1.5 Экологическая оценка отходов фосфорной промышленности

В результате производственной деятельности предприятии в отвалах фосфорных заводов накопились фосфорные шлаки в объеме с выше 10 млн. тонн.

Под воздействием перепада температур, атмосферного влияния, влаги и ветра они подвержены постепенному разрушению с образованием мелкодисперсной пыли и выделением токсичных газов в виде НF и РН₃. Склонность к водорастворению фторидов и фосфинов содержащихся в отходах способствует заражению подземных и поверхностных вод. В подземных водах г.Тараз содержание фтора составляет 8,2 – 8,4 мг/л, то есть 8 раз превышает ПДК. При содержании в воде 1-2 мг/л у людей и домашних животных развиваются флюороз зубов и костей. Пыльсодержащая соединения фтора и фосфора также вызывает заболевания глаз, дыхательных путей, способствует развитию сердечно-сосудистой недостаточности, заражению почек, печени и желудка.

Фосфорные шлаки представляет собой сложное поликомпонентное вещество основу которого составляет система CаO - SiO₂ - P₂O_5, а количество примесей Al₂O₃, MgO, Fe₂O_3, Na₂O зависит от состава исходного сырья и технологического процесса возгонки фосфора. По химическому составу фосфорные шлаки схожи с доменными, но отличается от них низким содержанием Al₂O₃, MgO, Fe₂O_3, Na₂O и дополнительно содержит оксид фосфора и фтора. По степени радиоактивности данные отходы химической промышленности удовлетворяют требованиям «Норм радиационной безопасности (НРБ-99)» и могут быть использованы в любом виде строительства без ограничений по радиационному фактору (табл.1).

Как показывают данные химического анализа (табл.1) в фосфорном шлаке содержатся вредные элементы как стронций, мышьяк, кадмий, титан и марганец.

 

Таблица 1 - Содержание химических и радиоктивных веществ в фосфорном шлаке

Наименование отхода	Содержание, мг/кг					Эффективная удельная активность Аэфф, Бк/кг
	Sr	Cd	As	Mn	Ti
Фосфорный шлак	812	412	212	2580	1286	174÷231

 

Удаление токсичных веществ из состава исходного сырья невозможно или очень сложно, а запасы достаточно чистого природного сырья весьма ограничены. В связи, с чем получение экологически безопасных строительных материалов из промышленных отходов является перспективным направлением для расширения сырьевой базы промышленности строительных материалов, развития производства, снижения стоимости продукции строительного назначения, предотвращения образования новых отвалов и уменьшения потребности в оборудовании новых полигонов.

Для выдачи рекомендаций в их использовании необходима комплексная оценка экологической загрязненности фосфорного шлака. Показатель экологической загрязненности определяли по формуле :

Пэз = (m_i х К_рi) + К х (m _g х К_хg ) (1)

где m_i и m_g - массовая доля соответственно радиоктивных и химических загрязняющих веществ в одной тонне сырья, в долях единицы;

К_рi - коэффициент относительной опасности естественных радионуклидов определяемый как: К_{рi =} Аэфф / 370;

К - коэффициент учитывающий совместные действия различных химических загрязнителей ;

К_хg - коэффициент относительной эколого-экономической опасности загряз-няющих веществ, определяемый согласно ;

Рассчитанная по формуле (1) показатели экологической загрязненности промышленных отходов приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Показатели экологической загрязненности фосфорного шлака

Наименование отхода	Пэз min	Пэз мax	Пэз ср
Фосфорный шлак	1,02	1,4	1,21

 

Анализ таблиц показывает, что фосфин (РН₃), фтористый водород и тяжелые металы являются одним из основных загрязнителей в фосфорном шлаке.

Отходы фосфорной промышленности оказывают следующие негативные влияния на окружающую среду:

- загрязнение подземных и поверхностных вод. Большую опасность для водных объектов представляют фтористые и фосфорные соединения, сульфаты;

- отрицательное влияние на состояние земельных ресурсов. В настоящее время отходы фосфорной промышленности занимают площадь около 200 га;

- загрязнение атмосферного воздуха. Источником загрязнения являются фтористые и фосфорные соединения, которые распространяются в виде пыли и газов.

Экологические последствия утилизации отходов производства оцениваются в научной литературе, как правило, величиной экономического ущерба причиняемого отходами .

Расчет ущерба за нарушение экологических требований санкционированного накопителя отходов промышленности определяется по формулам .

Материалоемким и высокопроизводительным способом утилизации отходов фосфорной промышленности является использование их для получения дорожно-строительных материалов.