Например, методом катализированной кристаллизации стекла
яа основе доменных шлаков получают шлакоситаллы. Высокие
. ^зико-механические и физико-химические свойства шлакоси-
!!аялов, в первую очередь их износостойкость и химическая устой-
чивость, в сочетании с декоративностью делают их ценнейшим
строительным материалом. Только в Москве шлакоситалл нашел
применение при строительстве таких известных объектов, как аэ-
ропорт Шереметьево, универмаг «Москва», Центральный город-
ской аэровокзал и др.
В США в результате анаэробной очистки вод животноводче-
ского комплекса E00 голов свиней) за счет сжигания возникаю-
щего метана СН4 получают электроэнергию. Комплекс не только
обеспечивает себя электроэнергией, но иногда в летнее время мо-
жет даже продавать ее. Образующиеся после анаэробной очистки
сточные воды можно использовать для биологической очистки и
выращивания специальных одноклеточных водорослей типа хло-
реллы, которые в дальнейшем могут быть использованы на корм
скоту. При этом цикл оказывается замкнутым.
В последнее время развивается новое направление — ускорен-
ное обезвреживание отходов в течение одной — трех недель вместо
традиционных нескольких месяцев. Суть метода — температурная
активизация анаэробных процессов органических веществ с обра-
зованием подвижных форм хорошо усвояемого азота. При этом
мусор преобразуется в гомогенную гумусированную массу, то есть
в Ценные азотные удобрения.
К сожалению, многие отходы пока не находят применения, по-
этому значительная часть неутилизируемых отходов подлежит за-
х°ронению по разработанным правилам в грунтах или складирует-
№ на специально отведенных полигонах. Полигон представляет
собой крупное предприятие с рядом лабораторий, контролирую-
щих отходы.
Идеальная хозяйственная деятельность человека должна стро-
ться по принципу природных экосистем, которые оптимально
сходуют вещество и энергию и в которых отходы одних организ-
°в служат средой обитания для других, то есть осуществляется
РУгооборот. Этот принцип лежит в основе «чистых», или «безот-
°
технологий. Необходимость рационального комплекс-
ен ° промышленного использования сырья диктуется, с одной
^°НЫ увеличивающимися темпами роста объемов произ-
а с другой — ограниченными запасами сырья и непрерыв-
. ¦ 209
но возрастающими ценами. Отходы производства любой ду^
ции (промышленной, сельскохозяйственной, пищевой) — это н \"
использованная (недоиспользованная) по разным причинам част\'
сырья. По расчетам профессора Г. Хоберга (Германия), кажда
тонна только бытовых отходов может принести доход в 27 евр0Я
Если в ФРГ ежегодно выбрасывается 25 млн т отходов, то обща
сумма дохода составляет 67,5 млн евро. Эти деньги можно было бк
заработать, не только не нанеся вреда окружающей среде, но на
против, улучшив ее состояние.
Поиск возможностей использования отходов производства
или отслуживших свой срок продуктов производства иногда дает
целый спектр неожиданных полезных применений. Вот один из
примеров.
В последнее время найдены новые возможности для использо-
вания старых шин. Одна из них, особенно ценная в периоды роста
цен на нефть,— пиролиз шин. При высокой температуре резина
шин разлагается на горючий газ, жидкое горючее, сталь и сажу, а
эти материалы могут быть полезными. Шины можно использовать
и как горючее, например в цементной промышленности, где они
заменяют дорогостоящее топливо. Старые шины пригодны и для
многих других целей, например: для строительства дамб, из них
можно делать основание дорог, шумозащитные стены вдоль шос-
се. Их опускают связками в море, чтобы в качестве искусственных
рифов они служили местом размножения рыб. Из старых шин по-
лучают гранулы резины, используемые для покрытия полов и со-
оружения беговых дорожек на стадионах, для прессования звуко-
изоляционных плит и резинотехнических изделий. Эти гранулы
вводят в состав бетона и битума при строительстве дорог.
Груды старых шин от автомобилей самых различных марок на
территории чеховского регенераторного завода под Москвой у*;
не свалка, а склад исходного сырья для производства резиновой
крошки и регенерата — пластичного материала, частично заме-
няющего каучук в различных резиновых изделиях, в том числе я в
новых шинах. Одна тонна регенерата — продукта переработки
старых покрышек — позволяет сэкономить 400 кг синтетическог
каучука.
В большинстве случаев отходы одного производства действ
тельно являются сырьем для других производств. В связи с эт
целесобразно термин «отходы» заменить на «продукты незавер
шенного производства». Следовательно, дело состоит в основ*1
ав
в изыскании возможностей для применения продуктов
шенного производства или отраслях хозяйства, которые могли
2Ю
f роить свою деятельность на них как на вторичных материальных
°еСурсах. Например, в Бразилии из отходов переработки сахарно-
^0 тростника получают этиловый спирт С2Н5ОН, используемый в
качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания.
В России в настоящее время начата большая работа по систе-
,зТизации отходов различных отраслей промышленности и по
со3данию так называемых «банков отходов», используемых для
цолучения полезной продукции.
Например, на кафедре «Экологии и безопасности жизнедея-
тедьности» МТУ СИ на основе отходов порошкообразного поли-
этилена, высокого давления и отходов металлообработки в виде
окалины (FtjOj) получен композитный материал, который может
применяться в качестве основы разнопрофильных нагреватель-
ных элементов бытового и промышленного назначения.
Основные преимущества такого материала — стабильность те-
пловыделения и работоспособность в ряде агрессивных сред. По-
лиэтиленовый порошок использовался в виде фракции со средним
размером частиц ~ 300 мкм. Окалина подвергалась магнитной об-
работке для очистки от корундовой пыли, шламов и т. д. и затем
просеивалась через сито с ячейкой 500 мкм. Совмещение осущест-
вляли в следующем порядке: в смеситель засыпали навеску поли-
этилена, затем порошок окалины и перемешивали в течение 1 ч.
Полученную однородную смесь засыпали в пресс-форму и уплот-
няли. По полученным впоследствии эксплуатационным данным,
оптимальным по составу оказался материал, содержащий 6 % по-
лиэтилена.
Образцы в виде прямоугольных брусков 35 х 22 х 5 мм3 с
впрессованными на расстоянии 15 мм друг от друга медными элек-
тродами получали путем прямого прессования расплава получен-
ной шихты в обогреваемой пресс-форме. Формование осуществ-
ляли при температуре 240 °С под давлением 8 МПа и длительности
выдержки при температуре под давлением 10 мин. Охлаждение
°\"разца до комнатной температуры осуществляли вместе с
пРесс-формой под давлением. Затем образец извлекали из
\"Ресс-формы.
В результате проведенных исследований получен композит-
\'и Материал, имеющий между электродами токопроводящие ка-
или цепочные структуры за счет предварительного распреде-
jiJ Наполнителя по поверхности частиц неэлектрического по-
g МеРНого связующего. Механизм проводимости, по-видимому,
jj 3°к к «скачковой» проводимости, свойственной полупровод-
аМ, однако экспериментальные оценки по тепловыделению на
ц%
211
поверхности образцов хорошо укладываются в представлени
классической металлической проводимости. Например, полуде,/1
ный образец имел активное сопротивление 7,5 Ом при потребдя *
мой мощности 5 Вт (U= 6 В), учитывая, что R = p—, получи
р = 1,6 Ом • см. Электрическая мощность, преобразуемая в ело
проводящей среды в тепловую мощность, с учетом теплового эк
вивалента электрической мощности дает величину 13 600 кал*
х см2/ч. Масса образца т « pCTF= 20,475 г. С другой стороны
Q = cpm(tK0H - /нач). Взяв за основу ср = 11 кал/г • К (удельная теп-
лоемкость стали), получим tK0H = 80 °С. Практически измеренная
температура на поверхности образца составляла 78 °С.
Учитывая, что нагрев образца до равновесной температуры
осуществляется за 30 с, на основе полученного композитного ма-
териала предложена конструктивная разработка предварительно-
го подогрева картера двигателя автомобиля, эксплуатируемого в
холодный период года.
§ 3.11. ПРИМЕНЕНИЕ ЭМИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ
ПРОЦЕССОВ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
В главе 1 указано на определяющую роль ЭМИ в разносторон-
них процессах жизнедеятельности, и в частности показано, что
мониторинг окружающей среды с помощью ЭМИ решает основ-
ную контролирующую экологическую задачу.