Утилизация многокомпонентных гальванических шламов
|
Введение 5
1. Литературный обзор 7
1.1. Отходы производства: классификация и классы опасности 7
1.1.1. Федеральный классификационный каталог отходов 9
1.1.2 ФККО 10
1.2 Сточные воды машиностроительных производств 11
1.3 Гальванические сточные воды и гальваношламы 12
1.4 Методы очистки гальванических сточных вод 13
1.4.1 Механическая очистка сточных вод 13
1.4.2 Биохимическая очистка сточных вод 17
1.5 Методы обработки гальванических шламов 20
1.5.1 Обезвоживание 20
1.5.2. Стабилизация 22
1.5.3. Утилизация гальваношламов 24
1.5.4 Ликвидация гальваношламов 26
1.5.5 Результаты патентного поиска по переработке гальванических
шламов 27
1.6. Сведения о хозяйственной деятельности Завода двигателей ПАО «КАМАЗ» 33
1.6.1. Образование многокомпонентных гальванических шламов 36
2. Методы и аппаратура 41
2.1 Потенциометрия 42
2.1.1 Принцип метода 43
2.1.2 Анион 4111 43
2.2 Кондуктометрия 44
2.2.1 Принцип метода 45
2.2.2 Кондуктометр АНИОН-7025 46
2.3 ИК-спектроскопия 47
2.3.1 Принцип метода 49
2.3.2 КН-3 концентратомер 52
2.4 Метод определения фракционного состава 54
2.5 Определение токсичности веществ по смертности тест-объектов 55
2.5.1 Принцип методики 55
2.6. ИК-спектроскопическое определение нефтепродуктов анализатором-
КОНЦЕНТРАТОМЕРОМ КН-3 59
2.6.1 Принцип метода 59
2.6.2 Концентратомер КН-3 61
2.7 Определение массовой доли влаги в твердых и жидких отходах гравиметрическим методом 63
3. Результаты и их обсуждение 64
3.1 Определение фракционного состава 64
3.2 Определение pH, УЭП и минерализации водной вытяжки 65
3.2.1 Определение pH 65
3.2.2 УЭП и Минерализация 65
3.3 Определение токсичности водной вытяжки из гальванического шлама по смертности тест-объектов 67
3.4 Определение содержания нефтепродуктов 67
3.5 Содержание влаги 68
3.6 Анионы и катионы 69
3.6. Снижение класса опасности гальванического шлама 69
4. Охрана труда и техника безопасности 72
4.1. Общие требования безопасности работы в лаборатории 72
4.2. Требования безопасности перед началом работы 75
4.3. Требования безопасности во время работы 76
4.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях 77
4.5. Требования безопасности по окончании работы 80
4.6. Правила пожарной безопасности в лаборатории 80
4.7. Правила электробезопасности в лаборатории 82
Заключение 84
Источники литературы 84
1. Литературный обзор 7
1.1. Отходы производства: классификация и классы опасности 7
1.1.1. Федеральный классификационный каталог отходов 9
1.1.2 ФККО 10
1.2 Сточные воды машиностроительных производств 11
1.3 Гальванические сточные воды и гальваношламы 12
1.4 Методы очистки гальванических сточных вод 13
1.4.1 Механическая очистка сточных вод 13
1.4.2 Биохимическая очистка сточных вод 17
1.5 Методы обработки гальванических шламов 20
1.5.1 Обезвоживание 20
1.5.2. Стабилизация 22
1.5.3. Утилизация гальваношламов 24
1.5.4 Ликвидация гальваношламов 26
1.5.5 Результаты патентного поиска по переработке гальванических
шламов 27
1.6. Сведения о хозяйственной деятельности Завода двигателей ПАО «КАМАЗ» 33
1.6.1. Образование многокомпонентных гальванических шламов 36
2. Методы и аппаратура 41
2.1 Потенциометрия 42
2.1.1 Принцип метода 43
2.1.2 Анион 4111 43
2.2 Кондуктометрия 44
2.2.1 Принцип метода 45
2.2.2 Кондуктометр АНИОН-7025 46
2.3 ИК-спектроскопия 47
2.3.1 Принцип метода 49
2.3.2 КН-3 концентратомер 52
2.4 Метод определения фракционного состава 54
2.5 Определение токсичности веществ по смертности тест-объектов 55
2.5.1 Принцип методики 55
2.6. ИК-спектроскопическое определение нефтепродуктов анализатором-
КОНЦЕНТРАТОМЕРОМ КН-3 59
2.6.1 Принцип метода 59
2.6.2 Концентратомер КН-3 61
2.7 Определение массовой доли влаги в твердых и жидких отходах гравиметрическим методом 63
3. Результаты и их обсуждение 64
3.1 Определение фракционного состава 64
3.2 Определение pH, УЭП и минерализации водной вытяжки 65
3.2.1 Определение pH 65
3.2.2 УЭП и Минерализация 65
3.3 Определение токсичности водной вытяжки из гальванического шлама по смертности тест-объектов 67
3.4 Определение содержания нефтепродуктов 67
3.5 Содержание влаги 68
3.6 Анионы и катионы 69
3.6. Снижение класса опасности гальванического шлама 69
4. Охрана труда и техника безопасности 72
4.1. Общие требования безопасности работы в лаборатории 72
4.2. Требования безопасности перед началом работы 75
4.3. Требования безопасности во время работы 76
4.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях 77
4.5. Требования безопасности по окончании работы 80
4.6. Правила пожарной безопасности в лаборатории 80
4.7. Правила электробезопасности в лаборатории 82
Заключение 84
Источники литературы 84
Проблемы техногенного загрязнения окружающей природной среды с каждым годом все более обостряются и начинают приобретать глобальный масштаб. Главной задачей по-прежнему, остается внедрение малоотходных экологически безопасных технологий, а также разработка процессов утилизации промышленных отходов, снижающих антропогенную нагрузку на биосферу и обеспечивающих рациональное использование природных ресурсов. 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.
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 [1].
На юбилейной Сессии Генеральной Ассамблеи ООН (1997г.) отмечено, что утилизация гальванических шламов относится к числу проблем, по своей значимости располагающейся непосредственно за утилизацией радиоактивных отходов. Проблема утилизации гальванических шламов является межотраслевой, поскольку гальванические цехи и участки имеются на большинстве крупных предприятий, но наиболее она выражена в машиностроении, где широко используется набор гальванических операций (электрохимическое травление, хромирование, никелирование, цинкование, меднение и др.). Данный вид отходов является крупнотоннажным.
Актуальность выбранной темы в том, что соединения тяжёлых металлов, выносимые сточными водами гальванопроизводства, весьма вредно влияют на экосистему. Токсикологическое действие тяжёлых металлов - сердечно-сосудистые расстройства, рак, наследственные болезни, паралич, эпилепсия.
Одновременно решение проблемы утилизации гальванических шламов связано с социальным и экономическим эффектами: отсутствие необходимости затрат на строительство полигонов - могильников, опасных в экологическом отношении и экономия природных ресурсов за счет применения отходов в востребованный вторичный продукт.
Цель данной выпускной квалификационной (дипломной) работы заключается в поиске и предложении способа утилизации многокомпонентного гальванического шлама.
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследование состава гальванического шлама.
2. Определение фракционного состава и содержания влаги, определение рН, УЭП и минерализации водной вытяжки.
3. Определение катионов и анионов в водной вытяжке гальванического шлама.
4. Определение токсичности и содержания нефтепродуктов в гальваническом шламе.
5. Ознакомление с технологической схемой образования гальванического шлама.
6. Рассмотрение возможных способов снижения класса опасности гальванического шлама.
7. Поиск путей возможного применения или утилизации гальванического шлама.
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 [1].
На юбилейной Сессии Генеральной Ассамблеи ООН (1997г.) отмечено, что утилизация гальванических шламов относится к числу проблем, по своей значимости располагающейся непосредственно за утилизацией радиоактивных отходов. Проблема утилизации гальванических шламов является межотраслевой, поскольку гальванические цехи и участки имеются на большинстве крупных предприятий, но наиболее она выражена в машиностроении, где широко используется набор гальванических операций (электрохимическое травление, хромирование, никелирование, цинкование, меднение и др.). Данный вид отходов является крупнотоннажным.
Актуальность выбранной темы в том, что соединения тяжёлых металлов, выносимые сточными водами гальванопроизводства, весьма вредно влияют на экосистему. Токсикологическое действие тяжёлых металлов - сердечно-сосудистые расстройства, рак, наследственные болезни, паралич, эпилепсия.
Одновременно решение проблемы утилизации гальванических шламов связано с социальным и экономическим эффектами: отсутствие необходимости затрат на строительство полигонов - могильников, опасных в экологическом отношении и экономия природных ресурсов за счет применения отходов в востребованный вторичный продукт.
Цель данной выпускной квалификационной (дипломной) работы заключается в поиске и предложении способа утилизации многокомпонентного гальванического шлама.
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследование состава гальванического шлама.
2. Определение фракционного состава и содержания влаги, определение рН, УЭП и минерализации водной вытяжки.
3. Определение катионов и анионов в водной вытяжке гальванического шлама.
4. Определение токсичности и содержания нефтепродуктов в гальваническом шламе.
5. Ознакомление с технологической схемой образования гальванического шлама.
6. Рассмотрение возможных способов снижения класса опасности гальванического шлама.
7. Поиск путей возможного применения или утилизации гальванического шлама.
В ходе выпускной квалификационной работы были изучены методы переработки, утилизации гальванического шлама с Завода Двигателей ПАО «КАМАЗ».
1. Проведены опыты для определения фракционного состава, pH, УЭП и минерализации NaCl, нефтепродуктов, влажности, токсичности, анионов и катионов многокомпонентного гальванического шлама.
2. Изучен технологический процесс образования гальванического шлама.
3. Водородный показатель водной вытяжки многокомпонентного гальванического шлама равняется pH=12,3 и относиться к щелочной группе растворов. Удельная электропроводность составляет 106 мкСм/см, что означает низкое содержание электролитов в отходе.
4. Определили, что минерализация по №С1имеет значение 50,2 г/дм3 водная вытяжка относится к рассольной категории вод. Содержание нефтепродуктов в гальваническом шламе составляет 1140 мг/кг.
5. По определению токсичности гальванический шлам имеет 2 класс опасности. Для снижения до 5 класса опасности, предлагается использовать метод ферритизации (химическая стабилизация).
6. Предлагается метод утилизации многокомпонентного гальванического шлама для применения при изготовлении керамзита.
1. Проведены опыты для определения фракционного состава, pH, УЭП и минерализации NaCl, нефтепродуктов, влажности, токсичности, анионов и катионов многокомпонентного гальванического шлама.
2. Изучен технологический процесс образования гальванического шлама.
3. Водородный показатель водной вытяжки многокомпонентного гальванического шлама равняется pH=12,3 и относиться к щелочной группе растворов. Удельная электропроводность составляет 106 мкСм/см, что означает низкое содержание электролитов в отходе.
4. Определили, что минерализация по №С1имеет значение 50,2 г/дм3 водная вытяжка относится к рассольной категории вод. Содержание нефтепродуктов в гальваническом шламе составляет 1140 мг/кг.
5. По определению токсичности гальванический шлам имеет 2 класс опасности. Для снижения до 5 класса опасности, предлагается использовать метод ферритизации (химическая стабилизация).
6. Предлагается метод утилизации многокомпонентного гальванического шлама для применения при изготовлении керамзита.
Подобные работы
- Утилизация многокомпонентного гальванического шлама
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019 - Переработка гальванического шлама машиностроительного производства
Магистерская диссертация, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4870 р. Год сдачи: 2018 - Эмиссия опасных ингредиентов осадков нейтрализации
гальванических производств
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019 - Получение и применение магнитных сорбентов для очистки водных растворов от тяжелых металлов
Бакалаврская работа, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4255 р. Год сдачи: 2018 - ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ШЛАМОВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Магистерская диссертация, металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2018 - Сорбенты из углеродсодержащих отходов для очистки сточных вод от тяжелых металлов
Бакалаврская работа, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4255 р. Год сдачи: 2017 - Сорбционные свойства карбонизатов углеродосодержащих отходов
Бакалаврская работа, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2018 - Сорбционная обработка сточных вод стекловолоконного производства
Магистерская диссертация, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4960 р. Год сдачи: 2017 - Сорбенты из продуктов пиролизной переработки углеродсодержащих отходов
Магистерская диссертация, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4835 р. Год сдачи: 2017