Жаксыбаева Г.С.

КазНТУ  им.К.И.Сатпаева

 

Экологическая оценка отходов фосфорной промышленности

 

В результате производственной деятельности предприятии по выпуску фосфорных удобрении в отвалах фосфорных заводов накопились фосфорные шлаки в объеме с выше 10 млн. тонн.

       Под воздействием перепада температур, атмосферного влияния, влаги и ветра они подвержены постепенному разрушению с образованием мелкодисперсной пыли и выделением токсичных газов в виде НF и РН3. Склонность к водорастворению фторидов и фосфинов содержащихся в отходах способствует заражению подземных и поверхностных вод. В подземных водах г.Тараз содержание фтора составляет 8,2 – 8,4 мг/л, то есть 8 раз превышает ПДК. При содержании в воде 1-2 мг/л у людей и домашних животных развиваются флюороз зубов и костей. Пыльсодержащая соединения фтора и фосфора также вызывает заболевания глаз, дыхательных путей, способствует развитию сердечно-сосудистой недостаточности, заражению почек, печени и желудка.

Фосфорные шлаки представляет собой сложное поликомпонентное вещество основу  которого составляет система CаO - SiO2 - P2O5, а количество примесей Al2O3, MgO, Fe2O3, Na2O зависит от состава исходного сырья и технологического процесса возгонки фосфора. По химическому составу фосфорные шлаки схожи с доменными, но отличается от них низким содержанием Al2O3, MgO, Fe2O3, Na2O и дополнительно содержит оксид фосфора и фтора. По степени радиоактивности данные отходы химической промышленности удовлетворяют требованиям «Норм радиационной безопасности (НРБ-99)» и могут быть использованы в любом виде строительства без ограничений по радиационному фактору (табл.1).

Как показывают данные химического анализа (табл.1) в фосфорном шлаке содержатся вредные элементы как стронций, мышьяк, кадмий, титан и марганец.

 

Таблица 1 - Содержание химических и радиоктивных веществ в фосфорном  шлаке

Наименование

отхода

Содержание, мг/кг

Эффективная удельная активность Аэфф, Бк/кг

Sr

Cd

As

Mn

Ti

Фосфорный шлак

812

412

212

2580

1286

174÷231

 

Удаление токсичных веществ из состава исходного сырья невозможно или очень сложно, а запасы достаточно чистого природного сырья весьма ограничены. В связи, с чем получение экологически безопасных строительных материалов из промышленных отходов является перспективным направлением для расширения сырьевой базы промышленности строительных материалов, развития производства, снижения стоимости продукции строительного назначения, предотвращения образования новых отвалов и уменьшения потребности в оборудовании новых полигонов.

Для выдачи рекомендаций в их использовании необходима комплексная оценка экологической загрязненности фосфорного шлака. Показатель экологической загрязненности определяли по формуле [1]:

                                                                          m

Пэз = (mi  х  Крi) + К х (m g х Кхg )                                           (1)

                                                                                                                   i=1

где mi и mg - массовая доля соответственно радиоктивных и химических загрязняющих  веществ в одной тонне сырья, в долях единицы;

Крi - коэффициент относительной опасности естественных радионуклидов определяемый как: Крi = Аэфф / 370;               

К  - коэффициент учитывающий совместные действия различных химических загрязнителей [2];

Кхg - коэффициент относительной эколого-экономической опасности загряз-няющих веществ, определяемый согласно [2];

Рассчитанная по формуле (1) показатели экологической загрязненности  промышленных отходов приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Показатели экологической загрязненности фосфорного шлака

Наименование отхода

Пэз min

Пэз мax

Пэз ср

Фосфорный шлак

1,02

1,4

1,21

 

        Анализ таблиц показывает, что фосфин (РН3), фтористый водород и тяжелые металы являются одним из основных загрязнителей в фосфорном шлаке.

Отходы фосфорной промышленности оказывают следующие негативные влияния на окружающую среду:

- загрязнение подземных и поверхностных вод. Большую опасность для водных объектов представляют фтористые и фосфорные соединения, сульфаты;

- отрицательное влияние на состояние земельных ресурсов. В настоящее время отходы фосфорной промышленности занимают площадь около 200 га;

- загрязнение атмосферного воздуха. Источником загрязнения являются фтористые и фосфорные соединения, которые распространяются в виде пыли и газов.

Экологические последствия утилизации отходов производства оцениваются в научной литературе, как правило, величиной экономического ущерба причиняемого отходами [3].

Расчет ущерба за нарушение экологических требований санкционированного накопителя отходов промышленности определяется по формулам [4, с.8].

Материалоемким и высокопроизводительным способом утилизации отходов фосфорной промышленности является использование их для получения дорожно-строительных материалов.

Литература

1.  Н.Г.Лукуцова,  В.М.Кожухар.  «Эколого-экономическая  оценка  сырьевой  базы промышленности  строительных  материалов».  Известие  ВУЗов,  строительство, 2004г., №8, с.70-75.

2. Методика определения  предотвращенного экологического  ущерба. М.:  Госкомитет РФ по охране окружающей среды. 1999г.- 71с.

3. Барский Л.А.,  Мейерович Г.С.  Оценка экологического ущерба от  твердых отходов  горно-металлургической   промышленности //Комплексные использования минерального сырья. – Алматы, 1985, № 8. - С.78-82

4. Временные методические указания по расчету экологического ущерба от сверхнормативного и несанкционированного размещения отходов. /РНД 03.4.0.501.96, г. Алматы, 1996. – 23 с.