Проблемы твердых отходов шлака и золы в г. Харабали и пути

Проблемы твердых
отходов шлака и
золы в г. Харабали и
пути утилизации этих
отходов.
Проект
МОУ "СОШ №1 г. Харабали"
Агизова Зарина
Цели проекта:
1. Исследовать проблемы накопления шлака и золы в г. Харабали за отопительный
сезон.
2. Определить степень влияния этих отходов на состояние окружающей среды города.
3. Найти пути утилизации шлака и золы.
Актуальность проекта.
За последние годы в России темпы роста токсичных отходов составляют 16% в год.
Сегодня в отвалах и хранилищах на территории нашей страны хранится примерно 80
млрд. тонн твердых отходов (7).
Правительство нашей страны призывает создать
отходоперерабатывающую индустрию, перейти на ресурсосберегающие технологии.
Строительная отрасль в стране стремительно развивается, удовлетворяя все растущие
потребности населения в жилье (программы «Доступное жилье» и «Малоэтажное
строительство»). По прогнозам экспертов ожидается двукратное увеличение потребности
в строительном кирпиче (12). Производители строительных материалов нуждаются в
дешевом сырье – наполнителе. Таким сырьем и является шлак и зола. Специалисты
определили ряд эффективных строительных материалов, в производстве которых
используется шлак и зола:
-Добавка к цементу.
-Компонент строительных бетонов.
-Приготовление специальных бетонов (пенозолобетон, газозолобетон и др.).
-Для дорожного строительства.
-В качестве сырья для химической промышленности.
-Добавка к глине при изготовлении кирпича и черепицы.
-Для изготовления силикатного кирпич, минеральной ваты, керамики, стекла (1 – 7).
Многие страны имеют положительный опыт в использовании шлаков и золы при
производстве строительных материалов. Так, в Китае производимый силикатный кирпич
на 90% состоит из золы. При этом стоимость кирпича – 35 копеек, тогда как в России
кирпич стоит 10-14 рублей. В странах Европы основана Европейская Ассоциация
продуктов сжигания угля. В Канаде, США, Израиле, Японии
созданы подобные
организации, целью которых является создание технологий использования шлаков и золы
способами, совместимыми с окружающей средой. В США золу и шлак используют не
только, как наполнитель при производстве силикатного кирпича, но и как наполнитель в
асфальтовой
смеси,
при
производстве
бетонных
труб.
Существует
множество
современных строительных объектов, построенных с использованием шлака и золы:
2
скоростная дорога Эйзенхауэр в Чикаго, Башня Пикассо в Мадриде, Башня Коммерцбанк
во Франкфурте, дамба Пулорен во Франции, тоннель под Ла-Маншем, взлетно-посадочная
полоса в аэропорту Эйндховен в Голландии и другие (12).
Описание проекта.
Задачи проекта.
В городе Харабали, так же как и в других маленьких провинциальных городах есть свои
особенности. Индивидуальная жилая застройка г. Харабали состоит из 3938 частных
домов. Многие жители частных домов в качестве топлива используют уголь. В процессе
сгорания угля образуются твердые отходы – шлак и зола. Отопительный сезон в городе
достаточно длинный – 5 месяцев. Большинство улиц города не асфальтированы, а
несознательные граждане выбрасывают золу и шлак прямо на дорогу (9, 10, 11). Мы
решили выяснить,
сколько образуется шлака и золы за отопительный период?
Как
утилизируются эти отходы? Какое влияние они оказывают на окружающую среду? Как
можно рационально использовать эти отходы?
Реализация проекта.
1. Мы провели рейд по улицам города и сделали визуальную оценку присутствия
шлака на почве. Было выяснено, что многие улицы загрязнены шлаком, несмотря на то,
что администрацией организован регулярный вывоз твердых бытовых отходов. Те
жители, которые выбрасывают шлак и золу в контейнер, не отделяют их от других
твердых
отходов.
Так
же
поступают
и
жители,
сдающие
свой
мусор
в
специализированный транспорт, собирающий отходы по городу. Так или иначе, но шлак и
зола попадает в окружающую среду и влияет на экологическую обстановку в городе и его
окрестностях.
2. Мы выяснили, какое влияние может оказать шлак и зола на почву? Прежде всего,
мы выяснили водородный показатель зольного раствора, для того, чтобы посмотреть
закисляет ли зола почву. Мы приготовили зольный раствор пяти проб шлака и золы и
измерили водородный показатель с помощью универсальной индикаторной бумаги. Во
всех пробах значение водородного показателя оказалось равным 7. Следовательно, шлак и
зола не являются кислотными загрязнителями почвы. Кроме того с помощью
качественной реакции мы выяснили, что во всех пробах присутствуют ионы калия. Это
3
подтверждает широко известный факт, что зола является ценным минеральным
удобрением. Так же мы выяснили, как зола влияет на скорость роста овощной культуры
Фасоль ярко-красную. Мы взяли четыре
образца почвы. В два образца в качестве
удобрения добавили золу. В каждый из образцов мы высадили проросшие семена фасоли.
В течение трех месяцев наблюдали за ростом растений. Оказалось, что скорость роста
Фасоли ярко-красной выше в тех образцах почвы, в которых содержалась зола. Можно
сделать вывод, что зола благотворно влияет на растения. Однако, в Харабалинском
районе существует неблагоприятная обстановка по пылевому загрязнению. Климат у нас
засушливый. Часто дуют ветра, несущие большое количество пыли и песка. Попадание на
почву легких мелких частиц золы усиливает пылевое загрязнение.
3. Мы провели анкетирование жителей города с целью выяснения общественного
мнения по поводу бесконтрольного накопления шлаковых отходов в окружающей среде.
Было опрошено 360 жителей города, что составляет примерно 2% от численности
горожан. Было задано два вопроса:
-Считаете ли вы, что шлак и зола загрязняют окружающую среду?
- Считаете ли вы, что следует целесообразно использовать эти отходы?
На первый вопрос отрицательно («не считаю») ответили 7 человек, что составляет 2%
опрошенных. На второй вопрос отрицательно («не считаю») ответили 25 человек, что
составляет 7% опрошенных. Данные представлены на диаграмме 1.
да
нет
Рисунок 1Загрязняют ли природу шлак и зола?
4
да
нет
Рисунок 2Следует ли целесообразно использовать шлак и золу?
4. Мы выяснили у главного бухгалтера организации «ЗАС Харабали ОАО Топпром»,
что за год в городе продается в среднем четыре тысячи тонн угля различных марок.
Мы взяли пять различных образцов угля,
и определили выход шлака и золы в %.
Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Выход шлака и золы после сгорания угольных образцов.
№
образца
угля
Масса угольного образца до
сжигания (г)
Масса образовавшихся
отходов шлака и золы (г)
1
2
3
4
5
1320
420
212
920
441
280
201
87
560
220
W
Выход
шлака и
золы %
21,2
47,9
41
60,9
49,9
Среднее значение выхода шлака составило 44,2%. Несложно подсчитать среднее
значение массы шлака, образовавшегося в городе за отопительный сезон
m (т.) = 4000* 44,2% /100% =1768
5
5. Специалистами подсчитано, что если использовать шлак и золу в качестве
вяжущей добавки при производстве кирпича, то из 500 кг шлакозольных отходов можно
получить 1 тысячу штук кирпича. Причем такой кирпич имеет ряд преимуществ: по водои морозостойкости он превосходит обычный кирпич, имеет лучший товарный вид. Его
применение позволит уменьшить толщину наружных стен на 20%, а массу – на 40%. Для
строительства «коробки» одноэтажного дома размером 10 м * 10 м и высотой 3 м
примерно 1000 штук кирпичей размером 200 * 300 * 600 мм (5, 8). Таким образом, можно
построить 3 «коробки» в г. Харабали, утилизируя шлак и золу.
Потребность в строительных материалах в городе высокая, так как средняя
обеспеченность площадью жилья составляет примерно 16 кв. м на человека. За 2010 г в
городе и районе построено жилья общей площадью примерно 8000 кв. м (10, 11).
6. В 2010 г было освоено около 11 млн. рублей на содержание дорог общего
пользования. А ведь золы и шлаки могут быть использованы в асфальтовых и дорожных
цементных бетонах. При таком использовании стоимость строительства и ремонта дорог
может быть снижена на 50% (10, 1, 6).
7. В России накоплен опыт по созданию малых предприятий, использующих золу и
шлак при производстве строительных материалов (1, 5, 6, 12). Этот опыт показывает нам,
что такие предприятия могут действовать очень эффективно, так как на них работают
местные жители и увеличивается процент занятости населения. Руководители этих
предприятий хорошо ориентируются в потребностях внутреннего рынка, могут развивать
партнерские отношения с торговыми организациями и потребителями их продукции.
Результаты проекта.
1. Необходимо изменить отношение к образующимся в отопительный период
шлаку и золе как к твердым отходам.
2. Необходимо использовать шлак и золу в качестве добавок при производстве
строительных материалов.
Сроки и этапы реализации проекта.
2012
г.
Формирование
общественного
мнения
и
привлечение
внимания
всех
заинтересованных лиц. С этой целью необходимо донести через средства массовой
6
информации и через депутатский корпус сущность проблемы утилизации шлака и золы в
г. Харабали.
2013 г. В случае положительной реакции общества,
добиться создания предприятия,
способного утилизировать данные твердые отходы.
Заключение.
Проблема, исследованная нами, давно затронула умы природопользователей во всем
мире. Накоплен большой практический опыт по утилизации шлака и золы.
Однако до сих пор отношение к этому вопросу неоднозначно. Так 9 февраля 2011 г
депутаты Московской городской думы вынесли отрицательный отзыв по вопросу
использования золы и шлака в строительстве, мотивируя свое решение тем, что эти
отходы содержат радиоактивные компоненты, а в стране не существует санитарных норм,
отражающих степень опасности этих отходов. Мы считаем, что уровень радиации таких
отходов не превышает природной нормы. Ведь уголь, продаваемый населению, проходит
экспертную оценку специалистов. Мы думаем, что вред, наносимый накопленными
отходами шлаком и золой, будет намного больше, чем естественная радиация, к примеру,
дорожного покрытия. Новизна нашего проекта заключается в том, что в нашем городе
никто не исследовал проблему накопления этих отходов и не решал вопрос об их
применении. Наши исследования показали необходимость рационально использовать
такие отходы.
7
Список литературы.
1. А.А.Черепанов. Использование золошлаковых отходов ТЭЦ в строительстве.
http://skatr.ru ispolzovani
2. http://bibliofond.ru/vitw.aspx?
3. http://www.rosbalt.ru/moscow/2011/02/09/817718.html
4. http://www.newchemistry.ru Золошлаки: классификация, свойства, направления,
использования.
5. http://www.bibliotekar/ru Стройматериалы из отходов.
6. http://www.advicehouse.ru Строительные материалы из золы и шлаков.
7. http://www.ogk1.com Топливные шлаки и золы.
8. http://www.zthata.com.ua Как рассчитать количество кирпича.
9. А. Попова. «Быль о бытовых отходах и публичном договоре». Газета
«Харабали» №49 17.12.11.
10. http://harabaly.ru Отчет об итогах социально – экономического развития
харабалинского района за 2010 год.
11. http://www.moastrobl.ru/harabali
12. http://www.haiyuan – group.ruПроизводство силикатного кирпича и других
строительных материалов из золы-уноса и шлаков энергосберегающих
компаний.
8