7 Өнеркәсіптік экология

Ауыр өнеркәсіптің еңбек құралдарын, тұтыну заттарын және қару - жарақ өнімдерін жасайтын негізгі саласы [21]. Машина жасау өндірісі энергетикалық, электротехникалық, станок жасау және құрал саймандар өнеркәсібі, аспап жасау, ауыл-шаруашылық машиналарын жасау және т.б. салаларға бөлінеді.

Қазақстанда машина жасау екінші дүние жүзілік соғыс жылдарында басқа республикалардан көшіріліп әкелінген жабдықтар негізінде жасалады. Соғыстан кейін бұл сала жоғары қарқынмен дамып, көптеген жаңа өндіріс түрлері пайда болды. Республикамыздың машина жасау кәсіпорындары күрделі, әрі металды көп қажет ететін машиналар - тау-кен, көмір, мұнай, металлургия, тамақ кәсіпорындарына қажетті жабдықтар сондай-ақ көлікке, құрлысқа арналған машиналар мен құрал-саймандар және электротехникалық аппараттар мен станоктар-барлығы мыңнан астам өнім түрлерін шығарады.

Жалпы машина жасау өндірісінде 1 тонна металлдан, 260 кг қалдық шығады. Машина жасау өнеркәсібі 1 млн тонна қара металл қолданған сайын сыдыру, тегістеу және осы сияқты операциялар жүргізгенде 5,4 мың тонна, соққанда, ыстық штамб жасағанда, агрессивті еріткіштің көмегімен өңдегенде 14 мың тонна қалдық, толығымен жинап алмағанда 15 тонна қайтымсыз металл шығады. Тазалау жүйесінің тұндырғыштарының шектеу цехтардың штамдарын 20-300 грамм қатты материалдардан тұрады. Термиялық құйма, және басқа цехтардың шламдары өте улы заттар - қорғасын, мыс, мырыш, т.б. заттардан тұрады. Өнеркәсіп қалдықтары аз мөлшерден аспаптармен әртүрлі қондырғылар істен шыққанда төгілген сынаптар кездесіп жатады. Радиоактивті затардың бұл саладағы қолдануға болатын қалдықтардан шамалы мөлшерден ластануы мүмкін. Радиоактивті заттардың ыдырау процесі жарты тәуліктен аспайды.

Өндіріс салаларының барлық түрі, атап айтқанда машина жасау, энергетика, кара металлургия, түсті металлургия, жеңіл, тамақ т.б өнеркәсіптерінің қоршаған ортаға тигізетін әсері яғни қоршаған ортаның қалдықтармен ластануы бүгінгі күні басты проблеммарлдың бірі болып отыр. Сондықтан біз оларды шектеу үшін әртүрлі шаралар қолдануымыз керек.

7.1 Машинажасау өнеркәсібінде технологиялық процесстердің қоршаған ортаға бөлетін зияндылықтары

Машина жасау өнеркәсібінің цехтарындағы технологиялық процестері жан-жақты болып келеді. Машиналар мен механизмдерді жасау процесі дайындамаларды дайындаудан және оларды құю цехтарында, ұсталық-пресстік және термиялық цехтарында бастапқы өңдеуден басталады. Осылардың соңынан жүруші сатыларына механикалық өңдеу, дәнекерлей (сваркалау), бояулау, оларды жинақтау процесстері кіреді.

Машина жасау өнеркәсібі үлкен динамикалығымен сипатталып қоймай, өндірістің жоғары дәрежеде мамандануымен және кооперациялануымен, және де жаңа технологиялық процестерді, жабдықтарды енгізуімен, кешенді механикаландырумен және автоматтандырылумен, еңбекті конвейерді түрде ұйымдастырумен, роботтарды және дистанциялық басшылық жасауды қолдануымен сипатталады.

Құю өндірісі, көне заманда туып, қазіргі уақытта машина жасаудың материалдық базасының негізі болып келеді. Құю өндіріс фасонды қалыпқа балқыған металды құю арқылы дайындамаларды немесе бұйымдарды алуына тағайындалған технологиялық процестердің жиынтығы болып келеді. Барлық құйма өнімдерінің 80%-нен көбі ірі мамандандырылған құю кәсіпорындарында шығарылады, ал қалған бөлігі тікелей машина жасау зауыттарының құю цехтарында құйылады.

Доғалы пештер сыйымдылығы 3-тен 80 т. дейін жететін графирленген электродтардан және өткізбеуші түбінен тұратын доғалы пештері негізінен шойынның легирленген және модификацияланған түрлерін алу үшін қолданылады. Шихта ретінде аз күкіртті кокс қосылған 80%-ге дейін болат қалдықтарын (скраб, жоңқа т.б.) пайдалануға болады. Металдың араласуын жақсарту үшін ауысушы тұрақты магнит өрісі пайдаланылады.

Машиналық формовкалауда қоспаларды тығыздау үшін пресстеу, сілку, вакуумдау, магниттік өріспен әсерлеу т.б. әдістері қолданылады. Мұнда жұмыс аймағаындағы ауа қос тотықты кремний бар шаңымен, бекіткіштердің буларымен және газдарымен ластанады

Дәлдігі мен тазалығы жоғарғы дәрежедегі өнімді массалық жасау үшін қабықшалы қалыптары қолданылады. Оларды автоматтандырылған әдіспен 200-300⁰С дейін температурада жасайды. Қабықшалы құюда қалып материалдарының шығыны құм-сазды қалыптарға қарағанда 20 есе аз болады.

Қабықшалы қалыпты жасау үшін қоспа ретінде кварц құмына шаң түрдегі байлаушыны-фенолформалдегидті смоланы немесе сұйық байлаушыны - фуран немесе карбамид смолалары қосылған қоспаны қолданады. Бұлар жұмыс аймағындағы ауаның химиялық компоненттердің қоспаларымен және олардың термодеструкция өнімдерімен (фенол, формальдегид т.б.) ластануына келтіреді.

Зиянды факторлар құйма өндірісінің барлық сатыларында орын алған. Шаңның қарқынды бөлінуі шихтаны дайындауда және пешке салуда, құм-саз қоспаларын даярлауда және олардан қалып пен стержендарды жасауда, сусымалы шаң шығарушы материалдар мен химикаттарды тасу мен өңдеуде, және де металды балқыту процестерінде, дайын құйманы топырақтан жасалған қалыптан шығаруда, оны тазалауда және шабуда жүреді. Металды балқыту, оны қалыпқа құю, дайын бұйымдарды қалыптан шығару операциялары улы газдар мен жылудың бөлінуімен жүреді.

Құю өндірісі жалпы алғанда жылына 30 млн тоннадан артық әр түрлі қалыптық және қосымша материалдарын пайдаланады, және де осындай шамада оның қалдықтарын қоқым үймелеріне шығарады.

Құю қалыптарын дайындау мен өңдеуде химиялық заттар мен полимерлік материалдарды, және де әр түрлі флюстер менлегирлеуші қоспаларды қолдану нәтижесінде жұмыс бөлмелерінің ауасына, аздаған шамада болса да, балқыған металдардың аэрозольдерінің (берилий, марганец, қорғасын, хром т.б.), флюстердің, химикаттардың, улы булар мен газдардың (фторлы, хлорлы және цианды сутегілер, көміртегі тотығы, акролеин, фенол, формальдегидтер, аммиак, көмірсулар, спирттер, кетодтар т.б.) түсуіне келтіреді. Құю өндірісінің зиянды факторлары болып шамадан тыс жылу бөлінуі, шу, діріл саналады.

Жылу бөлінуі ең алдымен балқыту пешінің сиымдылығына байланысты болады, мұнда пештің бөлетін жылуының жартысы сәулелену арқылы жоғалтылады, ал қалғандары шамамен тепе-тең, конвекция арқылы және шығушы газдармен әкетіледі. Сиымдылығы 40 т пештің жылу бөлуі 1,2 мВт дейін жетеді. Жылу бөлінуі құюшы ковштарды толтыруда және оларды тасымалдауда, шлакты шығаруда және металдарды қалыпқа құюда жүреді.

Ыстық штамповкалауда отын ретінде көмірді немесе мұнай өнімдерін қолдануда жұмыс орындарындағы ауа ортасы шаң (концентрациясы ШРЕК –тен 3-10 есе асатын), СО₂ күйе, күкіртті газ және басқа отынның термиялық деструкция өнімдерімен ластанады.

Термиялық өңдеу процестері металлдық бұйымдар мен бөлшектерді әр түрлі орталарда (сұйық, қатты, газ түрлі) ысытуға бағытталған. Бұл технологияға күйдіру процестері, металлдарды шынықтыруын қалыптастыру және металлдың беткі қабатына көміртегіні енгізу, азотты еңгізу (азоттау), циандық қоспаларды еңгізу (циондау, карбонитрация) химиялық процестері кіреді. Осы аталған процесстерде бұйымдар 150-1100^оС дейін ысытылады. Осы процестерді орындау үшін термиялық цехтары пештерімен, қыздыру қондырғыларымен, пеш-ванналарымен, шынықтыру ванналарымен немесе жартылай автоматты қондырғылармен жабдықталған. Термиялық цехтағы еңбек жағдайы метеорологиялық параметрлермен, ауа ортасындағы зиянды заттардың және электромагниттік өрістің болуымен сипатталады.

Шынықтырушы және қыздырушы пештерінің жанындағы жұмыс орындарының микроклиматы жұмыс аймағындағы ауаның жоғарғы температурасымен (7-10^оС- дан жоғары), қарқынды жылу сәулеленуімен (13000 кДж/сағ дейін) сипатталады.

Шынықтырушы орта ретінде бірқатар химиялық заттарды қолдануы (көміртегінің оксиді және диоксиді, аммиак, қорғасынның және циан тұздарының ерітінділері) осы аталған заттардың және олардың термиялық деструкция өнімдерінің ауаға бөлінуіне келтіреді. Осы процестерді герметизацияланған жабдықтарда жүргізуде зиянды заттар қоршаған ортаға бөлінбейді (вакуумдау т.б.) Термиялық өңдеудің технологиясына байланысты бөлінетін зиянды заттардың құрамы да сондай болады. Мысалы: көмір мен көмірқышқылды натрий (калий) қоспасын қолданып цементтеу процесінде ционды натрийдің немесе калийдің бөлінуі мүмкін Шынықтырушы орта ретінде сары қандық тұздарын қолдануда 500-650^оС температурада бейтарап ортада циониттердің бөлінуі мүмкін.

Азоттау процессі ауа ортасына амииактың және нитробензолдың бөлінуімен байланысты. Қорғасынның балқымасында шынықтыру процесі қорғасының 0,11 мг/м³ дейін бөлінуімен жүреді. Майларда шынықтыруда әр түрлі көмірсулар бөлінеді.

Металл кесуші станоктың жұмысының міндетті компоненті болып МСС қолдану саналады. Олар үшін әртүрлі қоспалар (күкірт, фосфор, және олардың қоспалары), полимерлік композициялар, беткейлі, белсенді заттар т.б. қосылған май немесе су негізінде жасалған сұйықтықтар қолданылады. Олар металды кесу құралын салқындату және материалды өңдеу технологиясын тездету үшін пайдаланылады. Негізінен мұнайлық минералдың майлары және олардың эмульциялары қолданылады. МСС химиялық құрамы мүнайдың құрамына байланысты келеді. МСС құрамына парафин, бензол қатарындағы қоспалар, май қатарындағы қанықпаған көмірсулар, азот және күкір қоспалары т.б. кіреді. Минералды майлардың сулаушы қабілетін көтеру үшін оларға белсендетуші қоспаларды қосады: май және нафтен қышқылдарын, сабын, сілтілік электролиттерді еріген күкіртті немесе құрамында күкірт бар басқа органикалық қоспаларды және т.б.

Жылудың қарқынды бөлінуінде металды кесуші құралдар арнайы эмульциялармен салқындатылады. Эмульциялардың құрамына машиналық және веретендік майлар, нафтен қышқылы, сілтілердің ерітінділері және су кіреді.

МСС дененің ашық беттеріне зиянды әсерін тигізуі мүмкін. МСС құрамының, детальдерді өңдеу режимінің, сұйықтықтарды беру жылдамдығының, қорғаушы беттерінің барының маңызы аз емес. Майлар және олардың термиялық дисструкция өнімдері өндіріс бөлмелеріндегі ауаны ластауы мүмкін. Мұнда май аэрозольдерінің концентрациясы ондаған мг/м³ жетуі ықтимал. Аэрозольдердің құрамындағы бөлшектердің 95%-і, өлшемдері 5 мкм-ден төмен бөлшектерден тұратын ерекше атап ету керек.

Адамның жұмыс киімінде МСС мынадай компоненттері сорбцияланады: бутан, изобутан, пентан, гексан т.б. Белгілі қауіпті сульфофрезол тудырады (гудронның веретендік дистиляторымен және күкірт қоспаларының қоспасы). Жұмыс күнінің соңында сульфрофрезолдың шашындылары жұмыс киімін ластайды. Ол киім арқылы өтіп адамның терісін ластап, жалпы улаушы әсерін тигізеді. Осыған байланысты жұмыс киімдері арнаулы өңдеуден уақытында өтуі керек.