Сен 30 2000

ПЕРСПЕКТИВА УТИЛИЗАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ

Опубликовано в 21:58 в категории Утилизация

ПЕРСПЕКТИВА УТИЛИЗАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ

ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ

А.А. Эннан, Г.Н. Шихалеева, П.А. Иванченко, И.А. Бобрешов,

В.И. Шилов, А.А. Баранов, Л.М. Кутовая, О.Д. Чурсина, В.В. Лобанов

Физико-химический институт защиты окружающей среды и человека Министерства образования и науки Украины, НАН Украины, г. Одесса

За последние десятилетия в Украине накопилось около 25 млр. тонн твердых отходов, что в перерасчете на одного жителя составляет более 400 тонн.

Особую опасность для окружающей природной среды (ОПС) представляют возрастающие объемы не утилизируемых отходов полимеров и аэродисперсных частиц различного происхождения.

В условиях экономического спада страны, очевидно, альтернативным, и наиболее перспективным путем, защиты ОПС является разработка и внедрение технологий утилизации и последующей переработки отходов с целью получения на этой основе их базе материалов и изделий бытового и народнохозяйственного назначения.

В ФХИЗОСиЧ разработан ряд оригинальных технологий утилизации и переработки отходов различных производств.

Утилизация и переработка отходов металлургических и

сварочных производств

Благодаря комплексу ценных свойств (дисперсность, химический состав, морфология и др.), не утилизируемые конденсационные аэрозоли металлургических и сварочных производств (КА) представляют собой дешевое сырье для получения сорбентов, катализаторов, наполнителей композиционных материалов. По совокупности ряда физико-химических показателей (высокая дисперсность частиц –0,75-1,5 мкм, сферическая форма, незначительная влажность) КА представляют собой готовый наполнитель для смесевых композиционных материалов, а наличие в их фазе оксида титана и оксидов переходных металлов делает их перспективными для использования в качестве катализаторов, например, при реакциях полимеризации этилена, окислительной конденсации метана [1-3].

Отработана технология получения композиционных материалов на основе термопластов с различной степенью наполнения и изучены их деформационнно-прочностные свойства. Показано, что композиционные материалы со степенью наполнения 20-30% масс. обладают повышенными деформационно-прочностными характеристиками и могут быть использованы для производства изделий общего конструкционного назначения в автомобильной, электротехнической, машиностроительной, строительной и других отраслях промышленности, а также использованы для изготовления труб, тары и других изделий бытового и специального назначения.

Показана возможность применения КА в качестве наполнителей эпоксидановых и эпоксикремнийорганических смол (степень наполнения 45-50%масс.) [4,5], рекомендуемых в качестве термостойких покрытий, шпатлевок, замазок для ремонта металлических поверхностей и деталей. Обоснована возможность получения композиционных материалов высокой степени наполнения на основе олигомеров (полиэтиленовых восков, атактического полипропилена, олифы и др.). Так, на основе олифы «Оксоль» получены аэробносохнущие краски коричневого, красно-коричневого и черного цветов для защиты деревянных, металлических и железобетонных конструкций.

Высокая дисперсность КА и наличие в составе КА наряду с оксидами металлов ( Fe, V, Mn, Ti, Al и др.), до 3% масс. диоксида кремния позволяют проводить направленное химическое модифицирование поверхности, что значительно расширяет возможности утилизации КА и области его применения.

Так, с учетом состояния и состава КА, предложена оригинальная технология модификации его поверхности диметилдихлорсиланом в ультразвуковом поле с получением высокодисперсных гидрофобных материалов, рекомендуемых в качестве сорбентов для очистки водных акваторий от тонкопленочных нефтяных загрязнений [6,7]. Существенная особенность применения таких материалов – технологичность процесса распыления, практически мгновенное распределение на поверхности нефтяной пленки, сопровождающееся быстрой ее дезинтеграцией и образованием находящихся на плаву агломератов, которые благодаря парамагнитным свойствам материала, легко собираются с поверхности воды с помощью магнитных устройств.

Кроме того, КА соединения с высокоразвитой поверхностью и содержащие функциональные группы являются эффективными хемосорбентами кислых газов и могут применяться в качестве газопоглотительных элементов в установках санитарной очистки воздуха.

Утилизация и переработка отходов

сорбционно-фильтрующих материалов, волокон и войлоков

Ионообменные сорбционно-фильтрующие материалы, используемые в качестве сорбционно-фильтрующих элементов (СФЭ), облегченных газо-пылезащитных респираторов и малогабаритных фильтр-вентиляционных установок, выпускаются, в основном, в РФ, Литве, Молдове, Республике Беларусь. Освоение аналогичных производств в Украине связано с большими финансовыми и материальными затратами, как на создание мощностей по выпуску ионообменных волокон, так и сырья для них. Дефицит ионообменных сорбционно-фильтрующих материалов и их высокая стоимость заставляют обратить самое серьезное внимание на возможность и целесообразность применения волокнистых отходов различных производств для синтеза нетканых высокопористых композиционных сорбционно-фильтрующих материалов (ВКСФМ) технического и бытового назначения.

Используя отходы волокон различной химической природы, можно получать сорбенты с определенными наперед заданными свойствами, для целенаправленного использования в качестве СФЭ различных систем газо-пылеочистки.

Предложенный способ получения ВКСФМ из отходов ионообменных и углеродных материалов сочетает в себе элементы бумажной технологии и технологии производства пористых полимерных материалов. Основными стадиями синтеза ВКСФМ являются: измельчение, механическое диспергирование в водной среде с небольшим количеством смачивателя и связующего; вспенивание образующейся суспензии; формование и сушка [8,9]. Результаты исследования структуры и сорбционных свойств синтезированных образцов ВКСФМ по отношению к парам воды, фтористому водороду и парам бензола показали, что они сопоставимы с исходными ионообменными материалами и могут быть использованы в качестве СФЭ различных систем газо-пылеочистки и респираторов различного функционального назначения.

Утилизация отработанных электролитов оксидирования

Алюминий и сплавы на основе алюминия получают все более широкое распространение в различных областях народного хозяйства: алюминий втрое легче стали, а алюминиевые сплавы по удельной прочности часто превосходят конструкционную сталь. Образующаяся в естественных условиях на поверхности деталей плотная оксидная пленка предохраняет их от коррозии. Однако такая оксидная пленка, толщиной всего в несколько сотых микрометра, может легко разрушаться под воздействием механических повреждений.

Для покрытия поверхности деталей и конструкций из алюминия и его сплавов оксидной пленкой, толщиной от нескольких до десятков и сотен микрон, наиболее часто используют сульфатный и оксолатный электролиты оксидирования. При этом алюминий постепенно накапливается в электролите, так что при концентрации 30 г/л качество оксидных покрытий резко снижается и электролит приходится заменять новым.

Получаемый, по предложенной нами технологии утилизации отработанных электролитов, порошок, содержащий карбонаты кальция, оксиды алюминия, алюмо-аммонийные квасцы, можно использовать для полирования поверхности, притирочных работ, при выделке кожи и др.

Реализация предложенной технологии позволяет использовать фильтрат – воду повторно для приготовления электролитов оксидирования.

Литература

1. Особенности окислительной конденсации метана в этилен на оксидных катализаторах / Н.Н. Власова, Т.Н. Гавришова, В.П. Божок, П.Е. Матковский, А.А.Эннан // Нефтехимия.- 1994.-Т.34, № 5-С.473-478

2. Электросварочная пыль – наполнитель термостатов / П.Е. Матковский, Л.Н.Располов, А.А.Эннан, П.А.Иванченко // Машиностроитель.-1997.- №2.-С.2-7.

3. Окислительная конденсация метана/ Х.М.Миначев, Н.Я. Усачев, В.Н. Уйдут, Ю.С.Ходаков// Успехи химии.-1985.-Т.54,№3.-С.385-404.

4. Патент 17837 А Україна, МПК С 08L63/02. Полімерна композиція/ Еннан А.А., Іванченко П.О., Мариняко Л.А., Ткаченко В.В.- № 94086589; Заявл.8.08.94; Опубл.3.06.97.

5. Рішення про видачу патенту України по заявці № 95063047 від 04.03.97. Термостійке покриття/ Еннан А.А., Іванченко П.О., Мариняко Л.А.- Заявл.28.06.95.

6. Патент 10186 А Україна Спосіб виготовлення сорбенту // Еннан А.А., Чистов О.С., Асаулова Т.О., Шихалеєва Г.М. - №94042191;Заявл.12.04.94; Опубл.25.12.96.

7. Эннан А.А., Шихалеева Г.Н., Чистов А.С. Сорбент для удаления нефтяной пленки с поверхности акваторий // Перспективные направления развития экологии, экономики, энергетики: Сб. науч. статей.- Одесса: АОЗТИРЭНТТ, 1997.-С. 106-110.

8. Патент РФ № 2058812 Способ получения композиционного сорбционно-фильтрующего материала /Эннан А.А., Асаулова Т.А., Шихалеева Г.Н. Бюлл.изобр. № 12, 1996 г.

9. Шихалеева Г.Н., Асаулова Т.А., Чистов А.С., Эннан А.А. Динамика сорбции паров бензола углеродным материалом / ЖПХ, 1993.-Т.66, №8,-С.1787-1792.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.