Мероприятия по снижению загрязнений окружающей среды при утилизации мха

5.2. Мероприятия по снижению загрязнений окружающей среды при утилизации мха

После подробного анализа возможных путей утилизации биосорбента (мха) были выделены следующие основные направления.

Все направления представлены на рис. 5.1.

Обезвоживание биосорбента. Оно предназначено для предварительной подготовки мха к следующим стадиям переработки. Учитывая, что при сушке в естественных условиях существует вероятность возможного попадания ионов тяжелых металлов в поверхностные и грунтовые воды, а также возможность заражения ионами тяжелых металлов почвы, сушку следует проводить только на специально выделенных под эти цели площадках. Площадки должны быть предварительно подготовлены и должны исключать возможное заражение окружающей среды. Предварительная подготовка площадок включает в себя укладку покрытия, которое обеспечивает полную водонепроницаемость. Также сушка использованного биосорбента может осуществляться термическим путем, при использовании специально оборудованных сушильных шкафов или приспособленных под эти цели печей.

Утилизация биосорбента. После мероприятий по обезвоживанию мох может использоваться в качестве набивного материала для применения в тепло- и звукоизоляции. В настоящее время можно с уверенностью говорить о том, что мху присущи свойства позволяющие использовать его как изоляционный материал. Однако следует отметить ряд негативных свойств, влияющих на использование мха в этой области.

Во-первых, мох очень гигроскопичный материал, поэтому нуждается в специальной предварительной обработке, что значительно удорожает технологический процесс. Во-вторых, при вымывании водой солей тяжелых металлов, становится небезопасным его использование в качестве изолятора.

Ликвидация. Способ ликвидации применяется только в том случае, если биосорбент невозможно подвергнуть утилизации на очистных сооружениях по вышеизложенной схеме. При сжигании биосорбента в печах, обязательно должен осуществляться процесс по параллельной очистке дымовых выбросов от солей тяжелых металлов. Этот способ достаточно дорогостоящ и поэтому не приемлем и не целесообразен в применении и дальнейшем внедрении. Сброс в накопители должен осуществляется таким образом, чтобы избежать загрязнения грунтовых вод ионами тяжелых металлов. В качестве альтернативного способа по утилизации отработанного мха можно использовать вывоз на свалки, однако этот способ не является экологически чистым, поэтому он нежелателен в применении.

Регенерация биосорбента. Из всех перечисленных способов обезвреживания отработанного мха целесообразнее всего это регенерация биосорбента разбавленными кислотами. Сорбент подлежит обработке растворами кислот в результате чего и происходит извлечение ионов тяжелых металлов. Извлечение происходит достаточно быстро, примерно в течение получаса. Затем сорбент поступает на стадию промывки водой, после нескольких циклов промывки сорбент готов к дальнейшему использованию в системе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Кислота поступает на стадию извлечения ионов тяжелых металлов. На этой стадии происходит разделение на кислоту и соли металлов, после чего кислота возвращается на регенерацию биосорбента. Соли тяжелых металлов, подвергаются очистке, разделению и дальнейшему высушиванию. Кислота используется многократно, что дает значительный экономический эффект.

Способ является дорогостоящим так как требует материальных затрат на приобретение оборудования для процесса извлечения ионов тяжелых металлов из кислот и дальнейшей их переработке. Однако одновременно экономический эффект мы получаем на экономии средств для приобретения нового сорбента. С экологической точки зрения это наилучший способ утилизации отработанного сорбента, потому что полностью исключена возможность загрязнения окружающей среды [28,29,33].

Схема возможных путей утилизации отработанного сорбента.

Рис.5.1.

Таким образом, проведенные исследования по биосорбции очень важны в связи и возрастающей ролью проблемы очистки промышленных сточных вод. Однако при разработке этой проблемы ни в коем случае нельзя пренебрегать вопросами охраны окружающей среды. Предложенные мероприятия не совершенны, поэтому исследования следует вести и в направлении изыскания новых высокоэффективных систем по охране окружающей среды.

Расчёт потребности в материалах и посуде для проведения исследования

6.2.2.Расчет затрат на все виды энергии.

Кроме материалов, реактивов и посуды для проведения анализа необходима электрическая энергия.

При определении энергетических затрат (электроэнергии, пара, воды и т.п.) исходим из расхода данного вида энергии в единицу времени, эффективного фонда времени работы установки и стоимости энергии за 1 кВт*ч.

Затраты на электроэнергию определяются по формуле 6.1.:

Э = N·K_N·Т_эф·Ц, (6.1)

где N – установленная мощность, кВт;

К_N –коэффициент использования мощности, К_N= 0,9;

Т_эфф – эффективный фонд времени работы установки, ч;

Ц – стоимость 1 кВт*ч электроэнергии, руб.

Результаты расчета затрат на электроэнергию сведены в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Расчет энергетических затрат

Продолжение таблицы 6.2

6.1.3.Расчет основной и дополнительной заработной платы исполнителей НИР

Срок выполнения НИР – 2 месяца. Служебные командировки не предусматриваются. Расчет фонда оплаты труда представлен в таблице 6.3.

Месячный должностной оклад определяется по формуле:

О = Т₁·Т_к·К_п, (6.2)

где Т₁ – тарифная ставка первого разряда на 1.04.2004 г., Т₁=38000 руб.;

Т_к – тарифный коэффициент соответствующего разряда.

О = 38000·4,56 = 173280 руб.

Планируются следующие доплаты к тарифному фонду заработной платы:

-премии в размере 40% от месячного оклада:

173280·0,4 = 69312 руб.;

-надбавки за стаж. (1 – 5 лет – 10%, 5 –10 лет –15%, 10 –15 лет – 20%, свыше 15 лет – 30% от месячного должностного оклада):

173280·0,2 = 34656 руб.

Месячная зарплата определяется как сумма должностного оклада и всех доплат:

173280+69312+34656 = 277248 руб.

Отчисления на социальные нужды составляют 35,5% от основной и дополнительной зарплаты исполнителей:

С = 818976·0,355 = 290738руб.

Таблица 6.3

Расчет фонда оплаты труда

Учитывая, что старший научный сотрудник одновременно ведет две научные темы, рассчитываем долю данной исследовательской работы:

554496*0,5=277248 руб.

Таким образом, фонд оплаты труда составит 541728 руб.