Атты өнеркәсіптік қалдықтардың сипаты.

Кен ө ндіру, металлургиялық, ө неркә сіптің басқ а да салалары дамуымен шлак қ оймалары, шлактар, шахта кендерінің ү йінділері орын ала бастады. Сонымен қ атар, ө ндірістік қ алдық тар қ ұ рлыс материалдарын шығ аруғ а шамамен дайын, арзан шикізаттың бай кө зі болып табылады.

Ө неркә сіптік қ алдық тар пайдалы қ азбалары алуда, оларды байтуда, шикізаттың концентратты ө ң деуге жә не дайын ө німді пайдалануда тү зіледі. Пайдалы қ азбаларды алудың қ алдық тарына шатырлы, шахталы, сыйымдық ты, тау жыныстарының жанама алынуы жатады. Жанама жыныстардың негізгі массасы қ ара жә не тү сті металдарды алу кезінде тү зіледі.

Ә ртү рлі қ алдық тар ә деттегі немесе жоғ ары температураларда ө тетін, физико –химиялық ү рдістер нә тижесінде, ә р технологиялық операцияларда дайын ө німге шикізатты концентратты ө ң деу кезінде тү зіледі. Кейбір кә сіпорындарда негізгі жә не қ осымша ө ндіріс қ алдық тарының екі жү зден астам атауы тү зіледі, мысалы, домналық, ферробалқ ымалы жә не болатбалқ ытылғ ан шлактар, кү лдер, жанармай шлактары, фустер, қ ышқ ыл смалка, қ ышқ ыл гудрондар, т.б.

Дә ріс №4 Ө ндіріс қ алдық тары жә не оларды жіктеу

Мақ саты: қ алдық тардың негізгі пайда болу кө здерімен жә не оның тү рлерімен танысу.

Қ арастырылатын сұ рақ тар:

1. Қ алдық тарды жіктеу.

2. Ө неркә сіп қ алдық тарының тү рлері.

3. Қ атты қ алдық тар классификациясы. Қ атты қ алдық тар – потенциалды шикізат кө зі.

Адам баласының кез-келген шаруашылық іс-ә рекеті ә ртү рлі қ алдық тармен биосфераны ластайды, бұ л халық тың денсаулығ ы мен ө міріне, флора мен фауна тү рлерінің қ ыскартылуына, қ оршағ ан ортадағ ы тепе-тендікке қ ауіп-қ атер тудырады. Кен ү йінділері ө неркә сіп тастандыларын, қ оқ ыстарды, қ ала шө п-шаламдарын қ оршағ ан ортаны бұ затын ластағ ыштар деп санауғ а болмайды, ө те қ ұ нды шикізат кө здеріне жатады. Қ азіргі кезең дегі ғ ылым мен техниканың даму дең гейіне сә йкес ә бден жетілдірілген технологияның жоқ тығ ына байланысты оларды ө ндеп қ ұ нды ө німдер алу ә зірше жолғ а қ ойылмағ ан, сондық тан бұ ларды сақ тауғ а, жоюғ а, тасуғ а, кө муге, зиянсыз тү рге айналдыруғ а кө птеген қ аражат, энергия, уақ ыт жұ мсалып жатыр.

Қ алдық тар шығ аратын негізгі кө здерге ө неркә сіп, ауыл шаруашылығ ы, ү й-жай шаруашылығ ы жатады. Ө неркә сіп қ алдық тарының мө лшері бір адамғ а шақ канда тұ рмыс қ алдық тарынан екі еседен артық келеді. Тө мендегі І - 2-ші суреттерде калдық тардың жалпы жә не ө неркә сіп каддық тарының табиғ атына қ арай жіктелуі берілген. Агрегатты кү йіне байланысты топтастыруда сулы ерітінділер мен шламдарғ а араласқ ан (органикалық жә не анорганикалық), бейтарапты, сілтілі жә не қ ышқ ылды сұ йық ерітінділер жатса, сусыздарғ а пайдаланылғ ан шайырлар, мал мен ө сімдік майлары, органикалық еріткіштер (ө ртеуге болатын мен болмайтындар) жатады.

Ә р ө неркә сіп ө ндірістері ө нім ө ндіруге ғ ана назарларын аударып қ оймай қ ор айналымын жү зеге асыратын ә дістерге кө шсе, қ оршағ ан орта ластанудан қ орғ алады. Аз немесе қ алдық сыз технологиялық кешендер ұ йьшдастыру қ ажеттігі айқ ын, яғ ни бір жердің шең берінен аспайтын қ алдық сыз ө ндірістер емес, қ алдық сыз ө ндірістік кешендер туралы сө з кө терілгені орьнды. Бұ л жағ дайда бір ө ндірістің қ алдығ ы басқ а ө ндіріске шикізат ретінде пайдаланылады

1. Қ алдыктар ө те кө п мө лшерде пайдалы кендерді шығ арғ анда жә не байытқ анда пайда болады. Қ азіргі кезде қ олданылатын технологияларғ а байланысты бастапқ ы алынғ ан шикізат мө лшерінің 10 пайызы калдық ка айналып отырады. Осығ ан байланысты бос жыныстан тұ ратын таулар пайда болады, кең кө лемді сулар ағ ынғ а жіберіледі.

1-ші сурет. Қ алдық тардың жалпы жіктелуі

Қ азіргі уақ ытта дү ние жү зі бойынша жер қ ойнынан жыл сайын 100 млрд. тоннағ а дейін руда, қ ү рылыс материалдары, отын (4 млрд. т мұ най жә не газ, 2 млрд. т кө мір) беткі қ абатқ а шығ арылып отырылады, шамамен 92 млн. т минералды тың айтқ ыштар мен 2 млн. т улы химикаттар пайдаланылып, олар да жер бетіне таралады. Атмосферағ а 200 млн. тоннаның ү стінде кө міртек оксиді, 53 млн. тоннадай азот оксидтері, 50 млн. т кө мірсутектері, 146 млн. т кү кірттің диоксиді, 250 млн. т шаң газ тә різді қ алдық ретінде шығ арылынылады. Ал су қ оймаларына жыл сайын орта есеппен 32 млрд. м тазаланбағ ан су, ә лемдік мү хиттарғ а — 10 млн. т дейін мұ най тасталынады. Осы жағ дайларғ а байланысты қ оршағ ан ортада пайда болғ ан қ олайсыз ө згерістер қ айтымсыз тү рге айналып отыр.

Қ алдық тардың мө лшерін азайту ү шін ә ртү рлі халық шаруашылығ ы салаларының арасында байланыс ұ йымдастырып, шикізатты кешенді тү рде пайдалану мә селелерін шешу қ ажет. Табиғ аттағ ыдай ө неркә сіпте де айналым болуы керек. Ө неркә сіп комбинатының жанынан улағ ыш қ алдыктарды зиянсыздандыратын немесе ө ң деп, пайдалы заттар шығ аратын қ осымша ө ндірістер ұ йымдастырылса экономикалық тұ рғ ыдан пайда тү сірілумен қ атар табиғ атқ а тиетін қ олайсыз ә сер де жойылып отырады.

2. Ө неркә сіп қ алдық тарының тү рлері

Шыкқ ан кө здеріне байланысты ө ндірістегі қ алдық тар екі топқ а бө лінеді - ө ндіріс қ алдық тарына жә не тұ тыну қ алдық тарына.

Ө ндіріс қ алдық тарына бұ йым алу процесінде шық кан жә не жартылай немесе тү гелімен ө зінің бастапқ ы тұ тыну сапасын жоғ алтқ ан шикізаттың, материалдардың, шала бұ йымдардың қ алдық тары жатады; Бұ л топқ а сонымен қ атар шикізатты физикалык-химиялық жолмен ө ң дегенде, пайдалы кендерді шығ арғ анда жә не байытқ анда шық қ ан, бірақ та ө ндірістік процестің бағ ытталғ ан мақ сатына жатпайтын, ө німдер кіреді. Оларды шамалы ө ң дегеннен кейін халық шаруашылығ ында немесе шикізат ретінде басқ а ө ндірісте, немесе отынғ а пайдалануғ а болады. Ө ндіріс қ алдық тарына сыртқ а тасталынатын технологиялық газдарды немесе ақ аба суларды тазалағ анда шық қ ан қ атты заттар да жатады.

Тұ тыну қ алдық тарына пайдалануда болғ аны ү шін тозып, ө здерінің тұ тыну қ асиетін жойғ ан бұ йымдар мен материалдар жатады. Олар ө ндіріс жағ дайында белгілі шығ ынғ а шығ арылады, ал тұ рмыста тасталынады.

Ө ндіріс жә не тұ тыну қ алдық тары пайдага асырылатын жә не пайдага асырылмайтын болып бө лінеді.

Пайдағ а асырылатындарғ а - ө ң дейтін технология болғ анына байланысты ө неркә сіптің ө зінде немесе халық шаруашылығ ының басқ а салаларында шикізат, шығ арылатын ө німге қ осымша зат_, отын, жем_, тың айтқ ыш ретінде пайдаланылатын қ алдық тар жатады.

Тап осы кезең де ө ң деу жү ргізетін технологияның болмағ анына жә не алынғ ан ө німдерін тұ тынушының жоқ тығ ына байланысты немесе экономикалық тұ рғ ыдан қ олдануғ а тиімсіз қ алдық тарды пайдағ а асырылмайтындарғ а жатқ ызады.

Ө ндірісте шикізатты жер қ ойнауынан шығ арғ анда, оны физикалық -химиялық жолмен ө ң дегенде жанама немесе қ оса шық кан ө німдер қ алдық тарғ а жатпайды. Бұ л ө німдерге мемлекеттік стандартпен белгіленеді жә не бағ а қ ойылады.

Пайдағ а асырылатын жә не асырылмайтын қ атты жә не сұ йық қ алдық тар жанатын жә не жанбайтын топтарғ а бө лінеді.

Жанбайтын пайдағ а асырылмайтын қ атты ө ндірістік қ алдық тарғ а қ оқ ыстар, руданьі байытқ анда шық қ ан қ алдық тар жә не т.б. жатады. Бұ ларды ө ң дейтін технология ә зірше болмағ андық тан зиянсыздандыру ү шін кө меді.

Жанатын пайдағ а асырылатын қ алдық тарғ а ағ аш қ алдық тары, макулатура, тоқ ыма материалдарының қ алдығ ы, қ ұ рамында резина бар қ алдық тар, пайдаланылғ ан былғ аныш, істен шық қ ан жарамсыз майларды, еріткіштерді жатқ ызуғ а болады. Бұ л қ алдық тарды зиянсыз тү рге айналдыру ү шін камералық цехта жағ ады да, бө лініп шық қ ан жылуды ө ндірістік айналымдарда пайдаланады немесе жанбайтын қ алдық тарды зиянсыздандыруғ а қ олданады. Ал жағ у процесінің нә тижесінде шық қ ан қ алдық тар кө муге жіберіледі.

Қ алдық тарды жер астына, геологиялық кен орындарына (кө мір шахталарының, тұ з кендерінің оқ пандарына, кейде арнайы жасалғ ан орларғ а - полигондарғ а) немесе тең із тү бінің терең ойпаң дарына қ айтадан шық пайтындай етіп орналастырады. Радиоактивті жэне едә уір улы қ алдық тарды мү лде қ ауіпсіз етіп кө му амалы ә лі толығ ымен шешімін таппағ ан экологиялық проблеманың бірі болып табылады.

Улы қ алдық тарды кө му уақ ытша амалсыз колданылатын шара, себебі бұ л жағ дайда қ оршағ ан ортаның ластану қ ауіптілігі тұ рақ ты сақ талып отырады. Кейбір тұ рмыстық жэне ө неркә сіптік қ алдық тарды кө му алдында жағ у арқ ылы олардың кө лемін азайтуғ а болады.

Улы қ алдық тардың ә р уақ ытта қ ауіптілік (уыттылық) класын негізге ала отырып, оларды кө му, сақ тау, жинақ тау, тасымалдау туралы шешім қ абылданады.

Халық шаруашылығ ының барлық салаларында пайда болғ ан қ алдық тарды бақ ылауда ұ стап, тиісті жолдармен пайдалануды, сақ тауды, т. б. басқ ару ү шін қ ажетті жұ мыстар жиынтығ ы 3-ші суретте келтірілген. Қ атты қ алдық тарды қ олдануғ а бағ ытталғ ан процестерді қ иындататын олардың кейбір қ олайсыз касиеттері 4 -ші суретте берілген.

4-ші сурет. Ө ң деуге қ олданылатын технологиялық процестердің жү ру барысының қ иындауына соқ гыратын қ атты қ алдық тардың қ олайсыз касиеттері

Қ атты қ алдық тарды зиянсыздандыру тө рт ә діс: жағ у, химиялық немесе биологиялық жолмен нейтралдау, кө му арқ ылы жү ргізіледі.

Ә ртү рлі жылуфизикалық қ асиеті бар қ атты қ алдық тарды жағ уғ а арнайы арналғ ан қ ондырғ ылардың конструкциялары жасалғ ан. Кейбір ө неркә сіптерде жағ у процесі казандық тъң кү ш беретін қ ондырғ ыларында жү ргізіледі. Жағ у алдында ө ң деу арқ ылы қ алдыктарды кө п жылу шығ аратын қ асиет беріп, жанғ ыш затқ а айналдырады. Жанғ ыш қ алдық тардың бә рі жағ ылады.

Қ атты қ алдық тарды жағ уды 1000-1200° С шамасында жү ргізген орынды, себебі бұ л жағ дайда атмосферағ а бө лініп шығ атын ластаушы заттардың кө лемі минимумғ а дейін тө мендейді.

Бірқ атар елдерде қ ауіпті қ атты қ алдық тарды жағ уғ а ө те жоғ ары температураны ұ стай алатын цементтік пештер қ олданылады. Негізінде цементтік пеште химиялык тазартуғ а пайдаланылғ ан ө неркә сіп ерітінділері, баспа бояулары, бояу сұ йылтқ ыштары мен олардың қ осындылары, қ олданылғ ан майлар жә не жанғ анда кө п жылу бө летін органикалық қ алдық тар жағ ылады. Қ алдық тарды кө мудің орнына жою ү шін жағ у ә дісін қ олданғ ан тиімді келеді, себебі оларды жақ қ анда бө лінген жылуды цемент шығ аруғ а пайдаланса, осығ ан жұ мсалатын біраз отынның мө лшері қ ысқ артылады.

Жанбайтын улы қ атты жә не паста тә різді 2-ші жә не 3-ші кластық қ алдық гарды зиянсыздандыру оларды тығ ыздап калың дығ ы 1 м-дей саздан немесе бетоннан жасалғ ан шұ ң қ ырларғ а кө му арқ ылы жү зеге асырылады.

Қ азақ станда ең кең інен қ олданылатын ә діске бір қ алдық тың тү рін екінші қ алдық пен зиянсыздандыру жолдары жатады. Мысалы, байыту фабрикаларының сілтілі сү йық қ алдық тары мен зауыттардан шығ атын кышқ ылды ерітінділерді арнайы тұ ндырғ ыш-тоғ андарғ а бір-бірін нейтралдау ү шін бірге жинайды.

Сонымен қ атар қ азіргі кезде коксхимиялық зауыттардан шығ атын кү кіртті смолалы заттарды нейтралдауғ а азот тың айтқ ыштарын ө ндіретін зауыттардың ә кті шламдары қ олданылып жү ргені белгілі. Ал кө мірді кокстауда бө лініп шығ атын қ ү рамында кү кіртті сутегі бар газ аммиак суымен нейтралданады.

Ә детте улы емес жанбайтын қ атты қ алдық тар ашық жерде сақ талынады немесе жә й кө міледі.

Қ ү рамында 1 -3 қ ауіптілік кластарына жататын заттары бар қ алдық тарды кө муге тыйым салынғ ан, сондық тан полигонғ а жіберер алдында ө неркә сіптің ө зінде оларды сусыздандырып пасталық тү рге айналдырады.

Ө те улы қ алдық тарды, ә сіресе қ ұ рамында мышьяк пен кадмий барларын, зиянсыздандыру мен кө му ерекше назар аударуғ а жатады. АҚ Ш-та тү сті металлургияның мышьягі бар қ алдық тары цементпен араластырылып, су ө ткізбейтін жыныстарда орналасқ ан арнайы полигондарда кеміледі. Жапонияда қ ү рамында кадмий бар калдық тарды пісіру арқ ылы суғ а тө зімді улы емес шыны тә різді кесекке айналдырады. Шымкент қ орғ асын зауытынан қ алдық ретінде шығ атын кальций арсенаты ө ндірістің ө з аймағ ында темірбетон шұ ң кырларында сақ талады. Мышьяк қ алдық тарын суғ а ө те тө зімді шынылы тү рге айналдыруғ а бағ ытталғ ан кө птеген ә дістер белгілі.

Қ атты жә не ө те қ ауіпті сү йық қ алдық тарды зиянсыздандыру ү шін назар аударуғ а тү ратын жоддардың бірі - биологиялық технология. Биологиялық технологияда адамғ а пайдалы ө німдерді алуғ а жә не қ оршағ ан ортаны тазалауғ а тірі организмдер мен биологиялық процестер қ олданылады. Биотехнологияны адамдар ежелден қ олданып келе жатыр. Барлық ауыл шаруашылық ө ндірістері биотехнологияғ а негізделген. Мысалы, нан пісірудің немесе шарап ашытудың негізі болып микробиологиялық процестер саналады. Биотехнологияның мү мкіншілігі ауқ ымды. Микробиологиялық организмдердің ә ралуан тү рлері кейбір органикалық заттарды сің ірумен қ атар, оларды зиянсыз тү рге немесе найдалы ө німдерге, мысалы, шалшық ты газғ а, айналдыра алады. Бірақ -та, биологиялық одісті колдану оның ү зақ уақ ытты қ ажет етуіне байланысты белгілі шамада шектелуде.

Биотехнологияның жетістігі мен микроорганизмдердің жаң а тү рлерін алу экологиялық қ орғ ау жолындағ ы мақ саттарғ а жетуге мү мкіндік туғ ызады деген ү міт орындалатынына соң ғ ы кезде кө з жеткізіп отырғ ан жағ дайлар аз емес. Мысалы, биологиялық жолмен ыдырайтын жаң а пластиктер тү рлері жасалуда. 1990 жылы американың SCS компаниясы қ анттарды бактериялармен ферментациялау арқ ылы дү ние жү зінде алғ аш рет биологиялық жолмен ыдырайтын " биопол" деген термопластикті алды. Ол пленкалар, ыдыстар, буып-тү йетін тоқ ылмағ ан материалдар алуғ а пайдаланылады. Қ азіргі кезде кө п елдердегі ірі ғ ылыми лабораториялар мен фирмалар ә р алуан қ асиеттерге тә н биологиялық жолмен ыдырайтын полимерлік материалдар алудың іргелі биотехнологаяларын жасау ү стің де.

Тікелей коршағ ан ортаны корғ ауғ а бағ ытталғ ан биотехнология ә дістері соң ғ ы кезде карқ ынды тү рде дами бастады.