Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду

                                    ПХДФ (II) 

Здесь n = 2…4. Причём  фуранами  мы  называем  дибензофураны,  хотя  это не

совсем корректно. Диоксины и фураны  могут иметь в своём составе чётное

(обычно 4,  6 и  8) или нечётное (как правило, 5 или  7) число  атомов  хлора.

Для обозначения  положения атомов хлора  в  бензольных  кольцах диоксинов  и

фуранов используют цифры в соответствии с правилами  «Женевской  номенклатуры

органических соединений». Нас интересуют  следующие  изомеры  хлорзамещённых

соединений:

ТХДД (III) – тетрахлор дибензодиоксин, ПХДФ (IV) – пентахлор  дибензофуран,

ГкХДД (V) – гексахлор дибензодиоксин, ГпХДФ (VI) – гептахлор дибензофуран  и

ОХДФ (VII) – октахлор дибензофуран.

Необходимо заметить, что предельно допустимая концентрация  (ПДК)  диоксинов

и фуранов для  взрослого человека составляет 320 триллионных  частей грамма  в

день и что  такая ежедневная доза  приводит  к  риску  возникновения  рака  и

других онкологических заболеваний. Если  сопоставить  два  вида  смертельных

доз диоксинов и фуранов: минимальную летальную дозу  MLD  (характеризующую

общую токсичность) и  половину  полной  летальной  дозы  LD50  (при  которой

погибнет 50  %  исследуемых  живых  организмов).  Оказалось,  что  по  общей

токсичности (MLD, моль/кг) диоксины и фураны  (3.1*10-9)  превосходят самые

сильные химические яды: кураре (7.2*10-7),  стрихнин  (1.5*10-6),  цианистый

натрий  (3.1*10-4)  и  боевое  отравляющее  вещество   диизопропилфторфосфат

(1.6*10-5). Что касается  значений LD50  (мг/кг),  то  они   для  диоксинов  и

фуранов изменяются следующим образом: 0.5 (куры), 0.3 (собаки),  0.1  (кошки

и мыши), 0.05 (крысы) и 0.001 (морские свинки). 
 

                Допустимая суточная доза диоксинов и фуранов.

 В США эта  доза равна 0.006 пкг на килограмм веса  человека,  тогда как в

России она существенно  выше – 10 пкг/кг. Норма загрязнения питьевой  воды  в

нашей стране – 20 пкг/л, а ПДК для атмосферы – 0.5 пкг/м3.  Поэтому человек

весом в 60 кг при  условии, что он потребляет три литра  воды  в  день,  может

получить с водой  лишь 10 % диоксинов и фуранов от  суточной  нормы.  В тоже

время  расчёты  показывают,  что  при  потреблении  даже  нежирной  рыбы  (с

количеством жира до 5 %), в которой количество  диоксинов  и фуранов может

быть около 50 пкг/г жира, 500 граммов рыбы даст уже 1250  пкг  токсикантов,

что в 2 раза превышает  допустимую суточную дозу, а если речь идёт о  рыбе  с

количеством  жира  50  %,  которая  легко биоаккумулирует  хлорорганические

экотоксиканты, в этом случае имеют место существенно более высокие уровни

накопления  диоксинов  и фуранов,   а,   следовательно,   более   серьёзные

экотоксилогические эффекты.

Кроме  химического  загрязнения  водоёмов  происходит  тепловое  загрязнение

воды.  Это  происходит  вследствие  использования  больших  объёмов  воды  в

течение  технологического   процесса,   а   также   использования   воды   в

теплообменниках и конденсаторах для охлаждения,  после чего  нагретая  вода

попадает со стоком предприятия в гидросферу. 

        Сбросы в водоёмы и почву  в сульфат-целлюлозном производстве.

                                                                  Таблица 5.

|Ингредиент                        |Источник сбросов                   |

|Взвешенные вещества.              |Сульфат-целлюлозное производство   |

|                                  |(нерастворимые частицы).           |

|Сульфаты (К2SO4, KHSO4,           |Сульфат-целлюлозное производство.  |

|диорганилсульфаты и               |                                   |

|органилсульфаты).                 |                                   |

|Хлориды (KCl, NaCl) и хлораты     |Отбельный цех.                     |

|(KClO3, NaClO3).                  |                                   |

|Нефтепродукты.                    |ИРП (мазут).                       |

|Фенолы.                           |Лигнин (Сульфат-целлюлозное        |

|                                  |производство).                     |

|Органические соединения (жирные   |Производство побочных продуктов,   |

|кислоты, сульфатное мыло,         |варочно-промывной цех, РП.         |

|ароматические соединения, клейкие |                                   |

|вещества и др.).                  |                                   |

|Диоксины и фураны.                | (фенолы + хлорные реагенты).      |

|                                  |Сульфат-целлюлозное производство,  |

|                                  |отбельный цех.                     |

|Металлы (Mg, Zn).                 |Сульфат-целлюлозное производство.  |

|Тёплая вода.                      |Газоконтактный испаритель,         |

|                                  |варочно-промывной цех, выпарной    |

|                                  |цех, РП СРК, ИРП.                  | 
 
 

                       Природосберегающие технологии. 

Мы  разобрались  с  тем,  какие  вредные  и  опасные  вещества  попадают   в

атмосферу, гидросферу и педосферу  в процессе  работы  целлюлозно-бумажного

комбината. Теперь необходимо  разобраться,  что  необходимо  сделать,  чтобы

уменьшить влияние  на  окружающую  среду  вредного  производства.  Для  этого

существуют два  пути. Первый – совершенствование  очистительных  установок  по

очистке выбросов  и  сбросов  от  токсикантов.  Второй  – совершенствование

технологического  процесса  производства,  разработка  экологически   чистых

методов  производства,  методов  по  уменьшению  отходности  предприятия   и

безопасных промышленных установок.

Кроме этого, необходимо затронуть вопросы  переработки  макулатуры,  отходов

бумажных  фабрик  (их  уменьшения  и  переработки)  и   деревообрабатывающих

предприятий, а  также токсичности выпускаемой  продукции. 

                    Очистка выбросов в атмосферу  на ЦБК. 

        Очистка газов от паров летучих  органических соединений (ЛОС).

Общая методология.

Адсорбционные методы: это, прежде всего классические рекуперационные  методы

очистки, основанные на улавливании паров ЛОС активным углем,  с  последующей

десорбцией уловленных веществ  водяным  паром  при  повышенных  температурах

(105 – 120 0С). После  совместной конденсации паров   воды  и  десорбированных

ЛОС, полученный конденсат  органических соединений отделяют в  сепараторе  от

водной фазы. Если десорбируемые органические соединения растворимы  в воде,

то для выделения  органических соединений конденсат  подвергают дистилляции.

Если в очищаемом  газе концентрация ЛОС мала (<1  г/м3),  то  нецелесообразно

проводить  регенерацию  адсорбента  водяным  паром,  а  необходимо  провести

десорбцию горячим (200 – 250  0С) инертным газом (обычно дымовыми газами).

Десорбированные пары ЛОС не  утилизируют,  а сжигают каталитическим  либо

термическим методом.

Адсорбционной   разновидностью   очистки   газов   является    адсорбционно-

каталитический  процесс. В этом случае  в  качестве  адсорбента  используются

оксидные катализаторы, которые в процессе очистки накапливают  пары  ЛОС,  а

при регенерации, за счёт  нагрева  катализатора,  происходит  каталитическое

окисление  уловленных  ЛОС,  на   этом   же   бифункциональном   адсорбенте-

катализаторе.

Окислительные методы:  эта группа методов основана на  полной  окислительной

деструкции молекул  ЛОС до СО2 и Н2О.

- Термические  методы – методы сжигания органических  загрязнителей  воздуха.

   Обычно  используется,  когда  источник  выделения  загрязнённого   воздуха

   располагается  вблизи какого-либо  топочного   устройства.  В  этом  случае

   загрязнённый  воздух используется как дутьевой.

-  Каталитические  методы  –  методы  дожигания   конкретных   органических

   соединений  на известных катализаторах, в  том числе блочных.

- Гомогенные низкотемпературные  окислительные процессы.

   1. Введение  озона в очищаемый газ. При  концентрации озона 10  –20  мг/м3

      очищаемого  газа,  эффективность   очистки  90  –95  %  по  фенолу   и

      формальдегидам.

   2. Очистка   с  помощью  высокочастотного  стримерного  разряда.  В зоне

      действия   разрядов   происходит   эффективная   очистка   от   паров

      органических соединений, таких  как бензол, толуол, фенол, стирол. При

      этом фенол конвертируется в аэрозоль гидрохинона, а стирол в аэрозоль

      полистирола.  Диоксины  и   фураны   переходят   в   конденсированные

      соединения.

- Жидкофазное  окисление.

   1. Процессы, основанные на абсорбции и  последующем окислении паров   ЛОС,

      обычно используют для очистки  отходящих газов с  малой   концентрацией

      веществ с резким неприятным  запахом.

   2. Очистка  водным раствором гипохлорита  натрия. Так сернистые соединения

      улавливаются на 99 %, карболовые кислоты  на 98 %, альдегиды и  кетоны

      на 90 %, а фенолы и спирты на 85 %.

- Биохимические  методы  –  методы,  основанные  на  способности  некоторых

   организмов  поглощать и окислять ЛОС. 

                     Особенности очистки воздуха  на ЦБК.

 Из  приведённого  ранее,  очевидна  необходимость разработки   несложного,

 доступного  и  эффективного  способа   и  аппарата  для  очистки   выбросов  в

 атмосферу от  пыли и серосодержащих соединений, ликвидации избыточной  влаги

 парогазового  потока и теплового загрязнения.  Отличительными  особенностями

 выбросов  сульфатно-целлюлозного  производства  являются   многочисленность

 источников  и многокомпонентность выбрасываемых  газовых смесей. Кроме  того,

 выбросы от  различных источников отличаются  по объёму, качественному составу

 и концентрациям  вредных веществ. Подход  к   очистке  выбросов  в  атмосферу