ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕДИКО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЬНА
СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
к.т.н. О.М. Ольшанская, д.х.н. А.В. Артемов
Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности /г.Москва/
УДК 667.027
Современные экологические проблемы текстильной промышленности в основном касаются решения трех основных групп вопросов:
1. Очистка воздуха рабочей зоны при производстве текстильной продукции и улавливанию вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в ходе производства, например, при сжигании топлива (в основном угля и котельного топлива) на локальных тепло-энергетических установках (ТЭУ) текстильных предприятий; улавливанию пыли из воздуха рабочей зоны на различных стадиях текстильного производства и др.
2. Анализ содержания неорганических и органических полютантов (ПАВ, красителей, тяжелых металлов и др.) в сточных водах текстильных предприятий и выработка технологических решений, существенно снижающих концентрацию этих веществ.
3. Экологическая сертификация текстильной продукции.
В докладе приведены некоторые данные, полученные авторами при изучении экологической обстановки на различных текстильных предприятиях в период 1989-2000 гг.
К первой группе следует отнести проблему, связанную с анализом состава, оценкой степени загрязненности и очисткой воздуха рабочей зоны участка по переработке латексной ленты текстильно-галантерейной фабрики. Этот участок характеризуется повышенным содержанием пыли, которая образуется в ходе разрезания ленты и формирования навоя. Источником пыли является т.н. "тальк", которым обильно присыпают латексную ленту при транспортировке для предотвращения слипания ленты. Степень запыленности в этом производстве изменяется в пределах 78 - 95 мг/м3 (среднее значение 87,3 мг/м3).
Для определения степени воздействия пыли на организм человека был проведен подробный анализ содержания неорганических компонентов в пыли. Анализ проводили методом масс-спектрометрии с ионизацией в индуктивно связанной плазме - ИСПМС ("VG PLASMA QUAD PQ 2-TURBO"). Метод ИСПМС является исключительно эффективным аналитическим методом, соединяющим в себе достоинства высокочастотной индуктивно связанной плазмы, как источника ионов, и квадрупольного масс-анализатора, производящего разделение по массам и детектирование ионов. Этот метод позволяет определять концентрации элементов на уровне 10-9 г/г (ppb). Перед анализом пыли предварительно проводили пробоподготовку образцов - их растворяли в концентрированных HF или HNO3 с использованием системы микроволнового разложения MSD-2000, СЕМ. В докладе приведены примеры результатов элементного анализа образцов пыли.
Учитывая тот факт, что основным источником загрязнения воздуха рабочей зоны участка по переработке латексной ленты является "тальк", необходимо было установить, какие именно неорганические соединения присутствуют в нем и попадают в воздух в ходе производства. Для этого был проведен химико-минералогический анализ. При выполнении этого анализа основывались на результатах элементного анализа образцов пыли. Данные, полученные при проведении химико-минералогического анализа, были подтверждены результатами термогравиметрического анализа (Du-Pont-2000).
Для установления группы возможных соединений, присутствующих в составе пыли, уточняли минимальное значение
ПДКр3. В докладе приведены результаты определения величины
ПДКр.3 и значения поправочного коэффициента ki, учитывающего различие между атомной массой элемента и молекулярной массой наиболее вредного соединения данного элемента.
Полученные экспериментальные данные легли в основу расчета степени очистки воздуха рабочей зоны участка по переработке латексной ленты текстильно-галантерейной фабрики. Расчет проводили, учитывая три критерия:
1) содержание наиболее вредного соединения каждого элемента (bi*) не должно превышать ПДКi:
2) сумма "индексов опасности" не должна превышать единицу:
3) совместное присутствие полютантов влияет на их токсикологические характеристики и изменяет способность к биоаккумуляции и биотрансформации:
Учет этого влияния может быть выражен уравнением:
Обработка полученных экспериментальных и расчетных данных с одновременным учетом всех трех критериев по специально разработанному алгоритму и программе расчета на ЭВМ позволила оценить конечный результат работы - степень очистки воздуха рабочей зоны участка по переработке латексной ленты текстильно-галантерейной фабрики, которая оказалась равной 0,411 мг/м3. Технически проблема удаления избыточного количества неорганического покрытия ("тальк") с латексной ленты была решена путем ее обработки водным раствором полимерного неионогенного соединения.
Существенным источником загрязнения воздушной среды являются тепло-энергетические (котельные) установки текстильных предприятий. Известно, что основными полютантами, образующимися при сжигании твердого и жидкого топлива, являются
NOx и
SO2. Идея улавливания отработанными растворами кислых компонентов дымовых газов с получением электролитов и повторным использованием их в текстильных производствах была апробирована нами в реальных условиях. Абсорбент использовали в процессе отварки хлопчатобумажной ткани. После отварки ткань отбеливали белящим раствором (Н2О2- 2,5 г/л, NaOH - 2,5 г/л, ПЭГ -5,0 г/л) по стандартной методике. Качество отваренной и отбеленной ткани определяли по капиллярности и степени белизны с использованием стандартных методик. В ходе опытно-промышленных испытаний были получены положительные результаты.
При освещении второй группы вопросов в докладе основное внимание уделено локальным методам очистки технологических сточных вод текстильных предприятий от красителей и тяжелых металлов. Рассмотрен новый эффективный метод очистки сточных вод промышленных предприятий от красителей и тяжелых металлов. Технология этого метода настолько проста, а установка, в которой реализуется данная технология, настолько компактна, что процесс очистки может быть реализован непосредственно в месте образования остаточных растворов красителей и тяжелых металлов, например, в красковарко-печатном цехе. В основе метода лежит неожиданно обнаруженная уникальная способность некоторых углеродсодержащих гель-сорбентов (УГС) практически полностью поглощать различные красители и растворимые формы тяжелых металлов из остаточных ванн за одну стадию. После отработки УГС обычно направляют на сжигание, где происходит полная минерализация красителей и соединений тяжелых металлов. УГС являются вполне доступными отечественными препаратами. Принципиальная схема работы установки приведена на рисунке. Стадия сорбции происходит в кислых средах и должна предусматривать использование соответствующего оборудования.
В третьей части доклада обсуждается необходимость проведения экологической сертификации текстильной продукции, которая обусловлена двумя основными факторами. Первое - желание покупателя быть уверенным в качестве, в том числе и в экологической чистоте, приобретаемой текстильной продукции. Вторым фактором является неизбежность выхода российской текстильной продукции на мировой рынок. Отсутствие экологического сертификата, соответствующего международному стандарту, на отечественную продукцию может существенно ограничить этот рынок. Кроме того, отсутствие системы экологической сертификации не будет способствовать выходу российской текстильной промышленности из экономического кризиса. В докладе дан анализ и приведены примеры реализации существующих методов экологической сертификации текстильной продукции.
Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Лен -
в товары России».