Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности

на окружающую среду.

Целлюлозно-бумажная промышленность относится к ведущим отраслям

народного хозяйства, так как Россия располагает огромными лесосырьевыми

ресурсами. Кроме того велика потребность в продукции этой отрасли, как в

России, так и за рубежом, и это определяет большой объём выпускаемой

продукции. Продукцией целлюлозно-бумажной промышленности являются различные

виды волокнистых полуфабрикатов (в т.ч. сульфитная и сульфатная целлюлоза),

бумага , картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые

дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др.

С другой стороны, чем больше отрасль, тем сильнее её воздействие на

окружающую среду. И действительно, по воздействию на окружающую среду эта

отрасль остаётся одной из проблемных по величине токсичных выбросов в

атмосферу и сбросов в воду (таблицы 1 и 2), и экологической опасности для

природной среды (таблица 3).

Группировка отраслей промышленности по коэффициенту

токсичности выбросов в атмосферу.

Таблица 1.

|Отрасли промышленности. |Коэффициент |Оценка токсичности |

| |токсичности |выбросов. |

| |выбросов в | |

| |атмосферу. | |

|Цветная металлургия; |КТ1 › 10.1 |Особенно токсичные |

|Химическая. | |выбросы |

|Нефтехимическая; |КТ1 =5.1 – |Очень токсичные выбросы |

|Микробиологическая. |10.0 | |

|Чёрная металлургия; |КТ1 =1.6 – 5.0|Токсичные выбросы |

|Лесная, | | |

|деревообрабатывающая и | | |

|целлюлозно-бумажная. | | |

|Теплоэнергетическая; |КТ1 =1.0 – 1.5|Менее токсичные выбросы |

|Топливная; | | |

|Машиностроение и | | |

|металлообработка; | | |

|Лёгкая промышленность; | | |

|Пищевая промышленность. | | |

Группировка отраслей промышленности по коэффициенту токсичности

сбросов в воду.

Таблица 2.

|Отрасли промышленности. |Коэффициент |Оценка токсичности |

| |токсичности |выбросов. |

| |выбросов в | |

| |атмосферу. | |

|Микробиологическая; |КТ2 › 5.1 |Особенно токсичные |

|Химическая; | |выбросы |

|Нефтехимическая; | | |

|Целлюлозно-бумажная. | | |

|Цветная металлургия; |КТ2 =2.1 – 5.0|Очень токсичные выбросы |

|Чёрная металлургия. | | |

|Пищевая; |КТ2 =1.1 – 2.0|Токсичные выбросы |

|Топливная; | | |

|Теплоэнергетическая. | | |

|Машиностроение и |КТ2 =0.5 – 1.0|Менее токсичные выбросы |

|металлообработка; | | |

|Лёгкая; | | |

|Стройматериалов. | | |

Классификация отраслей промышленности по экологической опасности для

природной среды.

Таблица 3.

|Отрасли промышленности |Индекс экологической |Оценка опасности |

| |опасности, |отрасли |

| |рассчитанный по | |

| |отношению к валовой | |

| |продукции | |

|Цветная металлургия; |ИЭ › 10.1 |Особенно опасные |

|Микробиологическая. | | |

|Химическая; |ИЭ =5.1 – 10.0 |Очень опасные |

|Нефтехимическая; | | |

|Чёрная металлургия; | | |

|Теплоэнергетика | | |

|Лесная, |ИЭ =1.1 – 5.0 |Опасные |

|деревообрабатывающая, | | |

|целлюлозно-бумажная; | | |

|Топливная. | | |

|Промышленность |ИЭ =0.05 – 1.0 |Менее опасные |

|стройматериалов; | | |

|Пищевая промышленность; | | |

|Машиностроение и | | |

|металлообработка; | | |

|Лёгкая промышленность. | | |

Кроме того отличительной особенностью Российских промышленных

предприятий являются устаревшие оборудование и технологический процесс. В

связи с этим отрасль отличается большой отходностью, скудностью средств

очистки и нейтрализации токсичных выбросов и сбросов, применением на

производстве опасных химических веществ, наличием цехов, оказывающих

вредное воздействие как на персонал, так и на окружающую среду. Кроме того,

опасность представляют комплексные воздействия нескольких предприятий,

размещенных на одной территории. Так крупные целлюлозно-бумажные комбинаты

(ЦБК) размещены недалеко от лесоразработок и деревообрабатывающих

предприятий. Но если это можно объяснить удобством и последовательностью

операций по переработке ценного сырья – леса и схожими загрязнителями

среды то, как объяснить соседство ЦБК с крупными предприятиями цветной и

чёрной металлургии, опасность смешивания отходов которых с отходами ЦБК

окажет ещё более губительное воздействие на экологию региона, где они

размещены.

Также негативную роль играет тот факт, что многие предприятия отрасли

являются предприятиями-гигантами. Это означает большие объёмы выбросов и

сбросов, а также огромные концентрации токсичных веществ в атмосфере и

речных системах в районе работы предприятия. А крупные предприятия, обычно

имеют в своей инфраструктуре, находящиеся в непосредственной близости,

жилые поселения, где живёт многочисленный персонал предприятия.

Рассмотрим, какие токсичные вещества присутствуют в процессе

производства продукции целлюлозно-бумажной отрасли.

Все токсичные вещества отрасли можно разделить на вещества загрязняющие

атмосферу и вещества загрязняющие гидросферу и педосферу.

Кроме того, токсичные вещества подразделяются на вещества используемые при

производстве и вещества возникающие в процессе производства.

То, какие вещества будут использоваться, либо появятся в процессе

производства, зависит от технологического процесса и получаемого конечного

продукта. Поэтому подробно остановимся на сульфат-целлюлозном производстве,

как наиболее опасного с точки зрения экологии.

Выбросы в атмосферу в сульфат-целлюлозном производстве.

Основными источниками загрязнения атмосферы с сульфат-целлюлозном

производстве являются: содорегенерационный, варочно-промывной,

известерегенерационный и отбельный цеха, окислительная установка, цех

приготовления отбельных растворов.

В зависимости от принятой схемы производства могут возникнуть

дополнительные источники загрязнения из отделений цеха переработки побочных

продуктов (очистки и дезодорации скипидара, получение одоранта сульфана;

ректификации скипидара; разложения сульфатного мыла; ректификации таллового

масла и др.).

Варочно-промывной цех. В этом цехе имеется несколько источников выбросов.

При периодическом методе варки с терпентинной сдувкой, вместе с паром

удаляются; остаточный воздух из щепы, скипидар, сероводород, метилмеркаптан

(ММ), диметилсульфид (ДМС), диметилдисульфид (ДМДС). Парогазовая смесь

терпентинной сдувки, от которой в щёлокоуловителях отделяются захваченные

капельки щёлока, конденсируется в теплообменниках. Отсюда непрерывно

удаляются несконденсировавшиеся газы, количество и состав которых зависит

от вида вырабатываемой целлюлозы и связанного с этим расхода щёлочи на

варку, а также от температуры воды, подаваемой на теплообменник.

При непрерывной варке целлюлозы, выдувочные пары направляются в систему

пропаривания щепы, откуда избыток паров поступает в холодильник,

аналогичный терпентинному конденсатору. Кроме этих источников загрязнения,

есть ещё вентиляционные выбросы из-под колпаков вакуум-фильтров, вытяжки из

выдувного резервуара (при холодной выдувке), бака слабых щёлоков, бака-

пеносборника.

Выпарной цех. Главным источником выбросов в этом цехе является парогазовая

смесь, которая удаляется вакуум-насосом из межтрубного пространства

корпусов. Основной компонент, загрязняющий воздух, – сероводород. Кроме

того, в выбросах содержится также метилмеркаптан и, в незначительных дозах,

диметилсульфид, диметилдисульфид и метанол. Появление сероводорода и

метилмеркаптана обусловлено изменением pH при упаривании и воздействием

температуры и разрежения. Это приводит к разложению сульфида и меркаптида

натрия и выделению этих кислых газов в паровое пространство.

Окислительная установка. Общее количество выбрасываемой ею газовоздушной

смеси зависит от расхода воздуха на окисление, количества газов, подаваемых

на установку, и типа окислительной установки.

Содорегенерационный цех. Дурнопахнущие компоненты в дымовых газах

появляются в тех местах, где чёрный щёлок соприкасается с газами: в топке и

в газоконтактном испарителе. Перегрузки содорегенерационных котлоагрегатов

(СРК), также способствую повышению количества выбросов дурнопахнущих

компонентов с дымовыми газами. В дымовых газах СРК содержатся не только

газообразные соединения, но и твёрдые частицы, составляющие пылевой унос.

Содержание пылевого уноса в дымовых газах СРК перед газоочистным аппаратом

изменяется в зависимости от количества сульфата натрия, добавляемого к

щёлоку перед сжиганием, от схемы СРК и аэродинамического режима его работы,

а также от соотношения органической и минеральной частей сухого вещества

чёрного щёлока и выхода целлюлозы из древесины.

Газоконтактный испаритель. Он предназначен для уплотнения чёрного щёлока 50

– 65 % сухих веществ. Щёлок, находясь в газоконтактном испарителе,

поглощает из дымовых газов углекислый газ, сернистый и серный ангидриды,

обуславливающие выделение сероводорода и метилмеркаптана вследствие

понижения pH; выделению сероводорода при газоконтактной выпарке

способствует также повышение концентрации остаточного сульфида натрия в

чёрном щёлоке. Чем выше сульфидность белого щёлока, тем большее количество

остаточного сульфида натрия и сероорганических соединений оказывается в

чёрном щёлоке и тем загрязнённее дымовые газы.

Растворитель плава (РП). Плав, образующийся при сжигании чёрных щёлоков в

СРК и состоящий из карбоната и сульфида натрия с небольшой примесью

невосстановленного сульфата натрия, поступает в растворитель. Здесь плав

растворяется в щёлоке. При контакте щёлока с плавом выделяется значительное

количество парогазовой смеси, которая удаляется из растворителя плава через

вытяжные трубы и выбрасывается в атмосферу. Пылевой унос из растворителя

плава на 90 % состоит из соды. В зелёном щёлоке содержится значительное

количество сульфида и меркаптида натрия, что предопределяет содержание

сероводорода в газовой фазе.

Известерегенерационные печи (ИРП). В печах при обжиге каустизационного

шлама и природного известняка образуются дымовые газы. Основными

компонентами дымовых газов являются пыль кальциевых солей (12 г/нм3),

образующаяся в результате механического уноса газовым потоком, и сернистый

ангидрид (0.86 г/нм3 сухого газа), образующегося при сжигании

высокосернистого мазута, а также сероводород и другие серосодержащие газы.

Отбельный цех. В процессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо

сам хлор, либо его производные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты).

Одним из наиболее опасных с точки зрения охраны окружающей среды объектов

сульфат-целлюлозного производства является содорегенерационный котлоагрегат

и его технологический узел – бак-растворитель плава (РП СРК).

Из результатов обследования количества и состава парогазовых выбросов РП

СРК ведущих предприятий сульфат-целлюлозного производства следует, что

расходы выбросов зависят от мощности котлоагрегата, высоты и диаметра

вытяжной трубы, по которой они выводятся из бака растворителя в атмосферу,

угла раскрытия шиберных устройств на этих трубах, состава слабого белого

щёлока и уровня его в баке-растворителе, времени года и региона

расположения производства.

Вредные вещества, попадающие в атмосферу на

сульфат-целлюлозном производстве.

Таблица 4.

|Ингредиент |Источник выбросов |ПДК, мг/м3 |

|Пыль нетоксичная |Зола (сульфат и |0.5 |

| |карбонат натрия) СРК, | |

| |соли натрия из РП, пыль| |

| |(соли кальция) ИРП. | |

|Диоксид серы |СРК, ИРП |0.5 |

|Сероводород |Дымовые газы СРК, ИРП, |0.008 |

| |парогазы РП. | |

|Метилмеркаптан |Сульфат-целлюлозное |0.9*10-9 |

| |производство. | |

|Диметилсульфид | |0.08 |

|Диметилдисульфид | |0.7 |

|Метанол | |1.0 |

|Скипидар |Сульфат-целлюлозное |2.0 |

| |производство, | |

| |производство побочных | |

| |продуктов. | |

|Оксид углерода |Утилизационные котлы, |5.0 |

| |СРК, ИРП. | |

|Хлор |Цех отбелки |0.1 |

| |сульфат-целлюлозного | |

| |производства. | |

|Диоксид хлора | | |

Кроме того, режим работы, состав и количество выбросов из РП СРК зависят

от:

- мгновенного выделения значительного количества парогазовой смеси,

особенно при больших стоках плава;

- непрерывности и неравномерности подачи плава и белого щёлока в РП и

отведения зелёного щёлока, что приводит к изменению свободного объёма над

растворяющей жидкостью и влияет на количество подсосов воздуха.

Парогазовые выбросы из РП СРК согласно удельным отраслевым нормам состоят

из:

- водяных паров 70…90 % (1.87 кг/нм3 сухого газа (с.г.));

- подсосов воздуха 5…25 %;

- пылевых частиц плава – до 1.9 % (19 г/нм3 с.г., 4500 г/т целлюлозы);

- сероводорода – 0.006 % (0.25 г/нм3 с.г., 56.5 г/т целлюлозы);

- сернистого ангидрида – 0.005 % (0.18 г/нм3 с.г., 40.3 г/т целлюлозы;

Пылевые частицы состоят в объёмных процентах из:

- карбоната натрия – 70 %;

- сульфида натрия – 23 %;

- сульфата натрия – 5 %;

- нерастворимых частиц (огарка) – 2 %.

Температура парогазовых выбросов может меняться от 85 до 125 0С. В среднем,

количество парогазовых выбросов из РП на 1т вырабатываемой целлюлозы

составляет 226 нм3 с.г.

Сбросы в гидросферу и педосферу в сульфат-целлюлозном

производстве.

Основными источниками загрязнения гидросферы и педосферы в сульфат-

целлюлозном производстве являются отбельный, варочный и кислотный цеха.

Варочный и кислотный цеха. В сток попадают органические соединения,

образующиеся при варке, и остаточные химикаты. Так при выпуске 3 млн. т. в

год целлюлозы образуется 3.5 млн. т. в год отработанных щёлоков в пересчёте

на сухое вещество или около 7 млн. т. в год в пересчёте на 50 % концентрат.

Из них около 2 млн. т. в год можно утилизировать в виде спирта, кормовых

дрожжей и технических лигносульфонатов. Остальные 70 – 75 % сухих веществ

отработанных щёлоков сбрасывается в очистные сооружения или непосредственно

в водоёмы.

Отбельный цех. В процессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо

сам хлор, либо его производные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты), а при

делигнификации древесины содержащей фенольные фрагменты лигнин (содержание

которого в древесине лиственных пород 20 – 30 %, в хвойных породах – до 50

%) взаимодействует с хлорными реагентами, образуя диоксины и фураны (или их

предшественников), которые являются высокотоксичными экотоксикантами.

Сбросы в реки и почву с ЦБК увеличивают содержание взвешенных веществ,

сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, органических соединений, ряда

металлов, веществ метоксильных, карбоксильных и фенольных групп. По этим

параметрам ПДК превышены в несколько раз.

Самыми опасными и заслуживающими дальнейшего рассмотрения токсинами,

безусловно, являются диоксины и фураны.

Диоксины – группа высокотоксичных экотоксикантов – полихлорированных

дибензодиоксинов (ПХДД, I) и дибензофуранов (ПХДФ, II).

O

Cln

Cln

O

ПХДД (I)

Cln Cln

O

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.

Таблица 5.

|Ингредиент |Источник сбросов |

|Взвешенные вещества. |Сульфат-целлюлозное производство |

| |(нерастворимые частицы). |

|Сульфаты (К2SO4, KHSO4, |Сульфат-целлюлозное производство. |

|диорганилсульфаты и | |

|органилсульфаты). | |

|Хлориды (KCl, NaCl) и хлораты |Отбельный цех. |

|(KClO3, NaClO3). | |

|Нефтепродукты. |ИРП (мазут). |

|Фенолы. |Лигнин (Сульфат-целлюлозное |

| |производство). |

|Органические соединения (жирные |Производство побочных продуктов, |

|кислоты, сульфатное мыло, |варочно-промывной цех, РП. |

|ароматические соединения, клейкие | |

|вещества и др.). | |

|Диоксины и фураны. | (фенолы + хлорные реагенты). |

| |Сульфат-целлюлозное производство, |

| |отбельный цех. |

|Металлы (Mg, Zn). |Сульфат-целлюлозное производство. |

|Тёплая вода. |Газоконтактный испаритель, |

| |варочно-промывной цех, выпарной |

| |цех, РП СРК, ИРП. |

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)

РЕФЕРАТ

На тему:

Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду.

Природосберегающие технологии.

Выполнил – Агапов Д.Н.

МОСКВА 2001 год.

-----------------------

Золоулавливатель

МРК

Т=1200ч 13000С

Система абсорбции

Приготовление суспензии Mg(OH)2

Регенерация варочного состава

Кислотный цех

Т

О

Варочный цех

Нейтрализация

Выпарная станция.

Переработка конденсата

Промывная станция

17

16

15

14

12

11

13

8

7

6

3

1

22

19

20

?????????

21

18

2

5

4