Экологически чистые технологии



Спасает пленка
До недавнего времени единственным средством борьбы с кислотой было поддержание достаточно высокой температуры дымовых газов по всей длине труб - до самого выброса газа. При соблюдении этого условия пары воды не конденсируются, и, следовательно, не рождается серная кислота. Именно такой метод использовали инженеры Государственного института по проектированию предприятий промышленности строительных материалов. Правда, можно задуматься: а всегда ли цель оправдывает средства? Ведь перегревая дымовые газы, мы сжигаем дополнительное топливо. А самое печальное здесь то, что все равно сернистый газ вылетает из трубы.
Гораздо эффективнее активная борьба с сернистым газом. Главное оружие, предложенное до сего дня, это карбонаты, минералы, содержащие в большой концентрации щелочнозсмельные металлы. Наиболее типичное соединение - обычная известь. Взаимодействие карбонатов и серы порождает нерастворимые соли - сульфаты, которые могут «связывать» серу при определенных температурах. Еще с довоенной поры на производстве употребляют известковое молоко. Пользовались им главным образом в сооружениях мокрой очистки - скрубберах, где оно разбрызгивалось специальными форсунками. Дымовые газы густо насыщались «молоком». Затем, уже очищенные, выбрасывались в атмосферу. А загрязненной влаге предстояло пройти регенерацию. Но слишком, УЖ больших трудов и капиталовложений требовал такой метод очистки.
Принципиально новую схему предложили ученые московского Института горючих ископаемых (ИГИ). Об углях, которые содержат так называемые гуматы, было известно давно. Под этим несколько загадочным термином скрываются сложные металлоорганические соединения. По мере выгорания органической составляющей образуются окиси кальция и магния, обладающие особо повышенной химической активностью. Кстати, содержатся гуматы не только во многих сортах углей, но и в горючих сланцах и торфе. Но во взаимодействие с неуловимой серой гуматы вступают лишь в поверхностных слоях топлива. Нижние слои с серой не реагируют.
Неизвестно, насколько бы еще затянулось решение этой проблемы, если бы в ИГИ не вспомнили о многокомпонентных топливных дисперсных системах. Так называют различные эмульсии и суспензии, составленные из горючих и негорючих компонентов. Непременными составляющими этих смесей являются топливная масса и вода. Перед тем как смесь сжечь, ее тщательно перемешивают в предназначенных для этой цели машинах - диспергаторах. Внутри диспергатора вращаются в разные стороны металлические диски. С их помощью смесь измельчается до частиц диаметром не более 20 микрон. Поверхность каждой водяной капельки обволакивает пленка. Состоит она либо из высокомолекулярных водородов, которыми богат мазут, либо из мельчайших твердых частиц. Таких, например, как сажа. Естественно, что гуматы подобным методом распределяются чрезвычайно равномерно по всему объему суспензии.
Когда наступает момент воспламенения, как бы мимолетен он ни был, каждая крупинка гуматов успевает захватить частичку серы.
В неуловимо краткий миг воспламененная капелька взрывается, разлетаясь на мельчайшие частички. Поэтому и выгорание топлива происходит полностью, без образования сажи.
Справедливость требует отметить: незначительная часть сернистого газа все-таки прорывается сквозь все препоны. Но вырвавшиеся в атмосферу небольшие количества сернистого газа уже не смогут отравлять все живое, так как не достигнут опасной концентрации.

Присадка против ядохимикатов
Ядохимикаты также приносят много вреда воде и почве. Они могут испаряться, а затем снова конденсироваться на земной поверхности, подобно водяным парам. Увлекаемые вешними паводками, они проникают в подземные воды. Под влиянием химических процессов, самопроизвольно протекающих в почве, из ядохимикатов могут возникать еще более токсичные и, что самое важное, устойчивые соединения.
Бороться с такими напастями нелегко. Ученые ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластмасс рекомендуют различные ухищрения и приемы, имеющие конечной целью лишь одно: связать летучие, подвижные яды. Пестициды, а также не менее опасные гербициды следует предварительно гранулировать или распылять в виде аэрозолей, не содержащих мелких быстро испаряющихся частиц. Рекомендуется вводить в состав ядохимикатов вещества-присадки из полимеров, которые после распыления смеси образуют устойчивые защитные пленки. Но еще привлекательнее создавать недолговечные ядохимикаты, начинающие самопроизвольное разложение глубокой осенью, когда растения уже не нуждаются в защите. Такие работы уже ведутся в нашей стране.

«Коктейль из ила»
Территория Можайской аэрационной станции сравнительно невелика.
Слева строго по ранжиру выстроились приземистые производственные здания. Клубится пар над чредой опоясанных металлическими перилами бассейнов в центре. К станции примыкает густой лиственный лес, с противоположной стороны - обширная пойма, на самом краю которой виднеются постройки совхоза «Можайский». От города к станции идет труба-коллектор шестикилометровой длины.
Первоначальная пропускная способность станции не превышала десяти тысяч кубометров в сутки, а теперь уже достигла тринадцати тысяч. Специалисты подключили новую экспериментальную флотационную установку.
Работа этой установки основана на любопытном принципе - напорной флотации. Поначалу в, специальном агрегате готовят смесь из загрязненных вод и активного ила и пропускают сжатый воздух. Получается некая газовоздушная субстанция, в которой процессы биологического очищения ускоряются в четыре раза по сравнению с традиционными. Далее осветленная этим экспресс-методом вода откачивается из придонной части резервуара. Активный ил не тонет, а выносится на поверхность, увлекаемый мириадами воздушных пузырьков. Время от времени широкие металлические скребки сгребают ил в лоток.
Однако самая большая гордость работников станции - цех обезвоживания осадка. Осажденные в бассейне взвеси идут по трубам в приемный накопительный бак. Оттуда - в две попеременно действующие центрифуги, где осадок превращается в густую пасту, так называемый КЭК. А отделившаяся жидкость гонится насосами вспять, к головной части очистных сооружений. КЭК попадает на транспортерную ленту, которая доставляет его в камеру дегельминтизации. Шеренги горелок инфракрасного излучения подогревают КЭК до температуры 60 градусов, надежно уничтожая яйца гельминтов, различные личинки и прочую вредоносную живность. В невзрачных на вид комках сконцентрирован богатейший конгломерат органических веществ и едва ли не полный набор необходимых для растениеводства микроэлементов. Словом, КЭК - прекрасный конкурент как дорогостоящих минеральных удобрений, так и органических.

Сернистый газ из фосфогипса •
Промышленность минеральных удобрений перерабатывает больше сырья, чем любая другая. И ежегодно остаются десятки миллионов тонн отходов. Ученые ломают головы, как, например, утилизировать фосфогипс. Фосфогипс содержит серу, но извлекать ее сложно. В Швеции раньше просто сбрасывали фосфогипс в море. Теперь строят из него искусственный остров площадью 38 гектаров. Но на это пойдет всего около двух миллионов тонн, и пока будут строить, отходов, пожалуй, станет больше.
Нашим фосфогипсом занимается в основном промышленность стройматериалов. Кое-где уже делают строительные блоки и панели из отвального сырья. Но даже всем вместе взятым домостроительным комбинатам не совладать и с десятой долей отвалов.
Сотрудники проблемной лаборатории Таллинского политехнического института изобрели способ расщепления фосфогипса на сернистый газ и известь. Задача старая, но до сих пор не решенная. Известны попытки нагревать фосфогипс при помощи твердого или жидкого топлива. Но продукты реакции при этом загрязняются.
Эстонские ученые нашли подходящий режим. Сначала - подогрев при недостаточном для полноценного горения кислородном дутье.
Вторая стадия - дожигание дымового шлейфа, насыщенного водородом и угарным газом. Получают кондиционные сернистый газ и известь. Первый, как мы уже знаем, используют на производство серной кислоты (кстати говоря, необходимой для извлечения из фосфоритов минерального удобрения). Известь требуется и пищевикам, и металлургам, не говоря уж об изготовлении стройматериалов.
Неподалеку от Таллина, на Маардуском химзаводе, построена опытная установка. На ней переработали несколько сот тонн фосфогипса из сырья различных отечественных и зарубежных «месторождений».


Материал подготовил Л. РОДЗИНСКИЙ