Экологические проблемы текстильной промышленности

Экологические проблемы текстильной промышленности.

 

        Внимание, которое сегодня уделяется защите окружающей среды, отражает общую озабоченность по поводу ее местного и глобального загрязнения. Серьезным источником веществ-загрязнителей наряду с другими являются отделочные производства текстильной промышленности.

Здесь проблема заключается в том, что используется большое количество химических препаратов, а также образуется много сильнозагрязненных сточных вод.

       В целом же экологические проблемы текстильной промышленности касаются решения следующих задач:

• улучшения степени очистки воздуха рабочей зоны и улавливанию вредных веществ и пыли, выбрасываемых в атмосферу в ходе производства;
• повышение действенности анализа содержания неорганических и органических элементов в сточных водах текстильных предприятий, использование экспресс - методик и выработки технологий, существенно снижающих концентрацию этих веществ до пределов, устанавливаемых международными экологическим нормированием;
• развития экологической сертификации и нормирования текстильной продукции;
• при создании новых технологий решение экологических задач на ранних стадиях проектирования.

       Говоря о первом, все большее внимание в мировой практике уделяется анализу состава, оценки степени загрязненности и очистке воздуха рабочей зоны. При переработке волокнистых материалов, при крашении волокон и тканей, приготовлении красильных растворов образуется пыль и выделяются вредные вещества, которые оказывают отрицательное воздействие на человека и могут вызвать его отравление.

       Касаясь второго вопроса, следует отметить, что загрязнение сточных вод в принципе является одной важнейших экологических проблем. Проблема очистки сточных вод текстильных предприятий имеет ряд особенностей, что, прежде всего, связано с большим объемом сбрасываемых вод и разнообразием веществ ее загрязняющих. Кроме того, текстильная промышленность является источником попадания диоксинов в окружающую среду. При этом, следует учитывать, что диоксины - глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным действием. Величина летальной дозы для этих веществ достигает 10-6 г на 1 кг живого веса, что существенно выше аналогичной величины даже для некоторых боевых отравляющих веществ. Диоксины в текстильной технологии образуются там, где ионы хлора, брома взаимодействуют с активным углеродом в кислородной среде, а также при хлорировании технологической воды, содержащей фенол и другие органические соединения. Содержание хлорированных органических соединений в сточных водах текстильных предприятий зависит от вида используемых отбеливающих препаратов. Так, беление гипохлоритом натрия дает максимальное содержание галогенированных углеводородов; высокий уровень содержания их наблюдается также и при использовании хлорита натрия и других галойсодержащих отбеливателей. Таким образом, токсичные органические вещества поступают, в основном, из отбельного, красильного, зрельного и красковарко- печатного цехов.

        Повышенные экологические требования сегодня должны предъявляться не только к отделочным препаратам и технологиям, но и не в последнюю очередь к самой текстильной продукции, которая должна быть как комфортной, так и безопасной.

       Уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду в текстильной отрасли может быть достигнуто, прежде всего, за счет исключения или резкого снижения сброса вредных веществ в сточные воды и их выброса в атмосферу. Для успешного решения этих проблем необходимо повсеместное внедрение экологически адаптированных технологий, замкнутых технологических циклов и малоотходных процессов, совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов, замена токсичных и биологически нерасщепляемых веществ нетоксичными и биологически расщепляемыми.

       Отдельными примерами внедряемых в современное производство экотехнологий является: применение пенной технологии (замене большей части жидкости в отделочных средах на воздух, вследствие чего снижается влагосодержание обработанного материала (в 3-4 раза) и соответственно сокращается расход тепла и энергии на удаление влаги в процессах тепловой обработки), отделка в среде сверхкритического углерода (использование сверхкритического диоксида углерода как среду для окрашивания текстильных материалов позволяет отделить этот процесс от общего круговорота потребляемой воды и исключения поступления красителей и текстильных вспомогательных веществ в сточные воды красильно-отделочного производства), применение ультразвука (при использовании ультразвукового воздействия на промывной раствор сокращается расход чистой промывной воды, уменьшается количество сточной воды и ее загрязненность поверхностно-активными и другими веществами), имеются и другие предложения.

 

       Загрязнение  водного  бассейна  текстильной промышленности.  

В РФ на 1 человека образуется примерно в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем в мире. В 2008 г. в поверхностные водные объекты России было сброшено около 60 км сточных вод. Более 40% их относится к категории загрязненных. С ними сброшено  в  водоемы  почти 2 млн.т.  различных  загрязнителей – взвешенных веществ, нефтепродуктов,  СПАВ,  соединений  фосфора,  аммонийного  азота,  фенолов  и  другой токсичной  органики,  солей  различных  металлов. Реальная  масса  загрязнителей,

поступающих  в  водоемы,  значительно  больше,  поскольку  в  приведенных  данных  не учтены атмосферные выпадения загрязняющих веществ, смыв органики и ядохимикатов с сельскохозяйственных  угодий  и  др.  По  материалам, основной  объем  сброшен предприятиями промышленности (59%), коммунального хозяйства (24%), остальные 17% приходятся  на  сельское  хозяйство.  Все  возрастающее  потребление  воды промышленностью,  сельским  хозяйством,  коммунально-бытовым  сектором  влечет  за собой  истощение  водных  ресурсов  и  ухудшает  условия для  разбавления загрязненных стоков в водоемах. Качество воды в большинстве водных объектов России не отвечает нормативным требованиям. Объем нормативно-очищенных стоков составляет менее 10%

от  всех  вод, требующих  очистки,  что  является  следствием  перегруженности  и низкой эффективности  работы  имеющихся  очистных  сооружений. 

 

 

      Текстильная промышленность  входит  в  десятку  отраслей, наиболее сильно загрязняющих сточные воды России. Из общего объема сброса сточных  вод 97% приходится  на  сброс  в  поверхностные  водные  объекты, 87% которых сбрасываются в водоемы загрязненными. Основными источниками загрязнения водоемов являются текстильные фабрики и

комбинаты, а также процессы дубления кож.

       Процесс удаления загрязняющих веществ из промышленных сточных вод включает несколько  этапов:

- предварительный ( процеживание  и  выделение  тяжелых  примесей,

усреднение  и  хранение,  отделение  нефти); 

- первичный (нейтрализация  и  отстаивание);

- вторичный ( отстаивание,  использование  активного  ила  и  биологических  фильтров, анаэробное сбраживание, аэрация, закачка в скважины)

- третичной очистки (экстракция, коагуляция и отстаивание, фильтрация, угольная адсорбция и ионообмен.

Эти  процессы  используют  в  различных  сочетаниях  в  зависимости  от  типа производства.

 

         Методы очистки сточных вод предприятий легкой промышленности:

- Отстаивание -  метод  используется  также  для  очистки  сточных  вод  от взвешенных  частиц 

- Фильтрование -   метод  используется также для очистки  воды от твердых и жидких загрязнителей

- Коагуляция - метод используется для очистки сточных вод от твердых и жидких мелкодисперсных частиц

- Магнитный - метод  применяется для очистки воды от взвешенных примесей

- Ультразвуковой - метод  применяется для обработки сточных вод

- Адсорбация - широко  применяется  в  промышленности  растворителей, очистки сточных вод

- Нейтрализация - используется для обработки сточных вод (один из этапов комплексной переработки)

- Восстановление - метод  используется  также  при  очистке  сточных  вод  от нитросоединений 

- Десорбация - основана  на  удалении  органических  и  неорганических

соединений  через  открытую  водную  поверхность  с использованием инертного газа или воздуха 

- Ионный обмен - метод применим в основном для очистки сточных вод (а также газов, не содержащих взвешенных частиц)

- Перегонка и ректификация - эти методы экономически целесообразно использовать для

очистки  небольших  количеств  концентрированных сточных вод, загрязненных ценными примесями

- Флотация - основана  на  образовании  комплексов « частица – воздушные  пузырьки»,  которые  всплывают  и  могут  быть удалены в виде пенного слоя с поверхности жидкости

- Флокуляция - процесс  агрегирования  взвешенных  частиц  при  добавлении  в  воду  высокомолекулярных  веществ (флокулянты),  например,  неорганические ( кремниевая

кислота),  природные ( крахмал,  декстрин  и  т.д.), синтетические  органические ( полиакриламид,  полиэтиленимин и др.) 

- Обратный осмос и ультрафильтрование - метод  основан  на  разделении  растворов  фильтрованием через мембраны с диаметром пор 1 нм (обратный осмос) и 5 – 200 нм (ультрафильтрование)

- Концентрирование -   метод  основан  на  разделении  растворенных  в  воде

соединений  путем  изменения  их  растворимости  с изменениями  температуры  или  путем  удаления  части,  а иногда и всего объема воды Метод образования осадков

Очистка  сточных  вод  данным  методом  заключается  в связывании катиона или аниона, подлежащего удалению, в труднорастворимые  или  слабодиссоциированные соединения

- Окисление химическими реагентами - метод  основан  на  окислении  загрязнителей

(присутствующих  в  сточных  водах),  неорганических  и органических,  с  целью  их  обезвреживания,  метод  в основном  используется  в  сочетании  с  методами отстаивания,  фильтрования,  ионообмена,  сорбцией,  биохимическим окислением 

- Электрохимическая очистка - метод  основан  на  электролизе  промышленных  сточных

вод  путем  пропускания  через  них  постоянного электрического тока 

 

      Ряд мероприятий по предотвращению сбросов загрязненных вод предприятий легкой промышленности:

1)  переход предприятий  на замкнутый цикл водоснабжения;

2)  предотвращение смешения  вод с различными загрязнителями (прежде всего,

бытовых и промышленных);

3)  применение  безводных  технологий ( безводный  сульфит  натрия

предназначается для кожевенной промышленности);

4)  совершенствование  процессов охлаждения;

5)  совершенствование  процессов очистки воды.

 

Загрязнение атмосферы выбросами от предприятий текстильной промышленности незначительное (0,3%). Основными  источниками загрязнения  атмосферы  в  отрасли  являются  электролизные  ванны,  места  загрузки  и  пересыпки  сырья,  дробильно-мельничное  оборудование,  смесители,  сушильные  барабаны,  трепальные  агрегаты, шлифовальные  станки,  прядильные  и  чесальные  машины,  оборудование  для  окраски изделий, барабаны для специальной обработки пушно-меховых заготовок и  изделий. В выбросах  предприятий  текстильной  промышленности  присутствуют  диоксид  серы (3,9% суммарного выброса в атмосферу), оксид углерода (34,9%), твердые  вещества (11,8%), оксиды  азота (7,4%), ЛОС (12,6%), прочие  газообразные и  жидкие вещества (40,2%) и другие вещества.

 

Способы очистки :

1. По методам удаления твердых частиц:

- Осадительные  камеры  с  заслонками,  с горизонтальными полками,  с  лабиринтами,  с  наклонными полками; циклоны-осадители  с  тангенциальным  входом,  с  осевым  входом, групповые  циклоны;                         мультициклоны  параллельные, последовательные

-Применение мокрых инерционных пылеуловителей, тарелочный скруббер, скрубберы с насадками

-Фильтрация  тканевые, волокнистые, зернистые фильтры

-Электрофильтрация - электрофильтры одноступенчатые, двухступенчатые

 

2. По методам удаления газообразных загрязнителей:

-Абсорбция -  диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота и органические

газообразные загрязнители

-Адсорбция - газы с сильным запахом, пары  растворителей,  пары эфира, пары  ацетона,  выхлопные  газы, HS,  радиоактивные  газы, этилен

-Конденсация - пары  веществ  с  температурой,  близкой  к  точке  росы, органические соединения, углеводороды

-Дожигание -  углеводороды, органические соединения

-Химические методы очистки - оксид азота, оксид серы 

 

Целесообразно  внедрить  следующие  мероприятия  по предотвращению выбросов в атмосферу предприятиями легкой промышленности:

1)  усовершенствование  технологических процессов;

2)  модернизация методов  пылеулавливания;

3)  подавление процессов  образования вредных веществ.

 

       В  текстильной  промышленности  остается  острой  проблема  образования  отходов производства  и  потребления.  В  РФ  ежегодно  образуется  около 7 млрд.т.  отходов производства  и  потребления.  На  территории  страны  в  отвалах,  свалках,  полигонах, хранилищах накоплено порядка 80 млрд.т. твердых отходов, в том числе более 1,7 млрд.т. токсичных промышленных отходов. Их количество ежегодно возрастает примерно на 120 млн.т. Отсутствие соответствующих технологий переработки, необходимых мощностей и специального  оборудования  приводит  к  тому,  что  в  качестве  вторичных  ресурсов используется только 22%, а полностью обезвреживается лишь 3,5% промотходов. Объем образования отходов в легкой промышленности в 2009 году составил 6 млн. тонн  и  увеличился  по  сравнению  с  прошлым  годом  на 0,6%. Общий  объем  переработанных  и  обезвреженных  отходов  составляет  соответственно 13% и 18% от общего годового объема образования отходов по стране. 

        К текстильным отходам относятся отходы производства: в виде волокон, пряжи, нитей, лоскутов, обрезков текстильных материалов и отходы потребления в виде бытовых изношенных  текстильных  изделий.  К  отходам  потребления  относятся  также  отходы производственно-технического  назначения  в  виде  изношенной  спецодежды,  скатертей,

покрывал, постельного белья, штор, гардин и т.д. 

        Для  уменьшения  количества  отходов  в  основном  производстве  целесообразно создание  и  внедрение  малоотходных,  безотходных  и  комплексных  технологий.  Под безотходной технологией (производством, системой) понимают не просто технологию или производство  того  или  иного  продукта,  а  принцип  организации  и  функционирования производства,  региональных  промышленно-производственных  объединений, территориально-промышленных  комплексов  в  целом.  При  этом  рационально используются все  компоненты  сырья и энергии в  замкнутом  цикле, т.е.  не  нарушается сложившееся экологическое равновесие. Малоотходная технология – это промежуточный этап  при  создании  безотходного  производства.  При  этом  вредное  воздействие  на