-248с.

13. Пат. 2178933 Российская федерация МПК H01M10/54  Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов [Текст] / Закрытое акционерное общество "Компания Сезар"; заявитель и патентообладатель. Закрытое акционерное общество "Компания Сезар"-№2000127931/09; заявл.08.11.00.; опубл.27.01.02, Бюл. №6.-8с.

14. Пат. 46971 Российская федерация МПК B29B17/00
B29K21/00 Линия для утилизации изношенных шин [Текст] Общество с ограниченной ответственностью "Компьютерное проектирование и конструирование" ; заявитель и патенообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Компьютерное проектирование и конструирование"- № 2004108630/22; заявл.24.03.04; опубл. 10.08.05., Бюл. №12.-2с.
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации