Возможные способы переработки взвешенных веществ в атмосфере Белгородской области

Основными стационарными источниками загрязнения атмосферы на территории Белгородской области являются предприятия железорудной и металлургической промышленности. Так благодаря проведённому нами исследованию по «Анализу атмосферного воздуха в Белгородской области» было обнаружено, что с 2000 года по 2016 год происходило увеличение выброшенных загрязняющих веществ в атмосфере на 29 тыс. тонн с 89 тыс. тонн до 118 тыс. тонн соответственно.

Стоит заметить, что данные лабораторного контроля за качеством атмосферного воздуха городских поселений ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Белгородской области» за 2014-2016 годы, показывают превышения предельно-допустимых концентраций вредных веществ по различным категориям. Данные лабораторного контроля за качеством атмосферного воздуха городских поселений за 2014-2016 годы представлены в таблице 1[1].

Таблица 1.

Так, в анализируемой таблице нами было отмечено, что всего с 2014 года по 2016 происходило уменьшение предельно допустимых значений вредных веществ на 0,5%. Однако, с 2015 по 2016 год происходило увеличение количества превышений ПДК на 0,05%.

Самое большое количество превышений предельно допустимых концентраций мы можем наблюдать по взвешенным веществам (пыль). Однако по данной категории с 2014 года по 2016 год происходит уменьшение количество превышений ПДК на 0.9 %.

По данным Управлением Роспотребнадзора по Белгородской области, в 2016 году отмечались обращения граждан в связи с пылением отвалов вскрышных пород ОАО «Лебединский ГОК», что влечёт за собой необходимость утилизации или переработки пылевидных отходов металлургического производства[2].

Нами были выделены несколько возможных способов использования пылевидных отходов [3]:

• 1)    использование в качестве целевых продуктов;

• 2)    возврат в производство, в технологии которого происходит образование данного вида пыли;

• 3)    переработка в другом производстве с целью получения товарных продуктов;

• 4)    утилизация в строительных целях;

• 5)    переработка с извлечением ценных компонентов;

• 6)    сельскохозяйственное использование (в отдельных случаях в качестве удобрений);

• 7)    утилизация в процессах, где используются отдельные физико-химические свойства (или совокупность таких свойств) пылевидных материалов.

Так, одним из возможных вариантов переработки в другом производстве с целью получения товарных продуктов является получение пеностекла, пенокерамики и пигмента из пылевидных отходов металлургического производства.

Каноническая технология получения пенокерамики: смешивания пены с высокодисперсным минеральным порошком, смочив его жидкой фазой. Твердые частицы в этом процессе распределяются в пленках, а пузырьки окружаются двухфазными оболочками.

Следующий этап создания пенокерамики - сушка. У пеномассы испаряется жидкая фаза, в результате чего образуется твердая (двухфазная) пена. В итоге получается низкая механическая прочность, обусловленная слабой связью в получившемся пеноячеистом каркасе между минеральными частицами.

Чтобы сделать ее более прочной, используют обычный обжиг, приводящий к пиролизу (разложению) органических составляющих, то есть стабилизаторов жидкой пены. Также происходит спекание материала, но сохраняется его структура, полученная от исходной пены.

Широкое применение железо-окисные пигменты нашли в производстве цветных строительных материалов и изделий – искусственный камень, тротуарная плитка, черепица и т.д. Они применяются также в производстве оксидных тонеров для принтеров, керамической глазури, катализаторов химических процессов. Кроме того, железоокисные пигменты широко применяются как для непосредственного окрашивания пластмасс в массе, так и для производства суперконцентратов. Получение железоокисных пигментов происходит по 4м различным технологиям: Процесс осаждения, Процесс Пеннимана, Процесс Лаукса, Обжиг.

Нами было предложено несколько возможных способов переработки пылевидных отходов металлургического производства, что повлечёт за собой сокращение количества выбрасываемых вредных веществ в атмосферу и в скором будущем улучшение атмосферного воздуха в Белгородской области.