Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История вопроса и решение проблемы переработки вторичных полимеров 12
1.1. Характеристика пластмасс и их использование 12
1.2. Проблемы образования, утилизации и переработки вторичных полимеров 16
1.3. Существующие способы утилизации и переработки вторичных полимеров 48
1.4. Строительные тепло- и звукоизоляционные материалы на основе пластмасс 63
1.5. Выводы по главе 68
Глава 2. Объекты и методы исследования 69
2.1. Объект исследования 69
2.2. Методы исследования 70
Глава 3. Экспериментальные исследования по переработке вторичных полимеров в строительный материал: тепло- и звукоизоляционную плиту 71
3.1. Математическое планирование и моделирование технологии переработки полимерных отходов в тепло- и звукоизоляционные композиты 71
3.2. Разработка малоотходной технологии по переработке вторичных полимеров в тепло- и звукоизоляционные композиты 79
3.3. Санитарно-гигиеническая и токсикологическая экспертиза тепло — и звукоизоляционных плит на основе стандартов на продукцию и методов контроля 91
3.4. Анализ физико-химических характеристик тепло и звукоизоляционных плит 100
3.5. Нахождение плотности образцов 105
3.6.Определение теплопроводности 106
3.7. Определение звукопоглощения 109
3.8. Определение предела прочности при сжатии 112
3.9. Определение коэффициента паропроницаемости 116
ЗЛО. Определение водопоглощения образцов 120
3.11. Рентгеноструктурный анализ 121
3.12. ИК-спектры тепло-и звукоизоляционных композитов 123
3.13. Термогравиметрический анализ 124
3.14. Выводы по главе 126
Глава 4. Эколого-экономическая оценка технологического процесса переработки вторичных полимеров 127
4.1. Методика эколого-экономической оценки технологии переработки вторичных полимеров с получением товарной продукции 127
4.2. Эколого-экономический расчет от внедрения технологии утилизации полимерных отходов в тепло - и звукоизоляционные плиты 139
Основные выводы и рекомендации 142
Список использованной литературы 145
Приложения 160
- Проблемы образования, утилизации и переработки вторичных полимеров
- Математическое планирование и моделирование технологии переработки полимерных отходов в тепло- и звукоизоляционные композиты
- Анализ физико-химических характеристик тепло и звукоизоляционных плит
- Методика эколого-экономической оценки технологии переработки вторичных полимеров с получением товарной продукции
Введение к работе
Актуальность темы. Широкое применение полимерного сырья в различных отраслях народного хозяйства явилось причиной появления большого количества отходов, представляющих угрозу экологической обстановке. В рамках решения этой проблемы в России предпринимаются попытки их переработки в строительные тепло- и звукоизоляционные композиты. Сочетание различных полимеров и вспенивающих добавок приводит к созданию вспененного материала, свойства которого количественно и качественно отличаются от свойств каждого отдельного компонента.
Преимущества вспененного полимерного композита – пористого материала, заключается в уникальном сочетании тепло- и звукоизоляционных и конструктивных свойств, и ставят его в ряд с долговечными строительными тепло- и звукоизоляционными материалами. Причинами того, что промышленное производство пеноматериалов из вторичных полимеров до сих пор недооценено и не получило широкого применения в практике строительства, являются не эксплуатационные его характеристики, а технологические особенности переработки вторичных полимеров. Технология переработки полимерных отходов всегда была и остается достаточно сложной и дорогостоящей задачей по сравнению с другими материалами.
В связи с этим первоочередного решения требуют проблемы совершенствования технологии переработки полимерных отходов в тепло- и звукоизоляционный композит с использованием оптимальных составов и технологических приемов.
Весьма важным при этом является обеспечение условий создания оптимальной поровой структуры пенопластов, обуславливающей количество введенного вспенивающего агента.
Цель работы. Разработка научно обоснованной и экономически целесообразной технологии получения композиционных материалов тепло- и звукоизоляционного назначения на основе вторичных полимеров.
Поставленная цель определила решение следующих задач:
-
Разработать и проанализировать теоретические основы оптимизации технологического процесса получения композиционных строительных тепло- и звукоизоляционных материалов с использованием метода планирования эксперимента с заданными свойствами полученных изделий.
-
Получить композиционные материалы тепло- и звукоизоляционного назначения с различным содержанием вторичных полимеров.
-
Исследовать основные эксплуатационные характеристики разработанных композиционных материалов.
-
Разработать математическую модель и описание технологического процесса по переработке вторичных полимеров в тепло- и звукоизоляционный материал, позволяющую определить оптимальные значения коэффициентов теплопроводности и звукопоглощения.
-
Провести промышленные испытания и санитарно-гигиеническую экспертизу, полученных композиционных материалов.
Научная новизна работы:
Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность использования вспененных композиций, представляющих собой оптимально подобранные составы из вторичных полимеров для получения тепло- и звукоизоляционных композиционных материалов, удовлетворяющих по свойствам требования к ним.
Получены многофакторные математические модели температурных режимов, давления формования и количества вспенивающего агента, позволяющие установить механизмы их влияния на коэффициенты тепло- и звукопоглощения, необходимые для оптимизации технологии производства тепло- и звукоизоляционных композитов.
Установлены корреляционные зависимости между физико-механическими характеристиками тепло- и звукоизоляционных композитных материалов и составом, а также технологическими параметрами процесса.
Практическая значимость работы
На основании теоретических и экспериментальных исследований предложена комплексная технология переработки вторичных полимеров с получением товарной продукции востребованных высокоэффективных тепло- и звукоизоляционных композитов.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в производстве с существенным экономическим эффектом.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования являются композиционные материалы на основе вторичных полимеров тепло- и звукоизоляционного назначения.
Свойства, полученных из отходов пластмасс строительных материалов тепло- и звукоизоляционных композиций, определяли с помощью регламентированных соответствующими стандартами методов испытаний. При постановке экспериментов и обработке опытных данных применяли методы планирования эксперимента и математической статистики, ИК-спектроскопию, термогравиметрический и рентгеноструктурный анализы.
Личный вклад автора состоит в выборе темы и методов исследования, анализе литературных источников, проведении экспериментальных исследований и обработке материала, обсуждении полученных результатов и формулировке выводов.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Технология переработки вторичных полимеров с получением тепло- и звукоизоляционных композитов.
-
Экспериментальные данные способа переработки вторичных полимеров в тепло- и звукоизоляционных композитов, позволяющие выбрать оптимальные составы композиций.
-
Экономическое обоснование эффективности производства и применение тепло- и звукоизоляционных изделий из вторичных полимеров.
-
Технологию производства стройматериалов на основе композиционных материалов из вторичных полимеров.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на VI, VII, VIII, XII международных научно-практических конференциях «Актуальные проблемы экологии современного мира» и «Экологические проблемы современности» (г. Майкоп, 2003, 2005, 2006, 2007), V всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (г. Майкоп, 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе три работы в реферируемом журнале, входящем в номенклатуру ВАК. Получены два патента РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, включает 5 приложений, содержит 37 рисунков и 23 таблицы. Библиографический список включает 142 наименований.
Проблемы образования, утилизации и переработки вторичных полимеров
На сегодняшний день перед всем развитым миром стоит проблема утилизации полимерных отходов. В России, как и в большинстве стран мира, еще не полностью осознали все преимущества вторичного сырья и пока все полимеры направляют на свалку, хотя в развитых странах уже давно идет многоступенчатая классификация полимерных отходов, пригодных для вторичного использования. Полимеры, практически полностью направляются на свалку, качественные и количественные характеристики которых препятствуют быстрому и эффективному усвоению под действием природных механизмов, которые обязательно подлежат переработке в сфере технологии.
По определению Д.И. Менделеева отходы - это возникающие в экосе малообъемные субстанции, которые представляют собой «сырье, не нашедшее своего хозяина» /93/.
Отходы - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.
Переход к замкнутой системе - непрерывному кругообороту веществ в процессе производства, где переработка отходов - конечное звено одного цикла и начало следующего, есть непременное требование современного экономического развития. В соответствии с этим вопрос сбора и переработки отходов пластических масс требует решения уже в условиях производства, потребляющего полимерные материалы /62, 66/.
Постоянно увеличивающийся рост добычи природного газа и нефти, а также большой спрос на них в сферах промышленности и бытовых услуг, привели к резкому повышению производства изделий из пластмасс и, соответственно, к увеличению отходов /89/.
Рост содержания пластмассы в общем составе отходов вызывает тревогу. Могут возникнуть проблемы, связанные с горением этого компонента отходов. В 2000 году фракция поливинилхлорида в отходах пластмассы возросла приблизительно в 2 раза, и почти в 6 раз увеличилось выделение хлористоводородной кислоты /133/, с учетом того, что объем мирового производства ПВХ в 2000 году смог достичь 27 млн. тонн /1/. В таблице 1.1 представлено количество отходов пластмасс, поступающих на свалки вместе с ТБО. Из таблицы видно, что отходы пластмассы за тридцать лет увеличились на 40 %, и эта тенденция будет продолжать расти, а доля ПВХ в этих отходах составляет приблизительно 15 %.
В настоящее время прирост производства пластических материалов составляет 5-20 % для разных стран. В 2000 г. мировое производство пластмасс превысило 200 млн. т/год. Почти около 40 % идет на производство упаковочных материалов, приблизительно 30% - на изготовление различных пленок, 5 % - в мебельную промышленность, 3 % - в автомобилестроение, остальные 22 % используются в качестве конструкционных покрытий и для отделочных работ /36/.
По скорости и масштабам применения в народном хозяйстве и промышленности, пластмассы не имеют прецедентов в истории использования искусственных материалов. Можно привести бесчисленное количество примеров, иллюстрирующих то, каким образом пластмассы заменили природные и традиционные материалы, ранее использовавшиеся на протяжении десятков, сотен и тысяч лет. Они используются в области упаковочных материалов, в сельском хозяйстве, и также находят широкое применение в строительстве, в медицине и т.д.
В таблице 1.2 приводится общая информация об отходах пластмасс с разбивкой по источникам их возникновения, из которой видно, что наибольшее количество отходов пластмасс в Западной Европе образуется в ходе потребительской деятельности человека /68/.
Наибольшее количество пластмасс производится в США. Американцы используют приблизительно 25 млн. тонн пластмассы в год, из которых только 1 млн. тонн поступает в переработку /139/. Крупнейшими производителями среди стран ЕЭС являются: Германия (35 %), Италия (18 %), Франция (14 %), Англия (13 %). По данным, опубликованным Ассоциацией европейских производителей пластмасс Западной Европы, общий объем потребления полимерных материалов во всех областях применения в 2000 году вырос в Западной Европе на 3 % и достиг 36,8 млн. тонн. В тоже время общее количество собранных отходов возросло на 2% -19,5 млн. тонн. В России в настоящее время ежегодно производится лишь около 6 млн. тонн пластмасс.
Безусловное лидерство США в производстве пластмасс предопределило то обстоятельство, что именно в этой стране сосредоточены основные организации, проводящие международные выставки и конференции и координирующие основные исследования в области разработки новых материалов и совершенствования технологии их производства. Именно в США разработана общепринятая в настоящее время в мире система кодирования пластмасс для целей применения в промышленности, переработки, утилизации и складирования отработанных материалов.
Быстрый рост индустрии пластических материалов существенно опережает развитие инфраструктуры переработки пластмассовых отходов. К началу 90-х гг. XX в. проблема переработки и утилизации пластмасс приняла общемировой характер. Она усугубляется отсутствием международного банка данных по составу и свойствам большого числа небезопасных в экологическом отношении пластических материалов и надежных универсальных технологий их утилизации или переработки /28, 36, 140/.
Сегодня переоценить значение полимерных материалов и изделий в нашей жизни невозможно. Полимеры нашли широкое применение в производстве как технических изделий, так транспортной тары, медицинских изделий, предметов быта и упаковочных материалов, 39% мирового производства полимеров приходится на упаковочную промышленность. Наиболее распространенными являются полиэтилен (62%), полипропилен (11%), поливинилхлорид (10%)), и полиэтилентерефталат (10%). В развитых странах производится от 180 до 250 кг упаковочного материала на 1 человека в год.
Изделия из полимеров не долговечны и по окончанию срока службы попадают на свалки, причем упаковочный материал - за короткий период времени менее года. Количество полимеров в свалочных массах значительно и с каждым годом возрастает. Например, в Гонконге оно составляет 15,2%, в Таиланде-13%, в Португалии- 12,6%, в Бразилии - 11%, в России - 5-8%, в Болгарии - 7%, во Вьетнаме- 3% 191. Тенденция изменения состава ТБО за последние 25 лет показаны в табл. 1.3 на примере жилого фонда Москвы 121.
Математическое планирование и моделирование технологии переработки полимерных отходов в тепло- и звукоизоляционные композиты
Наиболее подходящим способом оптимизации и исследования строительного материала является применение математических методов планирования эксперимента. С помощью математических методов можно исследовать и анализировать определенные сложные системы, включающие много элементов и связей, и на основе подобного анализа отыскивать решения, наилучшим образом удовлетворяющие поставленным целям. Суть метода заключается в проведении исследований по заранее выбранным планам в зависимости от количества исследуемых факторов и заданной точности математической модели. Для ее построения выбирается центр и уровни варьирования для каждого из факторов. Анализ и оптимизация системы производится по получаемым регрессиям, связывающим отклик системы с изменением значений факторов на каждом из уровней.
Выходные переменные — это реакции (отклики) на воздействие входных переменных. Параметр оптимизации должен быть эффективным с точки зрения достижения цели, универсальным, количественным, выраженным одним числом, статистическим эффективным, имеющим физический смысл, быть простым и легко вычисляемым /60, 124/.
Исследование звукоизоляционной и теплоизоляционной композиции проводили системой PolyAnalys data mining, которая автоматически находит зависимости и законы, представляя их в форме правил и алгоритмов. Математическое планирование позволяет связать отклик системы на изменение факторов посредством полного факторного эксперимента. Обозначим наблюдаемый отклик через Y, а факторы — через Х1; Хг, ..., Хп. Выбор модели зависит от наших знаний об объекте, целей исследования и математического аппарата. Изучая кинетику химических процессов, принято пользоваться дифференциальными уравнениями линейного типа.
Целью эксперимента является определение коэффициента теплопроводности и звукопоглощения и влияние условий получение композиционных материалов, проводился планируемый эксперимент. В ходе данного эксперимента изучалось влияние содержания вспенивающего агента (ПВХ), давления и температуры процесса. При планировании эксперимента использовался рототабельный план второго порядка Бокса-Хантера.
В качестве исследуемых факторов были выбраны входные данные количественных факторов: - температура ведения процесса (Xj), вспенивающий агент (ПВХ) (Х2), давление (Х3). Их уровню соответствует числовая шкала таблицы 3.1.
Эксперимент, в котором реализуется все возможные сочетания уровней факторов, называется полным факторным экспериментом ПФЭ. Для двух уровней это будет ПФЭ 2П, а для п уровней - ПФЭ типа пп.
Полный факторный эксперимент позволяет получить независимые оценки для коэффициентов полинома второй степени, третьей степени и т.д. При этом в матрице планирования произведение факторов рассматриваются как новая переменная и матрица X составляется по правилу: частота смены знака каждого последующего параметра вдвое меньше, чем предыдущего. Из этого следует, что столбцы ее будут ортогональны.
Геометрическая интерпретация ПФЭ рис. 3.1, 3.2
Из этого следует, что при увеличении температуры происходит термическое разложение отходов. Необходимо учитывать, что вспенивающим агентом являются отходы ПВХ при разложении, которого образуется газ, который диспергирует в полимерном полуфабрикате и создает условия для выделения газовой фазы непосредственно в объем отверждаемого продукта. В результате воздействия температуры в интервале 220 С и давления 7 МПа смесь композиции приобретает вязкотекучее состояние, что способствует образованию закрытых ячеек и меняет свойство композиции в пользу теплоизоляции. При изменении температуры до 190 С иуменьшении давления 1 МПа (рис. 3.1), характерна экстремальная зависимость теплоизоляции. В результате повышения температуры до верхнего предела, молекулы газа приобретают большую скорость, за счет давления, прилагаемого на композицию. С ростом температуры число активных молекул вспенивающего агента увеличивается, что, и приводит к резкому возрастанию процесса вспенивания. Это, связано с тем, что молекулы газа, обладают достаточной энергией, чтобы создать возможность образования открытых пор, сообщающихся между собой. При понижении температуры до нижнего предела вспенивающий агент также подвергается деструкции. При поддержании процесса, при такой температуре смесь композиции приобретает вязкотекучее состояние, что ведет преимущественно к образованию закрытых ячеек, наполненных газом. При таком образовании ячеистого материала физические свойства меняются.
Известно, что при воздействии температуры и давления в интервалах max и min, смесь композиции приобретает вязкотекучее состояние. К наилучшему результату можно прийти, лишь снизив давление до 7 МПа и повысить температуру в пределах 220-240 С и ПВХ до 30%. Пористость вспененных материалов составляет 80%. Следовательно, именно пористость материала обуславливает его тепло-и звукоизоляционные свойства, и чем выше пористость материала, тем лучшей изолирующей способностью он обладает. Давление влияет на скорость физических процессов, причем может их, как ускорять, так и замедлять. Многие практически важные процессы при давлении проводятся при высокой температуре, которая увеличивает подвижность частиц и тем самым ускоряет достижение равновесного состояния.
Таким образом, можно предположить, что давление влияет на коэффициент теплопроводности и на звукопоглощение, прямо пропорционально температуре и вспенивающего агента ПВХ. Изменение средней плотности вспененных материалов приводит к изменению исходной пористости, которая в свою очередь, влияет на тепло-и звукоизоляционные свойства вспененного композита.
Изменение средней плотности вспененных материалов приводит к изменению исходной пористости, которая, в свою очередь, влияет на тепло и звукоизоляционные свойства вспененного композита. Так, если увеличить давление, прилагаемое на композицию в момент формования, то происходит уплотнение порообразовании и ячеистая структура образуется в соответствии с заданными нами свойствами, при этом увеличивается разрушающее напряжение композиции. При уменьшении давления наблюдается обратная тенденция. При сжатии вспененного материала, происходит увеличение площади контакта структурных элементов материала, при этом пористость ячеистой структуры уменьшается.
Априорные соображения в значительной степени подтвердились, поскольку значимыми оказались не только линейные эффекты факторов, но и некоторые парные взаимодействия. Из трех линейных эффектов выделились все факторы: Xj - температура, х2 — концентрация вспенивающего агента (ПВХ) и х3 - давление МПа. Судя по количественной оценке коэффициентов, температура и вспенивающий агент (ПВХ) влияют несколько сильнее, чем давление. С увеличением температуры и содержания вспенивающего агента (ПВХ), коэффициент теплопроводности и звукопоглощения уменьшаются, коэффициенты регрессии имеют отрицательный знак, при этом давление х3 в выбранных интервалах варьирования не оказывает значимого влияния, поскольку линейный коэффициент Ь3 незначим. Но влияние этого фактора проявилось в парных взаимодействиях.
К уменьшению (X, а) и росту тепло и звукоизоляции будет вести одновременное увеличение хь х2 и уменьшение х3. Коэффициент Ьпз имеет положительный знак. Это означает, что уменьшение коэффициента теплопроводности и звукопоглощения связано с насыщенностью композиции температурой и вспенивающим агентом (ПВХ) и уменьшением давления в одном направлении.
Анализ физико-химических характеристик тепло и звукоизоляционных плит
Гигиеническую оценку ПСМ (тепло- и звукоизоляционных плит), проводили в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РА». Подбор показателей мигрирующих химических веществ в рабочей зоне осуществлялся согласно рецептуре по ГН 2.3.3. 972 — 00.
Пробы для теплоизоляционных плит исследовались по следующим показателям: формальдегид, фенол, ацетон, бензол, толуол, бутиловый спирт, винил хлористый, стирол и ацетальдегид. Для звукоизоляционных плит -формальдегид, ацетон, бензол, толуол, бутиловый спирт, винил хлористый, ацетальдегид и диметилфталат.
Испытание образцов ПСМ проводили в климатической камере (см. рис. 3.13). Образцы ПСМ размещали в камере на подставку, тем самым, обеспечив свободную циркуляцию воздуха, при этом площадь контакта не превышала 0,5% площади поверхности образца. Перед испытанием образцы ПСМ выдерживали не менее 3 суток в помещении с относительной влажностью воздуха от 45 до 70 % и температурой от 15 до 30 С.
Определение максимально разовой концентрации формальдегида, фенола и диметилфталата.
Воздух климатической камеры аспирировали со скоростью 2 дм /мин в объеме 60-120 дм через два последовательно соединенных поглотительные прибора типа Полежаева, Рихтера, заполненные по 7 см поглотительного раствора и 3 см дистиллированной воды.
Первый отбор проб воздуха нами проводился через 24 ч с момента стабилизации параметров воздуха в камере. Второй, третий и последующие отборы проводили через каждые 24 ч в течение 5 суток от начала испытания.
Газохроматографический метод определения стирола, ацетона, толуола, бензола, бутилового спирта, винила хлористого и ацетальдегида.
Образцы ПСМ перед испытанием промыли дистиллированной водой и кондиционировали по ГОСТу 12423 на воздухе при (23±2) С менее 3 часов, затем поместили в эксикатор вместимостью не менее 7,5 дм3 (ГОСТ 25336) и выдерживали в течение 24 ч при комнатной температуре.
Метод определения стирола, ацетона, толуола, бензола, бутилового спирта, винила хлористого и ацетальдегида заключается в термостатировании 10 см дистиллированной воды, находившейся в непосредственном контакте с образцами ПСМ, в стеклянной герметично закрытой емкости до установления равновесия между жидкой и газовой фазами с последующим газохроматографическим анализом паровой фазы.
При проведении анализа нами было отобрано 10 см дистиллированной воды, в непосредственном контакте с ПСМ (усредненная проба). Усредненную пробу перенесли в склянку вместимостью 40 см и плотно завинтили ее крышкой, снабженной резиновой и фторопластовой прокладкой толщиной не менее 2 мм.
Затем склянку поместили в ультратермостат и выдерживали в течение 15 мин при температуре (95±2) С. Заранее подогретым шприцем набрали 5 см воздуха и ввели в склянку.
Не вынимая иглы из склянки, отобрали 5 см паровоздушной смеси. Перед отбором каждой пробы баллон шприца 10-кратно прокачивали сначала воздухом, а затем 2-кратно анализируемым паром внутри склянки. После отбора пробы пара ввели углу в испаритель хроматографа, не допуская конденсации на стенках шприца.
При хроматографировании нами была использована металлическая колонка 3000 х Змм, заполненная твердым носителем с нанесенным на него ПГЭС в качестве неподвижной фазы.
Аналогично провели анализ контрольной дистиллированной воды, используя для этого чистый шприц.
Концентрацию стирола, ацетона, толуола, бензола, бутилового спирта, винила хлористого и ацетальдегида находили по градуировочным графикам.
Для их построения в склянку вместимостью 40 см внесли 10 см дистиллированной воды и плотно завинтили ее крышкой с прокладками. С помощью микрошприца МШ-1 ввели в воду стандартный раствор соответствующего мономера в количествах 0,2; 0,6; 1,0; 3,0; 5,0 мм3, приблизительно соответствующих содержанию этих веществ в растворах от 0,005 до 0,150 мг/дм . Перед дозированием каждого нового раствора микрошприц многократно промывали этим раствором. При вводе стандартного раствора в герметичную склянку, конец иглы шприца МШ-1 погружали в дистиллированную воду, при этом медленно спуская поршень во избежание барботирования смеси, и тщательно перемешивали. Затем склянку помещали в ультратермостат и далее поступали так же, как описано выше.
Определение цинка в исследуемых материалах проводили атомно-абсорбционным методом на оптико-спекральном анализаторе «КВАНТ -АФА».
Метод основан на кислотной обработке пробы воды минерализации с последующим атомно-абсорбционным определением концентрации металлов в минерализате. Атомно-абсорбционное спектрометрическое определение металлов основано на измерении оптической плотности (или абсорбции) пламени на соответствующих каждому металлу длинах волн, при введении в пламя анализируемых проб и градуировочных растворов.
Перечень химических веществ выделившихся из тепло и звукоизоляционных плит представлен в таблице 3.11.
В результате проведенных лабораторных испытаний (данные таблицы 3.11) нами было установлено, что исследуемые образцы строительных материалов по определяемым показателям соответствуют ГН 2.16. 1338-03.
Методика эколого-экономической оценки технологии переработки вторичных полимеров с получением товарной продукции
В течение последних двадцати лет учеными-экономистами нашей страны был предложен ряд методик расчета экономической эффективности затрат в мероприятия по охране окружающей природной среды и оценки экономического ущерба от загрязнения.
В основе эколого-экономической оценки технологии переработки отходов пластмасс лежат: «Методические указания по разработке проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение», «Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба», разработанная Государственным комитетом Российской Федерации по охране окружающей среды в 1999 году, постановление Правительства РФ от 12.06.03 №344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления».
Расчет платы за размещение отходов в пределах установленных природо-пользователю лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы с учетом вида отхода (токсичные, нетоксичные) на массу размещаемого отхода и суммирования полученных произведений по видам размещаемых отходов:
Пл = Слі Мі (при Мі Мі) (4.1)
где Пл - размер платы за размещение і-го вида отхода в пределах установленного лимита, руб.; Слі - ставка платы за размещение 1 т і-го вещества в пределах установленного лимита, руб.; Мі - фактическое размещение і-го отхода, т, (м ); Млі - годовой лимит на размещение і-го отхода, т, (м ).
Слі = Нблі -Кэ Кі (4.2)
где — Нблі - базовый норматив платы за 1 т отходов в пределах установленных лимитов (таб. 4.1); Кэ - коэффициент экологической ситуации и экономической значимости почв.
Размер платы за размещение токсичных и нетоксичных отходов определяется путем умножения соответствующих ставок платы за размещение отходов в пределах лимитов на величину превышения фактической массы отходов над установленными лимитами и умножения этих сумм на К = 5 и суммирование полученных произведений по видам размещаемых отходов.
Пел = Слі (Мі - Млі) 5 (4.3)
(при Мі Млі)
где Пел - размер платы за сверхлимитное размещение отходов; Слі -ставка платы за размещение 1 т і-го отхода в пределах лимита; Мі -фактическое размещение отходов, т; Млі - годовой лимит на размещение і-го вида отхода, т (м ).
При размещении отходов на несанкционированных свалках ставки платы увеличиваются в 5 раз. При нарушении правил хранения минеральных удобрений, ядохимикатов следует размер платы определить как размещение отходов не несанкционированных свалках.
Плата за размещение ТБО определяется по базовым плановым нормативам платы за нетоксичные отходы. За нарушение правила захоронения ТБО плата определяется, как за размещение отходов на несанкционированных свалках.
При размещении отходов в границах города, населенных пунктов, водоемов, рекреационных зон, водоохранных зон применяется коэффициент равный 5, более 3 км от перечисленных зон - коэффициент равный 3.
Экономическая эффективность природоохранных мероприятий может быть оценена величиной предотвращенного ущерба от загрязнения окружающей среды.
Экономический ущерб - это стоимостная оценка потерь и дополнительных затрат в результате заболеваний населения, снижения работоспособности, снижения продуктивности ускоренного износа основных средств и других потерь, вызванных загрязнением окружающей среды.
Предотвращенный экологический ущерб от загрязнения природной среды - это ущерб, которого удалось избежать в результате природоохранной деятельности, осуществления природоохранных мероприятий и программ, направленных на сохранение или улучшение качественных и количественных параметров окружающей среды в целом или ее отдельных эколого-ресурсных компонентов.
Величина предотвращенного годового ущерба (АУп) при осуществлении природоохранных мероприятий равна разности между расчетным (Уі) и остальным (У2) ущербом после проведения этих мероприятий.
АУп = У, - У2 (4.4)
Прямой ущерб проявляется непосредственно на объектах, расположенных в зоне негативного промышленного воздействия.
Косвенный ущерб проявляется в смежных производствах, объектах, природной среде и обществе.
Экономический ущерб - это затраты и потери (в стоимостном выражении), возникшие в результате загрязнения окружающей среды (превышение содержания ЗВ в среде по сравнению с естественным содержанием).
Эколого-экономический ущерб - это потери, связанные с ухудшением состояния окружающей среды, и затраты на их компенсацию. Социально-экономический ущерб связан с потерями из-за заболеваемости населения в зоне загрязнения и затратами на восстановление трудоспособности и социальное страхование. Размер ущерба определяют отдельно для каждого вида ресурсов, среды на базе отраслевых методов.
Оценка экономического ущерба, причиненного выбросами в атмосферу, рассчитывается по формуле:
Уатм=гкгкэ.с.-1--М (4.5)
где Уатм - ущерб наносимый выбросами в атмосферу, руб.;
j - удельная стоимость, равная удельному экологическому ущербу;
kj - коэффициент индексации цен (в РА в 2006 г. kj = 3,12 к 1999 г.);
кэ.с - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферы (в РА кэх = 3,2);
f- коэффициент рассеивания взвешенных веществ (ЗВ) зависит от высоты выброса, температуры и коэффициента улавливания пыли;
М - масса выброса годовая с учетом относительной токсичности, усл.т/год.
М = Aj mi (4.6)
-130 где n - число примесей загрязняющих веществ в выбросе;
Aj - относительная токсичность загрязняющих веществ, усл.т/іт выбр.;
mi - масса годового выброса і-го загрязняющего вещества, т/год.
Что касается экономической эффективности природоохранных мероприятий, то в широком смысле - это результативность каких-либо действий, мероприятий, степень успешности мероприятий в достижении поставленной цели. Критерий (показатель) эффективности капвложений в природоохранные мероприятия выбирается такой, чтобы он отражал целевую направленность и ожидаемую результативность. Например, критерий экономической эффективности капвложений на развитие лесхоза - это величина прибыли на рубль затраченных средств, т.е. окупаемость.
В общем виде экономическая эффективность определяется сопоставлением эффективности и затрат, обусловивших получение этого эффекта. Под эффектом понимается разность между суммой полезностей и затратами.
Различают общую (абсолютную) и сравнительную эффективность. Общая экономическая эффективность определяется отношением эффекта ко всей сумме затрат на мероприятия. Общая экономическая эффективности по содержанию равнозначна понятию «рентабельность», доходность, прибыльность.
Особенности оценки экономической эффективности капвложений в природоохранные мероприятия проявляются в различных эффектах от вложений средств, в видах учитываемых эффектов методах их определения.
Во-первых, капвложения в производство обеспечивают рост прибыли. А эффект от затрат на природоохранные мероприятия выражается в виде предотвращенных потерь и затрат, возникающих в результате загрязнений.
