2435

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова»

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ В ТРАНСПОРТНОМ КОМПЛЕКСЕ

Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 23.04.03 –

Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Воронеж 2018

УДК 378.16

Пухов, Е. В. Теоретические основы ресурсосбережения и утилизации в транспортном комплексе [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 23.04.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов /составители Пухов Е. В., В. О. Никонов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г. Ф. Морозова». – Воронеж, 2018. – 35 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имении Г. Ф. Морозова» (протокол № 6 от 24 мая 2018 г.)

Рецензент профессор кафедры эксплуатации транспортных и технологических машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», доктор технических наук, профессор В. К. Астанин

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… ..4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1 Анализ особенностей обращения с отработанными аккумуляторными батареями………………………………………... ..5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2 Анализ особенностей обращения с отработанными нефтепродуктами…………………………………………………….. ..8 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3 Особенности обращения с отработанными резино-техническими изделиями (шинами)……………………………………... ..9 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4 Анализ особенностей обращения с отработанными ртутными лампами…………………………………………………… 12 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5 Анализ требования к сбору и хранению вторичных черных металлов……………………………………………………… 15 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6 Анализ требований к сбору и хранению вторичных цветных металлов…………………………………………………….. 16 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7 Анализ требований к сбору и хранению неметаллических отходов…………………………………………………………. 17 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 8 Анализ требований к сбору и хранению отработанных масел……………………………………………………………….. 19 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 9 Анализ требований к сбору и хранению отработанных фильтров…………………………………………………………… 21 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 10 Анализ требований к сбору и хранению промасленной ветоши, опилок и песка…………………………………………... 22 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 11 Анализ требований к сбору и хранению отработанных ртутьсодержащих ламп…………………………………………… 23 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 12 Анализ требований к сбору и хранению малоопасных отходов………………………………………………………………25 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 13 Анализ требований к сбору и хранению кислотных аккумуляторов………………………………………………………… 26

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................................................... 31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………. 32

3

ВВЕДЕНИЕ

При производстве автомобилей, запасных частей, конструкционных и эксплуатационных материалов (производимых в мире) расходуется: 20 % черных металлов; 7 % свинца; 13 % никеля; 35 % цинка; 50 % меди каучука (натурального). Для изготовления 1 т деталей и сборочных единиц, используемых в автомобиле, перерабатывается 150 т природного вещества, т. е. из каждой 1 т последнего в автомобиле остается всего 0,7 %. Остальные 99,3 % тратятся впустую. А ведь автомобилестроение, по расчетам, потребляет 10 % добытых и переработанных материалов. Значит, на его долю приходится и столько же загрязнений от стационарных промышленных источников. То есть в процессе производства автомобиля загрязнений получается в 2 раза больше, чем в процессе эксплуатации.

Автомобиль, как и всякое другое изделие, имеет свою недолгую жизнь: эксплуатируется, отказывает, ремонтируется и снова эксплуатируется, но однажды наступает «смерть» – когда он не подлежит ремонту из-за «преклонного» возраста или после ДТП.

Утилизация изделий автомобиля – это не только уменьшение загрязнения окружающей среды, но и снижение потребления природных ресурсов и энергии. Эколого-экономический эффект от утилизации этих автомобилей складывается из экономической составляющей, включающей уменьшение затрат при вторичном использовании материалов и связанным с этим уменьшением производства материалов из ископаемых природных ресурсов, уменьшение потребления энергии; экологической составляющей, включающей уменьшение загряз нения почвы, водных ресурсов, атмосферного воздуха от воздействия брошенных и не утилизированных автомобилей, уменьшение загрязнения окружающей среды при использовании в производстве рециклинговых материалов.

Целью проведения занятий является практическое освоение студентами научно-теоретических и руководящих положений изучаемой дисциплины, овладение методами исследования и анализа полученных результатов.

Задачами являются практическое овладение студентами научно-теорети- ческими и руководящими положениями изучаемой дисциплины применительно к задачам профессиональной деятельности, проведение самостоятельного исследования и выработка эффективных решений по достижению положительного результата.

4

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБРАЩЕНИЯ С ОТРАБОТАННЫМИ АККУМУЛЯТОРНЫМИ БАТАРЕЯМИ

Аккумулятор – это химический источник тока, способный многократно преобразовывать химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на длительное время. Применение батареи находят в автотракторной технике, в качестве резервных источников в системах сигнализации и охраны, в источниках бесперебойного питания (ИБП), а также в системах автономного электроснабжения как возобновляемые источники энергии.

Компонентный состав отхода «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с не слитым электролитом» следующий: свинец (Pb) 17,85 %; сурьма (Sb) 0,54 %; свинца сульфат (PbSO4) 20,95 %; свинца диоксид (PbO2) 19,69 %; свинца сульфид (PbS) 2,97 %; серная кислота (H2SO4) 16,56 %; вода дистиллированная (H2O) 9,27 %; поливинилхлорид [-CH2-CHCl-]n 2,17 %; по-

липропилен [-CH(CH3)-CH2-]n 10,00 %.

Отходы «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с не слитым электролитом» классификационным каталогом отходов присвоен код 92110101 13 01 2, он относится к отходам 2 класса опасности – высокоопасным отходам. При воздействии на окружающую среду экологическая система сильно нарушена. Период восстановления более 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.

По конструкции свинцово-кислотные аккумуляторы делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Обслуживаемые требуют в процессе эксплуатации определенного ухода (контроля уровня и плотности электролита). Необслуживаемые – являются герметичными, работают в любом положении и не требуют ухода.

В международной интерпретации принято обозначение в виде SEALED LEAD ACID BATTERY (герметичная свинцово-кислотная батарея) или сокращенно SLA, а также VRLA –Valve Regulated Lead Acid (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном). По виду электролита делятся на имеющие сернокислый электролит в виде геля (GEL) или же на АКБ, изготовленные по AGM-технологии (в активную массу вводят волокнистые материалы, например, фторопласт, и используют стекловолокно, прижатое к пластинам). Для уменьшения выделения водорода в герметизированных аккумуляторах используются сплавы свинца с кальцием и сплавы свинца с оловом, или сплавы свинца, каль-

5

ция и олова. Сплав свинца и кальция позволяет изготавливать более прочные пластины. Материал корпуса – в основном ABS (акрило-бутадиен-стирол).

Опасными компонентами отхода «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с не слитым электролитом» (далее – отработанные свинцовые АКБ), оказывающими токсическое воздействие на человека и окружающую среду, являются свинец и его соединения, а также серная кислота (отработанный электролит). Свинец (Pb) по степени токсического воздействия на человека относится к самому высокому 1 классу опасности. Свинец и его соединения являются политропными ядами и вызывают изменения иммунного статуса организма, влияют на нервную, сердечнососудистую и опорно-двигательную системы. Токсичность свинца обусловлена денатурирующим (разрушающим белки) действием на ткани и клетки организма. Свинец обладает мутагенной активностью (действие вещества на организм человека в стадии внутриутробного развития, вызывающее наследуемые мутационные изменения в организме).

Серная кислота (H2SO4) – бесцветная жидкость без запаха. Очень сильная двухосновная кислота. Смешивается с водой во всех соотношениях, растворение сопровождается выделением значительного количества тепла, паров и газов. Отход «Кислота аккумуляторная серная отработанная» имеет код Федерального классификационного каталога отходов 52100101 02 01 2 и относится к отходам 2 класса опасности – высокоопасным отходам.

При сборе, хранении, нейтрализации отработанной серной кислоты от аккумуляторных батарей следует учитывать особенности ее эксплуатации и степень опасности. Аккумуляторная серная кислота является достаточно концентрированной и не подлежит утилизации без предварительной нейтрализации. Она имеет кислую рН среду и плотность 1,2 … 1,27 г/см3.

Кислота серная отработанная пожаро- и взрывобезопасна. Токсична. Чрезвычайно агрессивное вещество, поражает дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывает затруднение дыхания, кашель, нередко – ларингит, трахеит, бронхит и т. д. Прóлив отработанной серной кислоты на почву полностью уничтожает почвенную микрофлору, живые организмы, семена и корни растений и делает почву непригодной для роста и развития растений и живых организмов в будущем. Растворы серной кислоты оказывают вредное воздействие на организм человека. При нагревании серной кислоты образуются пары сернистого ангидрида, которые, соединяясь с парами воздуха, образуют кислотный туман. При вдыхании паров серной кислоты раздражаются и прижигаются слизистые оболочки верхних дыхательных путей.

6

Контрольные вопросы:

1 Какие основные документы регламентируют обращение с отходами 2 класса опасности «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с неслитым электролитом»?

2 Перечислите основные опасные компоненты отхода «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с не слитым электролитом», оказывающие токсическое воздействие на человека?

3 Какое воздействие оказывает свинец и его компоненты на окружающую среду?

4 Какое воздействие оказывает серная кислота на окружающую среду?

5 Какое воздействие оказывают свинец, его компоненты и серная кислота на организм человека?

6Как осуществляется сбор аккумуляторных батарей?

7Как осуществляется временное хранение и накопление аккумуляторных батарей?

8Как осуществляется образование и движение аккумуляторных батарей?

9Как осуществляется передача аккумуляторных батарей специализированным предприятиям?

10Как осуществляется транспортирование аккумуляторных батарей?

11Какие требования предъявляются к транспортированию аккумуляторных батарей?

12Какие мероприятия проводят при аварийной ситуации с аккумуляторными батареями?

7

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБРАЩЕНИЯ С ОТРАБОТАННЫМИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Отработанные нефтепродукты являются опасными загрязнителями практически всех компонентов природной среды – поверхностных и подземных вод, почвенно-растительного покрова, атмосферного воздуха. Значительный ущерб окружающей среде наносится во время неправильного сбора и хранения отработанного масла и нефтесодержащих отходов.

Отработанными нефтепродуктами являются: отработанные масла, утратившие в процессе эксплуатации установленные показатели качества или проработавшие определенные для них сроки, установленные технической документацией на оборудование, машины и механизмы; другие нефтепродукты, применявшиеся в качестве промывочных жидкостей, а также смеси нефтепродуктов, извлекаемые из нефтесодержащих вод и образовавшиеся при зачистке средств хранения и транспортирования.

Отработанные нефтепродукты подразделяются на следующие группы: ММО – масла моторные отработанные для авиационных поршневых,

карбюраторных и дизельных двигателей, компрессорные, вакуумные и индустриальные масла;

МИО – масла отработанные индустриальные и рабочие жидкости для гидросистем, газотурбинные, приборные, трансформаторные и турбинные масла;

СНО – смесь нефтепродуктов отработанных, в том числе нефтяные промывочные жидкости, масла, применявшиеся при термической обработке металлов, цилиндровые, осевые, трансмиссионные масла, масла для прокатных станов, нефтепродукты, извлекаемые из отработанных нефтяных эмульсий, смеси нефти и нефтепродуктов, собранные при зачистке средств хранения, транспортирования и извлекаемые из очистных сооружений и нефтесодержащих вод.

При сборе отработанных нефтепродуктов всех групп должно быть исключено попадание в них пластических смазок, коррозионно-агрессивных и токсичных веществ, органических растворителей, жиров, лаков, красок, химических веществ и загрязнений, а при сборе отработанных масел групп ММО и МИО – смешение с нефтью, бензином, керосином, дизельным топливом, мазутом.

Сброс (выброс) отработанных нефтепродуктов в окружающую природ-

8

ную среду, нерациональное сжигание, распыление, слив в канализационные сети, водоемы, почву, вывоз на полигоны для бытовых и промышленных отходов не допускается.

Контрольные вопросы:

1 Какие основные документы регламентируют обращение с отходами 3-4 класса опасности содержащими нефтепродукты?

2 Охарактеризуйте опасные свойства и воздействие компонентов нефтепродуктов на окружающую среду и человека?

3 Как осуществляется образование сбор нефтепродуктов?

4 Как осуществляется временное хранение и накопление нефтепродуктов?

5 Как осуществляется образование и движение нефтепродуктов?

6 Как осуществляется передача нефтепродуктов специализированным предприятиям?

7Как осуществляется транспортирование нефтепродуктов?

8Какие требования предъявляются к транспортированию нефтепродуктов?

9Какие мероприятия проводят при аварийной ситуации с нефтепродуктами?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБРАЩЕНИЯ С ОТРАБОТАННЫМИ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИМИ ИЗДЕЛИЯМИ (ШИНАМИ)

Ежегодно в мире образуется около 7 млн. тонн отработанных покрышек. Местом их последнего пристанища, как правило, является свалка шин. Из-за развития транспорта эта тенденция склонна к нарастанию. Большая часть отходов заполняет свалки и полигоны и лишь чуть более 20 % подвергается вторичной переработке. Экологи утверждают, что вскоре ситуация может выйти изпод контроля. Дело в том, в естественных условиях резинотехнические изделия разлагаются около 100 лет, нанося вред почвенному покрову, поверхностным и грунтовым водам, атмосферному воздуху. Они являются источником таких токсических веществ, как дибутилфталаты, фенатрапены и дефиниламины, которые разрушают растительный покров, здоровье людей и животных. Отходы резинотехнических изделий (далее РТИ), тем не менее, относятся к отходам 4

9

класса опасности – малоопасные. С этим связаны условия их сбора, транспортировки и утилизации.

Отслужившие шины собираются на открытой площадке, на территории предприятия, вдали от возможных источников возгорания. Площадка устраивается с подветренной стороны к жилым строениям, она оборудуется твердым ровным покрытием и навесом, для исключения попадания ливневых стоков. Место сбора шин обязательно огораживается, организуются подъездные пути для вывоза к месту, где происходит утилизация. Строго запрещено сжигать покрышки в местах сбора и вывозить их на несанкционированные свалки.

Вывозом, размещением и утилизацией отработанных шин занимаются специализированные организации, получившие лицензию от местных органов Роспотребнадзор. Отходы РТИ обязательно взвешиваются при погрузке или на транспортных весах, за исключением веса автомобиля. Масса колес указывается в накладной.

С началом нового тысячелетия в Европе скопилось более 10 млн. тонн отработанных покрышек. Ситуация требовала разрешения. До 2003 года их сжигали на отведенных полигонах, позже такая переработка была отменена изза высокой опасности экологической катастрофы. Неэффективным методом признана свалка покрышек. Есть специальная утилизация, которая наносит минимальный вред окружающей среде: Использование покрышек в качестве топлива для получения дешевой тепловой энергии. В Англии и ряде других стран разработаны и построены ТЭЦ, работающие на РТИ. Их сжигают в топках, а вредный дым собирают и обезвреживают. Тепловая энергия идет на отопление жилья и нагрев горячей воды. Сжигание колес методом пиролиза. В низкотемпературных печах переработка колес протекает без доступа кислорода. Преимущества метода – экологическая безопасность, так как в продуктах горения отсутствуют токсические вещества, отсутствие отходов, экономическая выгода

– получение тепловой энергии для других технологических процессов. Использование отработанных покрышек на вторичное сырье. Часть отходов восстанавливается для производства новых покрышек, часть используется при изготовлении дорожных покрытий и портовых сооружений. В странах ЕС ныне не действуют полигоны для хранения старых РТИ. Законами там запрещено выбрасывать отработанные покрышки, за это предусмотрено серьезное наказание.

В России утилизация предусмотрена для: пневматических шин; камерных;

10