Проблеми очищення та утилізації відходів електронної промисловості, Очищення та утилізація викидів,

Очищення та утилізація викидів

Найбільша питома вага забруднень атмосферного повітря міст посідає частку оксидів вуглецю, сірки, азоту і пилу. Види та кількість забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу промисловими підприємствами, залежать від технологічних процесів різних виробництв. Розглянемо забруднення атмосфери підприємствами електронної промисловості на прикладі м. Зеленограда як одного із провідних центрів мікроелектроніки України.

За даними Зеленоградського відділу екологічного контролю при дослідженні атмосферного повітря на межах санітарно-захисних зон проммайданчиків регулярно виявляються такі речовини, як хлористий та фтористий водень, гідроксид натрію, ацетон, формальдегід, оцтова кислота, хром шестивалентний, свинець та його свинець.

У табл. 9.6 наведено значення валових викидів даних забруднюючих речовин від п'яти найбільших підприємств мікроелектроніки (МЕ), а також по всій території міста.

З порівняльного аналізу даних, наведених у табл. 9.6, очевидно, що більшість досліджуваних речовин привноситься до атмосфери міста підприємствами електронної промисловості.

За даними досліджень атмосферного повітря лабораторією ЦГСЕН, регулярно виявляються значення концентрацій формальдегіду, ацетону, оцтової кислоти в житловій забудові в межах 0,6-0,8 ПДКмр.

Також даними досліджень якості атмосферного повітря на межах санітарно-захисних зон промислових майданчиків, які одночасно є межами житлової забудови, спостерігаються значення концентрацій хлороводню, фтороводню, гідрооксиду натрію, близькі до 1,0 ПДКмр.

Всі ці речовини шкідливо діють на людину: - хлордобре розчиняється у воді та тканинних рідинах організму, перш за все вражає слизові оболонки

верхніх дихальних шляхів, трахеї, бронхів, викликає їх подразнення та ядуху. При дії високих концентрацій та тривалої експозиції ураження захоплює і глибокі відділи дихальних шляхів, можливий розвиток токсичного набряку легень;

- Вплив фтору на організм призводить до порушення обмінних процесів та дисфункції його органів та систем. Найбільшою мірою при інтоксикації фтором страждають тверді тканини (кістки та зуби). Надмірне поглинання фторидів призводить до фторозу. Фтороз призводить до порушень у роботі щитовидної залози, пригнічення росту та ураження нирок. Тривале вплив фтору на організм призводить до мінералізації тіла, в результаті деформуються кістки;

вдихання парів гідроксиду натрію викликає подразнення слизових оболонок, опіки верхніх дихальних шляхів. При тривалому впливі виникають хронічні захворювання бронхів, травного тракту;

отруєння формальдегідом призводить до подразнення слизової оболонки очей, дерматитів, опіків травного тракту, психомоторного збудження, ураження печінки, нирок, коми, токсичного шоку;

- пари оцтової кислоти подразнюють шкіру та слизові оболонки верхніх дихальних шляхів. При тривалому вдиханні пари здатні викликати хронічні захворювання нервової системи, дихальних шляхів, травної системи та ін;
- вдихання парів ацетону викликає стан сп'яніння, запаморочення, слабкість, біль у животі, коматозний стан;

токсичність хрому залежить від валентності та зростає з її зростанням. Можливі гострі та хронічні ураження органів дихання, шкіри, очей та порожнини рота;

- свинець є сильною отрутою, діє на всеоргани та системи людини, що порушує більшість процесів.

У зв'язку з цим зниження загального рівня забрудненості атмосферного повітря такими речовинами необхідно знешкоджувати викиди з максимальною ефективністю.

Виходячи з фізико-хімічних властивостей досліджуваних забруднюючих речовин, а саме високої розчинності забруднювачів у воді та вибухонебезпечності при високих робочих температурах, а також враховуючи екологічні фактори.

Таблиця 9.6.Значення валових викидів забруднюючих речовин від провідних підприємств МЕ м. Зеленограда

тори, доцільно використовувати абсорбційні методи очищення.

Очищення від хлору та його сполук

Однією з основних забруднюючих речовин промислових газів підприємств МЕ є хлористий водень, очищення від якого проводять методом абсорбції.

Для абсорбції хлору та хлорвмісних речовин використовують воду, водні розчини лугів та органічних речовин, водні суспензії та органічні розчинники. Найбільше практичне значення мають розчин NaOH (100-150 г/л) та водна суспензія Са(ОН)2(100-150 г/л). При абсорбції хлору гідроксидом кальцію (вапняним молоком) при 80-95 ° С переважно утворюються хлорид і хлорат кальцію. Надалі хлорати можуть бути використані для знезараження стічних вод або піддаватися термокаталітичному розкладу під дією гострої пари. Процес можна проводити в абсорберах будь-якої конструкції. Ступінь очищення газів сягає 70-90%.

Вапняний метод має ряд переваг: невисока вартість та доступність реагенту, не потрібно ретельного захисту обладнання від корозії, оскільки середовище лужне. Недоліками способу є низький ступінь очищення, недостатній ступінь використання абсорбенту, оскількичастина сто витрачається на підтримку необхідної лужності розчину. При використанні розчинів NaOH та Na2C03 ефективність очищення підвищується до 90-98%.

Ефективними абсорбентами хлору є тетрахлориди вуглецю та титану, хлориди сірки. Очищений газ викидають в атмосферу або направляють на доочищення, а відпрацьований поглинальний розчин надходить на регенерацію.

Запропоновано спосіб поглинання хлору водними розчинами лігносульфонату концентрацією від 6 до 25%. Відпрацьований розчин переробляють на іонообмінний сорбент. Недолік процесу – більш висока агресивність розчину порівняно з абсорбцією вапняним молоком.

На деяких підприємствах для очищення газів від хлору використовують розчин хлориду заліза, який одержують розчиненням залізної стружки в соляній кислоті. При абсорбції хлору FeCl2 перетворюється на FeCl3, який є товарним продуктом.

Хлорид водню дуже добре поглинається водою, тому її, як правило, використовують як абсорбент у виробництві соляної кислоти. Основним недоліком процесу очищення водою є утворення туману крапельно-рідкої соляної кислоти, уловлювання якого за інших рівних умов відбувається менш інтенсивно.

Застосування водних розчинів NaаОН, Са(ОН)2 або Na2С03 для абсорбції хлориду водню дозволяє підвищити ефективність очищення і одночасно нейтралізувати стоки, що утворюються. Цей спосіб дозволяє рекуперувати хлорид водню з отриманням хлоридів деяких металів: СаС12, РеС13, ВаС12 №С1. Найбільш дешевим із цих абсорбентів є гідроксид кальцію (вапняне молоко). Після абсорбції розчин хлориду кальцію упарюють, наприклад, в апаратах із пальниками занурювального горіння. Для зневоднення розчину можна використовувати також розпилювальну сушарку.