Охрана окружающей среды

При производстве керамического кирпича в туннельной сушилке и туннельной печи для обжига в качестве топлива используется природный газ. Продукты горения топлива содержат вредные вещества СО и NО₂, которые удаляются с дымовыми газами и оказывают вредное воздействие на атмосферу и окружающую природную среду. СО оказывает вредное воздействие на организм человека (угарный газ). При вдыхании оксид углерода блокирует поступление кислорода в кровь и вследствие этого вызывает головные боли, тошноту, а в более высоких концентрациях — даже смерть.

ПДК СО при кратковременном контакте составляет 30мг/м³, при длительном контакте — 10 мг/м³. Если концентрация оксида углерода во вдыхаемом воздухе превысит 14 мг/м³, то возрастает смертность от инфаркта миокарда. Уменьшение выбросов оксида углерода достигается путем дожигания отходящих газов.

Оценка степени экологической опасности выброса СО и NО₂ проводится путем сравнения максимальной мощности выбросов вредных веществ с ПДК (предельно допустимые концентрации).

Ресурсосберегающие технологии

В первую очередь энергия в производстве керамических изделий расходуется на сушку и обжиг полуфабриката. Уровень энергопотребления определяется свойствами исходного сырья, характеристиками производственного процесса, видом выпускаемой продукции, а также принятым способом обжига. В настоящее время для обогрева печей применяют преимущественно природный газ, доля которого составляет порядка 90% общего энергопотребления, также источниками энергии служат мазут, уголь, нефтяной кокс, торф, электричество.

Каждому виду изделий соответствует свой режим обжига (температура, продолжительность выдержки, плотность садки) и, как следствие, своя величина и характер удельного расхода энергии. При производстве легковесного керамического камня расход энергии не превышает 1,1−1,9 ГДж/т. Снижения плотности блоков добиваются за счет присутствия и (или) введения в глину порообразующих добавок, которые в большинстве своем являются органическими веществами. Эти добавки вносят определенный вклад в энергетический баланс процесса, поэтому удельное потребление основного энергоносителя (природного газа, жидкого топлива) невелико. Плотность лицевого кирпича выше, а обжиг ведут при более высоких температурах. В связи с этим удельное энергопотребление при производстве.

лицевого кирпича также увеличивается (2,5−2,7 ГДж/т).

Основными потребителями электрической энергии являются двигатели и приводы, устройства транспортировки, нагреватели, вытяжные вентиляторы, дымососы и системы освещения, которые все вместе потребляют более 90% электрической энергии. Электрическая энергия достигает 30% общей потребности в энергии. Величина потребляемой электрической энергии колеблется от 90 до 150 кВт*ч/т.

Система энергоменеджмента. Внедрение системы энергоменеджмента и выполнение требований, установленных в ее рамках и включающих последовательное сокращение потребления энергии и повышение энергоэффективности предприятий [14, 15], а также поддержание этих параметров на высоком уровне, отнесено к НДТ [8, 9].

Основные технические решения, интегрированные в процесс производства (технологический процесс). В число таких решений входят:

• · достижение ровного и стабильного процесса обжига в печи в соответствии с установленными параметрами, что является полезным с точки зрения минимизации всех выбросов из печи, а также потребления энергии;
• · осуществление тщательного отбора и контроля всех веществ, поступающих в печь, чтобы предотвратить образование выбросов и/или снизить их количество;
• · выполнение на постоянной основе мониторинга и измерений параметров процесса и выбросов.

Выбор технологического процесса. Для новых и полностью реконструируемых заводов НДТ считается применение автоматизированных сушилок и замена устаревших туннельных печей новыми, большей ширины и длины.

Сокращение энергопотребления. НДТ считается сокращение потребления всех видов энергии путем применения объединенных технических решений, перечисленных ниже:

• а) модернизация печей и сушилок, в том числе:
  • · автоматический контроль температуры и влажности в сушилке;
  • · установка в зонах сушилок с независимым теплопереносом лопастных вентиляторов для создания требуемого температурного поля;
  • · оптимизация (минимизация) зазора между сушилкой и печью и, где возможно, досушивание в зоне предварительного прогрева печи;
  • · интерактивное компьютерное управление режимом обжига;
  • · более тщательная герметизация (заливка металлом, герметизация песком или водой) туннельных печей и печей непрерывного действия;
  • · улучшенная теплоизоляция (за счет применения теплоизолирующей футеровки или минерального волокна);
  • · модернизация футеровки печей и печных вагонеток для сокращения продолжительности их охлаждения и снижения связанных с этим потерь тепла (так называемых «выходных теплопотерь»);
  • · использование высокоскоростных горелок для повышения полноты сгорания и теплопереноса;
• б) рекуперация избытка тепла из печей, особенно из зоны охлаждения. В частности, избыток тепла из зоны охлаждения печи (горячий воздух) или из теплообменника может использоваться для сушки сырьевых материалов.
• в) снижение потребления тепловой энергии за счет выработки дополнительного количества энергии или тепла путем объединения заводов с теплоэлектростанциями или теплоцентралями, по возможности, на базе полезной потребности тепла, в пределах схем регулирования энергии, экономически целесообразных;
• г) использование топлива с высокой теплотворной способностью и малымсодержанием вредных примесей;
• д) оптимизация формы заготовок.

Кроме того, к НДТ производства керамических изделий относится минимизация потребления электроэнергии путем применения отдельно или совместно следующих технических решений:

• а) использование системы управления электрическими мощностями;
• б) использование помольного и другого оборудования с высокой энергетической эффективностью.

В соответствии с рекомендательными документами [5−7] к НДТ повышения экологической результативности для производства кирпича отнесены следующие подходы:

Системы экологического менеджмента. Внедрение СЭМ и выполнение требований, которые охватывают, в соответствии с местными особенностями, подходы к выбору сырья и учету требований стандартов качества окружающей среды, относятся к НДТ повышения экологической результативности. Основные технологические и технические решения, направленные на предотвращение и контроль загрязнения.

Неорганизованные выбросы пыли. Минимизация/предотвращение неорганизованных выбросов пыли путем применения отдельно или совместно технических решений по операциям, связанным с неорганизованными выбросами пыли, и технических решений при навальном складировании материалов.

Организованные выбросы пыли. Минимизация выбросов пыли из сосредоточенных источников путем применения совокупности следующих технологических решений:

• · использование рукавных фильтров в технологических операциях, сопровождаемых большим пылеобразованием;
• · периодическая очистка сушилок, предотвращение накопления в них пыли и проведение соответствующего обслуживания;
• · снижение выбросов пыли (взвешенных частиц) с дымовыми газами при обжиге путем использования малозольного топлива (природного, сжиженного и сжатого газа, легкого мазута) и снижения образования пыли при садке заготовок в печь.

Неорганические газообразные соединения (NOX, SOX, HCl, HF). При рассмотрении выбросов неорганических газообразных соединений (NOX, SOX, HCl, HF) НДТ считаются поддержание их выбросов в отходящих печных газах на низком уровне или снижение их выбросов путем применения отдельно или совместно технических решений, включающих:

• · уменьшение подачи источника загрязняющих веществ с сырьем и топливом;
• · оптимизацию режима обжига;
• · применение установок мокрой очистки отходящих газов (скрубберы, фильтры);
• · технологии селективного каталитического восстановления оксидов азота;
• · создание участка сорбции для очистки от оксидов серы (SOX), HCl и HF с применением кальцийсодержащих добавок.

НДТ считается поддержание выбросов HCl ниже 30 мг/м³ и выбросов HF ниже 10 мг/м3 как среднесуточной величины или средней величины за период отбора проб (точечные измерения через каждые 30 мин) путем применения, индивидуально или в сочетании, технологий, перечисленных ниже:

• а) использование набивных адсорберов горизонтального типа;
• б) организация сухой очистки дымовых газов при помощи фильтра (рукавного или электрофильтра).

Выбросы оксидов углерода (COX) и летучих органических соединений (ЛОС). НДТ считается поддержание выбросов оксидов углерода и ЛОС с отходящими газами на низком уровне путем предотвращения питания печи сырьевыми материалами, которые содержат большое количество ЛОС, и организации внутрипечного дожигания этих соединений.

Уровни выбросов газообразных соединений, которые могут быть достигнуты при применении указанных НДТ, приведены в Приложении А.

Производственные потери/отходы. Вторичное использование накопленных пылеобразных веществ или использование этой пыли в других производимых продуктах, по возможности.

Шум. НДТ считается снижение/минимизация шума при производстве кирпича путем применения комплекса технических решений, которые перечислены ниже:

• а) укрытие шумных производств/агрегатов;
• б) виброизоляция производств/агрегатов;
• в) использование внутренней и внешней изоляции на основе звукоизолирующих материалов;
• г) звукоизоляция зданий для укрытия любых шумопроизводящих операций, включая оборудование для переработки материалов;
• д) установка звукозащитных стен, например возведение зданий или природных барьеров, таких, как зеленые насаждения, между защищаемой зоной и зоной, выделяющей шум;
• е) применение глушителей для выбрасываемых потоков газов;
• ж) звукоизоляция каналов и вентиляторов, находящихся в звукоизолированных зданиях.

При применении в Российской Федерации информацию справочных документов по НДТ производства керамических изделий и рекомендаций по их внедрению на производствах [5−7] следует тщательно анализировать и использовать с учетом местных экономических и экологических условий и требований действующего законодательства Российской Федерации.