Общая характеристика ОАО «БСЗ» и отходов его производства

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

1. Шламы Березниковского содового завода, их характеристика и возможность использования (обзор литературы)……………………………..4

1.1 Общая характеристика ОАО «БСЗ» и отходов его производства………..4

1.2 Состав шламов……………………………………………………………….7

1.3 Возможное использование шламов…………………………………….…..8

2. Объект, место и методики исследований…………………………………...11

3. Результаты исследований……………………………………………………19

3.1 Результаты исследования водных проб……………………………………19

3.2 Результаты исследования проб грунта……………………………………..21

Выводы…………………………………………………………………………...25

Библиографический список……………………………………………………..26

Приложения……………………………………………………………………...27

Введение

В современном мире темпы производства растут все быстрее и быстрее. Но любое производство не обходится без отходов, поэтому, в связи с высоким уровнем промышленности, возрастают и объемы отходов, которые нужно где-то хранить или как-то утилизировать.

Содовая промышленность в Пермском крае представлена ОАО «Березниковский содовый завод». Отходы этого предприятия складируются на поверхности в виде шламонакопителей. Со временем они переполняются, и перед заводом стоит острая проблема дальнейшей утилизации шламов и шлаков.

В данной курсовой работе рассмотрена актуальная проблема этого предприятия – возможные пути использования отходов, для предотвращения переполнения шламонакопителя.

Цель курсовой работы – изучить влияние шламонакопителя ОАО «Березниковский содовый завод» на состояние прилегающей территории.

При выполнении работы ставились следующие задачи:

· познакомиться с предприятием ОАО «Березниковский содовый завод», его продукцией, отходами производства и их составом;

· рассмотреть возможные пути использования шламов;

· выявить влияние шламонакопителя на состояние объектов окружающей среды.

Шламы Березниковского содового завода, их характеристика и возможность использования (обзор литературы)

Общая характеристика ОАО «БСЗ» и отходов его производства

Открытое акционерное общество «Березниковский содовый завод» (БСЗ) является одним из крупнейших предприятий химической отрасли и старейшим содовым заводом в России. Основанный в 1883 году пермским купцом И. И. Любимовым и бельгийским содопромышленником Сольве, он стал первым заводом в стране по производству соды.

ОАО «БСЗ» производит соду кальцинированную техническую марки «А» и марки «Б» с показателями качества согласно требований ГОСТ 5100-85. Производство кальцинированной соды марки «Б» осуществляется по аммиачному методу путем насыщения водного раствора хлорида натрия аммиаком и углекислым газом с образованием бикарбоната натрия, который затем подвергается кальцинации, при которой образуется натрия карбонат – сода кальцинированная.

Производство кальцинированной соды марки «Б» («легкой соды») состоит из следующих стадий:

1) добыча и подготовка известняка;

2) обжиг известняка в известково-обжигательных печах с получением углекислого газа и извести;

3) гашение извести с получением известкового молока;

4) очистка раствора хлорида натрия от солей кальция и магния;

5) абсорбция очищенного рассола аммиаком и частично углекислым газом с образованием аммонизированного рассола;

6) карбонизация аммонизированного рассола с образованием суспензии бикарбоната натрия;

7) фильтрация бикарбоната натрия;

8) кальцинация бикарбоната натрия;

9) регенерация аммиака и углекислого газа паром и известковым молоком.

Получение кальцинированной соды марки «А» («тяжелая сода»), осуществляется моногидратным способом. Сырьем для производства соды кальцинированной марки «А» является сода марки «Б» и деминерализованная вода, полученная на станции химводоподготовки собственной производственной котельной. Процесс производства соды марки «А» включает в себя следующие основные стадии:

1) гидратация соды марки «Б» с образованием кристаллов моногидрата натрия;

2) сушка моногидрата натрия, охлаждение и классификация.

Основным сырьем для получения технической кальцинированной соды являются: высококачественные известняки Чаньвинского карьера, балансовые запасы которого рассчитаны на 100 лет работы производства соды; раствор хлорида натрия, который готовится из галитовых отходов химфабрики или галитовых отходов соли карьера (поставляется ОАО «Уралкалий» г. Березники); аммиачная вода поставляется ОАО «Азот» г. Березники; кокс поставляется с ОАО «Губахинский кокс» г. Губаха; уголь-антрацит Донецкий.

Кроме основного продукта – соды кальцинированной – на ОАО «БСЗ» вырабатываются: средства моющие технические СМ-15, СМ-37, средство чистящее «Посудомой», известь негашеная комовая, известковое молоко, флюсовые известняки и щебень различных фракций.

Производство кальцинированной соды аммиачно-солевым методом сопровождается образованием выбросов загрязняющих веществ с отходящими газами в атмосферу, сбросов загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты, а также отходов производства и потребления. В соответствии с требованиями законодательства предприятие имеет разрешительные документы о предоставлении водных объектов в пользование (забор воды из р. Кама, сброс сточных вод в р. Костанок), а также договор на передачу промышленных сточных вод из отстойника-шламонакопителя в ООО «Промстоки».

На предприятии имеются объекты длительного хранения отходов в пределах производственной территории, которые включены в государственный реестр объектов размещения отходов:

· отвал дробильно-сортировочной фабрики;

· отвал вскрышных пород;

· иловые площадки сооружений механической и биологической очистки;

· отстойник-шламонакопитель № 2. (28.01.2014).

Основной экологической проблемой производства соды кальцинированной аммиачно-солевым способом является образование отхода - дистиллерной жидкости. Для разделения твердой и жидкой фаз, складирования шлама содового производства на предприятии в 1972 году построен шламонакопитель.

Шламонакопитель это сложное гидротехническое сооружение, требующее постоянного внимания для поддержания его в безопасном и исправном состоянии. Затраты на содержание шламонакопителя за четыре года (с 2000 по 2003 г) составили 33,7 млн. рублей (Рациональное природопользование…, 2005).

Шламонакопитель расположен на северо-западной окраине г. Березники на левом берегу р. Кама. Отходы БСЗ складируются в действующей и старой картах шламонакопителя, которые ограничены дамбами из щебня и дресвы известняка. Площадь действующей карты составляет около 155га, старой – около 89га. По данным бурения и по имеющимся фондовым материалам, мощность накопленного шлама увеличивается в северо-восточном направлении, от р. Кама в сторону р. Толыч, от 2,5 до 15 м.

По ориентировочным расчетам объем шлама в шламонакопителе в настоящее время превышает 10 млн. м³. В шламонакопители отход поступает в виде пульпы, в которой преобладает жидкая фаза (98 %). В настоящее время они переполнены, и перед предприятием остро стоит проблема дальнейшего размещения отходов.

Состав шлама

Исследование состава шлама включало рентгенофазовый и спектральный анализы, а также расширенный анализ водной вытяжки отхода. В составе пробы, отобранной с поверхности, в свежем шламе установлены кальцит, галит и рентгеноаморфный гидроксид кальция. Далее по берегу действующей карты близ промоины дамбы временными дождевыми потоками, дренирующими железный скраб, на поверхности шлама образовалось ярко-желтое пятно высаливания. В пробах из этого места установлены гипс, ангидрит, галит и кварц. Таким образом, на поверхности шлама действующей карты хлорид натрия установлен не только в водных вытяжках, но и в виде самостоятельной минеральной фазы – галита. Абсолютно преобладающим минералом складированных отходов БСЗ является кальцит. Общее его количество находится в пределах 79 – 97%. Помимо кальцита в шламе в небольших количествах присутствуют так же другие «полезные» с точки зрения применения шлама для нейтрализации кислых вод карбонаты. Значительное содержание карбонатов и гидроксида кальция, а также отсутствие хлоридов является оптимальным для применения шлама в качестве щелочного реагента (Блинов С.М., 2003).

Жидкая фаза пульпы из производственного цикла имеет щелочные значения водородного показателя (pH – 12,3) и минерализацию – 179 г/л. В составе содержится значительное количество растворенных ионов: хлоридов, сульфатов, натрия и калия, аммония, миграционная способность которых достаточно велика (таблица 1).

Таблица 1

Химический состав жидкой фазы пульпы отходов действующего шламонакопителя БСЗ, мг/л (Боков Д.А, Блинов С.М., 29.01.2014)

Показатели	Выпуск из производственного цикла	Западная часть действующей карты
HCO3 -	61,0	36,6
SO4 2-	7204,6	1883,8
Cl -	106359,0	15251,9
NO2 -	3,6	0,4
CO3 2-	не обнаружено	51,0
Ca 2+	41082,0	5511,0
Na++K+	25858,9	4535,4
NH4+	204,0	13,5
минерализация	180773,1	27283,6
pH	12,3	11,1

Содержание ионов NO₃^- , Mg ²⁺, Fe ²⁺, Fe ³⁺, Al ³⁺ химическим анализом не обнаружено. Количество сульфат-анионов содержащихся в шламе выпуска из производственного цикла почти в 3 раза превышает их содержание в самом шламонакопителе. Высокое значение минерализации заметно снижается в процессе хранения шламов. При хранении в шламонакопителе снижается содержание гидрокарбонатов в 1,7 раза, нитритов в 9 раз, аммиака в 15 раз. Примечателен тот факт, что карбонаты образуются непосредственно в самом шламонакопителе, а при выпуске из производственного цикла они отсутствуют.