Аннотация 2
Введение 4
1 Общая характеристика стеклянных отходов и их влияние на окружающую
среду 6
1.1 Влияние стеклобоя как компонента твердых отходов на окружающую
среду 6
1.2 Существующие проблемы вторичной переработки стеклобоя 8
1.3 Анализ технологий получения стеклоровинга 10
2 Выбор технологии переработки стеклянного боя в сырье производства
стеклоровинга 13
2.1 Количество и процентное содержание исходного сырья 13
2.2 Предлагаемая технология получения стеклобоя для производства
стеклоровинга 13
2.3 Патентный поиск по оптимизации оптической сепарации 15
2.4 Расчет материального баланса 18
3 Подбор и расчет оборудования процесса получения стеклобоя заданного
качества 25
3.1 Расходный бункер 25
3.2 Магнитный сепаратор 26
3.3 Подбор дробильного оборудования 30
3.4 Электростатический сепаратор 33
3.5 Сортировщик стеклобоя по цвету частиц 33
4 Экологическая и экономическая оценка ущерба 37
4.1 Оценка экологической техногенной нагрузки, формируемой отходами
стекла 37
4.2 Экономический эффект, достигаемый за счет устранения захоронения
стекла 41
Заключение 43
Список используемой литературы и используемых источников 44
Одним из ценных материалов, направляемых на свалку, является стекло. Стеклобой - неразлагающийся отход, засоряющий почвенный слой земли, подлежащий переработке или соответствующему захоронению (электронные или фторосодержащие стекла). В обзоре технической литературы отмечается, что применение отходов стекла для производства строительных материалов уменьшает потребление природных ресурсов, минимизирует выбросы парниковых газов и устраняет загрязнение окружающей среды отходами.
«Стеклобой представляет собой трудноутилизируемый отход, неподвергающийся воздействию воды, атмосферных явлений (осадков, солнечной радиации, температурных перепадов) и не разрушающийся под воздействиями органических, минеральных и биологически активных организмов. Период распада материала составляет от 500 до 1000 лет. Доля стеклобоя в твердых бытовых отходах крупных городов нашей страны составляет 8-18 %, что составляет 2,4-2,9 млн. тонн» [18]. «Если количество твёрдых бытовых отходов в год в России принять в размере 400-700 кг на человека, то на миллион человек образуется 60-100 тыс. тонн стеклобоя в год» [19].
«Именно строительные материалы представляются наиболее рациональным продуктом утилизации стеклобоя вследствие сопоставимости объемов их производства с объемами образования отходов стекла» [2]. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является применение отходов стекла для производства стеклоровинга. Ожидается, что в течение прогнозируемого периода (2022-2027 гг.) среднегодовой темп роста рынка стеклоровинга составит 5,5%. По оценкам специалистов, в прогнозируемом периоде ожидается стремительный рост использования стеклоровинга при строительстве объектов инфраструктуры. Главным продуктом из стекловолокна в строительстве является стеклопластиковая арматура, которая разработана как замена для металлической арматуры. «При одинаковых характеристиках стоимость стеклопластиковой арматуры ниже стальной примерно на 30%. Материал значительно легче металлического аналога, что снижает затраты на перевозку. Так, 2 тонны стального проката стоят столько же, сколько 160 кг композитного» [3].
Таким образом, использование стеклобоя в качестве компонента при разработке составов строительных материалов является актуальной научно-технической задачей, решение которой позволяет получить значительный экономический и экологический эффект. Учитывая экологическую опасность для окружающей среды неутилизируемых отходов стекла, их вторичное использование с получением экологически безопасных строительных материалов по малоотходной технологии является актуальной задачей.
ООО «ЭкоРесурсПоволжье» - экотехнопарк, принимающий коммунальные отходы (ТКО) для сортировки с г. Тольятти, г. Жигулевск и Ставропольский район - 250 тыс. тонн в год.
Целью представленной работы является снижение негативного воздействия на окружающую среду путем разработки технических решений при подготовке отходов стеклобоя для производства стеклоровинга.
Задачи:
- проанализировать действующие технологии получения стеклянного боя;
- провести патентный поиск технических решений при переработке стекла;
- предложить оптимальную технологию получения стеклянного боя, пригодного для производства стеклоровинга;
- осуществить выбор и расчет основного оборудования предлагаемой схемы.
В представленной работе исследовался вопрос переработки стеклянных отходов в сырье, пригодное для использования в производстве стеклоровинга. Используемая на предприятии технология, включающая в себя ручную сортировку стеклянной тары из ТКО (твердые коммунальные отходы) и бой стекла путем сброса в контейнер, не позволяет получить стекло заданного качества для производства стеклоровинга. В связи с чем была предложена технология, включающая дополнительные стадии дробления, очистки и разделения стеклобоя. Рассчитанный материальный баланс показал, что при входных данных: стекло 835 кг/ч, на выходе получаем 308,29 кг/ч подготовленного для стеклоровинга стеклобоя. В работе были решены следующие задачи:
- рассмотрены вопросы негативного воздействия стеклянных отходов на окружающую среду;
- предложена технология получения стеклобоя заданных параметров, в т.ч. размера, цвета, степени очистки;
- осуществлен патентный поиск по оптимизации технологии, результатом которого стало предложение установки двух оптических сепараторов.
- - рассчитан материальный баланс;
- осуществлен выбор основного оборудования;
- рассчитана производительность установки.
Проведенный расчет предотвращённого экологического ущерба, причиненного отходами стекла и обусловленная порчей почвы при захламлении стекла, составляет 5200 руб/т. Экономический эффект, достигаемый за счет устранения захоронения стекла составил 5,9 млн./год.
Таким образом, предлагаемая технология переработки стекла позволит снизить негативное воздействие отходов на окружающую среду, а также получить сырье заданного качества для производства стеклоровинга.
