Вредные компоненты керамических глазурей

Вредные компоненты керамических глазурей

Сейчас многие считают, что любая керамическая глазурь — вредна. Но это не совсем так.

Хочу разместить здесь материал о вредных компонентах из «Курса по изготовлению авторских керамических глазурей» Murtille.

Составляющие и компоненты глазурей.

Как мы уже частично узнали в первой главе, основными составляющими глазурей являются:

борная кислота — B2O3

оксиды натрия Na2O и калия К2О

оксид стронция SrO

оксид лития Li2O

оксид цинка ZnO

оксид магния MgO

Для глушения и получения белых и/или матовых глазурей используются:

оксид олова SnO2

оксид циркония ZrO2 или Zr2SiO4

оксид титана TiO2

Помимо этого используются красящие оксиды, для окраски глазурей в разные цвета.

оксид железа Fe2O3 (и FeO) — жёлтый, рыжий, коричневый, чёрный

оксид кобальта CoO — синий

оксид меди CuO – медно-зелёный

оксид хрома Cr2O3 – хромово-зелёный

оксид марганца MnO — коричневый, фиолетовый

оксид никеля NiO чёрный, коричневый, (зелёный)

Тут сразу многие из керамистов скажут – а где же свинец?

Ведь все же знают про свинцовые глазури!

Вот тут и пошёл разговор про вредные компоненты и их использование.

Механическое загрязнение почвы и воздуха строительными отходами

Ежегодно для строительства наших зданий производится 1 500 млрд кирпичей. Большинство из них создается с использованием печей, загрязняющих окружающую среду. На печи для обжига кирпича приходится до 20% мировых выбросов черного углерода, наряду с производством стали и чугуна. До 90% производства кирпича сосредоточено в Центральной Азии. Причем выбросы в атмосферу еще больше увеличиваются за счет транспортировки на мировые рынки.

Строительство зданий может быть причиной выброса токсичной пыли: кремнезем или древесина твердых пород, которые обладают канцерогенными свойствами.

Токсичные строительные материалы (например, асбест) были обычным строительным материалом на протяжении десятилетий. Но именно они вызывали проблемы со здоровьем из-за воздействия загрязненного воздуха в помещении.

Поскольку землю часто необходимо расчистить и сделать пригодной для строительства, этот процесс должен осуществляться таким образом, чтобы воздействие на окружающую среду было минимальным. Так же, как и при строительстве зданий, высокий уровень пыли образуется при разрушении земель и сносе существующих зданий.

Практические рекомендации

Во время испарения происходит усадка кирпича, которая равна максимум 15%.

Виды кирпича из обожженной глины.

Если изделие остановилось в усадке, это еще не значит, что из него испарилась вся влага. Поэтому во время сушки лучше всего, если кирпичи будут находиться на каком-нибудь стеллаже с навесом, так как попадание прямых солнечных лучей будет губительно на них сказываться. В то же время кирпичам необходимо хорошее проветривание. Следует учитывать климат местности: каковы влажность и температура, как часто дуют ветра и с какой силой? Среднее время для полной просушки может занимать от одной до двух недель.

Но сразу нужно отметить, что такой тип кирпича имеет низкую водостойкость. Поэтому ему необходима дополнительная защита. Этот вопрос можно решить несколькими вариантами:

1. Свес кровли желательно делать не меньше 0,6 м.
2. Во время кладки кирпича следует обязательно делать тщательную перевязку.
3. Строя дом, следует позаботиться о том, чтобы все проемы как дверные, так и оконные, располагались от углов не меньше чем на 1,5 м.
4. После того как стены высохнут и пройдет естественная усадка, их необходимо облицевать или оштукатурить. Материал подбирается по вашему усмотрению.

Что касается необожженного кирпича без соломы, то технология его производства схожа с саманом. Только, соответственно, место соломы занимает песок. Соблюдается та же пропорция (1:5). Оптимальным вариантом считается кварцевый песок с диаметром частиц мелкого размера.

Фильтры дымовых газов

Для механической фильтрации применяют пластинчатые и рукавные устройства. Частицы, большие определенного размера, задерживаются ячейками сита (из ткани, полимеров, металлов). Фильтрующие рукава и вставки регулярно очищают автоматическим встряхиванием или вибрацией. Ручная выемка с заменой или установкой на место прежних фильтров эффективнее, но требует значительных трудозатрат, представляет опасность для персонала, иногда замедляет производственный процесс.

Отличаются от сетчатых фильтров конструкцией, но близки по сути действия жалюзийные устройства. Дымопоток проходит через извилистые каналы, многократно меняя направление и теряя кинетическую энергию. Твердая взвесь оседает на пылесборниках, откуда стряхивается для последующей утилизации.

Циклоны

Центробежный пылеуловитель, или циклон для очистки дымовых газов используется, когда дым содержит много пылевых частиц (зола, сажа). Сухое пылеулавливание не так эффективно, как мокрое, но проще реализуется и обходится гораздо дешевле.

Типичный циклон для дымовых газов представляет собой вертикальный цилиндр с конической нижней частью. Дым подается тангенциально, через круглое, или чаще прямоугольное отверстие. Течение газовоздушных потоков рассчитаны таким образом, что происходит многократное завихрение, с максимальным приближением к стенкам на всем протяжении. Пыль замедляет свое движение, сталкиваясь со стенками и другими пылевидными частичками, затем оседает под силой тяжести. Необходимо периодически очищать конус внизу, заполненный пылевой массой. Очищенный воздух или почти чистая смесь углекислого газа с водными парами выпускается вверху сквозь выходное отверстие.

Скрубберы

Сухая очистка дымовых газов от твердых частиц менее действенна, чем влажная. Поэтому при возрастании требований к остаточным ПДК примесей на предприятиях обычно используют «мокрые» очищающие устройства. Мокрый скруббер для дымовых газов состоит из корпуса, схожего с применяемым для сухого циклонирования, но внутри происходит распыление жидкости (воды с добавками).

Контактируя с каплями, туманом и стекающей по стенкам жидкостью, улавливаются не только частички пыли. Некоторые газообразные вещества, например, серные и азотные окислы, активно взаимодействуют с жидкой фазой, а также растворенными добавками.

Схемы водораспыления различаются, типовой скруббер для очистки дымовых газов оснащен несколькими горизонтальными рядами форсунок (ярусами). Корпус достаточно легко разбирается, форсунки регулярно чистят и ремонтируют, при необходимости заменяют. На предприятиях с непрерывным циклом работы предусматривают запасные уловители, с переключением дымопотоков, когда проводится обслуживание форсуночных колонн.

В барботажных устройствах, помимо распыления воды из форсунок происходит вращательное движение тарелей с мелкими отверстиями, что тоже способствует перемешиванию содержимого циклона. Вода нередко падает сплошной завесой, внутри стоит мельчайший туман, хорошо поглощающий пыль.

Электрофильтры

Электростатическая фильтрация применима на производстве, где исключен взрыв или возгорание из-за воздействия высоковольтных разрядов. Даже искры «холодного» коронирования опасны для легковоспламеняющихся субстанций. К таковым относятся и содержащие органические остатки, помимо негорючих минеральных примесей.

Если дым не взрывоопасен, то одним из лучших методов нейтрализации является электрофильтр для очистки дымовых газов, принцип работы которого основан на генерации статических зарядов.

К преимуществам технологии относится:
• работа при высоких температурах (не требуется предварительное охлаждение);
• улавливание частиц любого размера, вплоть до небольших летучих молекул электрофильных веществ;
• надежное оседание на компактных электродах со сравнительно малой площадью.

Недостатком является высокая стоимость постоянного возбуждения коронного разряда в просвете электрофильтра. Кроме того, не все загрязняющие примеси являются электрофильными. Молекулы многих углеводородов плохо заряжаются при коронировании. Однако, электрофобные свойства инертных газов (азот, аргон) способствуют свободному пропусканию этих безопасных веществ.

Фильтрующая установка состоит из следующих блоков:
• прямоугольный корпус с наружной теплоизоляцией;
• игольчатые коронирующие электроды на подвесных рамах;
• пластинчатые осадительные электроды с газопроходами;
• устройства для автоматического встряхивания.

Коронирующие подвески располагаются ближе к центру пропускного канала, сбор отходов происходит по бокам, что улучшает собираемость заряженной пыли.

Количество улавливающих секций подбирают, ориентируясь на допустимые показатели загрязнения выбросов. В большинстве случаев электрофильтр для очистки дымовых газов рассчитан на удаление только пыли. Сухая методика не позволяет длительно удерживать на электродах низкомолекулярные вещества.

Как сжигают мусор в Европе

Сегодня в ряде европейских городов функционируют мусоросжигательные заводы нового образца, о которых России пока остается только мечтать. Они не просто безопасны для экологии, но еще и производят электро- и тепловую энергию.

В центре Вены, по соседству с офисными зданиями, элитной недвижимостью и детским садом, расположен легендарный завод Шпиттелау, где ежегодно утилизируют 250 тыс. т мусора. Из образованной золы здесь производят искусственный песок или керамику, а тепло, которое выделяется при переработке, отапливает более 60 тыс. городских квартир.

Более двух третей завода занимают очистные сооружения, где выхлопной газ проходит многоступенчатую очистку. Наверху здания расположено видовое кафе: завод радушно принимает туристов.

Не опасаются строить мусоросжигательные заводы в городах и французы. К примеру, завод в Исси-ле-Мулино, утилизирующий 2,3 млн т отходов в год, обеспечивает всему городу централизованное отопление и не представляет никакой опасности для экологии.

Самый мощный завод в мире расположен в Швеции, в 70 км от Стокгольма, в городке Уппсала. Он обеспечивает горячей водой и отоплением город и окрестности, а также 40 % объектов шведской столицы. Разумеется, вопрос о загрязнении атмосферы здесь давно решен, как и на остальных шведских мусороперерабатывающих предприятиях, каковых в стране 32.

Создатели самого чистого в мире мусоросжигательного завода в Копенгагене открыли на его крыше горнолыжный курорт. Они настолько убеждены в экологической безопасности окружающей атмосферы, что даже рекомендуют проводить там пикники.

Почему сжигание отходов — это не выход

Руководитель токсического отдела Greenpeace в России. Окончил МАИ по специальности радиоэлектроника летательных аппаратов и Технический университет Делфта с присвоением квалификации «Советник по радиационной безопасности». Присоединился к команде волонтёров Гринпис СССР в 1989 году, участвовал в самой первой российской акции Greenpeace. Штатный сотрудник организации с 1993 года.

Мнение эксперта 5 минут 03/03/2021
читать и обсуждать наши новости в телеграме читайте наши новости в телеграме

В России планируют построить 30 мусоросжигательных заводов (МСЗ). Нам обещают, что они спасут от мусорного кризиса и будут производить «зелёную» энергию.

При этом в мире начинают отказываться от этой технологии. Евросоюз и ООН уже не рассматривают заводы как решение мусорной проблемы. Рассказываем, почему другие страны закрывают МСЗ и перестают строить новые.

МСЗ вредят здоровью

Мусоросжигательные заводы не только загрязняют окружающую среду, но и вредят нашему здоровью. Даже если работа такого завода соответствует всем нормам, он будет выделять тонны пыли, тяжёлых металлов и других токсичных органических соединений: диоксины, диоксид серы, ртуть и свинец. Это лишь малая часть того, что выбрасывают МСЗ.

Представьте автомобиль BMW X5, который весит в среднем 2,5 тонны. Теперь представьте, что в год из трубы МСЗ на ваш регион падает 1000 таких автомобилей. Это только загрязняющие вещества. И государство, разрешая строительство МСЗ, такие выбросы одобряет.

Всего насчитывают 46 загрязнителей от МСЗ: девять из них относятся к первому классу опасности (самому высокому), 14 – ко второму, к третьему – 12, а к четвёртому — пять.

Данные из официальных материалов «Оценка воздействия на окружающую среду» МСЗ, который появится в Воскресенске .

МСЗ уничтожают ценные ресурсы

В строительство МСЗ вкладывают огромные средства: 30 МСЗ будут стоить 1,5 триллиона рублей. Такие инвестиции нужно окупить, поэтому заводы будут работать много лет. И для этого на МСЗ будут постоянно поставлять сырьё для сжигания.

Чаще всего это ценные материалы: пластик, бумага, металл, которые можно переработать и использовать для создания новых вещей. Но вместо этого они попадают в печь, становятся токсичной золой, а в стране вырубают деревья и качают нефть и газ для производства новых товаров.

Из-за низкого уровня раздельного сбора в России на переработку попадает не больше 10% отходов. Неужели для оставшихся 90% единственный путь — на сжигание? Конечно, нет. В смешанных отходах (тех, которые не разделили) содержится более 80% сырья, потенциально пригодного для повторного использования и переработки. Но если повысить качество раздельного сбора и ограничить производство одноразовых товаров (к этому призывает Гринпис), то и сжигать будет нечего. И тогда нам, как в Швеции, даже придётся закупать мусор в других странах, чтобы только не останавливать заводы и оправдывать вложенные в них средства.

МСЗ не производят полезную энергию

Лоббисты МСЗ утверждают, что заводы будут сжигать отходы и вырабатывать электроэнергию. Но при сравнении количества энергии, которую МСЗ произведут, и всей энергии, затраченной на добычу, производство и транспортировку товаров, которые попадут в печь, то энергии от сжигания будет сильно меньше.

При этом на российском рынке не нужна дополнительная энергия: по данным Ассоциации «НП Совет рынка», в 2019 году в России выработали почти 250 ГВт, а потратили — 180 ГВт. Получается, избыток генерирующих мощностей уже составляет примерно 70 ГВт.

Мы можем сэкономить в 20 раз больше энергии благодаря переработке и почти в 200 раз больше, если будем использовать товары повторно, а не отправлять их в мусорный бак.

МСЗ влияют на климат

Чтобы сжечь отходы, печь завода должна забирать кислород из атмосферы и использовать химические вещества для нейтрализации выбросов. Из-за этого в совокупности МСЗ выделяют газообразные и твёрдые загрязняющие вещества, которые весят на 45% больше, чем исходные отходы, которые привезли сжигать.

МСЗ выделяют и парниковые газы, которые влияют на изменение климата. Но никто не строит мусоросжигательный завод с улавливанием парниковых газов, так как для этого потребуется много средств и энергии. И если Россия хочет стать углеродно-нейтральной, такие заводы не позволят ей это сделать.

При переработке органических отходов и вторсырья выделяется от 2 до 12 раз меньше парниковых газов (если рассматривать наиболее часто применяемые человечеством материалы).

Все эти причины и заставили Европейский Союз отнести МСЗ к объектам, которые вредят окружающей среде, и прекратить финансировать их работу и строительство. Это предписано таксономией — постановлением ЕС. В нём указано, во что можно инвестировать для достижения целей в области климата и экономики замкнутого цикла. МСЗ в этом списке нет.

Что нас спасёт от дымящих труб

России нужно перейти на циклическую экономику, при которой ценные ресурсы возвращаются в производство, а не попадают в печи МСЗ. Так страна сможет выбраться из мусорного кризиса.

Для этого нужно начать максимально использовать сырьё и материалы, предотвращать появление отходов, улучшить качество раздельного сбора и переработку товаров, наладить компостирование и анаэробное сбраживание (без доступа кислорода) органических отходов. Если выполнить этот рецепт, то и сжигать будет нечего. И под окнами не появятся новые трубы, а в атмосфере — выбросы дополнительных парниковых газов и вредных для здоровья веществ.

Если вы не хотите, чтобы по всей стране появились мусоросжигательные заводы, которые начнут истощать нашу планету, изменять климат и вредить нашему здоровью, голосуйте ЗА отказ от мусоросжигания до 28 марта. Когда инициатива наберёт 100 тысяч подписей, её будет обязано рассмотреть правительство.

Как проголосовать на РОИ

Важно! Для голосования потребуется учетная запись на сайте Госуслуг. Если у вас ее нет, зарегистрируйтесь.

1. Перейдите на страницу инициативы;
2. В самом низу найдите строку «Для голосования вы должны быть авторизованы через ЕСИА», перейдите по ссылке и авторизуйтесь через ЕСИА (Госуслуги);
3. Если вас перекинуло на главную страницу, найдите инициативу по поиску. Номер 47Ф63007;
4. На странице инициативы пролистайте вниз и нажмите «Проголосовать ЗА».

Высокая цена газа и углеродный след

Металлурги уже давно задумывались над сокращением затрат на природный газ. Например, на некоторых предприятиях повторно использовались коксовый и доменный газы, которые образуются в соответствующих технологических процессах. Но это были единичные случаи, особенно на территории современной Украины, и это касалось различных вспомогательных процессов.

Ведь в постсоветской плановой экономике длительное время практически не действовали факторы экологии и рыночного ценообразования. Но после большой приватизации и прихода частного бизнеса в горно-металлургический комплекс многое изменилось. Тем более, что во всем мире активизировались процессы повышения энерго- и ресурсоэффективности.

Поэтому рудокопы и металлурги начали инвестировать в энергосберегающие технологии, которые к тому же дают хороший экологический эффект. Иногда применяемые решения получают нестандартные формы. Например, некоторые ГОКи для обжига окатышей используют не газ или уголь (невосстанавливаемые природные ресурсы), а брикеты из шелухи подсолнечника. Ее сжигание позволяет получить такую же температуру при том, что этот тип топлива – восстанавливаемый. Украина – один из мировых лидеров по выращиванию подсолнечника и экспорту подсолнечного масла, поэтому и с шелухой проблем нет.

Кроме экономии предприятие, которое использует возобновляемые ресурсы, может снизить свой углеродный след.

Второй не менее важной причиной отказа от природного газа стала его дороговизна. В доменном производстве его практически вытеснила технология вдувания пылеугольного топлива (ПУТ). Технология ПУТ дает экономию в несколько десятков долларов США на 1 тонне чугуна. Ее можно эффективно внедрять на доменных печах больших объемов, как это уже сделали меткомбинаты Группы Метинвест (ММК им. Ильича, Азовсталь и Запорожсталь).

Значение природного газа в металлургии ежегодно снижается. В первую очередь, это связано с внедрением новых ресурсосберегающих технологий. В будущем зависимость отрасли от этого топлива будет еще ниже. Например, при внедрении литейно-прокатных модулей металлурги отказываются не только от обжимных, но и от прокатных станов в их классическом понимании. В таких цехах из жидкой стали сразу производят готовый металлопрокат, который практически не требует дополнительного нагрева на различных стадиях его обработки (а если и требует, то для этого используют электрические индукционные печи).

Растут требования и к экологичности продукции. В частности, в Европе рассматривается внедрение нового законодательства, которое будет стимулировать промышленников сокращать потребление невозобновляемых природных ресурсов, таких как газ, нефть, руда. И возможно в далеком будущем газопроводы на горно-металлургических предприятиях останутся лишь для подстраховки в экстренных ситуациях или станут музейными экспонатами, напоминающими о событиях давно минувших дней.