Пути решения экологических проблем кожевенного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПУТИ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Ділд?бек Д.С., Узенбеков Ш.Б., Т?легенова З.С.

ТарГУ имени М.Х. Дулати, г.Тараз

Кожевенное производство представляет серьезную угрозу для окружающей природной среды, создавая целый ряд экологических проблем.

К числу основных можно отнести: сброс в городскую канализацию сточных вод с высоким содержанием сульфидов, хлоридов, сульфатов, аммонийного азота, хрома (+3), жира, взвешенных веществ и пр., что приводит к перегрузке городских очистных сооружений, разрушению канализационных сетей, ухудшению кислородного режима в водоеме- водоприемнике очищенных сточных вод; образование большого количества осадка сточных вод с высокой влажностью, что требует значительных затрат предприятия на его вывоз, площадей для размещения осадка на полигоне промышленных отходов.

В связи с ужесточением требований по охране окружающей среды в странах Западной Европы в последние десятилетия наметилась устойчивая тенденция к перемещению выполнения наиболее водо- и реагентоёмких и экологически опасных мокрых процессов производства полуфабриката хромового дубления (промывка, золение, обеззоливание, пикелевание, дублениие) на восток, в том числе и в Казахстане. Это означает увеличение техногенной нагрузки на природную среду в нашей стране и ухудшение ее экологического состояния, так как степень извлечения веществ из растворов не превышает 50 %. Большинство из этих соединений не удаляются физико-химическими методами, широко распространенными для очистки сточных вод на кожевенных заводах, и биологическими методами, применяемыми на очистных сооружениях населенных мест.

Применяемая на кожевенных заводах очистка сточных вод представляет собой уничтожение загрязняющих веществ, что нельзя назвать рациональным, поэтому на кожевенных заводах необходимо внедрять и использовать комплексную систему очистки сточных вод, которая была бы способна не уничтожать эти загрязняющие вещества, но и выделять их, а затем полезно использовать, тем самым предотвращая их попадание в сточные воды.

Сущность комплексного подхода решения экологических проблем кожевенной промышленности можно представить в виде следующих этапов действий:

- обеспечение максимального повторного использования химических реагентов за счет создания локальных водооборотных систем для отдельных технологических операций с минимальным сбросом загрязняющих компонентов в общий поток сточных вод;

- совершенствование очистки сточных вод по отдельным компонентам как путем применения современных физико-химических методов очистки сточных вод, так и путем создания новых эффективных коагулянтов;

- обеспечение более глубокого обезвоживания осадка сточных вод.

На крупных кожевенных заводах применяются оборотные системы только зольного и дубильного растворов, требующие усовершенствования. В промышленных условиях была доказана возможность создавать оборотные системы для других, мокрых, технологических процессов: промывки, золения (осадок зольной жидкости), обеззоливания, дубления.

В результате процесса промывки в сточные воды попадает поваренная соль, вымываемая из законсервированных солевым методом шкур крупного рогатого скота. При этом для одного из последующих процессов - пикелевания - требуется приобретение и использование этого же реагента - поваренной соли. Предлагается проводить очистку отработанных промывных вод методами флотации и коагуляции с последующим использованием очищенных вод для приготовления пикельного раствора с доукреплением до требуемой концентрации либо добавлением технической поваренной соли, либо упариванием.

Приготовление пикельного раствора из очищенного рассола и испытание его в условиях кожевенного завода показало применимость способа в кожевенном производстве [1].

В результате золения (обработка шкур высокой концентрацией сульфида натрия и извести для растворения шерсти) образуется отработанный зольный раствор, который после отстаивания и донасыщения используется повторно, а осадок сбрасывается в канализацию, приводя к резкому увеличению концентрации сульфидов (концентрация Na2S в осадке - 5,0- 8,0 г/л), делая эти воды токсичными.

Предлагается обрабатывать осадок зольной жидкости по следующей технологии: под-кисление раствора минеральной кислотой, отдувка выделяющегося сероводорода воздухом (в системе поддерживается вакуум (0,1-0,6 атм)), поглощение его раствором щелочи и последующим использованием его для процесса золения. Промышленная установка по обезвреживанию осадка отработанной зольной жидкости позволяет снизить для предприятия штраф за сброс сульфидов, вернуть уловленное количество сульфидов для использования в технологическом процессе, снизить затраты на приобретение эквивалентного количества сернистого натрия [2].

Назначение обеззоливания - удаление из шкуры избыточного количества извести и сульфида натрия воздействием на шкуру обеззоливающим раствором, содержащим сульфат аммония в концентрации 35 г/л. При сбросе обеззоливающего раствора в сточные воды общего потока увеличивается концентрация аммонийного азота и сульфатов, превышение ПДК в десятки раз.

Предлагается обрабатывать отработанный обеззоливающий раствор коагулянтом с последующими отстаиванием или флотацией и направлять осветленную жидкость на повторное использование для приготовления рабочего раствора сульфата аммония. Испытания предлагаемой технологии в условиях завода не выявило отклонений от нормативных требований на каждой из выполненных стадий процесса [3].

Совершенствование системы рекуперации отработанного дубильного раствора необходимо как для повышения надежности и эффективности работы фильтровального оборудования, так и по сокращению расхода реагентов [4]. Проведены исследования по безреагентному осаждению хрома из отработанного раствора с помощью электрохимического аппарата.

Рассмотренные оборотные системы позволяют предотвратить сброс наиболее концентрированных технологических растворов на очистные сооружения от основных мокрых процессов, снизить концентрацию ингредиентов технологических растворов в сточных водах общего потока и обеспечить общее снижение расхода химматериалов по заводу.

Тем не менее, несмотря на комплексную рекуперацию технологических растворов, в сточные воды общего потока с промывными водами от всех технологических процессов попадает все еще значительное количество загрязнений, что вызывает необходимость совершенствовать очистку сточных вод общего потока и в первую очередь - для уменьшения концентрации сульфидов в общем потоке сточных вод кожевенных заводов.

Удаление сульфидов, как самого токсичного ингредиента сточных вод кожевенного завода, на кожевенном заводе осуществлялось аэрацией с применением механических плавающих аэраторов в присутствии катализатора - сульфата железа с последующим отстаиванием при применении коагулянта - сернокислого алюминия. При работе аэраторов и оптимальном дозировании реагентов FeO₄ и Al(S0₄)₃ сульфиды в очищенной воде после отстойников, направляемой на городские очистные сооружения, отсутствуют или их концентрации близки или ниже ПДК (1,5 мг/л).

Проводились экспериментальные исследования по удалению сульфидов с помощью метода гальванохимической обработки с использованием смеси железосодержащих компонентов (ферромарганец, стальные шарики, стружка) и кокса. Очистка от сульфидов производилась путем контакта сточной воды с такой смесью на установках различных размеров и конструкций. В результате обработки происходит полное удаление сульфидов за счет связывания их в труднорастворимые соединения и окисление кислородом воздуха. Соотношение - объем загрузки объем сточной воды должно быть предпочтительно в интервале 2-20:1 в зависимости от концентрации сульфидов в воде. Возможными дополнительными операциями после гальванохимической обработки могут быть аэрирование, либо коагулирование с последующим отстаиванием сточной воды [5].

С целью удаления сульфидов был разработан смешанный коагулянт, который наряду с алюминием, содержал и железо для связывания сульфидов в труднорастворимые соединения. Такой коагулянт получали двумя методами: введение ионов железа в раствор сульфата или хлорида алюминия за счет растворения металлического железа (металлизированные окатыши) и путем растворения окислов металлов глин или золы ТЭЦ в серной кислоте. Существующая схема очистки сточных вод на заводе была дополнена узлом получения коагулянта, при этом концентрация сульфидов в очищенной воде не превышала ПДК (1,5 мг/л) [6].

На кожевенных заводах при очистке сточных вод с применением коагулянтов образуется значительное количество обезвоженного осадка - до 75 % к массе перерабатываемого сырья, что требует больших затрат на его вывоз и захоронение, перечисление платы за природопользование при размещение отходов на полигонах промотходов. Обезвоженный осадок имеет высокую влажность - до 85 %, что обусловливает высокую плату за вывоз и размещение его на полигоне. Удаление воды из осадка (сушка осадка) необходимо не только для снижения массы как таковой для снижения затрат на его вывоз и размещение на полигоне, но и для облегчения проведения процесса последующей утилизации его для получения строительных материалов, например, керамзита, когда осадок применяется в качестве вспучивающей добавки.

Изучалась сушка осадка в естественных и искусственных условиях. Продолжительность сушки осадка в естественных условиях в зависимости от температуры воздуха, условий складирования осадка и требуемой конечной влажности достигалась за 25 - 65 суток.

Ускоренная сушка в искусственных условиях была проведена электроосмотическим способом, не требующим для своего осуществления сложных дорогостоящих сооружений, больших производственных площадей и больших энергозатрат [6]. Как показывали расчеты, на удаление единицы объема воды электроосмосом требуется в 4,3 раза меньше расхода энергии, нежели при сушке осадка термическим способом, связанной с изменением агрегатного состояния воды (испарение влаги). Испытание электроосмотической установки с переоборудованием бункера под одним из фильтр-прессов фирмы «Klein» показало возможность снижения влажности осадка по прошествии 18-20 часов непрерывной работы с 85 до 70 %. Подсушенный до влажности 69-70 % осадок применялся в производстве керамзита как вспучивающая добавка, таким способом было выработано около 1700 т керамзита.

Таким образом, реализация комплексного подхода к решению экологических проблем кожевенного производства позволяет улучшить экологическую обстановку, а также способствовать сохранению здоровья населения страны.

экологический кожевенный очистка сточный

Литература

1. Бейсеуов К.Б., Досходжаев Д.Т., Дильдабеков Д.С., Желнов А.Н. Разработки способа дубления кож с многократным использованием отработанных дубильных растворов. Журнал известия ВУЗов. «Технология легкой промышленности» Киев, 1990 №5, с. 102.

2. Будыкина Т.А., Ханин А.Б., Мартынов Ю.П., Яковлев С.В. Опыт работы по очистке отработанного зольной жидкости. // Кожевенно-обувная промышленность. М.: 1995 №1-2, с 21-22.

3. Бейсеуов К.Б., Дильдабеков Д.С., Мубаракшина Л.Г., Искакова М.Д. Разработка методики дубления кож для обуви с сокращением расходов химических материалов. Журнал известия ВУЗов «Технология легкой промышленности» Киев 1990 №4, с36-39.

4. Д. Ділд?бек, З.Т?легенова. Некоторые экологические проблемы кожевенного производства. Материалы за IX международной научно-практической конференции «Ноиновите постежения на европейсната» Наука - 2013 17-25 июнь 2013. 95 с. София

5. Д. Ділд?бек., З. Т?легенова. Был?ары ?ндірісіндегі шайынды суларды? экологиялы? жа?дайлар?а ?сері. Материалы международной научно-практической конференции. Уркимбаевские чтения 2-3 ноября 2012. 252 с.

6. Будыкина Т.А., Яковлев С.В., Ханин А.Б. Коагулянты для очистки сточных вод. Водоснабжения и санитарная техника. М. 2001. №10, с30-33.

Размещено на Allbest.ru