Общие закономерности производственных процессов

Основным принципом экологизации производства не­обходимой человеку продукции в промышленности, так же как и медицине, является принцип: «Приносить поль­зу и не вредить» (Гиппократ).

В настоящее время, когда человек хочет получить для себя слишком много благ, реализовать этот древний прин­цип (ему около 2500 лет) чрезвычайно трудно. Для произ-

водства пищи, одежды, жилья необходимо переработать много сырья и сжечь много топлива. К сожалению, сде­лать это, не нанося ущерба окружающей среде, невоз­можно. Однако пути снижения вредного воздействия промышленности на природу существуют. И прежде всего можно назвать следующие:

1) совершенствование с точки зрения экологии ис­
пользуемых технологических процессов;

2) создание малоотходных (в идеале — безотходных)
производств;

3) очистка вредных выбросов, отравляющих атмос­
феру, воду и почву.

Наиболее простым и дешевым (хоть и не самым эффективным) является первый путь.

Технология — это приемы и способы получения, обра­ботки или переработки сырья, материалов или изделий, реализуемые в различных отраслях промышленности. Ор­ганизация технологий и производственных процессов с точки зрения экологии носит иерархический характер, т. е. имеет расположение элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Совершенствование существующих технологий дол­жно проходить по всем направлениям производства, но главным образом это касается самого технологического процесса, аппаратуры, сырья, продукции и организации ее производства.

Технологический процесс является операцией добычи, обработки, переработки, транспортирования, складирова­ния и хранения сырья и продукции производства.

С экологической точки зрения наиболее эффективны следующие приемы и способы снижения вредного воз­действия промышленности на окружающую среду:

— комплексное использование сырьевых и энергети­ческих ресурсов. Как правило, более 30% стоимости сы­рья приходится на сопутствующие элементы. Например, в нефтеперерабатывающем производстве нефть очищает­ся от серы, и эта элементарная чистая сера, естественно, должна использоваться в химической промышленности.

Что касается энергоресурсов, то, безусловно, целесооб­разно использовать тепло уходящих газов печей в котлах-утилизаторах (например, использование ВЭР) и направ­лять его в виде воды и пара для различных (не только технологических) нужд предприятия. Использование ВЭР приносит двоякую экологическую пользу: снижает тепло­вое загрязнение атмосферы и косвенно уменьшает сте­пень загрязнения окружающей среды за счет того, что для получения необходимого количества тепла и электро­энергии не требуется сжигать топливо с выбросом в ат­мосферу С0₂ и NO_x;

— снижение количества стадий технологических про­
цессов, так как на каждой стадии переработки сырья про­
исходит его потеря и образуются отходы (например, объ­
единение при получении бензина нескольких стадий тех­
нологического процесса в одной ректификационной
колонне приводит к экономии сырья и повышению эко-
логичности производства);

— внедрение непрерывных процессов позволяет сни­
жать расход сырья и тепла;

— автоматизация и компьютеризация дают возмож­
ность осуществлять производственный процесс в узких
рамках оптимальных технологических параметров, что
сводит к минимуму потери сырья и топлива и обеспечи­
вает безопасность производства. В частности, при перера­
ботке нефти работа вручную не только неэффективна, но
и невозможна;

— интенсификация технологических процессов обес­
печивает экономию времени и энергоресурсов. При этом,
естественно, не должно снижаться качество выпускаемой
продукции;

— создание комплексных энерготехнологических про­
цессов, например в таких химических производствах, как
аммиачное. Увеличение производительности комплексно­
го энерготехнологического процесса экономит сырье, ма­
териалы и энергоресурсы;

— максимально возможная замена первичных матери­
альных и энергетических ресурсов на вторичные;

— разработка комбинированных аппаратов (например,
многофункциональных ректификационных колонн) по­
зволяет снизить расход материалов на их изготовление и
экологизировать процесс;

— уменьшение размеров аппаратов при увеличении их
производительности за счет оптимизации технологиче­
ского процесса. Такие аппараты занимают меньшую про­
изводственную площадь, что снижает расходы на стро­
ительство производственных зданий;

— изготовление аппаратов повышенной герметич­
ности, в частности автоклавов (аппаратов, работающих
под давлением). Во многих производствах, в том числе
при переработке нефти, утечка сырья и продукта недо­
пустима, так как их возгорание может привести к эколо­
гической катастрофе. Даже небольшая протечка в саль­
никах насосов загрязняет почву вокруг технологических
аппаратов;

— внедрение в производство современных эффектив­
ных очистных сооружений;

— применение новых конструкционных материалов
позволяет увеличить срок службы аппаратов за счет сни­
жения скорости коррозии, снизить их вес;

— научно-практическое обоснование качества ресурсов.
Например, совсем необязательно в производстве бензина
применять питьевую воду, на очистку которой расходует­
ся много средств. Питьевую воду можно заменить техниче­
ской и при необходимости использовать ее многократно;

— предварительная подготовка сырья и топлива уде­
шевляет и улучшает технологический процесс, а кроме
того, снижает его экологическую опасность (например,
извлечение серы из сырой нефти, обессеривание мазута,
подаваемого в котлы и печи, способствуют резкому сни­
жению выбросов S0₂ в атмосферу);

— замена высокотоксичных материалов (ртути, кад­
мия, свинца) на менее ядовитые (например, при произ­
водстве красителей, катализаторов, электролита);

— замена привозного сырья на местное (например, до­
бываемое попутно);

— обеспечение безопасности продукции в соответ­
ствии с нормами;

— увеличение срока службы продуктов производства;

— обеспечение регенерации и утилизации продукции,
т. е. возможности ее возвращения на предприятие после
выработки ресурса;

— обеспечение удобства применения продукции (по­
чинка, разборка, использование запчастей);

— всемерная экономия материальных и энергетиче­
ских ресурсов за счет организационных мер (правильная
организация работы смен, ликвидация простоев оборудо­
вания и т. д.);

— устранение запланированных и незапланированных
потерь сырья, материалов, энергоресурсов;

— внедрение новых, более совершенных процессов и
аппаратов;

— обеспечение экологического контроля сырья и про­
дукции;

— составление экологического паспорта предприятия;

— осуществление постоянной отчетности перед эколо­
гической службой и общественностью района, города, об­
ласти;

— недопущение в масштабах предприятия чрезвычай­
ных экологических ситуаций.

Из приведенных выше приемов и способов снижения вредного воздействия промышленности на окружающую среду видно, насколько многообразна и трудна работа по совершенствованию производства с точки зрения эко­логии.

При выборе эффективных малозагрязняющих техно­логий применяют эколого-экономические подходы, для чего разрабатывают общегосударственные стандарты.