32. Влияние на окружающую среду производства строительных материалов: цемента и асбеста. Производство строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов.

Главные воздействия на окружающую среду при производстве цемента связанны со следующими факторами:

- Пыль (выбросы из дымовых труб и быстроиспаряющиеся компоненты)

- Газообразные выбросы в атмосферу (NOx, SO2, CO2, VOC, другие)

- Другие выбросы (шум и колебания, запах, техническая вода, отходы производства и т.д.)

- Потребление ресурсов (энергия, сырье)

Пыль.

Исторически, выбросы пыли (особенно от печей), как загрязняющий окружающую среду фактор цементного производства, вызывают наибольшее беспокойство.

В основном причиной выбросов пыли являются сырьевые заводы, печи для обжига, клинкерные холодильники, цементные мельницы. Основная особенность этих процессов это то, горячий отработанный газ или отработанный воздух проходит через измельченный до состояния пыли материал, что приводит к образованию дисперсионной смеси газа и пыли.

Основные свойства частиц зависят от исходного материала а именно сырьевого материала, клинкера или цемента.

На данный момент доступны современные технические методы снижения пыли (электростатические осадители, фильтры), что снизило пылеобразование в цементной промышленности за последние 20 лет приблизительно на 90 %.

Пылеобразование из рассредоточенных источников на территории завода (“сдуваемая пыль”), может происходить в результате хранения и погрузки то есть в транспортной системе, складских запасах, во время движения подъемного крана, упаковки в мешки, и т.д., и в процессе транспортировки, во время движения транспорта по грунтовым дорогам.

Поскольку химический и минералогический состав цементной пыли подобен природному камню, ее воздействие на здоровье человека считается вредным, но не токсчиным.

Снижение и контроль за пылеобразованием на современном цементном заводе нуждается в инвестировании и компетентных методах управления, но это уже не технические проблемы.

Выделение газов в атмосферу.

Газообразные выделения от системы печей, выбрасываемые в атмосферу, являются проблемой номер один в борьбе с загрязнением окружающей среды при производстве цемента сегодня.

Основные газы, которые выбрасываються в атмосферу это - NOx и SO2. Другие менее вредные соединения - VOCs (летучие органические соединения), CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы.

CO2 - газ, который в значительных количествах используется для отопления оранжерей, теплиц.

Формирование NOx является неизбежным следствием высоко температурных процессов горения.

Сера, поступающая в печи вместе с сырьем и топливом в значительной степени поглощается продуктами печи.

Наличие органических компонентов в природном сырье может существенно повысить уровень углеводорода и выбросы СО.

Как результат обжига исходного сырья и сгорания ископаемого топлива выделяется углекислота.

Выделение углекислого газа, как результат потребления топлива, было прогрессивно снижено в результате воздействия сильного экономического стимула к минимизации потребления топливной энергии.

Асбест – минерал тонковолокнистой структуры, обладает высокой прочностью на разрыв и на изгиб, способностью к прядению, адсорбционными свойствами, имеет низкую истираемость, тепло-, звуко-, электроизоляционные свойства, химически инертен, стоек.

В процессе производства асбеста и в отраслях, связанных с использованием асбеста, в изделиях и материалах образуются различные виды асбестсодержащих отходов.

В асбестоцементном производстве образуются мокрые, сухие, пылевые и прочие отходы. Твердая фаза мокрых отходов представлена продуктами гидратации цемента и волокнами асбеста, жидкая - гидроксидами и сульфидами кальция, натрия с небольшими количеством хромата калия. Частично мокрые отходы возвращаются в производство, остальные вывозятся в места захоронения. Сухие отходы образуются за счет брака и боя асбестоцементных изделий, пылевые - от механической обработки труб и муфт, резки листов и растаривания мешков с асбестом. Оба вида отходов частично утилизируются в качестве заполнителей бетонных стеновых изделий.

В асбестотехнической промышленности отходы образуются при изготовлении ткацкого, асбофрикционного и паронитового производства, как правило, это волокнистые отходы и отходы выпрессовки, вырубки и раскроя. Большая часть этих отходов перерабатывается на специальном оборудовании и используется в основном технологическом процессе в качестве сырьевой добавки. Часть отходов вывозится в места захоронения.

В асбокартонном и асбобумажном производстве образуются мокрые и сухие побочные продукты, которые возвращаются в технологический процесс и лишь частично утилизируются.

Сырьём для производства керамических изделий служат пластические глины и каолины, а также непластичные: кварц, полевой пшат, пегматит, обожженная молотая глина, шамот. Непластичные виды сырья применяются как добавка к пластичному сырью. При этом различают отощающие добавки и плавни.

Отощающие добавки – шамот, обожжённая молотая глина и т.д. уменьшают усадку изделия при сушке и обжиге.

Плавни – полевой шпат, пегматит, нефелин-сиенит и проч. являются флюсующими добавками и снижают температуру обжига, при которой происходит спекание или сплавление керамических изделий.

Технология изготовления всех изделий из керамики имеет общие процессы производства.

К ним относятся:

• составление и обработка сырьевой смеси

• формование или прессование

• сушка

• обжиг

Керамическое сырье подготавливается тремя способами:

• пластической переработкой глины в вальцах и бегунах мокрого помола

• приготовлением глиняного порошка путем сушки и размола глины

• мокрым помолом глины и отощающих добавок в шаровых мельницах

или распусканием глины в воде в мешалках (мокрый способ)

Придание заготовке определенной формы, производится также тремя способами:

• из пластичных масс влажностью 18—20%

на ленточных мундштучных, гидравлических и фрикционных прессах

• из полусухих масс (порошков с влажностью 6—8%)

на гидравлических, колено-рычажных и фрикционных прессах

• из жидких текучих масс

литьём в гипсовые формы

Заготовки сушатся в камерных, туннельных, конвейерных и ленточных сушилах. Туннельные сушила непрерывного действия наиболее оптимальны для сушки крупных изделий, таких как кирпичи, блоки, санитарно-технические изделия, керамические трубы.

Теплоносителем в сушилах служат газы, отходящие из печей или специальных топочных устройств.

Для сушки облицовочных глазурованных плиток, мозаичных глазурованных плиток и глазурованной сантехники в качестве теплоносителя используется только чистый подогретый воздух.

Для ленточных сушил используются также радиационные, радиационноконвективные, инфракрасные и электрические сушилки. Такие конструкции сушил обеспечивают высокое качество сушки и возможность автоматического регулирования процессов сушки.

Для обжига керамических изделий применяются горны, туннельные, кольцевые и камерные печи. Наиболее эффективны туннельные и кольцевые печи непрерывного действия. Кольцевые и туннельные печи работают на твёрдом, жидком и газообразном топливе. Всё чаще для обжига керамических изделий используется природный газ.