Методика применения моделей и алгоритмов для повышения эффективности управления технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Русина Ольга Николаевна

• Русина Ольга Николаевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Русина Ольга Николаевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

5

1 АНАЛИТИЧЕСКИМ ОБЗОР СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 14 СУЛЬФАТКАЛЬЦИЕВЫМИ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ОТХОДАМИ

1.1 Аналитический обзор проблем управления отходами в 14 Российской Федерации

1.2 Способы обезвреживания (нейтрализации) 16 фторангидрита и утилизации сульфаткальциевых отходов

для производства товаров

1.3 Технологии производства продукции на основе 19 сульфаткальциевых отходов

1.4 Управление технологическими процессами обращения с 25 отходами производства на основе процедур экологического аудита

1.5 Постановка задач и выбор направления работы

28

2 МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ УТИЛИЗАЦИЕИ 30 СУЛЬФАТКАЛЬЦИЕВЫХ ОТХОДОВ

2.1 Модели для осуществления эффективного управления 32 технологическим процессом получения каркасно-монолитных модулей на основе фторангидрита

2.1.1 Обобщенная структурно-функциональная методика 33 управления технологическим процессом утилизации фторангидрита

2.1.2 Нечеткая модель загрузки исходных компонентов

получения ангидритовых каркасно-монолитных модулей

2.1.3 Нейросетевая модель перечня и соотношения 54 компонентов смеси

2.1.4 Аналитическая модель процесса смешения

3.2 Выбор датчиков и элементов измерительной системы

69

2.1.5 Имитационная модель управления техногенными 76 запасами

2.2 Методики расчета классов опасности фторангидрита

3 ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 102 УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ КАРКАСНО-МОНОЛИТНЫХ МОДУЛЕЙ ПОМЕЩЕНИЙ

3.1 Выбор и обоснование функциональной схемы системы 104 автоматизации процесса получения ангидритовых каркасно-монолитных модулей

106

3.3 Способ измерения объема сыпучих материалов в 122 резервуарах и устройство для его осуществления

3.4 Автоматизированная информационная система 126 «Процессы управления отходами»

4. Опытно-промышленные испытания технологии 140 получения каркасно-монолитных модулей помещений

4.1 Экспертная система управления технологией получения 140 КММП

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

149

Литература

151

Приложение 1. Описание структурной схемы процессов 167 контроля функционирования системы управления отходами Приложение 2-1. Акты от ООО «ТПУЭкоСтрой» о 176 внедрении результатов диссертационной работы Русиной О.Н.

Приложение 2-2. Акт от ТПУ о внедрении результатов 178 диссертационной работы Русиной О.Н.

Приложение 2-3. Фото хозяйственной постройки, 179 возведенной по способу КММП

Приложение 3. Расчет класса опасности техногенного 183 фторангидрита

Приложение 4. Протокол результатов испытаний 191 (измерений) по биотестированию № 580-б от 27.07.2015 г.

Приложение 5. Расчет класса опасности унифицированного 192 ангидрита

Приложение 6. Протокол результатов испытаний 198 (измерений) по биотестированию № 309-б от 24.05.2015 г. Приложение 7. Свидетельство о государственной 199 регистрации программы для ЭВМ

Приложение 8. Программная реализация «Экспертной 200 системы по управлению процессом производства КММП», реализованная в программе CLIPS

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика применения моделей и алгоритмов для повышения эффективности управления технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблемы управления обращением с техногенными отходами с каждым годом все актуальнее: объемы накапливаемых отходов растут, а предлагаемые способы и методы их утилизации практически не находят широкого применения.

Так фторангидрит, сульфаткальциевый отход химических производств, накапливается на отвалах или сбрасывается в водоемы в больших количествах в таких регионах России, как Томская, Пермская, Свердловская области. Тогда как техногенный ангидрит возможно успешно утилизировать, т.е. использовать для производства товаров (продукции).

Из научно-технической литературы известно использование фторангидрита в качестве компонента строительных изделий типа панелей. В 70-х годах прошлого века в Японии из таких панелей возводили межкомнатные стены. Но по экономическим причинам это направление применения фторангидрита прекратило свое существование, не смотря на то, что технологии утилизации фторангидрита являются ресурсосберегающими с возможностью задействования в технологическом процессе (ТП) и других видов техногенных отходов, например золошлака.

Томскими учеными предложено на основе фторангидрита изготавливать ангидритовое вяжущее и каркасно-монолитные модули помещений (КММП) для возведения малоэтажных зданий различных назначений, например, гаражных боксов.

В связи с тем, что техногенное ангидритовое вяжущее, полученное из твердых отходов фтороводородного производства, отличается от традиционных цементных и гипсовых вяжущих по прочности (марочности), по срокам схватывания, по водостойкости и морозостойкости, по углу откоса, по составу, т.е. является новым строительным материалом, поэтому при организации управления технологическими процессами обращения с сульфаткальциевым отходом, в частности, технологическим процессом

получения каркасно-монолитных модулей помещений (КММП), возникли трудности по соблюдению точности дозировки компонентов в ручном режиме, по выдержке времени перемешивания массы, по соблюдению однородности уплотнения стенового материала в межопалубочном пространстве.

В этой связи актуальность темы исследования заключается в необходимости разработки совокупности моделей и алгоритмов эффективного управления технологическими процессами утилизации сульфаткальциевых отходов с учетом свойств фторангидрита, нового компонента строительных изделий, с целью получения конкурентоспособной строительной продукции в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП).

Целью данной работы является повышение эффективного управления утилизацией сульфаткальциевых отходов и технологическим процессом получения строительных каркасно-монолитных модулей помещений на основе фторангидрита.

Для выполнения обозначенной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ состояния проблемы утилизации фторангидрита, сульфаткальциевого отхода химических производств, выявить факторы, способствующие получению качественной конкурентоспособной строительной фторангидритовой продукции;

- предложить комплексное управление технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов с применением совокупности признанных разработанных и оригинальных методов и приемов;

- обосновать целесообразность процесса обезвреживания (нейтрализации) фторангидрита как наиболее эффективного способа управления сульфаткальциевыми отходами с целью снижения экологической нагрузки на окружающую среду и получения экологически безопасной строительной продукции;

- разработать и применить математические модели технологических этапов производства каркасно-монолитных модулей помещений, прогнозирующие оптимальные управляющие воздействия для получения конкурентоспособной строительной продукции требуемых характеристик;

- ввести элементы системы автоматизации управления технологическим процессом получения ангидритовой смеси с учетом свойств основного компонента смеси - фторангидрита;

- предложить алгоритм эффективного управления техногенными отходами и разработать программный продукт на его основе с учетом требований современного природоохранного законодательства.

Объектом исследования являются технологические процессы и методы управления утилизации фторангидрита в процессе получения строительной продукции на его основе - каркасно-монолитных модулей помещений.

Предметом исследования являются виды и методы применения моделей и алгоритмов эффективного управления технологическим процессом производства КММП с учетом специфики свойств фторангидрита и качество стенового материала в каркасно-монолитных модулях (КММ).

В качестве основных методов исследования применялись методы системного анализа, метод функционального проектирования по методологии IDEF0, нейронные сети, нечеткая логика, аналитическое, визуальное и имитационное моделирование. Также результаты диссертационной работы были получены по итогам экспериментальных и теоретических методов исследования.

Изучены и проанализированы объекты исследования, исходная информация и параметры процесса получены путем теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных условиях и на действующем производстве.

Информационная база основана на законодательных и нормативных актах РФ, монографиях и статьях в специализированных российских и зарубежных изданиях, материалах конференций, статистических,

справочных и аналитических материалах. Разработки основаны на информации о существующих автоматизированных системах управления и данных, полученных с действующего производства.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

1. Впервые предложена обобщенная структурно-функциональная методика управления технологическим процессом утилизации фторангидрита, нового материала для строительной промышленности, позволяющая выделить управляющие воздействия и необходимые ресурсы и обосновать введение элементов автоматизированной системы управления на производстве фторангидритовых строительных изделий.

2. Разработаны, исследованы и применены новые математические модели для эффективного управления технологическим процессом утилизации фторангидрита и производства ангидритовых строительных изделий:

- аналитическая модель процесса смешения, позволяющая обосновать эффективное время смешения компонентов, ранее не используемых в традиционной строительной промышленности;

- нейросетевая модель нелинейной многокомпонентной химической системы, в которой установлена связь исходного состава со свойствами и параметрами получаемого ангидритового стенового материала нового типа;

- имитационная модель управления техногенными запасами, сохраняющими неизменные свойства на протяжении времени хранения, отличающаяся управлением и комплексированием процедур подготовки утилизации фторангидрита и золошлака и реализации строительных изделий на их основе;

- нечеткая модель загрузки исходных компонентов, отличающаяся базой правил, для поддержания необходимого уровня заполнения расходной емкости посредством изменения значений числа оборотов шнекового вала (производительности подачи).

3. Разработан алгоритм и программный продукт на его основе поддержки управления техногенными отходами, отличающиеся одновременным учетом как требований природоохранного законодательства, так и международных стандартов ISO 14000 с возможностью актуализации базы данных и внесения изменений.

Достоверность результатов работы подтверждается рациональным способом возведения ангидрито-шлакового здания промышленных размеров в 2013 году в Томском регионе, которое является продолжением тематики получения ангидритовых промышленных конструкционных строительных изделий начиная с 1979 года. Результаты работы согласуются и не противоречат выводам других разработок и исследований по указанным проблемам. Также достоверность проведенных расчетов подтверждается моделированием в инструментальной средах MATLAB, BPwin, Anylogic, а также соответствием теоретических исследований и экспериментальных данных.

Практическая ценность работы:

1. В процессе разработки структурно-функциональной методики эффективного управления технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов были исследованы и проанализированы этапы производства, выявлены слабые стороны технологии, связанные с выполнением операций в ручном режиме, и предложены датчики и исполнительные механизмы элементов автоматизированной системы управления, исключающие человеческий фактор при регулировке загрузки расходной емкости, процессов дозировки и перемешивания исходных компонентов ангидритового бетона.

2. Построенные модели позволяют спрогнозировать управляющие воздействия при осуществлении этапов производства изготовления каркасно-монолитных модулей помещений с целью получения продукции заданных свойств, в соответствии со СНиП и отвечающие требованиям и запросам конечных потребителей продукции.

3. Программный продукт, разработанный на основе оригинального алгоритма, позволил организовать работу производства в соответствии с природоохранными требованиями и скоординировать действия ответственного по обращению с отходами на предприятии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Обобщенная структурно-функциональная методика управления технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов, позволяет представить в комплексе всех этапы производства с выделением управляющих воздействий. (Соответствует п. 3 паспорта специальности 05.13.06: Методология, научные основы и формализованные методы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), а также технической подготовкой производства (АСТПП) и т. д.)

2. Математические модели технологического процесса производства ангидритовых каркасно-монолитных модулей, позволяющие спрогнозировать управляющие воздействия на технологические объекты с целью изготовления конкурентоспособной строительной продукции, отвечающей требованиям СНиП. (Соответствует п. 4 паспорта специальности 05.13.06: Теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация).

3. Оригинальный алгоритм и программное обеспечение на его основе обеспечивает организацию экологически безопасного производственного процесса. (Соответствует п. 9 паспорта специальности 05.13.06: Методы эффективной организации и ведения специализированного информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включая базы и банки данных и методы их оптимизации).

4. Элементы автоматизированной системы управления технологическим процессом получения каркасно-монолитных модулей помещений из техногенного ангидрита с учетом особенностей такого вторсырья,

обеспечивающие точность дозирования и поддержание оптимального времени перемешивания исходных компонентов при заданной производительности. (Соответствует п. 4 паспорта специальности 05.13.06: Теоретические основы, средства и методы промышленной технологии создания АСУТП, АСУП, АСТПП и др.).

Реализация результатов работы. Результаты разработки системы управления сульфаткальциевыми отходами реализованы при изготовлении КММП (Приложения 2, 2-1 - 2-4), а также в программном продукте «Программа процессов управления отходами» в системе управления базами данных MySQL, разработанном при активном участии автора (Приложение

7).

Результаты работы внедрены на предприятии ООО «ТПУЭкоСтрой». Кроме того, результаты разработок в области организации системы управления отходами использованы в учебном процессе кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Томского политехнического университета при чтении курса лекций по дисциплинам «Экологическое инспектирование и аудит (ЭИА)» и «Технологии основных производств, переработка и утилизация промышленных отходов» для студентов направлений подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность».

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы были представлены на:

-VII Международной XVIII Традиционной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Плахотника В.Н. «Экологический интеллект - 2013» , Днепропетровск;

-Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения», Юрга, 2013 г.; -VI Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях, Москва, 2014г.;

-Всероссийской научно-практической конференции, приуроченной к 105-летию со дня рождения Б.В. Громова,Томск, 1 - 3 октября 2014 г.; -III Всероссийской с международным участием научно-практической конференции по инновациям в неразрушающем контроле SibTest , Горный Алтай, 27-31 июля 2015 г.;

- VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность», г. Томск 23 - 27 мая 2016 г.; -Международная конференция по инновациям в неразрушающем контроле SibTest, г. Новосибирск 28-30 июня 2017 г.;

- Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Молодежь, наука, технологии: новые идеи и перспективы» (МНТ-2017), г. Томск 25-27 октября 2017 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ из них 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК; 2 статьи, индексируемых Scopus; получено 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Личный вклад автора состоит в получении основных результатов работы, разработке новых задач автоматизации технологического процесса получения фторангидритовой строительной продукции, выбор подходов для разработки системы управления отходами, проведении теоретических и вычислительных исследований, сопоставлении полученных результатов с экспериментальными исследованиями, организации проведения опытно-промышленных испытаний получения КММП.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 8 приложений.

Благодарности. Авторы выражают глубокую благодарность профессорам Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники Мещерякову Роману Валерьевичу и Замятину Николаю Владимировичу, а также доценту кафедры экологии и безопасности

жизнедеятельности Томского политехнического университета Извекову Владимиру Николаевичу за консультацию и полезные советы. Особая благодарность всему коллективу кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности ТПУ во главе с Сергеем Владимировичем Романененко.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СУЛЬФАТКАЛЬЦИЕВЫМИ ПРОМЫШЛЕННЫМИ

ОТХОДАМИ

1.1 Аналитический обзор проблем управления отходами в

Российской Федерации

На сегодняшний день в Российской Федерации (РФ) понятие управление отходами законодательно не закреплено. В законе N 89-ФЗ РФ «Об отходах производства и потребления» встречается только термин «обращение с отходами». Под обращением с отходами понимается их «сбор, накопление, транспортирование, обработка, утилизация, обезвреживание, размещение» [1].

В другом нормативном акте ГОСТ 30772-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения» под обращением с отходами подразумевают виды деятельности, связанные с документированными (в том числе паспортизованными) организационно-технологическими операциями регулирования работ с отходами, включая предупреждение, минимизацию, учет и контроль образования, накопления отходов, а также их сбор, размещение, утилизацию, обезвреживание, транспортирование, хранение, захоронение, уничтожение и трансграничные перемещения.

Также в указанном нормативном акте определено понятие регулирование работ по обращению с отходами - это организационно-методическая деятельность по учету, контролю (на основе документирования в рамках паспортизации, стандартизации, сертификации, информатизации) отходов и надзору за операциями образования, накопления, сбора, сортировки, транспортирования, сваливания, хранения, обслуживания

санкционированных мест размещения отходов, а также их утилизации, захоронения и/или уничтожения [2].

Поэтому термин «управление отходами» часто заменяют понятием «обращение с отходами», подразумевая сбор, накопление, транспортирование, обработку, утилизацию, обезвреживание, размещение отходов производства и потребления.

Обычно под управлением различных систем понимают следующие виды деятельности: организацию, планирование, регулирование, учет и контроль. Для эффективного управления отходами необходимо проводить необходимые мероприятия на всех стадиях: от момента планирования деятельности, при которой будут образовываться отходы, до сведения к минимуму негативное воздействие на окружающую среду, которое возможно на всех этапах обращения с отходами [3].

Так, законодательно определено, что при планировании деятельности необходимо разработать проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение, определить класс опасности отхода для окружающей среды и разработать паспорт опасного отхода.

На производственных площадках необходимо вести учет образовавшихся отходов с приложением документов, подтверждающих их движение: использование, обезвреживание, передачу сторонним организациям и т. д. Учет ведется в журнале по установленной российским законодательством форме.

Также Закон РФ № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды» обязывает в качестве одного из направлений осуществления деятельности по управлению отходами организовать разработку и проведение на предприятии производственного экологического контроля. В положении о производственном контроле должны быть отражены пункты, ориентированные на приведение деятельности предприятия в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации в области обращения с отходами. Порядок и форма производственного контроля законом не

прописаны, юридические лица составляют его в произвольной форме. На данном этапе даже не требуется согласования документа в соответствующих органах, осуществляющих надзор в области охраны окружающей среды [4].

В зарубежных странах применяют понятие экологический менеджмент, в частности «управление отходами» («waste management»). Принципы экологического менеджмента первоначально были изложены в стандартах ИСО серии 14000, которые были приняты в 1996 году [5].

В российских нормативных документах понятие экологического менеджмента юридически не закреплено. Упоминается только термин «экологический аудит», который в свою очередь является составной частью системы экологического менеджмента. За рубежом экологический аудит давно и успешно применяется в качестве инструмента экологического управления [6, 7].

На наш взгляд, управление отходами необходимо проводить в комплексе, как часть общей системы управления производственной деятельностью предприятия.

1.2 Способы обезвреживания (нейтрализации) фторангидрита и

утилизации сульфаткальциевых отходов для производства товаров

Одним из распространенных видов промышленных отходов химической промышленности являются сульфаткальциевые отходы. В России и Казахстане сульфаткальциевые отходы образуются на следующих промышленных предприятиях: ОАО «СХК», г. Томск; ОАО «Галополимер», г. Пермь; ОАО «Полевской криолитовый завод», г. Полевской, Свердловская обл.; АО «УМЗ», г. Усть-Каменогорск, Казахстан.

В процессе хозяйственной деятельности ОАО «СХК» образуется сульфаткальциевый отход (фторангидрит) в количестве 13500 т/год, ОАО «Галополимер» - 70000 т/год, ОАО «Полевской криолитовый завод» - 200000 т/год, АО «УМЗ» - 17000 т/год.

Но, как показывает опыт, бетон, изготовленный на основе фторангидрита, со временем теряет первоначальную форму с заметным увеличением объема, что влечет за собой выход из строя отдельных строительных конструкций. Это связано с тем, что в отходе остается некоторое количество свободной концентрированной серной кислоты, не вступающей в химические реакции. Некоторые ученые предлагают решить эту проблему донейтрализацией фторангидрита добавкой - шламом синтеза галоидного обмена (1 -2%), который снижает водопотребность и ускоряет твердение вяжущего [11].

В Томском политехническом университете также предложены и разработаны способы нейтрализации фторангидрита глинистым песком в водной среде [19,20, 26].

В результате получают нейтрализованный фторангидрит, который возможно утилизировать - использовать в промышленности в качестве сырья.

Известны примеры использования сульфаткальциевых отходов как компонента сырьевой смеси при производстве строительного кирпича [21, 22].

Также фторангидрит предлагают перерабатывать в сульфат аммония и карбонат кальция, которые входят в состав минеральных удобрений [23].

Фторангидрит, нейтрализованный основным шлаком до РН 4,5-7 в процессе помола в присутствии однозамещенной калиевой соли ортофосфорной кислоты, в дальнейшем можно использовать для производства строительных растворов, шпаклевок и бетонов [24].

Также фторангидрит служит сырьем для производства теплоизоляционных материалов на бесцементной основе и входит в состав смесей для производства цемента, что снижает расход природного сырья, повышает качество цемента и упрощает технологию его производства. Подобные цементы могут содержать нефелиновый шлам, что дополнительно решает проблему утилизации еще одного отхода производства [25].

Также получаемое ангидритовое вяжущее возможно использовать для изготовления облицовочных плит, отделочных слоев строительных изделий,

несущих конструкций зданий, стеновых камней. В этом случае в исходное сырье на основе фторангидрита добавляют саморассыпающийся шлак, ангидритовый щебень и карбонатный песок в качестве заполнителя. Подобная смесь повышает прочностные свойства, водостойкость с сохранением высоких значений морозостойкости получаемой продукции [28].

В Томском политехническом университете из сульфаткальциевых промышленных отходов предлагается изготавливать ангидритовое вяжущее, цементные смеси, пластификаторы и более сложные строительные изделия, такие как шлакоблоки, гипсовые листы и профильные строительные изделия. Что лишний раз доказывает универсальность использования техногенного ангидрита в качестве сырья в строительной индустрии [29-32].

В зарубежных странах также активно используется ангидрит в качестве исходного сырья.

Способ, предложенный немецкими исследователями, заключается в использовании синтетического сульфата кальция и смеси песка, цемента, извести, порошка алюминия в качестве газообразователя для производства поро- и газобетонов. Синтетический сульфат кальция вводится в смесь для повышения прочности и степени кристалличности продуктов гидратации, а также призван снизить усадочную деформацию в получаемом продукте [35].

Другими немецкими учеными фторангидрит предлагается использовать в составе быстротвердеющего цемента для набрызга бетона [36].

В Австралии исследователи разработали способ производства кровельной листовой черепицы, плитки и др. водостойких изделий из вяжущего на основе гипса и волокнистых компонентов (древесных и (или) бумажных волокон). Вяжущее для таких изделий содержит портландцемент, полуводный гипс и тонкодисперсный кремнезем [37]. Также водостойкие изделия были получены французскими учеными. На основе гипсоцементного вяжущего изготавливают плиты Р^усегат, использование которых возможно в помещениях с повышенной влажностью: бассейны, душ, прачечные. Помимо водостойкости плиты достаточно прочные и устойчивые к ударам [38, 39].

В Китае фторангидрит, нейтрализованный цементной пылью и активированный сульфатами натрия, железа, калия, предлагают использовать для производства ячеистых и пустотелых блоков [40]. Также из полуводного гипса, полученного после обжига фосфогипса, изготавливают гипсоволокнистые плиты [41].

Таким образом, в зарубежных странах фторангидрит также активно используют для производства строительной продукции [42-47].

1.3 Технологии производства продукции на основе сульфаткальциевых

отходов

Наиболее предпочтительным направлением переработки твердых сульфаткальциевых отходов является использование их в строительной промышленности в качестве вяжущего, пластификатора и наполнителя строительных растворов и бетонов. При этом капитальные затраты на организацию технологического процесса приготовления строительных материалов на основе фторангидрита, предположительно, будут гораздо ниже по сравнению с другими вариантами. [43-46,66-74]

Промышленным предприятиям приходится решать задачи по организации эффективного управления данным видом промышленных отходов [75-80].

При создании производства строительной продукции на основе сульфаткальциевого отхода необходимо обеспечить получение вяжущего со стабильными, унифицированными свойствами, а производство ориентировать на несколько технологий получения конструкционных изделий и отделочных материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Русина Ольга Николаевна, 2018 год

Литература

1. Федеральный закон от 29 декабря 2000 г. N 169-ФЗ "О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления"

2. ГОСТ 30772-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения

3. Соболькова В.А. Теоретические основы и принципы прогрессивных мировых и отечественных систем управления в сфере обращения с ТБО // Евразийский Международный Научно-Аналитический журнал «Проблемы современной экономики» Вып. №1(29). СПб.: 2009. _ С.513 _ 516. _ 0,36 п.л

4. Закон РФ № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды»

5. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Ильина М.Е. Экологический менеджмент. Учеб. пособие/ Владим. гос. ун-т, Владимир, 2003. - 291 с.

6. Хворостов А.Ю. Экологический менеджмент: международные стандарты, российское законодательство, практика иностранных государств // Евразийский юридический журнал. - 2009. - № 12 (19). - С. 95 - 99.

7. Марьин Евгений Владимирович. Организационно-правовой механизм экологического аудита : диссертация ... кандидата юридических наук : 12.00.06 / Марьин Евгений Владимирович; [Место защиты: Ин-т законодательства и сравнит. правоведения при Правительстве РФ].- Москва, 2009.- 210 с.: ил. РГБ ОД, 61 0912/1482.

8. Воробьев Х.С. Гипсовые вяжущие изделия (Зарубежный опыт). - М.: Стройиздат, 1983. - 312 с.

9. Федорчук Ю.М., Извеков В.Н., Русина О.Н. Развитие методологии экологического аудита в вузах и его специфика // Материалы всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Экология и техносферная безопасность»- Томск: ТПУ, 2010, с. 47-49.

10. Русина О.Н., Федорчук Ю. М., Извеков В. Н. Система экологического аудита для обеспечения экологической безопасности вуза // Научно-техническое творчество

молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях: сборник докладов VI Международной научно-практической конференции (25-27 июня 2014 г., Москва)/ М-во образования и науки Росс. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. Москва: МГСУ, 2014. с. 177-180.

11. Сульфатно-силикатное вяжущее и способ его получения. Патент 2450989 Россия / Баталин Б. С., Еремин О. Г., Ивенских Д. В., Попов В. С., Общество с ограниченной ответственностью «БаЕр». № 2008127355/03,. Заявл. 10.01.2010, опубл. 20.05.2012.

12. Способ утилизации фторангидрита. Патент 2440940 Россия / Капустин Ф. Л., Пономаренко А. А., Степанов А. И., Тимохин В. Е., Уфимцев В. М., Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина». № 26234,. Заявл. 10.01.2010, опубл. 20.01.2010.

13. Способ получения вяжущего. Авторское свидетельство 1794914 СССР / Джалиов М. С., Баталин Б. С., Сеньков А. Н., Левченко А. В., Пермский политехнический институт. № 4897550/33. Заявл. 19.11.90, опубл. 15.02.93. Бюл. № 6.

14. Способ получения гипсового вяжущего. Патент 2081078 Россия / Гашкова В.И., Троян Н.В., Воротников А.В., Левитан Б.В., Десятник В.Н., Розизнаный И.Ф., Бородина В.В., Толкачева Л.Е., Малков М.М., Воротникова Э.В., Акционерное общество открытого типа «Полевский криолитовый завод». № 95116032/03,. Заявл. 13.09.1995, опубл. 10.06.1997.

15. Способ получения гипсового вяжущего. Патент 2171791 Россия/ Гашкова В.И., Шафрай В.В., Воротников А.В.. № 2000108231/03,. Заявл. 03.04.2000, опубл. 10.08.2001.

16. Галкин Н. П.. Технология фтора/ Москва: Изд-во Атомиэдат, 1968. - 163-168с.

17. Способ получения гипсового вяжущего. Автороское свидетельство 1794913 СССР/ Катаева Л. И., Ильинский Б. П., Пермский политехнический институт. № 4859709/33,. Заявл. 14.08.1990, опубл. 15.02.93. Бюл. №6

18. Цемент. Патент 2119897 Россия/ Осипов А. А., Чащин С. О., Широков В. И.. № 98107156/03,. Заявл. 22.04.1998, опубл. 10.10.1998.

19. Организация контроля технологическим производством строительных каркасно-монолитных модулей на основе сульфаткальциевых промышленных отходов [Электронный ресурс] / Ю. М. Федорчук, М. А. Саденова, О. Н. Русина // Информационные технологии неразрушающего контроля : сборник научных трудов Российской школы конференции с международным участием, Томск, 27-30 октября 2015 г. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск: Изд-во ТПУ, 2015. — [С. 206-210]. — Заглавие с титульного экрана. — Свободный доступ из сети Интернет. — Adobe Reader. Режим доступа: http://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2015/C111/044.pdf

20. Способ нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства. Патент 2207996 Россия / Федорчук Ю.М., Кудяков А.И., Недавний О.И., Федорчук В.А., Государственное учреждение Научно-исследовательский институт строительных материалов при Томском государственном архитектурно-строительном университете. № 2001117792/03. Заявл. 26.06.2001, опубл. 10.07.2003. Бюл. № 21.

21. Способ изготовления кирпича на основе фторангидрита. Патент 2000281 Россия / Гольдинов А. Л., Денисов А. К., Дедов А. С., Хахулина Л. А., Хомяков Д. А., Кирово-Чепецкий химический комбинат. № 4940715/33. Заявл. 03.06.91, опубл. 07.09.1993. бюл. 33-36

22. Способ изготовления кирпича на основе фторангидрита. Патент 2000284 Россия / Гольдинов А. Л., Денисов А. К., Дедов А. С., Хахулина Л. А., Хомяков Д. А., Кирово-Чепецкий химический комбинат. № 4940715/33. Заявл. 03.06.91, опубл. 07.09.1993. бюл. 33-36

23. Способ переработки фторгипса. Патент 2380177 Россия / Гольдинов А. Л., Дриневский С. А., Киселевич П. В., Лапин С. ., Северюхина Е. С., Закрытое акционерное общество «Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината». № 2008137817/15. Заявл. 22.09.2008, опубл. 27.01.2010.

24. Способ получения фторангидритового вяжущего. Автороское свидетельство 1560505 СССР/ Семейных Н. С., Ильинский Б. П., Пермский политехнический институт. № 4405329/31-33. Заявл. 06.04.1988, опубл. 30.04.90. Бюл. №16

25. Полистиролбетон на основе фторангидрита/ Н. Н. Серебрякова, Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, А. Ф. Бурьянов, Я. Керене, Р. Мачюлайтис// Строительные материалы.-2008.-№3.- С.107-108

26. Способ получения фторангидритового вяжущего. Автороское свидетельство 1773889 СССР/ Ильинский Б. П., Пермский политехнический институт. № 4899987/33. Заявл. 08.01.1991, опубл. 07.11.92. Бюл. №41

27. Федорчук Ю.М., Извеков В.Н., Русина О.Н. Анализ отходов I-IV классов опасности, образующихся в вузах, на примере ФГБОУ ВПО НИ ТПУ// Материалы XVII Всероссийской научно-техническая конференция «Энергетика: энергоэффективность, надежность, безопасность»- Томск: ТПУ, 2011, с. 324-327

28. Композиция для изготовления строительных материалов. Патент 2016872 Россия / Баталин Б.С., Москалец Н.Б., Сеньков А.Н., Овчинникова В.Ф., Пермский политехнический институт . № 4955115/33 . Заявл. 1991.06.27, опубл. 1994.07.30 .

29. Способ получения ангидритового вяжущего. Заявка 2002108241 Россия / Федорчук Ю.М., Томский политехнический университет. № 2002108241/03. Заявл. 04.01.2002, опубл. 11.10.2003. Бюл. № 42.

30. Ю.М. Федорчук, О.Н. Русина, М.А. Саденова. Автоматизация системы управления сульфаткальциевыми отходами в ресурсосберегающей технологии получения профильных строительных изделий // Промышленные АСУ и контроллеры - 2015. - №1. - С. 4-8.. 31.06.2004, опубл. 27.12.2005. Бюл. № 36.

31. Федорчук Ю.М., Извеков В.Н., Русина О.Н.. Оценка возможности утилизации отходов I-IV классов опасности, образующихся в вузах, на примере Томского политехнического университета // Экология и промышленность России.- 2012.-№5. с.40-43

32. Fedorchuk Juriy, Izvekov Vladimir and Rusina Olga. Optimization of production and consumption waste treatment in Tomsk Polytechnic University// Proceedings of

IFOST2012, The 7th International Forum on Strategic Technology IFOST2012, September 17-21, 2012, Tomsk Polytechnic University, VOLUME I, SECTION 1 Chemical Engineering and "Green Technology", c.136

33. Prediction of the properties anhydrite construction mixtures based on neural network approach. Fedorchuk, Y.M., Zamyatin, N.V., Smirnov, G.V., Rusina, O.N., Sadenova, M.A. Journal of Physics: Conference Series, 881(1),012039. 2017.

34. Федорчук Ю.М., Саденова М.А., Русина О.Н. Автоматизация технологического процесса получения строительных каркасно-монолитных модулей на основе фторангидрита/Журнал "Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований" - 2015 - №9 (часть 4) - с. 734-736

35. Свидетельство на полезную модель № 59659 от 26.06.2006 г. Профильное строительное изделие/ Федорчук Ю.М., Зыков В.М., Зыкова Н.С., Цыганкова Т.С., Федорчук И.Ю., Маишев А.В.

36. Способ изготовления строительных материалов. Заявка 19619263 Германия / Hums D., Lippe K., Itong AG. № 19619263.3. Заявл. 13.05.96, опубл. 20.11.97.

37. Быстротвердеющий цемент, в частности для набрызг бетона, не наносящий вред окружающей среде. Заявка 4313148 ФРГ / Harr K., Tax M., Bolte G., Unsin I., Heidelbergerzement AG. № 4313148.4. Заявл. 22.04.93, опубл. 27.10.94.

38. Гипсосодержащие вяжущие и материалы на их основе. Патент 724116 Австралия / National Gypsum Properties LLC, Stave E., Bur Kard E. A., Finkelstein R. S. № 199921247. Заявл. 17.03.1999, опубл. 14.09.2000.

39. Состав для изготовления гипсоволокнистых изделий. Заявка 2727675 Франция / Carlucci Pierre Antoine. № 9414879. Заявл. 01.12.1994, опубл. 07.06.1996.

40. Гипсовые плиты Pregyceram с высокой прочности, ударо-, огне- и водостойкие // Cim., betons, platres, chaux, № 2, 1998. - с. 120.

41. Liu X., Xiao Q., Fu Y. Новый альтернативный способ полной утилизации фторгипса // Xiangtan kuangue xueyuan xuebao = I. Xiangtan Mining Inst., 12, № 1, 1997. - с. 50 - 56.

42. Czarnecki R., Synowec J. Местный фосфогипс как сырьевой материал для гипсостружечных плит // Rocz. AR Poznaniu. chem. technol. drew. - № 25, 1993. - с. 111 - 116.

43. Заявка №58-58305, Япония, 1983.

44. Заявка №58-2188, Япония, 1983.

45. Заявка №1524738, Великобритания, 1978.

46. Заявка №2495131, Франция, 1982.

47. Авторское свидетельство №1768796, 1966

48. Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. /Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ. - «Химия». - Москва. - 1968.

49. Журнал ВХО им. Менделеева Д.И. - V. - №1. - с. 85. - 1960.

50. Ruff O., Braun I. Ber. №47, 646, 1914.

51. Traube W., Lange W. Ber.№571, 1038, 1924.

52. Lange W.," L. Anorg. und allg.", №215, 321, 1933.

53. Ятлов В.С., Полякова Е.М. /Изучение теории печного процесса в производстве плавиковой кислоты. О реакции взаимодействия плавикового шпата с серной кислотой. - Отчет УНИХИМ. Инв. №13240. - 1941.

54. Патент ФРГ №1040001, 1961.

55. Chopey N.P. "Chem. Ind." 69, №9, 94-96, 1962.

56. Пищулин В.П. /Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - ТПИ. - 1969

57. Пищулин В.П., Миронов В.М., Жиганов А.Н. /Дериватографическое исследование реакции фтористого кальция и магния с серной кислотой. -Методическое пособие отделения №1 Томского политехнического института. - 1976. 42 с.

58. Регламент фтористоводородного производства Сибирского химического комбината.

59. Варушкин М.А. /Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - ТПИ. - 1971.

60. Штрюбель Г, Циммер З.Х. /Минералогический словарь. Перевод с немецкого. -Москва. - «Недра». - 1987. - 494 с.

61. Мак И.Л., Ратинов В.Б., Силенок С.Г. /Производство гипса и гипсовых изделий. - Стройиздат. - 1961. - 371 с.

62. 3ipeltaner E. Zement-Kalk-Gips №11, 246-272, 304-316, 1958.

63. Lehmann H. Rieke K.Tonindustrie-Zeitung, №98, 81-89, 1974.

64. Lehmann H., . Rieke K. Tonindustrie-Zeitung, №97, 157-159, 1973.

65. Федорчук, Ю. М. Усовершенствование процесса разложения плавикого шпата и разработка способов утилизации фторангидрита : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : спец. 05.17.02 : спец. 05.17.11 / Ю. М. Федорчук; Томский политехнический институт ; науч. рук. Н. П. Курин ; Н. С. Тураев ; науч. конс. В. И. Верещагин. — Защищена 21.03.1991 г.. — Томск: Изд-во ТПИ, 1990. — 202 л.

66. Авторское свидетельство СССР №655673 на изобретение «Отделочный строительный раствор», Б.И. №13, 1979.

67. Гипс и фосфогипс. Сборник работ по химической переработке. 1958.

68. Заявка №3426248, ФРГ, 1986.

69. Авторское свидетельство СССР №767058 на изобретение «Шпатлевочная масса», Б.И. №24, 1980.

70. Авторское свидетельство СССР №1217831 на изобретение «Композиция для отделочных работ», Б.И. №10, 1986.

71. Авторское свидетельство СССР №1232658 на изобретение «Шпаклевка», Б.И. №19, 1986.

72. Голант Ш.Н., Дубицкий А.В. Синтетические краски в жилищном строительстве, Госстройиздат, Л.-М, 1961.

73. Ботвинкин 0.К., Клюковский Г.И., Мануйлов Л.А. Лабораторный практикум по общей технологии силикатов. Стройиздат, Москва,1975.

74. Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. Выща школа, Киев, 1985.

75. J Fedorchuk , M Sadenova, O Rusina. Automation of the Technological Process to Produce Building Frame-Monolithic Modules Based on Fluoranhydrite // III All-Russian Scientific and Practical Conference on Innovations in Non-Destructive Testing (SibTest 2015) 27-31 July 2015, Altai, Russia, c. 1-4

76. Мещеряков Р.В. Система цифровой обработки радиометрических сигналов для неразрушающего контроля сложнопрофильных крупногабаритных изделий / Р.В. Мещеряков, А.А. Охотников // Доклады ТУСУР. - 2009. - № 2(20) - С.153-156.

77. Мещеряков Р.В. Использование информационных критериев для оценки иерархических диалоговых систем // Научно-технические ведомости СПбГПУ/ -2009. - № 4(82). - С. 113-122.

78. Шароховская И.М. Система управления отходами в России. Анализ, проблемы, решение / И.М. Шароховская, Ф.И. Таран, Ю.Н Ясаков. // Рециклинг отходов. -2008. - № 1(13). -С. 18-21.

79. Организация системы обращения с отходами [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://waste-nn.ru/organizatsiya-sistemy-obrascheniya-s-othodami/, свободный. (дата обращения: 01.09.2014).

80. Бутт Ю.М., Дудеров Г.Н., Матвеев Г.М. Общая технология силикатов. - Киев: Вища школа, 1983. - 599с

81. Совершенствование технологии утилизации фторангидритовых отходов Свердловской области / Пономаренко А.А.// III Общероссийская студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум» : матер. конф. -Москва, 2011.

82. Мустакимова Н. Н. Разработка полистиролбетона на основе фторангидритового вяжущего: диссертация на соискание академической степени магистра: спец. 05.17.02 : спец. 270100-99 / Мустакимова Н. Н.; Ижевский государственный

технический университе; науч. рук. Яковлев Г.И., рук. программы Кодолов В.И..--

Защищена 2001 г.. // http://bibliofond.ru/view.aspx?id=605352

83. Крутиков В. А. Гипсокерамический материал на основе фторангидритового отхода. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к.т.н. Спец. 05.23.05 /Крутиков В.А.;

[Казан. гос. арх.-строит. акад.]. - Ижевск, 2001. - 18 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 1718 (11 назв.)

84. Трошин М. А. Получение гипсового камня из полугидрата сульфата кальция -отхода производства ЭФК : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.01 / Трошин Михаил Александрович; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева].- Москва, 2011.- 138 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2294

85. Ю.М. Федорчук, О.Н. Русина, М.А. Саденова, С.В. Литовкин. Система управления сульфаткальциевыми отходами для получения каркасно-монолитных модулей// Доклады Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники. - 2014. -№3(33). - С. 183-186.

86. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М., «Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации», М., «Химия», 1982 г., с. 9., с. 178.

87. Электронный каталог [Электронный ресурс]: база данных содержит сведения о весоизмерительном оборудовании компании "У^ау Sensortronicsм - Режим доступа: http://tensosensor.ru

88. Электронный каталог [Электронный ресурс]: база данных содержит сведения о весоизмерительном оборудовании компании "ТЕНЗО-М" - Режим доступа: http://www.tenso-m.ru

89. Разработка системы автоматизации процесса дозирования и смешивания сыпучих материалов [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0b65625a3bd78a4c53b88421306d27_0.html

90. ГОСТ 17623-87: Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности.

91. Апостолов С. П., Денисов В. А. Двухпозиционное регулирование давления воздуха с помощью электроконтактного маномнетра: Методическое пособие. -Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2010. -

92. Электронный каталог [Электронный ресурс]: база данных содержит сведения о преобразователях частоты компании "Триол" - Режим доступа: http: //www.triolcorp.comhttp: //www.schneider-electric.ru/

93. Еремин В.Г. Экологические основы природопользования: Учеб. пособие для сред. спец. учеб. заведений / В.Г. Еремин, В.В. Сафронов, А.Г. Схиртладзе, Г.А. Харламов; Под ред. Ю.М. Соломенцева.-М.: Высш. шк., 2002.-253 с

94. Конык О. А. Экологический менеджмент и экологическое аудирование [Электронныйресурс]: учебное пособие: самост. учеб. электрон. изд. / О. А. Конык; Сыкт. лесн. ин-т. - Электрон. дан. - Сыктывкар: СЛИ, 2013. - Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com.

95. Чуменко Николай Леонидович. Повышение эффективности использования персонала предприятия на основе организационно-кадрового аудита : диссертация ... кандидата экономических наук : 08.00.05 / Чуменко Николай Леонидович; [Место защиты: Моск. гуманитар. ун-т].- Москва, 2010.- 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-8/2134

96. Дулькин, Л.А. Южанинова, В.Г. Миронова, В.А. Спиридонов. Научные основы переработки макулатуры // Лесн. журн. - 2005. -№ 1-2. - С. 104-122. - (Изв. высш. учеб. заведений).

97. Е.П. Янин, Ртутные лампы : опасность для окружающей среды // Экология производства. 2010. № 2. С. 53-55.

98. Аннализа Сабалелли, Альтернативное топливо - старые шины // Рециклинг отходов. 2007. № 3.

99. Утилизация шин методом термодеструкции// Аналитический портал химической промышленности http://www.newchemistry.ru

100. Каренгин А.Г, Ляхова В.А., Шабалин А.М. Установка плазмокаталитической утилизации нефтяных шламов // Журн. Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. №4, 2007, С. 10-12.

101. Зиновьев Н.Т. Утилизация некондиционных железобетонных изделий электроимпульсным способом.

102. Fuzzy Batch Controller for Granular Materials. N. Zamyatin, O. Rusina, G. Smirnov, Y. Fedorchuk Matec Web of Conferences, Volume (2018).

103. Федорчук Ю.М. Способ получения фтористого водорода и ангидрита. Патент РФ №2161121, БИМП №36, 2000.

104. Федорчук Ю.М. и др. Технологическая линия производства ангидритового вяжущего. Свидетельство на полезную модель РФ №29681 от 27.05.2003 г. с приоритетом от 01.04.2002 г.

105. Федорчук Ю.М., Извеков В.Н., Русина О.Н. Программная реализация процедуры проведения экологического аудита на предприятии // Материалы VII Международной XVIII Традиционной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Плахотника В.Н. «Экологический интеллект -2013». - Днепропетровск: Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, 2013, с. 77-78

106. Ю.М. Федорчук, А.С. Ситников, О.Н. Русина, Т.П. Малинникова, С.В. Литовкин. Варианты усовершенствования технологии фторводорода //Материалы всероссийской научно-практической конференции, приуроченной к 105-летию со дня рождения Б.В. Громова (Томск, 1-3 октября 2014 г.) / Томский политехнический университет; Под ред. О.Б. Громов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 40-41 с.

107. Федорчук Ю.М. и др., Малогабаритное здание из бетонной смеси. Патент РФ на полезную модель №35540 от 25.09.2003 г.

108. Федорчук Ю.М. и др., Малогабаритное монолитное здание из бетонной смеси. Патент РФ на полезную модель №37120 от 12.11.2003 г.

109. Бордунов В.В., Бордунов С.В., Соболев И.А., Васильева О.Л., Ситников А.С., Ситников В.А. Технология и оборудование очистки вод от нефтепродуктов на основе полимерных волокнистых материалов // Вестник ТГПУ. - 2000. - №9 с. 6567.

110.Федорчук Ю. М. Научные основы и способы снижения экологической нагрузки на окружающую среду в местах расположения фтороводородных производств : Дис. ... д-ра техн. наук : 03.00.16 : Томск, 2004 314 с. РГБ ОД, 71:05-5/434

111. Киселева Е.К. Анализ фторсодержащих соединений. // М-Л.: Химия. - 1966. -173 с.

112. Федорчук Ю.М. и др. Модификация фторангидритового вяжущего в процессе производства стеновых материалов. //Известия вузов «Строительство». - №8. - 1995. - с. 43-47.

113. Федорчук Ю.М. и др. Использование фторангидрита в производстве строительных материалов. //Тезисы доклада на Всероссийской конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения». - ТГАСУ. - Томск. -1998.

114. Приказ МПР РФ от 15.06.2001 N 511 "Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды"

115. ГН 2.1.5.1315-03 Гигиенические нормативы "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно -питьевого и культурно-бытового водопользования"

116. Приказ Федерального агентства по рыболовству от 18 января 2010 г. N 20 г. Москва "Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения"

117. Приказ Министерства природных ресурсов и экологического контроля Приднестровской Молдавской Республики от 7 сентября 2009 года № 161 «Об утверждении Методики по применению Правил «О критериях отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» (САЗ 09-46)

118. "Измерение массовых концентраций кальция сульфата дигидрата (гипсовое вяжущее) в воздухе рабочей зоны методом атомно-абсорбционной

спектрофотометрии. Методические указания. МУК 4.1.1699-03" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29.06.2003)

119. Ю.Ю.Лурье Справочник по аналитической химии. М., 1979, с. 92-101

120.Г0СТ 29219-91 Концентраты плавиковошпатовые кислотные и керамические. Технические условия Распространяется на плавиковошпатные (флюоритовые) концентраты

121. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (взамен ГН 2.1.6.565а-96, ГН 2.1.6.574а-96, ГН 2.1.6.584а-96, ГН 2.1.6.695-98, ГН 2.1.6.716-98, ГН 2.1.6.789-99, ГН 2.1.6.981-00, ГН 2.1.6.1033-01, ГН)

122. Вредные химические вещества. Т.1. Неорганические соединения элементов I— IV групп: Справ. изд. А. Л. Бандман, Г. А. Гудзовский, Л. С. Дубейковская и др.; Под ред. В. А. Филова и др. Л.: Химия, 1988. 512 с.

123. ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве»

124. Методические указания МУ 2.1.7.730-99 "Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 7 февраля 1999 г.)

125. Волохина А.Т. Решение задач по безопасности жизнедеятельности с использованием прикладных программных продуктов. Расчет класса опасности и класса токсичности отходов нефтегазовой промышленности с использованием программных продуктов «Расчет класса опасности (версия 2.х)» и «Расчет класса токсичности (версия 1.х)» - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2010. - 83 с.

126.Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

НИИ Атмосфера, СПб., 2010, Издание восьмое, переработанное и дополненное

127. Запольская М.А., Зенкевич Н.Г., Комарова Е.Г., Физико-химические свойства фтористого водорода, М., 1977; Раков Э.Г., Химия и технология неорганических фторидов, М., 1990. Э.Г. Раков.

128. Свойства вредных и опасных веществ, обращающихся в нефтегазовом комплексе. Литвинова Г.Ж., Ошеров С.Б.,Вогман А.П. и др. 2005

129. ГОСТ 12.1.007-76 (99) «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»

130. Директива начальника штаба гражданской обороны ДНГО № 2 от 4.12.1990 г.

131. Постановление Правительства РФ от 12 июня 2003 г. N 344 " О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные иобъекты, в том числе через централизованные системы водоотведения, размещение отходов производства и потребления".

132. Глухих, И.Н. Интеллектуальные информационные системы [Текст]: учебное пособие для студентов учреждений высшего проф. образования / И.Н. Глухих. - М.: Академия, 2010. - 112 с.

133. Chi Leung Patrick Hui, ISBN 978-953-307-188-6, 586 pages, April 2011

3. Edited by Karl Perusich, Cognitive Maps, ISBN 978-953-307-044-5, 140 pages, January 2010

134. John Prager, Eric Brown, Anni Coden, and Dragomir Radev. Question-answering by predictive annotation. In Proceedings, 23rd Annual International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval, Athens, Greece, July 2000

135. Knox Haggie, John Kingston, Choosing Your Knowledge Management Strategy, School of Informatics, University of Edinburgh, Journal of Knowledge Management Practice, June 2003

136. Negnevitsky M. Artificial Intelligence. A guide to intelligent systems. Addison-Wesley, 2005.

137. Peter Jackson, Introduction to Expert Systems. — 3rd edition, Hardbound — Addison Wesley Publishing Company, 1998-12-31 — 560p. — ISBN 0201876868

138. Абдикеев Н.М. Проектирование интеллектуальных систем в экономике: Учебник. - М.: Экзамен, 2004. - 528 с.

139. А.В. Гаврилов. Гибридные интеллектуальные системы: Монография -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 142 с.

140. В.В. Бухтояров "Эволюционный метод формирования общего решения в коллективах нейронных сетей", Журнал «Искусственный интеллект и принятие решений» под гл. редакцией академика С.В. Емельянова, № 2010 / 03

141. Г.В. Рыбина, А.О. Дейнеко "Распределенное приобретение знаний для автоматизированного построения интегрированных экспертных систем", Журнал «Искусственный интеллект и принятие решений» под гл. редакцией академика С.В. Емельянова, номер 2010 / 04

142. Г.С. Осипов "Динамические интеллектуальные системы", Журнал «Искусственный интеллект и принятие решений» под гл. редакцией академика С.В. Емельянова, номер 2008 / 01

143. Золотов С.И. Интеллектуальные информационные системы: учебное пособие / С.И. Золотов - Воронеж: Научная книга, 2007. -140с.

144. Интеллектуальные информационные системы: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Прикладная информатика в экономике" / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. - М. : Финансы и статистика, 2004. - 423 с.

145. Интеллектуальные методы для создания информационных систем: учебное пособие / Е.Ю. Головина.- М.: Издательский дом МЭИ, 2011. - 102 с. - ISBN 978-5383-00212-4

146. П.Р. Варшавский, А.П. Еремеев "Моделирование рассуждений на основе прецедентов в интеллектуальных системах поддержки принятия решений", Журнал «Искусственный интеллект и принятие решений» под гл. редакцией академика С.В. Емельянова, номер 2009 / 02

147. Романов В.П. Интеллектуальные информационные системы в экономике Учебное пособие / Под ред. д. э. н., проф. Н. П. Тихомирова. — М.: Издательство «Экзамен», 2003. — 496 с.

148. Таунсенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ: Пер. с англ. В. А. Кондратенко, С. В. Трубицына. — М.: Финансы и статистика, 1990. — 320 с.

149. C. Хабаров «Экспертные системы» конспект лекций (www.firm.trade.spb.ru/)

150. Gartner Group (1999) Knowledge Management Scenario: Trends and Directions for 1998-2003.

151. Nonaka, I. and Takeuchi, H. (1995) The Knowledge Creating Company, Oxford: Oxford University Press.

152. The Radicati Group, Inc. (1999) Knowledge Management Market Trends, 19992003.

153. Статические и динамические экспертные системы: Учеб. пособие/Э.В. Попов, И.Б. Фоминых, Е.Б. Кисель, М.Д. Шапот. - М.: Финансы и статистика, 1996. - 320с.: ил.

154. Моделирование систем и процессов: метод. указ. к лабораторным работам для студентов ИДО, обучающихся по напр. 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» / сост. Н.В. Замятин; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. -87 с.

155. Пакет Fuzzy Logic Toolbox for Matlab : учеб. пособие / В. С. Тарасян. — Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2013. — 112 с. ISBN 978-5-94614-248-9

Приложение 1

Описание структурной схемы процессов контроля функционирования системы

управления отходами

Одним из важных этапов управления отходами на предприятии является разработка и хранение нормативных документов, регламентирующих порядок обращения с отходами (на схеме 1.6 блок «БД (база данных) нормативных и законодательных актов»).

Согласно действующему законодательству на сегодняшний день это следующие основные документы [93]:

-лицензия на осуществление деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации отходов 1-^ класса опасности;

-проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для всех филиалов и производственных площадок предприятия;

-документ об утверждении нормативов образования отходов и лимитов на их размещение;

-техническая и технологическая документация об утилизации и обезвреживании

образующихся отходов;

-паспорта отходов 1-1У класса опасности;

-журналы движения отходов на предприятии;

-государственная и статистическая отчетность;

-декларация о плате за негативное воздействие на окружающую среду; -инструкции по обращению с отходами 1-У класса опасности; -производственный экологический контроль; -договоры на прием и (или) передачу отходов;

-технический отчет о неизменности производственного процесса, используемого сырья и об образующихся отходах.

Перечень документов достаточно широк и во многом зависит от направлений деятельности предприятия.

Для осуществления намечаемой деятельности или для действующего производства необходимо организовать инвентаризацию отходов и объектов их размещения (на схеме блок «Инвентаризация ИВОС (источников воздействия на окружающую среду»).

В инвентаризационных формах перечисляют отходы классов опасности, их состав, опасные свойства, указывают производственный процесс, в результате, которого эти отходы образовались. Наименование отхода прописывается согласно федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО), утвержденному приказом Росприроднадзора N 445 от 18.07.2014 "Об утверждении федерального классификационного каталога отходов" (Зарегистрировано в Минюсте России 01.08.2014 N 33393).

Также проводят инвентаризацию источников образования отходов, объектов временного хранения и накопления отходов, проверяют информацию о передаче -приеме отходов специализированным (лицензированным) организациям.

Документируют, в случае наличия, сведения о транспортных средствах, пылеулавливающем оборудовании, объектов обезвреживания отходов и др.

Для сбора первоначальной информации при проведении экологического аудита предлагают такие методы, как интервьюирование, анкетирование, картографический метод, метод составления материальных балансов и др. [93-94].

Так интервьюирование позволяет получать необходимую информацию в результате непосредственного общения с руководством и сотрудниками предприятия.

Анкетирование проводят при помощи письменного опроса на специально подготовленных бланках.

Метод материальных балансов заключается в анализе материальных балансов основных видов сырья и материалов, тепла, водных потоков, загрязняющих веществ, образующихся на производстве.

При применении картографических методов составляются аудиторские планы промплощадок и карт-схем территорий предприятия на основе существующих

топографических карт, генпланов, геодезических съемок, топографических карт и др.

Перечисленные методы подходят и для проведения инвентаризации источников воздействия на окружающую среду (ИВОС), которые позволят выявить все образующиеся отходы на предприятии, определить правильность их хранения и накопления и отследить полный жизненный цикл отхода (обезвреживание, утилизация, захоронение передача сторонней организации или др.).

В подразделениях предприятия необходимо назначить должностное лицо, ответственное за выполнение природоохранных мероприятий в области обращения с отходами (на схеме блок «Распределение ответственности») [93-95]. Назначение проводится распоряжением или приказом по предприятию. В должностных инструкциях назначенного лица должны быть отражены пункты об ответственности и обязанностях в части соблюдения экологической безопасности при обращении с отходами.

Полученную информацию обрабатывают, классифицируют и сводят в единый документ. На схеме он обозначен блоком «Карта управления отходами».

В карте управления отходами обобщаются собранные исходные сведения для каждой производственной площадки с перечислением образующихся отходов, способов обращения и ответственных лиц за их управление. Также указываются нормативные документы, относящиеся к перечисленным группам отходов.

Данный документ может служить основой для разработки проекта нормативов образования отходов и лимитов их размещения и положения о программе производственного экологического контроля.

По результатам аудита (контроля) готовится заключение, насколько существующая система управления отходами соответствует действующим природоохранным нормам и стандартами и экологической политике организации. С учетом рекомендаций и предложений, отраженных в заключении, разрабатывается программа управления отходами, в которой указывается комплекс мер по

обращению с отходами, список исполнителей и возможных вариантов конечного обращения с разными видами отходов.

Выделяются три основных направления обращения с отходами: аутсорсинг, раздельный сбор и самостоятельная утилизация отхода.

Если на предприятии есть полигон для захоронения отходов, установка по обезвреживанию отходов или отходы возвращаются в производственный процесс в качестве сырья, то можно говорить о самостоятельном обращении с отходом на предприятии. Но, к сожалению, такие случаи редкость. Преимущественно отходы передаются на захоронение. Захоронение находится на самой низкой ступени экологического ранжирования способов удаления отходов, однако этот способ остается доминирующим в РФ. Хотя многие отходы можно отсортировать и в дальнейшем эффективно использовать в качестве сырья. Но, к сожалению, сортировка отходов в России не распространена. Немногочисленные примеры организации сортировки отходов в субъектах РФ зачастую оказываются недееспособными.

Часть отходов, в том числе отсортированных, возможно передавать на правах аутсорсинга.

Аутсорсинг (outsourcing) - это целенаправленное выделение некоторых бизнес процессов и делегирование их реализации другим исполнителям. За пределы предприятия выводится не конкретный персонал, а определенная функция, то есть фирма-заказчик прибегает к услугам сотрудников другой компании [8].

Часто на условиях аутсорсинга передают на обезвреживание отработанные ртутные люминесцентные лампы, автомобильные покрышки, отходы черного и цветного металла, отработанные аккумуляторы, макулатуру. Дело в том, что технологии обезвреживания этих отходов хорошо разработаны и апробированы. Из сырья, полученного в результате переработки отходов, изготавливают востребованную продукцию. К тому же данные отходы образуются на большинстве предприятий, что позволит практически бесперебойно функционировать организациям, утилизирующим такие отходы.

Так макулатура — один из самых выгодных для переработки видов вторсырья. Отходы бумаги и картона образуются от офисных и бытовых помещений организаций, издательств, торговых центров, библиотек и др. Использованной бумаге в мире находят удивительно много способов применения. С точки зрения переработчиков, макулатура — основной конкурент древесного сырья, но гораздо более дешевый.

Отходы бумаги и картона (макулатура) являются традиционным вторичным сырьем, которое используется в производстве бумаги и картона. Объем использования макулатуры в традиционных видах картонно-бумажной продукции определяется уровнем цен на первичное сырье - целлюлозу и древесную массу, и уровнем спроса на указанную продукцию.

Кроме этого макулатура может быть использована как вторсырье малыми предприятиями для производства теплоизоляционных материалов, бугорчатых прокладок, туалетной бумаги, материалов строительного назначения [96].

Отработанные ртутные лампы отнесены к самому высокому 1-му классу опасности для окружающей среды и подлежат обязательному обезвреживанию. Практически все офисные и производственные помещения освещаются ртутьсодержащими лампами. Одной из важнейшей задачей в сфере обращения с отработанными ртутными лампами является вовлечение во вторичный оборот так называемого стеклобоя и цветных металлов, получаемых при переработке ртутных ламп [97].

Использованные автомобильные покрышки списывают в транспортных цехах предприятий и подходят в качестве альтернативного вида топлива [98].

Преимущества использования таких автопокрышек перед применением традиционных видов топлива очевидны: топливо из покрышек имеет высокую теплотворную способность, сравнимую с углем или мазутом. В то же время дополнительным преимуществом для предприятий цементной промышленности является использование отходов металлических каркасов покрышек в качестве минеральных добавок в конечный продукт, что избавляет от необходимости

введения металлосодержащих компонентов. Другие исследования, в том числе проведенные Федеральным агентством по окружающей среде, показывают, что применение альтернативных видов топлива является положительным фактором с точки зрения охраны окружающей среды.

В настоящее время проверено использование суспензии, растворенной (деструктированной) резины (СРР), являющейся основным товаром при переработке резиносодержащих отходов.

СРР, не имеющий аналогов, используется в следующих областях:

1. В качестве модификатора вяжущего для приготовления асфальтобетонных смесей. Применение такого вяжущего улучшает качество асфальтобетонного дорожного покрытия и увеличивает срок его службы.

2. В качестве компонента гидроизоляционных и антикоррозионных мастик. Мастики, получаемые с использованием СРР, не уступают или превосходят по качеству выпускаемые в настоящее время мастики и имеют более низкую себестоимость.

3. В качестве высокотемпературной смазки, заменяя дорогие и менее качественные материалы.

Предварительные результаты проведенных исследований говорят о возможности значительно более широкого использования этого продукта вплоть до возврата в резину [99].

Также шины пневматические отработанные идут на производство полимерного покрытия полиплан и резиновой крошки для обустройства автодорог и детских площадок.

Сотрудниками томского политехнического университета (ТПУ) разработано ряд технологий, позволяющих эффективно обезвреживать отходы или вовлекать их во вторичную переработку.

В ТПУ создан плазменный модуль на базе высокочастотного факельного плазмотрона, предназначенный для отработки технологии экологически безопасной утилизации нефтяных и других горючих промышленных отходов (отработанных

смазочно-охлаждающих, минеральных, синтетических масел и др.) в условиях неравновесной воздушной плазмы высокочастотного факельного разряда. Это могут быть отходы от обслуживания транспортных единиц предприятия, технологического оборудования, станков, инструмента, трансформаторных подстанций и др.

Для предварительной оценки оптимальных составов горючих композиций на основе нефтяных шламов был проведен расчет их адиабатической температуры горения для широкого диапазона концентраций нефтепродуктов, механических примесей и воды. По результатам расчетов определены горючие композиции оптимального состава, имеющие адиабатическую температуру горения

Для оценки возможностей быстрого предварительного разогрева реактора были исследованы режимы работы факельного плазмотрона, обеспечивающие без подачи в реактор нефтяных отходов повышение температуры отходящих из реактора газов свыше температуры вспышки этих отходов.

Из анализа полученных данных следует, что быстрый разогрев реактора и повышение температуры отходящих из реактора газов свыше температуры вспышки горючих композиций могут быть достигнуты только при анодном токе генератора 1а>5 А и входной площади импеллера реактора Sимп < 330 см .

Для подтверждения расчетных данных были проведены экспериментальные исследования плазменного сжигания диспергированных горючих композиций на основе нефтяных шламов различного оптимального состава в реакторе плазменного модуля.

Из анализа полученных данных следует, что во всём диапазоне изменения анодного тока генератора (3.5 А) рабочая температура плазменного горения горючей композиции достигает максимального значения -1200°С при содержании воды -60%, что удовлетворительно согласуется с расчетными данными.

Таким образом, результаты проведённых исследований указывают на реальную возможность создания стационарных или передвижных плазменных генераторов

тепловой энергии из промышленных отходов в виде горючих композиций оптимального состава [100].

Также сотрудниками ТПУ разработана установка по электроимпульсному разрушению некондиционных железобетонных изделий - брака производства или выбывающих из эксплуатации панелей. Это обычно отходы строительства и ремонта при выводе или вводе производственных объектов в эксплуатацию.

Работа установки осуществляется следующим образом. Изделие мостовым краном размещается в емкости, заполненной водой. Над изделием в воду устанавливается электродная система и автоматически подключается к высоковольтной шине. Включается генератор импульсов. Импульсы от генератора через высоковольтную шину и электроды поступают в рабочую зону и производят разрушение бетона. После подачи импульсов бетон разрушается. Электродную систему извлекают из емкости и располагают на подставке, воду сливают из емкости, освобожденную от бетона металлическую арматуру поднимают из емкости и направляют на повторное использование, гравий и измельченные гранулы затвердевшего цемента также отправляют на повторное использование.

Возможность повторного использования арматуры и природного заполнителя в производстве железобетонных изделий, щебня (в дорожных покрытиях, для отсыпки откосов, отработанной жидкости), для приготовления бетонных смесей со снижением расхода вяжущих материалов, делают электроимпульсную технологию не только ресурсосберегающей, безотходной, но и экологически благоприятной [101].

В ТПУ проведена апробация производства 11 видов экономически эффективной ангидритовой строительной продукции [19, 29, 34, 75, 103-104, 106-108].

Также томскими учеными разработана технология формования волокна из отходов термопластов, позволяющие перерабатывать как индивидуальные термопласты, так и их смеси. Метод позволил получить волокна, из практически неочищенного сырья, с прочностью, приближающейся к прочности текстильных волокон.

На основе полученных волокнистых материалов разработано сертифицированное госсанэпиднадзором промышленное оборудование для очистки питьевой воды, обеззараживание очищенной воды фильтрацией через модифицированный серебром цеолит [109].

Система управления отходами, предлагаемая для производства ангидритовых каркасно-монолитных модулей, универсальна и может быть внедрена на любом предприятии, где образуются отходы.

ООО "ТПУ ЭКОСТРОИ"

Чдрес: 634034. г. Томск, нр. Ленина, дом 30. корп. А. офис 04: lililí 7017139194. КПП 701701001. ОГРН 1067017063178. Р с 40702810210000000023 в Филиале «Газпромбанк» (ОАО) и г. Томске

634006. i. Томск. >л. Мчшкнна. 52-е. К с 30101810800000000758 в I РКЦ 1"У Ьанка России по Томской области. БИК 046902758. ИНН 7744001497 701702001

от 11.11.2013 i. > 15

на Xs от

г.Томск 11.11.2013 г.

АКТ

о внедрении результатов

диссертационной работы Руснной О.Н.

Настоящим актом удостоверяется, что результаты диссертационного исследования Русиной О.Н. на тему «Методика применения моделей и алгоритмов XIя повышения эффективности управления технологическим процессом утилизации сульфаткальциевых отходов» были внедрены на производственной площадке ООО «ТПУЭкоСтрой».

Мри личном участии диссертанта была запущена технологическая линия производства каркасно-монолитных модулей на основе фторангидритового отхода и внедрены элементы разработанной автоматизированной системы -датчики и ее элементы.

Использование указанных элементов АСУ ТП позволило значительно повысить качество изготавливаемой продукции и улучшить эргономику труда работников производства.

Также на производстве успешно применяется разработанная информационная среда «Процессы управления отходами» для организации управления утилизацией сульфаткальциевыми отходами в целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду от объектов производства.

Главный инженер ООО «ТПУЭкоСтрой»

Фото хозяйственной постройки, возведенной по способу КММП

Фото хозяйственной постройки, возведенной по способу КММП

Фото хозяйственной постройки, возведенной по способу КММП

Приложение 2-3 (окончание)

Фото хозяйственной постройки, возведенной по способу КММП

Приложение 3

Расчет класса опасности техногенного фторангидрита

Первоначально в гигиенических нормативах и токсикологических справочниках находим первичные показатели компонентов отхода для различных природных сред и заносим их в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Первичные показатели фторангидритового отхода

Наименование компонента отхода ПДКп (ОДК) мг/кг Класс опасности в почве ПДКв (ОДУ, ОБУВ) мг/л Класс опасности в воде х/п водопользования ПДКр.х (ОБУВ) Мг/л ПДКсс (ПДКмрО БУВ) мг/м3 Класс опасности в атмосферном воздухе 18 (з/ ПДКв) ьв (Снас/ ПДКрз) Ьв (Снас/ ПДКсс (ПДКмр) ЬБ50 мг/кг ЬС50 мг/кг Показатель информационного обеспечения

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

СН804 500 по сульфатам [115] IV по сульфатам [115] 100 по сульфатам [116] 0.3 [3117] III [118] 0.61 [118, 119] <1 [117] <1,6 [117] 10000 [117] 2

Наименование компонента отхода ПДКп (ОДК) мг/кг Класс опасности в почве ПДКв (ОДУ, ОБУВ) мг/л Класс опасности в воде х/п ПДКр.х (ОБУВ) Мг/л ПДКсс (ПДКмрО БУВ) мг/м3 Класс опасности в атмосферном воздухе ПДКв) Lg (Снас/ ПДКрз) Lg ^нас/ ПДКсс (ПДКмр) LD50 мг/кг мг/кг Показатель информационного обеспечения

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Са¥2 1.5 По фтору [120] 0.03 по фторидам [121] II по фторидам [121] 4417 [122] 2

Н2804 1 [124] 0,1 [126] II [126] да [125] 2,505 [125] 50 [122] 2

НЕ 10 по фтору [123] 1 по фтору [124] 0,05 [127] 0.005 [127, 128] II [128] <15 [129, 130] 2

где ПДКп - предельно-допустимая концентрация вещества в почве; ПДКв - предельно-допустимая концетрация вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; ПДКр.х. - предельно-допустимая концетрация вещества в воде водных объектов рыбохозяйственного назначения; ПДКс.с. - предельно-допустимая концентрация вещества среднесуточная в атмосферном воздухе населенных мест; S - растворимость компонента отхода (вещества) в воде при 20°С; Снас - насыщающая концентрация в воздухе при 20°С и нормальном давлении; ПДКр.з. -предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны; ЬЭ50 - средняя смертельная доза компонента в миллиграммах действующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50% подопытных животных при однократном пероральном введении в унифицированных условиях; LC50 - средняя смертельная концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при ингаляционном поступлении в унифицированных условиях.

На основании найденных в справочной литературе первичных данных компонентов отходов устанавливаем степень их опасности для ОПС в соответствии

с таблицей 3.2.

Таблица 3.2. Степень опасности компонентов отхода

№ п/ п Первичные показатели опасности компонента отхода Степень опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода

1 2 3 4

1. ПДКп, мг/кг <1 1-10 10.1-100 >100

2. Класс опасности в почве 1 2 3 не установ.

3. ПДКв , мг/л <0.01 0.01-0.1 0.11-1 >1

4. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 1 2 3 4

5. ПДКр.х., мг/л <0.001 0.001-0.1 0.011- 0.1 >0.1

6. ПДКс.с., мг/м3 <0.01 0.01-0.1 0.11-1 >1

7. Класс опасности в атмосферном воздухе 1 2 3 4

8. Lg(S,мг/л/ПДКв,мг.л) >5 5-2 1.9-1 <1

9. Lg(Снас,мг/м3/ПДКр.з) >5 5-2 1.9-1 <1

10. Lg(Снас,мг/м3/ПДКс.с.или ПДКм.р.) >7 7-3.9 3.8-1.6 <1.6

11. ЬЭ50,мг/кг <15 15-150 151-5000 >5000

12. ЬС50,мг/м <500 500-5000 5001-50000 >50000

БАЛЛ 1 2 3 4

Для определения степени опасности отхода также применяют показатель информационного обеспечения, чтобы учесть недостаток информации по первичным показателям степени опасности компонентов отхода.

Баллы присваиваются следующим диапазонам изменения показателя информационного обеспечения (таблица 3.3):

Таблица 3.3. Диапазоны изменения показателя информационного обеспечения

Диапазоны изменения показателя БАЛЛ

информационного обеспечения

(п < 6) 1

(п = 6 - 8) 2

(п = 9 - 10) 3

(п > 11) 4

Далее необходимо найти показатель по формуле 3.1:

XI = Р1/(п + 1) (3.1)

где Pi - сумма всех баллов для каждого компонента отхода, присвоенного согласно таблицам 3.2 и 3.3, а п - количество первичных показателей каждого компонента отхода.

Определяем коэффициент степени опасности компонента отхода для ОПС ^^ по одной из приведенных ниже формул 3.2:

^ Wi =

|— 4 - 4 / К .

1 ;

К ;

2 + 4 / (6 - К),

для 1 < 71 < 2

для 2 < 7 < 4

для 4 < Ъх < 5

(3.2)

где 71 = 4 Х1/3 - 1/3

(3.3)

Показатель степени опасности компонента отхода для ОПС К определялем по формуле 3.4:

К = а АМ (3.4)

где О - содержание О каждого компонента (мг/кг отхода)

Показатель степени опасности отхода рассчитаем по следующей формуле 3.5:

К = К + К2 +..........+ Кп (3.5)

где Кь К2, ......Кп - показатели степени опасности каждого компонента отхода для

ОПС.

По значению К определяют класс токсичности отходов в соответствии с данными таблицы 3.4.

Таблица 3.4

Класс опасности отхода Степень опасности отхода для ОПС (К)

I 106 > К > 104

II 104 > К > 103

III 103 > К > 102

IV 102 > К > 10

V К < 10

Проведем расчет по каждому компоненту техногенного фторангидрита: Компонент 1- ангидрит. Первичные показатели опасности компонента отхода:

1. ПДКв, мг/л: 500 ; >1 (4 балла)

2. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: IV (4 балла)

3. ПДКр.х., мг/л: 100; >0.1 (4 балла)

4. ПДКс.с., мг/м3: 0.3; 0.11-1 (3 балла)

5. Класс опасности в атмосфере: =111 (3 балл)

6. Lg ^[мг/л]/ПДКв в мг/л): 0.61; <1 (4 балла)

7. Lg (Снас[мг/м3]/ПДКр.з в мг/л): <1 (4 балла)

8. Lg (Снас[мг/м3]/ПДКс.с в мг/л): <1,6 (4 балла)

9. LD50, мг/кг: 10 000; > 5000 (4 балла)

10. Показатель информационного обеспечения: =9 (3 балла) Итого 37 баллов.

Х1 = 37/10 = 3,7

Рассчитываем относительный показатель по формуле 3.3: 71=4*Х1/3-1/3=4,6

= 2 + 4 / (6 - 71) = 4,86 = 72444 К1=880 000 /72444=12,15

Компонент 2- фторид кальция. Первичные показатели опасности компонента отхода:

1. ПДКв , мг/л: 1.5; >1 (4 балла) 2 ПДКс.с., мг/м3: 0.03; 0.01-0.1 (2 балла)

3. Класс опасности в атмосферном воздухе: II (2 балла)

4. LD50, мг/кг: 4417; 151-5000 (3 балла)

5. Показатель информационного обеспечения: =4 (1 балл) Итого 1 2 баллов

Расчет коэффициента степени опасности для окружающей природной среды Х1 = 12/5 = 2,4 71=4*Х1/3-1/3=2,87 = 71 = 2,87 =102,87= 741,31 К1=18 000/741,31=24,28

Компонент 3 - серная кислота. Первичные показатели опасности компонента отхода:

1. Класс опасности в почве: =1 (1 балл)

2. ПДКс.с., мг/м3:0.1; 0.01-0.1 (2 балла)

3. Класс опасности в атмосферном воздухе: II (2 балла)

4. Lg ^[мг/л]/ПДКв в мг/л): да; >5 (1 балл)

5. Lg (Снас[мг/м3]/ПДКр.з в мг/л): 2,505; 5-2 (2 балла)

6. LС50, мг/м3: 50; <500 (1 балл)

7. Показатель информационного обеспечения: =6 (2 балла) Итого 11 баллов. 11/7

Xi = 11/7 = 1,57 Zi=4*Xi/3-l/3=1,76 Lg(Wi) = Zi =1,72 Wi = 52,48

Ki=100 000/1412,5=1905,49

Компонент 4 - плавиковая кислота. Первичные показатели опасности компонента отхода:

1. ПДКп, мг/кг,: 10; 1-10 (2 балла)

2. Класс опасности в почве: = (1 балл)

3. ПДКв, мг/л: 0.05; >0,01-1 (2 балла)

4. ПДКс.с., мг/м3: 0.005; <0.01(1 балл)

5. Класс опасности в атмосферном воздухе: II (2 балла)

6. LD50, мг/кг: <15(1 балл)

7. Показатель информационного обеспечения: = 6 (2 балла) Итого 11 баллов

Xi = 11/7 = 1.57 Zi=4*Xi/3-l/3=1.76 Lg(Wi) = 4 - 4 / Zi = 1.73 Wi = 53,7

Ki=2 000/53,7=37,2

Рассчитываем показатель степени опасности техногенного фторангидрита: К=12,15+24,28+1905,49+37,2=1979,12

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Филиал «ЦЛАТИ по Томской области» ФБУ «ЦЛАТИ по СФО» - г. Томск (ЦЛАТИ по Томской области) 634034, г. Томск, пр. Кирова 14, д. 44 тел [phone] Аттестат аккредитации № РОСС 1*11.0001.517141 Действителен до 28 октября 2016 г.

к/1

УТВЕРЖДАЮ Директор филиала

_О.В. Листратова

от«__» - . 20 _ г.

На 1 листе, лист 1

ПРОТОКОЛ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ (ИЗМЕРЕНИЙ) ПО БИОТЕСТИРОВАНИЮ № 309-6 от 24.05.2015

Экземпляр № 4

Наименование объекта аналитических работ: техногенный фторангидрид Наименование заказника, адрес: ФГАОУ ВО НИ ТПУ 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Наименование предприятия (природопользователя), адрес: ФГАОУ ВО НИ ТПУ 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Место отбора пробы: г. Томск, ул. Савинных, д. Протокол приема пробы: № 309 от 19.05.2015

Цель исследования пробы: лабораторное обеспечение производственного экологического контроля Используемые средства измерений (СИ): измеритель плотности суспензии ИПС-03, заводской номер 01030037, срок действия свидетельства о поверке до 24.11.2015; весы лабораторные электронные ЗШМАЭги ВХ 320 в, заводской номер 0430400016, срок действия свидетельства о поверке до 03.06.2015; анализатор жидкости рН-метр/иономер Мультитест ИПЛ-101, заводской номер 344, срок действия свидетельства о поверке до 14.11.2015

Дата и время

отбора проб доставки в филиал начала измерений окончания измерении

19.05.2015, 12-00 19.05.2015, 14-30 20.05.2015, 15-40 22.05.2015,09-20

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ (ИЗМЕРЕНИЙ)

НД на методику измерений Тест - объект Продолжительность испытаний Отклонение численности тест - объекта от контроля, % Оценка тестируемой пробы (раств.кислород- 8,13 мг/дм3)

ПНДФТ 14.1:2:3:4.12-06 Т 16.1:2:2.3:3.9-06 Daphnia magna Straus 48 часов 100,0 Оказывает острое токсическое действие ЛКР5М8 = 2497,99 раз БКР,М8 = 7577,36 раз

ПНДФТ 14.1:2:3:4.10-04 Т 16.1:2:2.3:3.7-04 Chlorella vulgaris Beijer 22 часа 100,0 Оказывает острое токсическое действие ТКР20.22 = 5994,84 раз

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: На основании результатов биотестирования исследованные отходы относятся к 2 классу опасности отходов для окружающей природной среды (ОПС): высокоопасные. Степень вредного воздействия исследованных отходов на ОПС высокая.

И.о. начальника отдела лабораторного анализа

f>

Е.Н. Бутакова

Тиражирование запрещено без письменного разрешения ЦЛАТИ по Томской области.

Приложение 5 Расчет класса опасности унифицированного ангидрита

Состав известняка Каменского месторождения представлен в таблице 5.1:

Таблица 5.1. Состав известняка Каменского месторождения

Компонент СаСОз SiO2 Mgra3 Н2О

Сод., % 92 5 2 1

0(мг/кг) 920 000 50 000 20 000 10 000

При «мокрой» нейтрализации известняковой суспензией происходят следующие реакции (5.1 и 5.2):

х 1 340 x СаСОз + 2HF ^ CaF2 + CO2 (5.1)

100 20 78

х 67 000 x

СаСОз + H2SO4 ^ CaSO4 + СО2 (5.2)

100 98 136

Состав унифицированного ангидрита: CaSO4, СаР2, SiO2, СаСО3, MgTO3. Так как смешение техногенного ангидрита и известняка происходит в процентном соотношении 67:33. Необходимо найти массовые концентрации компонентов после смешения [110]: