Введение 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Направления производства ПАО «КАМАЗ». 8
1.2. Направления деятельности ООО «ПЭК» 10
1.3. Шламы ПАО «КАМАЗ», принимаемые ООО «ПЭК» 13
1.4. Методы утилизации гальванических шламов 17
1.5 Варианты использования переработанных гальваношламов 21
Выводы по главе 1 25
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 26
2.1. Определение фракционного состава гальваношлама 26
2.2. Определение рН методом потенциометрии 27
2.3. Определение УЭП и минерализации методом кондуктометрии 31
2.4. Определение токсичности водной вытяжки шлама 35
2.5. Определение содержания нефтепродуктов ИК-спектроскопическим
методом 39
2.6. Проведение процесса ферритизации 42
2.7. Определение содержания ТМ в вытяжке ГШ 43
2.8. Применение программных продуктов 46
Выводы по главе 2 47
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 48
3.1 Фракционный состав гальваношлама 48
3.2. Удельная электропроводность, минерализация, рН и содержание
нефтепродуктов в водной вытяжке ГШ 48
3.3. Содержание ТМ в водной вытяжке ГШ до и после процесса
ферритизации 50
3.4. Принципиальная схема производственной линии ферритизации
гальваношлама 52
Выводы по главе 3 59
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 61
4.1. Объемы производства 61
4.2. Основные средства 63
4.3. Кредиты и лизинги 66
4.4. Эксплуатационные затраты 67
4.5. Трудовые затраты 69
4.6. Затраты на сырье и материалы 71
4.7. Бизнес-план участка переработки гальваношлама 72
Выводы по главе 4 75
Общие выводы и результаты работы 76
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 77
Перечень условных сокращений 82
Крупнейшим образователем промышленных отходов на территории г. Набережные Челны является ПАО «КАМАЗ». В процессе работы были изучены такие отходы ПАО «КАМАЗ» как механический шлам, гальванический шлам и железная окалина. Наиболее сложным для переработки и опасным для окружающей среды является гальванический шлам. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами во многих случаях связывают именно с гальванохимическими производствами.
Гальванические шламы, образующиеся при очистке сточных вод гальванических производств, являются промышленными отходами 2-3 классов опасности и основными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду в связи с отсутствием в большинстве регионов полигонов для захоронения, соответствующих СНиП 2.01.28-85.
В гальванохимии широко применяют соединения тяжелых металлов (кадмий, свинец, хром, никель, медь, цинк) и много других токсичных химических соединений - неорганических кислот и щелочей, поверхностно - активных веществ и т. д.
Гальванические шламы представляют собой суспензию или пасту гидроксидов различных тяжелых металлов (никеля, хрома, цинка, меди, железа и др.), которые оказывают вредное воздействие на организм человека и окружающую среду и являются мощными стимуляторами и возбудителями раковых и сердечно- сосудистых заболеваний, имеют тенденцию к накапливанию в пищевых цепочках, что усиливает их опасность для человека, поскольку загрязнение происходит по всей биосфере
Сокращение поступления токсичных компонентов гальванических отходов в окружающую среду и снижение объемов размещения таких отходов является важнейшей природоохранной задачей
Актуальность работы обусловлена высокой опасностью для окружающей среды шламов гальванического производства. Проблема отходов не решается только созданием малоотходных технологий, так как кроме технологических, она имеет экономические, социальные и организационные аспекты, которые должны рассматриваться в комплексе.
На ПАО «КАМАЗ» ежегодный объем гальванического шлама, подлежащего передаче в ООО «ПЭК» для утилизации составляет более 1,5 тыс.т. Поэтому существует необходимость разработки экономически и экологически приемлемой технологии утилизации гальванических шламов, снижения экологического риска.
Объектом исследования является гальванический шлам, образующийся на Заводе Двигателей ПАО «КАМАЗ».
Предметом исследования является технико-экономическое обоснование переработки гальванических шламов на производственной площадке ООО «ПЭК».
Цель работы заключается в технико-экономическом обосновании целесообразности переработки отходов ПАО «КАМАЗ», а именно гальваношламов как наиболее опасных, а также в разработке технической схемы участка переработки.
Задачи
1) определение рН, УЭП и минерализации водной вытяжки шлама, со-держания нефтепродуктов;
2) определение содержания ионов тяжелых металлов в вытяжке шлама;
3) определение практически осуществимого и экономически целесообразного способа переработки гальваношлама;
4) определение содержания тяжелых металлов в водной вытяжке шла¬ма после переработки;
5) определение необходимых технических мощностей;
6) подготовка схемы производственного участка переработки гальваношлама;
7) подготовка бизнес-плана работы участка переработки шлама.
В работе применены современные методы химического анализа: потенциометрия, кондуктометрия, ИК-спектроскопия, атомно-эмиссионная спектроскопия.
1. Изучен техпроцесс образования гальванического шлама на Заводе двигателей ПАО «КАМАЗ».
2. Получены образцы гальваношлама с производства, которые использованы для проведения лабораторной ферритизации и образования водной вытяжки из неферритизированного и ферритизированного шламов.
3. Получены данные об общих показателях водной вытяжки шлама (рН, УЭП, минерализация).
4. Получены данные по содержанию тяжелых металлов вытяжках ферритизированного и неферритизированного шламов.
5. Определен наиболее экономически целесообразный и осуществимый на практике метод переработки шлама - метод ферритизации;
6. Проведена ферритизация шлама в лабораторных условиях.
7. Установлено резкое снижение класса опасности шлама.
8. Составлена схема производственного участка по переработке гальванического шлама на территории ООО «ПЭК».
9. Составлен бизнес-план по организации производства на территории ООО «ПЭК» по переработке гальванического шлама, образующегося на ПАО «КАМАЗ».
Реализация проекта приведет к:
- снижению негативного воздействия на окружающую среду;
- снижению затрат отходообразователей в условиях ужесточения требований законодательства в области экологии;
- получению готового продукта (строительного материала);
- предотвращению экологического ущерба в размере 5 502 480,86 руб/год.
