Технология позволяющая получить минимум твердых жидких газообразных

Экологам важно развивать навыки мышления, памяти и логики. В ноябре 2019 разработан новый игровой тренажер "Микробиолог". Нестандартные задания + игровая форма = отличный результат.

Малоотходные технологии и их роль в охране окружающей среды.

Основной причиной загрязнения окружающей среды являются ресурсоемкие загрязняющие технологии, приводящие к огромному образованию и накоплению отходов.

Технологии, позволяющие получить минимум твердых, газообразных и жидких отходов, называют малоотходными.

Разработка малоотходных технологий – это наиболее рациональный способ охраны окружающей среды от загрязнения.

К основным направлениям экологизации производства относятся следующие мероприятия:

· создание принципиально новых технологических процессов, позволяющих сократить образование отходов;

· рациональное и комплексное использование сырья;

· разработка систем переработки отходов;

· разработка и внедрение бессточных и водооборотных технологических систем.

Одним из основных направлений в решении экологических проблем является энергосбережение. По расчетам украинских ученых за счет энергосбережения в Украине можно было бы в 2 раза сократить производство электроэнергии, а это значит, что не потребовались бы все построенные АЭС.

Основные направления энергосбережения заключаются в следующем. 1. Уменьшение энергоемкости продукции за счет модернизации технологий. Например, в США на единицу выпускаемой продукции расходуется в среднем в два раза меньше электроэнергии, чем в Украине, в Японии такой расход примерно в три раза меньший.

Значительно экономится энергия за счет снижения металлоемкости продукции, повышения ее качества, увеличения срока жизни.

При повышении теплоизоляция стен, перекрытий, дверных и оконных проемов зданий и сооружений, трубопроводов значительно снижаются потери тепла.

Важную роль в энергосбережении играет оснащение промышленных предприятий, жилых домов и других объектов счетчиками газа и тепла.

2. Повышение КПД котлов ТЭС, котельных, а также использования электроэнергии. Снижение потерь в электро- и теплосетях при производстве и транспортировке электрической и тепловой энергии. Заметно повышается КПД при строительстве ТЭЦ вместо ТЭС.

Замена ламп накаливания на люминесцентные приводит к сокращению расхода электроэнергии в два, три раза (КПД ламп накаливания составляет 5 – 8%, люминесцентных ламп – 20%, а новейших натриевых – до 30%).

3. Утилизация энергосодержащих отходов. Значительные объемы отходов угольной, коксохимической, нефтеперерабатывающей, деревообрабатывающей, сельскохозяйственной промышленности можно использовать в качестве энергетических ресурсов.

Многие из них можно брикетировать простым способом и использовать в качестве твердого топлива. Другое перспективное направление переработки отходов – это их газификация, ожижение (получение жидкой углеводородной массы), получение биогаза.

4. Использование альтернативных источников энергии.

5. Переход на интеллектуальные технологии (компьютерные, телекоммуникационные, биогенные и др.), как значительно менее энергоемкие, а также более высокорентабельные и экологически чистые. Интеллектуальный потенциал Украины имеет высокий уровень, надо только, чтобы он использовался в нашей стране.

Важнейшим направлением в охране окружающей среды является создание бессточных и водооборотных технологических систем водопользования, замена водоемких процессов маловодными.

Оборотное водоснабжение – это многократное использование в производстве отработанных вод после их очистки и обработки.

Прогрессивным направлением является передача сточных вод на другие предприятия, предъявляющие менее жесткие требования к качеству воды и если, содержащиеся в ней примеси, не оказывают вредного воздействия на технологический процесс этих предприятий, а наоборот улучшают качество выпускаемой продукции (например, передача сточных вод химических предприятий на предприятия строительного производства).

В программе Организации объединенных наций по окружающей среде (ЮНЕП ООН) и документах Европейской экономической комиссии Организации объединенных наций (ЕЭК ООН) в 1984 году введены определения таких технологий, в том числе:

Малоотходная технология – это технология, позволяющая получить минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов, рассчитываемый как теоретически достижимый максимум безотходности для каждого конкретного технологического процесса.

Реутилизационная технология – это цепь технологических процессов, где отходы одного процесса становятся материальным или энергетическим сырьем для другого (предполагается использование этого сырья без остатка). Использование такой технологии может приблизить промышленное производство к теоретическому минимуму отходов, равному отходам в биосферных циклах (не более 2% от общего кругооборота веществ и энергии, участвующих в процессе), а главное получить отходы перерабатываемые природными системами самостоятельно т.е. направлять в природу отходы в виде трофических составляющих (участие в трофических цепях в качестве пищи), либо сырья (на пример – переработка в гумус редуцентами), а значит не несущие отрицательного антропогенного влияния на окружающую природную среду.

Ресурсосберегающая технология – это производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на человека и природные системы. При этом должны учитываться все расходы на промежуточные этапы производства. Ресурсосберегающая технология включает требование минимизации используемых природных ресурсов и минимального нарушения природных (естественных) условий. Нижний предел такой минимизации зависит как от способов получения традиционной продукции, так и от возможностей перехода к выпуску сопутствующей на основе миниатюризации и технической дополнительности.

Читайте также:  Сколько стоит заземление частного дома

Исходя из сочетания трех названных технологий ЕЭК ООН дает обобщенное определение безотходных технологий. Безотходная технология – это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-промышленный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы и таким образом любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. Расширенное определение сделано на семинаре по вопросам последствий применения малоотходных технологий в 1989 году в Гааге. Безотходная технология – как сочетание малоотходных, реутилизационных и ресурсосберегающих технологий – это эквивалент экологически чистых технологий, то есть технологий, построенных по типу процессов, характерных для природы.

В наиболее общем виде развитие и расширение масштабов создания безотходных технологических процессов и производств может осуществляться по четырем магистральным направлениям:

1. Переход на новые технологические процессы, исключающие образование отходов;

2. Перевод в замкнутый цикл всех видов производства, использующих в технологических целях технологические компоненты многократного применения;

3. Создание производственных комплексов с замкнутой системой потоков сырья, энергии и отходов;

4. Возвращение временно не применяемых отходов в природную среду в состоянии пригодном для восстановления природными биодеструкторами до природных веществ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства – создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология – это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы – производство – потребитель – вторичные ресурсы – таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Разработка безотходных и безводных технологических производств – наиболее рациональный способ защиты окружающей среды от загрязнения, позволяющий значительно уменьшить антропогенную нагрузку. Однако, исследования в этом правлении еще только начинаются, поэтому в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства уровень экологизации производства далеко не одинаков.

По мере развития современного производства с его масштабностью и

темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное пользование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая технологическая деятельность человека не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение полной безотходности нереально (Реймерс, 1990), поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен). Технологию, позволяющую улучшить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития нанотехнического прогресса она является наиболее реальной. Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т.е. рециркуляция. Так, производство алюминия из металлолома требует всего 5 % энергозатрат от выплавки из бокситов, причем переплав 1 т вторичного сырья экономит 4 т бокситов и 700 кг кокса, снижая одновременно на 35 кг выбросы фтористых соединений в атмосферу

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду, по рекомендации различных авторов, входят:

● разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;

● разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

● создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

● создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

Принципы безотходных технологий.

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов. Основным является принцип системности. В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы – всего промышленного производства в регионе и на более высоком уровне как элемент эколого-экономической системы в целом, включающий кроме материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популяции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а также человека и среду его обитания. Таким образом, принцип системности, лежащий в основе создания безотходных производств, должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Читайте также:  Из чего делают двери софья

Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков можно отнести замкнутые водо- и газооборотные циклы. В конечном итоге последовательное применение этого принципа должно привести к формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере сознательно организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии. В качестве эффективных путей формирования цикличных материальных потоков и рационального использования энергии можно указать на комбинирование и кооперацию производств, создание ТПК, а также разработку и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования.

К не менее важным принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения. Реализация этого принципа осуществима лишь в сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и многозвенным управлением природопользованием.

Общим принципом создания безотходного производства является также рациональность его организации. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материало- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, с чем во многом связано снижение отрицательного воздействия на окружающую среду и нанесение ей ущерба, включая смежные отрасли народного хозяйства. Конечной целью в данном случае следует считать оптимизацию производства одновременно по энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам. Основным путем достижения этой цели являются разработка новых и усовершенствование существующих технологических процессов и производств.

Во всей совокупности работ, связанных с охраной окружающей среды и рациональным освоением природных ресурсов, необходимо выделить главные направления создания мало- и безотходных производств. К ним относятся комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов; усовершенствование существующих и разработки принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования; внедрение водо- и газооборотных циклов (на базе эффективных газо- и водоочистных методов); кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создания безотходных ТПК.

Требования к безотходному производству.

На пути совершенствования существующих и разработки принципиально новых технологических процессов необходимо соблюдение ряда общих требований:

1. осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы, и теряется сырье;

2. применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

3. увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;

4. интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;

5. создание энерготехнологических процессов. Сочетание энергетики с технологией позволяет полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов

Основные направления и разработки безотходной и малоотходной технологии вотдельных отраслях промышленности.

В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах.

2. Горная промышленность.

В горной промышленности необходимо: внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять гидрометаллургические методы переработки руд.

Читайте также:  Устройство электромагнитного клапана газового котла

В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья:

– вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;

– при добыче и переработке руд черных и цветных металлов – широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

– переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;

– резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

– повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

– широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

– утилизация слабых (менее 3,5% серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа – окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;

– на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;

– разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды;

– быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;

– расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ ТП в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

4. Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность.

В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.

В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.

6. Бумажная промышленность.

В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.

Человечеству необходимо осознать, что ухудшение состояния окружающей среды является большей угрозой для нашего будущего, чем военная агрессия; что за ближайшие несколько десятилетий человечество способно ликвидировать нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры лишь бы были деньги, а возродить разрушенную природу деньгами невозможно. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире. Рассмотренные выше принципы внедрения малоотходных и безотходных технологий, как наиболее перспективные направления бережного природопользования и сохранения окружающей среды.

Тема 11. Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере

11.1. История взаимодействия природы и общества

11.2. Глобальные экологические проблемы, причины и последствия.

11.3. Понятие загрязнения окружающей среды. Виды загрязнителей.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *