Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: курсовая работа производство, оформление доклада
| Добавил(а) на сайт: Turzhanskij.

Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 | Следующая страница реферата

Cln

ПХДД (I)

Cln Cln

ПХДФ (II)

Здесь n = 2…4. Причём фуранами мы называем дибензофураны, хотя это не совсем корректно. Диоксины и фураны могут иметь в своём составе чётное
(обычно 4, 6 и 8) или нечётное (как правило, 5 или 7) число атомов хлора.
Для обозначения положения атомов хлора в бензольных кольцах диоксинов и фуранов используют цифры в соответствии с правилами «Женевской номенклатуры органических соединений». Нас интересуют следующие изомеры хлорзамещённых соединений:
ТХДД (III) – тетрахлор дибензодиоксин, ПХДФ (IV) – пентахлор дибензофуран,
ГкХДД (V) – гексахлор дибензодиоксин, ГпХДФ (VI) – гептахлор дибензофуран и
ОХДФ (VII) – октахлор дибензофуран.
Необходимо заметить, что предельно допустимая концентрация (ПДК) диоксинов и фуранов для взрослого человека составляет 320 триллионных частей грамма в день и что такая ежедневная доза приводит к риску возникновения рака и других онкологических заболеваний. Если сопоставить два вида смертельных доз диоксинов и фуранов: минимальную летальную дозу MLD (характеризующую общую токсичность) и половину полной летальной дозы LD50 (при которой погибнет 50 % исследуемых живых организмов). Оказалось, что по общей токсичности (MLD, моль/кг) диоксины и фураны (3.1*10-9) превосходят самые сильные химические яды: кураре (7.2*10-7), стрихнин (1.5*10-6), цианистый натрий (3.1*10-4) и боевое отравляющее вещество диизопропилфторфосфат
(1.6*10-5). Что касается значений LD50 (мг/кг), то они для диоксинов и фуранов изменяются следующим образом: 0.5 (куры), 0.3 (собаки), 0.1 (кошки и мыши), 0.05 (крысы) и 0.001 (морские свинки).

Допустимая суточная доза диоксинов и фуранов.
В США эта доза равна 0.006 пкг на килограмм веса человека, тогда как в
России она существенно выше – 10 пкг/кг. Норма загрязнения питьевой воды в нашей стране – 20 пкг/л, а ПДК для атмосферы – 0.5 пкг/м3. Поэтому человек весом в 60 кг при условии, что он потребляет три литра воды в день, может получить с водой лишь 10 % диоксинов и фуранов от суточной нормы. В тоже время расчёты показывают, что при потреблении даже нежирной рыбы (с количеством жира до 5 %), в которой количество диоксинов и фуранов может быть около 50 пкг/г жира, 500 граммов рыбы даст уже 1250 пкг токсикантов, что в 2 раза превышает допустимую суточную дозу, а если речь идёт о рыбе с количеством жира 50 %, которая легко биоаккумулирует хлорорганические экотоксиканты, в этом случае имеют место существенно более высокие уровни накопления диоксинов и фуранов, а, следовательно, более серьёзные экотоксилогические эффекты.
Кроме химического загрязнения водоёмов происходит тепловое загрязнение воды. Это происходит вследствие использования больших объёмов воды в течение технологического процесса, а также использования воды в теплообменниках и конденсаторах для охлаждения, после чего нагретая вода попадает со стоком предприятия в гидросферу.

Сбросы в водоёмы и почву в сульфат-целлюлозном производстве.

Природосберегающие технологии.

Мы разобрались с тем, какие вредные и опасные вещества попадают в атмосферу, гидросферу и педосферу в процессе работы целлюлозно-бумажного комбината. Теперь необходимо разобраться, что необходимо сделать, чтобы уменьшить влияние на окружающую среду вредного производства. Для этого существуют два пути. Первый – совершенствование очистительных установок по очистке выбросов и сбросов от токсикантов. Второй – совершенствование технологического процесса производства, разработка экологически чистых методов производства, методов по уменьшению отходности предприятия и безопасных промышленных установок.
Кроме этого, необходимо затронуть вопросы переработки макулатуры, отходов бумажных фабрик (их уменьшения и переработки) и деревообрабатывающих предприятий, а также токсичности выпускаемой продукции.

Очистка выбросов в атмосферу на ЦБК.

Очистка газов от паров летучих органических соединений (ЛОС).
Общая методология.
Адсорбционные методы: это, прежде всего классические рекуперационные методы очистки, основанные на улавливании паров ЛОС активным углем, с последующей десорбцией уловленных веществ водяным паром при повышенных температурах
(105 – 120 0С). После совместной конденсации паров воды и десорбированных
ЛОС, полученный конденсат органических соединений отделяют в сепараторе от водной фазы. Если десорбируемые органические соединения растворимы в воде, то для выделения органических соединений конденсат подвергают дистилляции.
Если в очищаемом газе концентрация ЛОС мала (4 |
|Марганец |1.8 |
|Медь |0.33 |
|железо |2.5 |

Кроме того, лигнин содержит редуцирующие вещества, полисахариды метоксильных, карбоксильных и фенольных групп, золы и кислоты. Лигнин содержит 78 – 97 % органического сырья.
Лигнин – аморфное, полифункциональное высокомолекулярное ароматическое соединение, состоящее из фенилпропановых структурных единиц, и не является веществом постоянного состава. Лигнин – конечный продукт растительного метаболизма.
В России на 15 заводах выпускающих сульфитную целлюлозу ежегодно получают
2.5 млн. т. органических веществ растворённых в сульфитном щёлоке. А основная часть лигнина в виде лигносульфоновых соединений переходит в сульфитный щёлок. Лигносульфониты образуют комплексы с ионами ряда металлов и, следовательно, их применяют для удаления из почвы элементов, препятствующих нормальному росту растений. Гидролизный лигнин – универсальный сорбент, увеличивающий воздухопроницаемость и пористость, улучшающий структуру и другие физико-химические свойства почв. Лигнин используют при выращивании съедобных грибов, используют в качестве сорбента азот-фиксирующих бактерий, а также используется в качестве компоста в сельском хозяйстве.
В утилизации лигнин используется в составе органо-минеральных удобрений
(наличие в шламовых отходах ростовых факторов, а также макро- и микроэлементов позволило рекомендовать их в качестве составных частей органо-минеральных удобрений). Органо-минеральные удобрения способны адсорбировать хлор и сульфат ионов, содержащихся в почве. Повышать накопление почвой азота, фосфора и калия.
Различные виды лигнинов в почве под воздействием почвенных бактерий постепенно превращаются в гумусовые вещества, которые способствуют плодородию почвы. Применяют также аммонизированный лигнин, где часть азота
(25%) находится в виде сульфат аммония, а 75% азота химически связано с лигнином, поэтому он обладает пролонгированным характером действия. При внесении в почву он быстро не вымывается, а усваивается растениями постепенно, по мере разложения лигнина микроорганизмами до низкомолекулярных соединений. Почва обогащается микро- и макроэлементами.
Активируются микробиологические процессы, за счёт чего повышается плодородие почвы.

Проблемы, связанные с переработкой макулатуры на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Применение ресурсосберегающих технологий, каковыми являются и переработка отходов ЦБК и переработка макулатуры, кроме положительных моментов связанных с уменьшением потребления лесных ресурсов, имеет и свои отрицательные стороны. Прежде всего, это связано с включением новых технологических циклов на предприятии, применением необходимых по технологии вредных химических веществ, а также отходы появляющиеся в процессе переработки макулатуры.
Процесс переработки макулатуры в бумагу включает в себя следующие стадии обработки: роспуск, очистка при высокой концентрации, предварительное сортирование, флотация, очистка от тяжёлых включений, тонкое сортирование с удалением лёгких инородных включений, сгущения на дисковом фильтре и винтовом прессе, диспергирования, окончательной флотации и последующего сгущения товарной массы на двухсеточном прессе, с последующей сушкой массы для внутреннего пользования на винтовом прессе с последующей передачей на хранение. Белизна 60 %, зольность 4%. Из-за присутствия в макулатурной массе смоляных веществ необходимо применять шлицевые сортировки и центриклиперы.
Макулатуру распускают гидроразбавителем высокой концентрации с добавками химикатов Н2О2 - 1%, NaOH - 0.75%, NaSiO3 - 1.25%, ДТПА - 0.25%, жирные кислоты - 0.08%, также присутствуют NH и OH. Причём данные приведены для лучшей на данный момент технологии. При переработке на формовочных тканях и прессовых частях выпадает осадок полимерные компоненты («клейкие осадки»), но также много химикатов образуется при смывке типографской краски - 30% минеральных веществ (глина, тальк, диоксид титана); 20% канифоли, жирные кислоты и их производные; 20% полимерные материалы; 7% углеводородных масел; остальное - волокна и неидентифицированные материалы.
В осадках обнаружено значительное количество мыл. Возникла проблема механических (накипь) и биологических (смолы и слизь) отложений на оборудовании и трубопроводах. В общем, отходы при переработке макулатуры составляют 16% (сухие вещества) из них 50% горючие вещества. Зола и отходы процесса смывки типографской краски содержат тяжёлые металлы. А при сжигании отходов переработки макулатуры выделяются хлорорганические вещества, также оказывающих неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
Все отходы от переработки макулатуры можно разделить на:
1. отходы сит и сортировок;
2. шламы;
3. остатки от сжигания;
4. отходы бумаги;
5. сточные воды
Один из методов уменьшения вредного воздействия - метод магнитной обработки для обесцвечивания макулатурной массы.
Состав концентрированной макулатурной массы 0.3(2%, с температурой Т=25(65
0С, РН = 7(11, подвергают 10 минутной магнитной обработке. Степень обесцвечивания 99.2% и эффективная чистка от частиц краски диаметром ( 200 мкм при минимальных потерях волокон.

Определение токсичности бумаги.

В последнее время в печати уделено много времени проблемам токсичности продукции выпускаемой целлюлозно-бумажными комбинатами. Одним из методов определения токсичности образцов бумажной продукции является биологический метод определения токсичности бумаги.
Суть метода заключается в нанесении смеси биокультур (бактерии, водоросли и др.) на исследуемый образец и контроля изменения эффективности фотосинтеза
(количества для бактерий) . Применяют суспензию одноклеточных зелёных водорослей, находящихся в логарифмической фазе роста, сгущают до концентрации 100(300 млн клеток/мл, затем полученную массу водорослей слоем
0.5(1 мм наносят на образец бумаги, помещают на увлажнённые беззольные фильтры и инкубируют в чашках Петри при Т=18(27 0С в течение 4 суток, при этом через 5 минут после нанесения, и каждый час в течение первых 6 часов, один раз в сутки на протяжении 3 суток определять эффективность фотосинтеза водорослей путём снятия индукционной кривой флюоресценции после темновой адаптации. О токсичности судят по снижению эффективности фотосинтеза.
Для примера рассмотрим следующий опыт:
Берут суспензию клеток водорослей Scenedesmus quadricauda, находящихся в фазе роста, сгущают до концентрации 100 млн клеток/мл. Затем полученную пасту водорослей слоем толщиной 0.5 мм наносят на образец бумаги, помещают в увлажнённые беззольные фильтры и инкубируют в чашках Петри при Т=23 0С.
Затем через указанные промежутки времени определяют эффективность фотосинтеза водорослей, путём снятия индукционной кривой флюоресценции после темновой адаптации в течение 3 минут. Испытывали следующие образцы бумаги:
Финская «Верже»; бумага артикул 0101 ГОСТ 6656-76; бумага офсетная №1 ГОСТ
9094-89Е; типография №2 марка А ГОСТ 9095-83; газетная марка А ГОСТ 1341-
84; обёрточная серая ГОСТ 8273-75; сигаретная ГОСТ 5709-86; писчая №1 ГОСТ
18510-87Е; тетрадная ГОСТ 13309-79; пергамент марка А ГОСТ 1341-84; мешочная №49 ГОСТ 2228-81Е; горчичная ТУ 13-730801-380-85; алигнин медицинский ГОСТ 12923-82; тампонная ТУ 81-04-240-77, обёрточная №18 ГОСТ
8273-75.
Результат:

Токсичные ((30(35%) - сигаретная, обёрточная №18, мешочная №49, горчичная, тампонная, алигнин медицинский.
Условно-токсичные (до 30%) - финская, писчая№1, артикул 0101, типография №2 марка А, пергамент марка А, обёрточная серая.
Нетоксичные (инертная, отличие от контроля в пределах ошибки) - тетрадная и офсетная №1.

Список литературы.

1. Конспект лекций.
2. Экологические системы и приборы №2 за 2000 год.
3. Экологические системы и приборы №4 за 2000 год.
4. Экологические системы и приборы №6 за 2000 год.
5. Экологические системы и приборы №7 за 2000 год.
6. Экологические системы и приборы №8 за 2000 год.
7. Экологические системы и приборы №9 за 2000 год.
8. Деревообрабатывающая промышленность №3 за 1999 год.
9. Деревообрабатывающая промышленность №6 за 1999 год.
10. Деревообрабатывающая промышленность №3 за 2000 год.
11. Экология и промышленность России (ЭКиП) №11 за 1997 год.
12. Экология и промышленность России (ЭКиП) №12 за 1997 год.
13. Экология и промышленность России (ЭКиП) №2 за 1999 год.
14. Экология и промышленность России (ЭКиП) №11 за 1999 год.
15. Экология и промышленность России (ЭКиП) №11 за 2000 год.
16. Известия академии промышленной экологии №3 за 1999 год.
17. Научные и технические аспекты охраны О.С. №3 за 2000 год.
18. Экология промышленного производства №1 за 2000 год.
19. Лакокрасочные материалы и их применение №8 за 2000 год.
20. Обзорная информация, серия ХМ-14 ЦИНТИ Химнефтемаш 1986 год.

Московский Государственный Авиационный Институт

(технический университет)

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: тесты бесплатно, реферат мировые войны.

Claw.ru | Рефераты по экологии | Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

Категории:

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки

Рефераты от А до Я

Полезные заметки