Энергоресурстардың классификациясы.

Технологиялық процесстерде энергия мен материалдарды қолдануда толығымен жұмсалмайды. Тура және жанама түрде дайын өнім шығару немесе шығару шарттарына жарамсыз болып қалған энергия бөлігін энергетикалық қалдықтар деп атайды. Энергетикалық қалдықтар энергия әртүрлілігіне яғни техникалық аппаратқа түскен энергия мен қажетті қолданыстағы энергияға тең.

Жалпы энергетикалық қалдықтарды үш түрге бөледі:

· Технологиялық агрегатта немесе қондырғыда шартты түрде болатын жоғалулар;

· Регенерация немесе рецикуляцияға байланысты технологиялық қондырғыға қайта оралатын ішкі қолданыстағы энергетикалық қалдықтар;

· Өзіндік екіншілік энергетикалық ресурстарды белгілейтін ішкі қолданыстағы энергетикалық қалдықтар (ЕЭР).

Энергетикалық қалдықтардың көзі болып табылатын пайдалы технологиялық агрегат немесе қондырғы агрегат көзі немесе қондырғысы – ЕЭР көзі деп аталады.

Энергетикалық потенциял төмендеуі нәтижесінде энергия тасмалдағыштарды қайта өңдеу (су буы, ыстық немесе суық су, электроэнергия, механикалық жұмыстар) утилизациялық қондырғыда іске асады.

Әлемдік тәжірибе жинақтау барысында энергия жинақтау шығыны біріншілік энергияны өндіруге қарағанда 3-5 есе кем екені анықталды. ҚР-ғы ішкі өнімнің меншікті энергия сиымдылығы орташа есеппен дамыған өндірістік елдермен салыстырғанда төрт есе жоғары болып табылады. Бул бағыт көрсеткіштерінің төмендеуі техногенді қалдықтарды қолданумен анықталады.

Техногенді қалдықтар доменді шлактар, күл шлакты қалдықтар (ЗШО) ЖЭС, бұның бәрі энергетикалық консервілер. Оларға консервіленгендер: сұйық-отты шлак ерітінділерін, жылу энергиясы, активті күлдің химиялық пуццоланды гидратационды энергиясы угіту мен сындырудың механоактивационды энергиясы; тау байыту жүмыстарыеа жұмсалған және күлді залалсыздандыру және құрғату энергиясы яғни ЖЭС-тағы электрофильтрлерде. Жоғарыда корсетілген консервіленген және шығыны, қайтымды жағдайда құрылыс материалдар өндіріс технологиясында қолданылады.

Қалдықтарды қайта өңдеп, қолдану кең дамыған. 1№ қалдықты қайта өңдесе, минералды- шикізат комплекстерін капиталды шығынын 2№-ке азайтады.

ЕЭР келесі бағыттарда қолданылады:

· Жанармайлық- қайта өңдеуге жарамсыз жаңғыш қалдықтарды жанармай ретінде қолдану

· Жылулық- пештер мен котелдарда негізгі және аралық өнімдерде ыстық сумен өңделген жылу, бу және ЕЭР қысымының жылуын қолдану

· Күштік- ЕЭР-ге байланысты өңделетін механикалық және электрлік энергияны қолдану

· Комбинирленген- жылу өндіру үшін электрлік немесе механикалық энергия

Энергетикада жанармайды жағудың жана әдістерін кеңінен қолданған жөн. Мысалы, қайнау қабатындағы жану, шаң тазартқыш қондырғылардың эксплуатациясы.

Қалдықсыз технология- қоршаған ортаны қорғауды қамтамасыз ететін, табиғи ресурстар мен өндірістегі энергияны кеңінен қолдану технологясы.

Қалдықсыз технология- өндірістік мекеменің негізгі принципі, жабық циклда шикізат пен энергияны қолдану. Жабық цикл: біріншілік шикізат- өндіріс- тұтыну- екіншілік шикізат.

Энергетикадағы қалдықсыз технология.

Қатты және сұйық жанармайлар жағу кезінде толығымен пайдаланылмайды, сонымен қатар зиянды өнімдер түзеді. Қайнау қабатында жанармайды жағу әдістемесі бар, ол тиімді және экологиялық қауіпсіз. Газдың зиянды қоспаларын күкірт және азот оксидтерін тазартып отыру керек, ал фильтрация нәтижесінде түзілген күлді құрылыстық материалды өндіруде қолданады және т.б.

Силикат материалдарын және өнімдерін алу үшін химиялық өндірістегі, түсті,қара металлургиядағы шлактары өңдеу мен пайдалану

Шлактар-бастапқы материалдар (отын,руда, балқыма, газды орта)құралдарындағы жоғарытемпературалық өзара әрекеттерінің өнімдері. Олардың химиялық құрамы мен құрылымы бос жыныс құрамына, балқытылатын металл түріне, металлургиялық үрдіс ерекшеліктеріне, салқындату шарттарына және т.б. байланысты өзгереді.

Шлактар келесі үрдістер нәтижесінде алынуы мүмкін: алюмитермиялық үрдістерде және отынның төменколориялы түрлерін жаққанда балқыма түзусіз; отын жағу үрдісінде бастапқы құрамдарды бөлшектей балқытуда; бастапқы құрамдарды толық балқытуда (метааллургиялық үрдістердің көбінде).

Өнеркәсіптік қалдықтар мәселесін көбірек тиімді шешу қалдықсыз технологияны енгізу болып табылады. Қалдықсыз өндірісті жасау шикізаттың көп қолданылуын қамтитын тұйық айналысты жүйелерді өңдеу, технологиялық үрдістердің қағидалы өзгеруі есебінен жүзеге асады.

Өнеркәсіптік қалдықтарды тұтынушы салалардан көбірек сыйымды құрылыс материалдарының өнеркәсібі болып табылады. Өнеркәсіптік қалдықтарды пайдаланы шикізат рерурстарында құрылыс қажетін 40%-ға дейін жабуға мүмкіндік беретіні анықталған. Өнеркәсіптік қалдықтарды қолданы табиғи шикізаттан өндіруге қарағанда құрылыс материалдарын жасауға кететін шығындарды 10-30% төмендетуге мүмкіндік береді,капиталды салымдар үнемділігі 35-50%-ға жетеді.

Шлактар мен күлдер негізіндегі байланыстырушы материалдар

Қатты отынды жаққанда және металдар алғанда қалдықтардың негізгі массасы шлактар мен күлдер түрінде түзіледі. Шлактар мен күлдерден басқа металл өндірісінде шламдар дисперсті бөлшектердің су суспензиялары түрінде қалдықтар үлкен мөлшерде түзіледі.

Құрылыс материалдарын өндіруде құнды және кең тараған материалды шикізат жанатын жыныстар және көмір байыту қалдықтары, рудаларды байыту қалдақтары және болып табылады.

Байланыстыру материалдарын өндіру шлактар қолданудың ең тиімді облыстарына жатады. Шлакты байланыстыруды келесі негізгі топтарға бөлуге болады:шлакопортландцементтер,сульфатты-шлакты, әкті-шлакты, шлакты-сілтілі тұтқырлаушылар.

Шлактар мен күлдерді мінді түрде дайын шикізат сияқты қарастыруға болады. Оның қүұрамында кальций оксиді (СаО) әртүрлі химиялық қосылыстарда байланысқан, соның ішінде цементті клинкер минералдарының бірі-екікальцийлі силикат түрінде де. Шлактар мен күлдерді қолданғанда шикізат қоспасын дайындаудың жоғары деңгейі отын үнемділігі мен пештер өндірушілігін жоғарлатуды қамтиды. Саз балшықты доменді шлакпен ауыстыру әкті құрам мазмұнын 20%-ға төмендетуге, клинкердің құрғақ өндірісінде отын мен шикізаттың үлестік шығынын 10-15%-ға азайтуға, пештер өндірушілігін 15% жоғарлатуға мүмкіндік береді.

Азтемірлі шлактарды доменді және феррохромды қолданумен және балқытудың қалпына келтіретін шарттарын жасаумен электрпештерде ақ цементтер алады. Феррохромды шлактар негізінде металды хром тотығуымен балқымада клинкерлер алуға болады, оны қолданғанда цементтер тегіс және тұрақты реңкті болады.

Әкті-шлакты және әкті-күлді цементтер-әк пен ЖЭС әкетудің доменді түйіршіктелген шлактың немесе күлдің бірге үгітуімен алынатын гидравликалық байланыстырушы заттары. Оларды М 200-ден көп емес таңбалы құрылыс ерітінділерін жасауға қолданады. Қамту мерзімдерін реттеу және басқа қасиеттерін жақсарту үшін оларды жасауда 5% дейін гипсті тас енгізіледі. Әк құрамы 10-30% құрайды.

Байланыстырушы құрамына кіретін сілті құрамдары аязға қарсы қосымша ролін атқарады, сондықтан шлаксілтілі байланыстырушылар теріс температураларда жеткілікті түрде қарқынды қатаяды.

Шлаккүлді қалдықтардан толтырушылар

Шлакты және күлді қалдықтар ауыр және жеңіл бос тесікті бетон толытушылар өндірісі үшін бай шикізат базасы болып табылады. Металлургиялық шлактар негізіндегі толтырушылардың негізгі түрлері-шлакты қиыршық тас пен шлакты пемза.

Тығыз табиғи тасты материалдарды ұсақтау өнімінің физико-механикалық қасиеттеріне беріспейтін бетонды ауыр толтырушылардың тиімді түрлеріне құйылған шлакты қиыршық тас жатады. Құйылған шлакты қиыршық тас жоғары аяз және ыстыққа төзімділікпен және үйкелуге кедергімен сипатталады.

Шлактар мен күлдер негізінде балқыған және жасанды

тас материалдары

Бетондар мен толтырушылар байланыстырушылар өндірісімен қатар күлді, металлургиялық және отынды шлактарлы өңдеудің негізгі бағыттарына, негіздерінде силикатты кірпішті және күл керамикасын, шлакоситалдары және құйылған материалдарды, шлакты мақтаны алу жатады.

Шлакты мақта-минералды мақтаның әртүрлілігі, құрылысты-техникалық қасиеттері бойынша, шығарылым көлемі бойынша жылушектеу материалдары арасында жетекші орынға ие. Минералды мақта өндірісінде домналық шлактар көп қолданысқа иеленеді.

Металлургиялық және отынды шлактар балқымасынан әртүрлі өнімдер құяды:өнеркәсіп ғимараттарының едендерін және жолдарды төсеуге арналған тастар, тюбингтер, бордюр тасы, коррозияға қарсы плиткалар,құбырлар.

Шлакоситалдар-шыныкристалды материалдардың әртүрлілігі, шынылардың бағытталған кристалдануынан алынады. Басқа ситалдардан ерекшелігі тас көмір жанған кұлдер,қара және түсті металлургия шлактары шикізат материалдары болып табылады. Олар жоғары беріктілікке ие құрылымдық және жөндеу меатериалдары ретінде құрылыста кеө қолданылады.

Шлакоситалдар құрылыста кең қолданылып отыр. Парақты шлакоситалл плиталарымен цоколдар мен ғимарат фасадтарын жабады, ішкі қабырғалармен кедергілерді жөндейді, олардан шатыр мен балкондар қоршауын жасайды. Шлакоситалл-ғимараттың сатыларына, терез жақтауларына т.б. құрылымдық элементтеріне тиімді материал. Жоғары ескіруге төзімділік және химиялық тұрақтылық, химиялық тау-кен және т.б. өнеркәсіп салаларында құрылыс құрылымдары мен аппаратураны қорғауға шлакоситалдарды табысты қолдануға жол береді.

ЖЭС күл шлакты қалдықтары күл керамикасын жасауға негізгі шиізат,балшықты жыныстар негізінде керамикалық өнімдер өндірісінде отынқұрамды қоспалар ретінде қызмет көрсете алады. Қабырғалы керамикалық өнімдер өндірісінде қоспа ретінде отынды күлдер мен шлактар ең көп қолданылады.

Күл керамикасын 60-80% зол-қалдық, 10-20% балшық т.б. қоспалардан тұратын массадан престелген өнім ретінде шығарады. Күл керамикасы тұрақты беріктілік пен жоғары аязға төзімділікке ие болып, тек қабырға материалы ретінде ғана қызмет көрсетіп қоймайды. Ол жоғары қышқылға төзімділікке және төмен үйкелістікке ие, бұл одан тротуарлы және жол төсемдерін және жоғары мерзімділікке ие өнімдірді жасауға мүмкіндік береді.

Жол құрылыс және шектеулі материалдардағы

күлдер мен шлактар

Отын күлдері мен шлактардың ірі тонналық тұтынушысы жол құрылысы, онда күлдер мен күлшлак қоспаларын негіздердің төменгі қабаттарын және жайылатынын орнатуға, жол цементті бетондардағы өоспалар сияқты асфальтты бетондар мен ерітінділерде минералды ұнтақ секілді, әк пен цементтен топырақты тұрақтандырғанда байланыстырушыны бөлшектей араласьыру ретінде қолданады.

Көмірлер мен жанатын сланцтер жанғанда алынған күлдер шатыр және гидроизоляциялы ластик ретінде қолданылады. Жол құрылысында күлшлак қоспаларын бекітілмеген және бекітілген түрде пайдаланады. Бекітілмеген күлшлакты қоспаларды негізінен облыстық және жергілікті белгіленген жолдар негіздерінің жайылатын және төменгі қабаттарын орнатуға материал ретінде қолданады. 16% көп емес шаңды күл құрамында оларды битумды немесе қарапайым эмульсиямен беткі өңдеуге ұшырайтын топырақты жабындыларды жақсарту үшін қолданады. Жолдардың құрылымдық қабаттарын 25-30%-дан көп емес күл құрамымен күлшлак қоспаларынан жасауға болады.

Алдықсыз технологияның пайда болуының экологиялық және экономикалық технологиясы. Қоршаған ортаны ластаушылармен энергетикалық және шикізаттың жоғалту корреляциясы.

Қалдықсыз технологияның пайда болуының жалпы принцптері: өндіріс дамуының заманауый сатысында өндірісте сақталған күйінде сақтау мұмкін емес. Заманауый сатыда өндірісті кері жоспарлау керек, жаңа процестерді шығарып, жоғары дәрежелі инжеперлі экология экономикалық болмысы бар оптимальді режимде кәсіпорынды эксплуотациялау керек. Басты мәселе қалдықсыз және аз қалдықты технологияны қолдау болып табылады. Негізгі критерии технологиялық процестерде қалдықсыз тнхнология болып табылады.