Қалдықтар туралы жалпы түсінік

Кіріспе.

Үшінші мыңжылдықтың басы ғылым мен технологияның геометриялық прогрессияға негізделіп дамудың жолында. Сонымен бірге адам қызметінің ең ірі саласы ретінде өнеркәсіп саласы да қарқынды алға басып келеді.Әрине мұндай түрдегі тенденция бүкіл әлемге жайылып дамушы елдердің көбінде таралған. Қазақстан Республикасы бүкіл әлем бойынша ең қуатты өнеркәсіп- тік әлеуеті бар мемлекеттердің бірі болып табылады. Бұл байлықтың бір бөлігі Кеңес Одағы ыдырауы нәтижесінде қалды. Бұл бөліктің аса көп емес болғанына қарамастан Қазақстанның өнеркәсіптік саласы тұрақты және алға басып дамып келеді. Бұл саланың, яғни өнеркәсіп саласының, мінсіз емес болуына байланысты бұл этаптағы технологиялық үрдістер кесірінен қоршаған ортаға жағымсыз факторлар әсер етеді. Жыл сайын бүкіл әлемде, сонымен қатар біздің елімізде, биосфераға миллиардтаған тонна сұйық, газтәрізді, пас-та тәрізді қатты және т.б. қалдықтар түсуде. Осы қалдықтар әсерінен тірі және өлі табиғатқа орны толмас залал келуде. Жаһандық ауқымда өнеркәсіп саласының қалдықтары әсерінен су айналымы және атмосферадағы газдардың балансы бұзылды. Тірі ағзалардың көптеген түрі қауіпті қалдықтардың әсерінен көптеген тірі ағзаларға генетикалық деңгейде қауіп төніп тұр. Сол себептен кйбір ағзалардың мүлде жойылып кету қаупі тұр. Өнеркөсіп қалдықтарының мөлшері бір адамға шаққанда тұрмыс қалдықтарынан 20 еседен артық келеді. Агрегатты күйіне байланысты топтастыруда сулы ерітінділер мен шламдарға араласқан (органикалық және анорганикалык), бейтарапты, сілтілі және қышқылды сұйық ерітінділер жатса, сусыздарға пайдаланылған шайырлар, мал мен өсімдік майлары, органикалық еріткіштер  жатады. Әр өнеркесіп өндірістері өнім өндіруге ғана назарларын аударып қоймай қор айналымын жүзеге асыратын әдістерге кешсе, қоршаған орта ластанудан қорғалынады. Аз немесе қалдықсыз технологиялық кешендер ұйымдастыру қажеттігі айқын, яғни бір жердің шеңберінен аспайтын қалдықсыз өндірістер емес, калдықсыз өндірістік кешендер туралы сөз көтерілгені орынды. Бұл жағдайда бір өндірістің қалдығы басқа өндіріске шикізат ретінде пайдаланылады.

Жұмыстың мақсаты: қоршаған ортаның өндірістік қатты және сұйық қалдықтармен, соның ішінде мышьяк қосылған қалдықтармен ластану себептерін зерттеп, оларды заманауи әдістермен оларды шешудің тиімді жолдарын және қалдықтырды азайтуда тұрғындардың үлесін арттыру шараларын ұсыну.

 

 

1.1. Қалдықтар туралы  жалпы түсінік.

Қалдықтарды қосымша шикізат ретінде тиімді пайдалану көптеген проблемалардың шешу жолдарын ашуға мүмкіндік туғызады. Қалдықтарды қайтадан қолдану қоршаған ортаны қорғаумен, бастапқы минералдарды, электр энергияны үнемдеумен, еңбек ресурстарын босатумен байланысты көптеген заттар мен материалдар қалдықтарға жатқызыла береді, шын мәнінде оларды әртүрлі қажеттілікке немесе басқа өндірістерге шикізат ретінде қолдануға болады. Кезінде Д.И. Менделеев “Химияда қалдықтар болмайды, тек қана қолданылмаған шикізат болады” деп айтқан. Сонымен қатар, ол озат өнім алуға технологияның басты мақсаты пайдасыздан пайдалы өнім алуға бағытталған болу қажет деп те ескерткен.

Сондықтан, ішінара немесе толығымен қайта өңдеу арқылы қажеттілікке жаратылатын өндіріс пен тұтыну қалдықтарын екінші реттік материалдық ресурс ретінде қарауға болады.

Біздің халық шаруашылығындажыл  сайын шығатын қалдықтардың көлемі 1 млрд. тоннадай болады. Статистикалық  мәліметтерге сүйенсек біздің елде жиналған сұйық өндіріс қалдықтарының  көлемі 10 млрд. тонна шамасында. Табиғи ресурстардың қоры шексіз еместігіне байланысты оларды кешенді түрде пайдалануға ерекше көңіл аударып, атап айтқанда аз  қалдықты немесе қалдықсыз технологияларды жасау және халық шаруашылығының әртүрлі салаларында шикізат базасын қалдықтарды кеңінен пайдалану элементтердің  2-3%  ғана алынып 97-98%  пайдасыз нәрсе ретінде тасталынады.

Қазақстанның тусті жәнс кара металлургия саласындағы көптеген өнеркәсіптерден бөлініп шығатын газдар күкірт қышқылын алуға шикізат ретінде пайдаланылып келеді. Металлургия өнеркәсіптерінің құрамында күкірті бар газдардан алынған қышқылдың өзіндік кұны, сонымсн катар, 1 т өнімге жүмсалған қаржының үлсс салмағы табиғи шикізаттан өндірілген күкірт қышқылына қарағанда 2 еседей төмен.

Қазіргі кезде Қазақстанда 20 миллиард тоннадан астам қалдықтар, соның ішінде 230 миллион тонна радиоактивті қалдықтар бар. Парламентаридің “Қалдықтар” туралы заңында әр адамға жылына 60 тонна қалдықтар түзіледі деп есептелген. [1]

 

 

 

 

 

 

 

1.2.Қалдықтардың  жіктелуі.

Адам баласының кез-келген шаруашылық іс-әрекеті әртүрлі қалдықтармен биосфераны ластайды, бұл халықтың денсаулығы мен өміріне, флора мен фауна түрлерінің қысқарылуына, қоршаған ортадағы тепе-тендікке кауіп-қатер тудырады. Кен үйінділерін, өнеркәсіп тастандыларын, қоқыстарды, дала шөп-шаламдарын тек қоршаған ортаны бұзатын ластағыштар деп санауға болмайды, олар құнды шикізат көздеріне жатады. Қазіргі кезендегі ғылым мен техниканың даму деңгейіне сәйкес әбден жетілдірілген технологияның жоқтығына байланысты оларды өңдеп құнды өнімдер алу әзірше жолға қойылмаған, сондықтан бұларды сақтауға, жоюға, тасуға, көмуге, зиянсыз түрге айналдыруға көптеген қаражат, энергия, уақыт жұмсалып жатыр.

Ерекше назар аударуға және кідіртпей оңдеуге жататын калдықтарға тұрмыстық қалдықтар жатады, себебі осы қалдыктардың мөлшері мен әртүрлі аурулар эпидемиясының арасында тікелей байланыс бар. АҚШ-та тұрмыстық қатты қалдықтардың 41%-і "айрықша қауіпті" болып топтастырылады, ал Венгрияда " 33,5%-і, Францияда — 6%-і, Ресейде — 10%-і, Ұлыбританияда - 3%-і, Италия меи Жапонияда - 0,3%-і. Жылына Москва қаласынан шығатын тұрмыстық қалдықтың мөлщері 16 млн. м3 , Алматыдан — 3 млн. м3 үстінде. Жылына үлкен қалаларда бір адамға шаққанда жалпы 300 кг тұрмыстық қалдық келеді, оның ішінде азық-түлік калдыктарының жылдық мөлшсрі 80-90 кг. 1 т азық-түлік қалдықтарының құнарлығы орта есеппсн 250 кг дәнді жсм-шөптікіне пара-пар келеді. Ресей ғалымдарының мәліметтеріне сүйенсек, осы мөлшерді жем ретінде мал өсіру саласында пайдаланғанда 45 кг-ға дейін шошқа етін алуға болады. Тұрмыстық қалдықтарды пайдаланбай тастайтын болсақ, онда әртүрлі ауруларды қоздыратын ошақтың көзін ашуымен қатар, біраз жер көлемін пайдасыз жерге айналдырамыз.

Екінші реттік энергоресурстарды тиімді пайдаланудың халықшаруашылық маңызы өте зор. Екінші реттік энергоресурстар дегеніміз тікелей тап осы өндірістің өнімдерінің, қалдықтарының, жанама жөне аралык өнімдерінің энергетикалық потенциалдары. Екінші реттік энергоресурстар 3 топқа бөлінеді: 
1)жанғыштар (Н2, СН4, СО, пеш газдары, май, шайыр целлюлоза және  
т.б.); 
2)жылу(бөлінген газдардыкі, өнімдердікі, жанама өнімдердікі,суытылатын судыкі, экзотермиялық реакциялардыкі); 
3) технологиялық аппараттардан шығатын газ бен сұйықтықтардың қысымы.  
       

Екінші реттік энергоресурстар химиялық өндірістің азот күкірт, фосфор, хлор қосылыстарын, соданы шығаратын және мұнай-химия салаларыңда пайдаланылады. Жанғыштар қазандыктарда отын ретінде қолданылады. Бөлінген жылу калдықтарды өндейтін кондырғыларда, жылу айырбастағыштарда кейбір заттарды кыздыруға қолданылады, осы жағдайлармен жылуды тұтыну қажеттілігін төмендетуге болады. Қысым утилизациялык турбиналарда компрессорларды, насостарды, желдеткіштерді жүмыс істетуге қолданылады және электроэнергия алуға пайдаланылады.

Қазіргі уақытта дүние жүзі бойынша жер қойнынан жыл сайын 100 млрд. тоннаға дейін руда, құрылыс материалдары, отын (4 млрд. т мұнай және газ, 2 млрд. т көмір) беткі қабатқа шығарылып отырылады, шамамен 92 млн. т. минералды тыңайтқыштар мен 2 млн. т. улы химикаттар пайдаланылып, олар да жер бетіне таралады. Атмосфераға 200 млн. тоннаның үстінде көміртек оксиді, 53 млн. тоннадай азот оксидтері, 50 млн. т көмірсутектері, 146 млн. т күкірттің диоксиді, 250 млн. т шаң газ тәрізді қалдық ретінде шығарылады. Ал су қоймаларына жыл сайын орта есеппен 32 млрд. м3 тазаланбаған су, әлемдік мұхиттарға - 10 млн. т дейін мұнай тасталынылады. Осы жағдайларға байланысты қоршаған ортада пайда болған қолайсыз өзгерістер қайтымсыз түрге айналып отыр.

Қалдықтар шығаратын негізгі көздерге өнеркөсіп, ауыл-шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы жатады. Өнеркөсіп қалдықтарының мөлшері бір адамға шаққанда тұрмыс қалдықтарынан 20 еседен артық келеді. Агрегатты күйіне байланысты топтастыруда сулы ерітінділер мен шламдарға араласқан (органикалық және анорганикалык), бейтарапты, сілтілі және қышқылды сұйық ерітінділер жатса, сусыздарға пайдаланылған шайырлар, мал мен өсімдік майлары, органикалық еріткіштер  жатады. Әр өнеркесіп өндірістері өнім өндіруге ғана назарларын аударып қоймай қор айналымын жүзеге асыратын әдістерге кешсе, қоршаған орта ластанудан қорғалынады. Аз немесе қалдықсыз технологиялық кешендер ұйымдастыру қажеттігі айқын, яғни бір жердің шеңберінен аспайтын қалдықсыз өндірістер емес, калдықсыз өндірістік кешендер туралы сөз көтерілгені орынды.

Бұл жағдайда бір өндірістің қалдығы басқа өндіріске шикізат ретінде пайдаланылады. Қалдықтар өте көп мөлшерде пайдалы кендерді шығарғанда және байытқанда пайда болады. Қазіргі кезде қолданылатын технологияларға байланысты бастапқы алынған шикізат мөлшерінің 10 пайызы қалдыққа айналып отырады. Осыған байланысты бос жыныстан тұратын таулар пайда болады, көп көлемді сулар ағынға жіберіледі.

Төмендегі 1-ші суреттерде қалдықтардың жалпы және өнеркөсіп қалдықтарының табиғатына қарай жіктелуі берілген.(1-ші сурет). [1]

                    1-ші сурет. Қалдықтардың жалпы жіктелу.

 

Өнеркәсіптік қалдықтар химия-физикалық, токсикалық, әртүрлі биологиялық қасиеттері бар күрделі поликомпонентті заттардың қоспалары болып келеді. Қалдықтардың технологиялық шығу тегіне байланысты, химиялық табиғатына байланысты әртүрлі классификациясы болады. Біздің елімізде қайта өңдеу және көмудің шығындарына ба йланысты қауіпті заттар келесі 4 классқа бөлінеді:

Өте қауіпті. Құрамында сынап және оның қосылысы бар, мышьяк,, калий цианиті, сүрме қосылыстары бар қалдықтарды жатқызады.

Жоғары қауіпті. Құрамында хлорлы мыс, мыс сульфаты, қорғасын қосылыстары бар қалдықтарды жатқызады.

Орташа қауіпті. Құрамында қорғасын оксидтері(PbO, PbO2, Pb3O4), никель хлориды, т.б. қосылыстары бар қалдықтары жатады.

Аз қауіпті. Құрамында магний сульфаты, фосфаттар, мырыштың қосылыстары бар заттар жатқызылады.

Қалдықтардың классификациясы келесі белгілер бойынша айқындалады:

• қалдық түзілу орны (өндіріс саласына байланысты);
• өндіріс циклінің кезеңі;
• қалдық түрі;
• қоршаған ортаға және адамға зиянды әсері;
• қолдану бағыты;
• қолданыс эффектісі;
• залалсыздандыру технологиясының қаншалықты қарастырылып,

Отандық стандарт бойынша «Зиянды заттар классификациясы және ортақ қауіпсіздік талаптары», барлық өндіріс қалдықтары қауіптілігі бойынша 4 классқа жіктеледі: бірінші классқа – аса қауіпті, екінші классқа – жоғары қауіпті, үшінші классқа – орташа қауіпті, ал төртінші классқа –қауіптілігі аз қалдықтар жатады.

Егер де қалдықтарда сынап, калий хлорқышқылы, үшхлорлы сурьма, мышьяк оксиді және басқа да улы заттар болса, олар бірінші классқа жатқызылады.Хлорлы никель, хлорлы медь болатын болса екінші классқа жатады.

Классификациялардың негізінде орталық жинақтау схемалары жасалады, оларды екінші ретті пайдалануға асыру және ол қалдықтардың қоршаған ортаға зиянды әсерін болдырмауы қарастырылады. Барлық қатты өндірістік қалдықтарды 2 түрге бөлеміз :

1. улы қалдықтар

2. улы емес қалдықтар

Улы қалдықтар өзі бірнеше топқа жіктеледі, олардың кейбіреулері төменде көрсетілген:

• құрамында мышьягы бар органикалық емес қатты қалдықтар және шламдар, сынабы бар қалдықтар, құрамында: қорғасын, цинк, сурьма, висмут,кобальт және т.б. қалдықтар;
• құрамында фосфор және фторы бар қалдықтар мен шламдар, қолданысқа жарамайтын және тыйым салынған пестицидтер;
• гальваникалық өндіріс қалдықтары;
• мұнайхимия және мұнайөңдеудегі қалдықтар;
• хромқұрамды қалдықтар,шламдар,темір карбонильдері бар қалдықтар.

Улы қалдықтарды жиюдың, жинақтаудың, зиянсыздандырудың және көмудің тәсілдері мен тәртібі химиялық заттардың қауіптілік класын ескере отырып жүзеге асырылуы тиіс, сонымен бірге жұмысшылардың қауіпсіздігін, қоршаған территорияның ластануын болдырмауды және қамтамасыз етуі керек.

Құрамында улы заттары бар қатты қалдықтарды қоймада ұстауға, сонымен қатар өндіріс алаңдарында шламды жинағыштарды және шлам жиналуын орналастыруға рұқсат етілмейді. [2]

 

2.1. Мышьяк туралы  жалпы түсінік.

Мышьяк(As) – элементтердің периодтық жүйесінің V тобындағы химиялық элемент.

Атомдық нөмірі - 33. As деген таңбамен белгіленеді. Қарапайым зат болып сынғыш металл болып келеді. Оның аты ерте кезде орыс тілінде тышқан өлтіруге қарсы қолданғандықтан оны Мышьяк деп атап кетті. Оны 1789 жылы А. Л. Лавуазье ашқан. Мышьякқа бай орындар ол – Грузия, Орта Азия, сонымен бірге Қазақстанда , АҚШ, Швеция, Норвегия, Жапония, Канада, Ресейде. Мышьяктың қосылыстары және дара түрінде улы болып келеді. Онымен улынған адам басы аурып, іші өтіп, жүйке жүйесі қозады.

Мышьяк табиғатта бүтін күйінде кездесуі мүмкін, бірақ көп жағдайда қосылыс түрінде кездеседі. Металлмен қосылыстардың ішінде ең маңыздысы арсенид болып табылады. Мышьяктың табиғатта тарағаны соншалық, ол тіпті барлық тау-кен өндірісінен табылатын металлдардың құрамында болады. Сонымен бірге мышьякты толығымен залалсыздандыру мүмкін емес. [7]

 

2.2. Мышьякты залалсыздандыру  жолдары.

Қоршаған ортаны қорғаудың негізгі бағыттарының бірі болып қолданыстағы мышьяк қосылған қалдықтарды өндіру бойынша кәсіпорындар негізінде барлық кемшіліктерді ескере отырып жаңа аз қалдықты технологияға көшу болып табылады. Бірақ мүлде қалдықсыз технологияға көшу түбегейлі мүмкін емес, себебі тау-кен шикізаттарында мышьяк, талий, сынап сияқты қалдықтар үнемі кездеседі.