Автор: Шейх А. А., Чайка Л. В.
Источник: Использование международных стандартов в целях повышения эффективности деятельности предприятий / Материалы межвузовской студенческой конференции. — Донецк, ДонНТУ — 2014.
Шейх А. А., Чайка Л. В. Использование промышленных отходов в качестве вторичного сырья. В статье представлены наиболее эффективные способы уменьшения негативного воздействия породных отвалов на окружающую среду.
Для Донецкой области и, в частности для города Донецка, на сегодняшний день проблема обращения с промышленными отходами является наиболее экологически актуальной. Только в черте города расположено 128 терриконов (25 %), которые занимают почти 2 % территории. Они являются источниками химического и радиационного загрязнения почв, пылегазового загрязнения атмосферы, водных ресурсов и, таким образом, представляют экологическую опасность для животного и растительного мира, а самое главное — для жителей Донецка.
Наиболее эффективным способом уменьшения негативного воздействия породных отвалов на окружающую среду является использование их в& качестве вторичного сырья.
Как показывают литературные данные породные отвалы по своему морфологическому составу на 70–80 % состоят из алюмосиликатов, которые, в свою очередь, могут быть использованы и уже используются в производстве строительных материалов [1,2].
Чем больше перечень направлений утилизации пород угледобывающей промышленности, тем выше шанс параллельного решения двух проблем. С одной стороны, это экологический аспект, связанный со снижением загрязнений всех составляющих ОПС и, как следствие, окружающей среды Донецка, при уменьшении использования природных ресурсов. С другой стороны, это социально-экономический аспект, который позволит увеличить число рабочих мест за счет открытия новых предприятий и снизить себестоимость строительных материалов (стеновые блоки и кирпич, панели для наружной облицовки зданий, различные архитектурные детали и украшения, мозаичные плиты, лестницы и подоконники, черепица для кровли, плитка для пола).
Таким образом, комплексный подход позволил бы переформировать угольную отрасль на малоотходное производство. Кроме этого порода, которая добывается и накоплена в отвалах, может быть эффективно использована во многих других отраслях промышленности, сельском хозяйстве, строительстве.
В связи с этим целесообразно исследовать физико-механические свойства различных составов на основе пород горящих отвалов и отвалов углеобогатительных фабрик, в качестве вторичного сырья, можно выделить следующие варианты утилизации:
Применение современного оборудования и рациональных технологических схем дает возможность получать продукцию высокого качества, вполне конкурентоспособную по своим физико-механическим свойствам с аналогичными видами продукции из природных материалов.
Такой подход к решению эколого-экономических проблем с точки зрения рационального (сбалансированного) природопользования в условиях исчерпаемости природных ресурсов является своевременным [3]. Если учесть, что в экономике охраны окружающей среды традиционно доминирует парадигма максимизации общественного благосостояния, то это позволит согласовать экологические интересы нынешних и будущих поколений людей.
К сожалению, следует отметить, что при интенсивном потреблении природных ресурсов интересы будущих поколений учитываются в меньшей степени, и поэтому результатом может стать факт практического уничтожения запасов невозобновляемых естественных ресурсов будут практически уничтожены. В этом случае появляется, так называемый феномен, их оптимального уничтожения
.
Поэтому существенной предпосылкой для достижения цели неубывающего во времени благосостояния общества является соблюдение требования, согласно которому каждое настоящее поколение должно оставить последующему не уменьшенный запас капитала. При этом имеется в виду не физический запас, а постоянство стоимостного запаса капитала, включающего рукотворный и естественный капитал. Основным условием для этого становятся разработки и широкое внедрение технологий по производству различных видов продукции с заменой компонентов природного происхождения на подобные, содержащиеся в тходах.
Так, в угледобывающей промышленности экономически оправданными являются разработки технологий по производству строительных материалов на основе пород горящих терриконов, поскольку их химический состав соответствует требованиям технологических регламентов соответствующих производств.
В работе представлены результаты использования породной массы с горящего отвала шахты Глубокая
ПАО ш/у Донбасс
для исследования образцов по одному из физико-механических показателей — прочности. Интерес представляет изучение влияния качественного содержания породы при уменьшении массы песка и воды на величину прочности.
Приготовление опытных образцов замеса бетона производилось вручную с перемешиванием в течение 5 минут согласно методике [4]. Вода в замес добавлялась в определенных количества после тщательного перемешивания сухих измельченных составляющих: порода, песок, цемент марки 500.
Образцы формировались из подготовленных составов шихты в виде таблеток с помощью пресс-формы при одинаковом усилии прессования, и далее в течение 24 часов высушивались в естественных условиях лаборатории.
Наряду с измерением величины прочности были определены визуальным путем характеристики каждого образца — описание цвета, наличия выплавок, точечных кратеров, трещин, а также их высота и ширина.
По полученным данным были построены графики зависимости прочности цементно-песчаных смесей с добавлением золы породного отвала в присутствии 10 % и 20 % количества воды.
Анализ результатов показал, что увеличение содержания золы до 20 % (в пересчете на сухую смесь) и при заданном содержании воды (10 % и 20 %) приводит не только к увеличению прочности сжатия почти в 2 раза, но и к более высокому значению исходного давления.
Так, при 10 % содержании воды, исходный образец имел прочность 106 кгс/см2 а при 20 % породы составляет 219 кгс/см2. В присутствии 20 % воды эти значения соответственно составляют 179 и 316 кгс/см2. Таким образом, был получен положительный эффект роста прочности образцов в присутствии золы.
Использование отходов в качестве вторичного сырья является экономически оправданным в современных технологиях менеджмента, поскольку позволяет повысить эффективность деятельности предприятия. Вместе с этим одновременно решаются многие экологические проблемы: уменьшаются объемы накопленной породы, увеличиваются площади для сельскохозяйственных нужд и рекреационных территорий.
А самое главное, положительным результатом внедрения подобных мероприятий в виде государственных программ станет создание условий для улучшения здоровья населения, как наиболее ценного индикатора эколого-сбалансированного природопользования.
1. Ганина, Л. И. Перспективы использования отходов горнообогатительного производства качестве сырья для строительных материалов / Л. И. Ганина. — Апатиты: КНЦ РАН, 2001. — С. 136–138.
2. Рыбьев, И. А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строительных специализированных вузов / И. А. Рыбьев. — М.: Высш шк., 2003. — 701 с.
3. Пахомова, Н. В. Экологический менеджмент: Учебник для вузов / Н.В. Пахомова, А. Эндрес, К. Рихтер. — СПб.: Питер, 2003. — 544 с.
4. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности. — Введ. в действие Постановлением комитета стандартов Совета Министров СССР от 01-01-91. — М.: Издательство стандартов, 1991. — 6 с.