Утворені в різних технологічних процесах так звані шлами, являють собою колоїдні системи, що складаються з дрібнодисперсних нерозчинних частинок, знахо-дящіхся в підвішеному стані в різних рідинах. Їх кількість коливається в широкому інтервалі в залежності від типу виробництва. Наприклад, кількість нафтових шламів, що утворюються на нафтопереробних заводах, не перевищує 1% від кількості переробленої нафти, в той час як у виробництві фосфору кількість які виникають шламів до-Стігала 30% від обсягу його виробництва. Значна кількість шламів, що містять дорогоцінні метали і мінерали, утворюється в хімічній промисловості, в машинобудуванні та інших об-ластях. Так, на хімічних підприємствах країни щорічно утворюється до 120 тис. Т залізовмісних шламів, 70 тис. Т цінксодержащіх шламів, 13 тис. Т медьсодержащих шламів та інші.
У багатьох випадках шлами скидаються в шламонакопичувачі, відвали і ставки, забруднюючи як повітряний басейн, так і під-земні і поверхневі води. Так, наприклад, з які виникають нафтових шламів знешкоджується всього 0,5%.
Як правило, шлами високотоксичні і забруднені орга-технічними і мінеральними домішками. При їх похованні в шламонакопичувачах крім шкоди, що завдається навколишньому середовищу, одночасно втрачається велика кількість цінної сировини. Повторне використання витягнутих з шламів матеріалів, навпаки, дозволяє в відчутних кількостях економити при-рідні ресурси і знизити навантаження на навколишнє середовище.
Залежно від складу і фізико-хімічних властивостей шламів застосовують різні методи їх знешкодження і переробки: хімічні, фізико-хімічні, термічні і їх комбінації. У багатьох випадках найбільш поширеними способами утилізації шламів є термічні. Вогнева обробка дозволяє повністю знешкодити горючі склад-рами шламів з отриманням нешкідливих продуктів горіння і зольних залишків, що складаються з металів та їх оксидів. Поряд з прямим спалюванням термічні методи часто є складовою частиною комплексних технологій знешкодження та утилізації шламів. У цих технологіях термічна обробка або пред-простує, або слід за фізико-хімічними або хімічним процесом виділення цінних матеріалів з шламів. Такими комплексними методами витягають залізо з шламів, вос-станавливаются каталізатори, що містять нікель, паладій, пла-тину, мідь, телур та інші цінні метали, а також витягують ці метали з відпрацьованих каталізаторів.
Для випалу шламів неорганічного походження широко застосовують барабанні печі з противоточной системою тер-термічної обробки. Для цих же цілей використовують циклонні печі з верхнім виводом газів, прожарювання в яких забезпе-печує повне знешкодження шламу за рахунок згорання ток-Січной органічних речовин і уловлювання цінних мінеральних продуктів. Дозування шламу в циклон піч здійснюється, двовалкова Шн ЕКОМЕН. При переробці шламів з низькою теп-лотой згоряння використовують газове паливо для розігріву реактора.
Малі габарити циклонних реакторів зумовлюють незначні втрати тепла в навколишнє середовище. У поєднанні з низьким коефіцієнтом витрати повітря це дозволяє здійсню-вати спалювання сильно обводнених шламів при пови-шенних температурах з рідким шлакоудалением, що недостатньо-жімо в барабанних і шахтних печах. Крім того, циклонні реактори мають підвищену сепарационной ефек-ністю, внаслідок чого виділяються гази містять менше пилу, що полегшує їх обробку перед викидом в атмосферу.
Працездатність вогневих реакторів, повнота випалювання органічних речовин з шламу залежать від температури процесу горіння. При цьому найбільш доцільно утворюються при горінні шлаки видаляти в рідкому стані, при якому забезпечується висока повнота окислення виділяються продуктів. При твердому шлакоудалением, т. Е. Коли температура процесу недостатня для розплавлення шлаку, не відбувається повного випалювання речовин з шламу.
Перед спалюванням шлам зневоднюється, так як від содер-жания води залежить температура процесу, а отже, і повнота окислення шкідливих речовин, що містяться в шламі. Відділення води проводять на вакуум-фільтрах, фільтр-пресах і на відцентрових сепараторах.
При вогневої переробці мінеральних шламів температура газів, що відходять становить для різних процесів від 900 до 1600 ° С, коефіцієнт витрати повітря - від 0,35 до 1,2. Питомої ная об'ємна навантаження реактора становить близько 600 кг / год шламу на 1 м3 реактора.
Шлами, які утворюються в гальванічному виробництві, в залежності від типу осадителя діляться на: кальцій містять (осадитель - вапняне молоко); НАТРІЙ (осадитель
- луг, сода); залізовмісні (осадитель - залізовмісні реагенти).
Будь-якого методу утилізації гальванічних шламів перед-простує зневоднення. Найбільш перспективні безреагентниє способи зневоднення шламів, наприклад електрокоагуля - ційний. Переваги таких методів в порівнянні з техно-логіямі, що використовують хімічні речовини для осадження дрібнодисперсних шламів, полягають у скороченні про-тривалості процесу і виробничих площ; в безперервності процесу і підвищення якості очищеної води.
Відомі методи відділення води шляхом заморожування шламу. Однак така технологія вимагає більше Х витрат електроенергії.
Зневоднені гальванічні шлами широко використовують в промисловості будівельних матеріалів. Для усунення екологічної небезпеки відходів гальванічних виробництв використовують метод хімічної фіксації токсичних сполук, що знаходяться в шламі. Фіксація проводиться шляхом феррітіза- ції, силікати, затвердіння з використанням в'яжучих матеріалів і спікання твердої фази.
Наприклад, хромсодержащих шлами після сушки використовують у виробництві декоративного скла в якості барвників. Залежно від складу шламу можна отримати скла наступних кольорів: зеленого, синього, коричневого, чорного і їх відтінків.
Гідроксидні шлами гальванічних виробництв додають в асфальтобетон. Незначне розпорошення часток асфальту в процесі експлуатації дорожнього покриття не вносить сущест-ських змін в хімічний склад грунту і дренажних вод.
Залізовмісні шлами після сушки використовують для отримання керамзиту, а також для виробництва високоякісні-ських феритів.
Застосовується шлам і для виготовлення черепиці. При вве-ження в керамічну суміш шламів важких металів відбувається не тільки їх надійне знешкодження, а й підвищуються міцнісні властивості черепиці.
Дуже перспективні гідрометалургійні методи пере-ництва гальванічних шламів, так як вони дозволяють селективно витягувати практично всі кольорові метали. Вологість ис-пользуемих в цих процесах шламів не повинна перевищувати 10%, а маса окремих шматків не повинна бути більше 1 кг. При розробці таких технологій слід пам'ятати, що шлами раз-особистих металів несумісні між собою, так як цинк є отрутою для нікелю, свинцю - для цинку і нікелю і т. П. Остання обставина призводить до того, що в багатьох випадках регенерація металів з гальванічних шламів не проводиться, а їх використовують в якості добавок до сировини для отримання різних матеріалів (табл. 13.4).
Хоча частка шламу, що утворюється в процесі нафтопере-лення, невелика (1%), їх загальна кількість в нашій країні дуже багато. А оскільки нафтошламу містять 20-25% нафтопродуктів, їх утилізація становить значний інтерес.
Зібрані в різних пастках, відстійниках, шламонако- Питель нафтопродукти пропускаються через обігріваються теп-лообменнікі для випаровування води, а потім надходять на від-танення. Залежно від якості одержуваного продукту його сжи-гают або, в разі високого вмісту нафтопродуктів і чистоти
Таблиця 13.4 Області утилізації гальванічних шламів