На полях тетради с выполненным заданием пишем ручкой
(не карандашом) свою фамилию).
Без фамилии работу проверять не буду.
Урок 49-50
Загрязнение литосферы и ее защита
Создание малоотходных и безотходных технологических систем.
Задание:
1. Изучить учебный материал
2. Посмотреть урок
3. Выполнить задание
4. Отчет отправить преподавателю vishnyakova@bpcol.ru
Учебный материал +задание:
Современные подходы к созданию малоотходных энерго- и ресурсосберегающих технологий
В настоящее время научные интересы ученых и технологов направлены на разработку малоотходных и ресурсосберегающих технологий (в задачи которых входит создание производства с минимальным количеством отходов, вредные воздействия которых не превышают допустимой санитарно-гигиенической нормы), а также на экономное использование природных ресурсов. С этой точки зрения безотходные технологии, идея которых была сформулирована академиками Н. Н. Семеновым, И. В. Петряновым- Соколовым и Б. Н. Ласкориным, являются идеальной моделью, на которую должно ориентироваться современное производство. Очевидно, что степень приближения производства к безотходному определяется эффективностью использования в технологических процессах сырья и материалов. Единого критерия оценки безотходности производства пока нет.
|
|
Например, в химической промышленности используется коэффициент безотходности (Кб), определяемый по формуле:
Кб = Г х Км х Кэ х Ка т,
где Г эмпирический коэффициент пропорциональности;
Км, Кэ - коэффициенты полноты использования материальных и энергетических ресурсов;
Кэ т - коэффициент соответствия предприятия экологическим требованиям.
В идеале (для безотходного производства) коэффициент безотходности должен быть равен 100%, для малоотходного производства коэффициент безотходности ориентировочно равен 75-90%.
Экологизация производства - сложный и длительный процесс. Его первый этап предусматривает усовершенствование технологии, что должно привести к экономии природных ресурсов, сокращению вредных выбросов, развитию и модернизации очистных сооружений, минимизации отходов.
Рассмотрим основные принципы создания малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий.
♦ Комплексная переработка сырья.
Большие сложности возникают при решении вопроса комплексной переработки руд цветных металлов. Оценивая пути внедрения малоотходной технологии в цветную металлургию, следует иметь в виду, что объемы ее твердых отходов, приходящиеся на единицу готовой продукции, в десятки и даже сотни раз выше, чем в черной металлургии, и в тысячи раз больше, чем в других отраслях. Они чрезвычайно токсичны и трудно утилизируемы. С другой стороны, сложность организации малоотходной технологии в цветной металлургии заключается в том, что почти каждое ее предприятие требует собственной технологии. Даже получение одного металла может быть связано с различными технологиями; например, медь получают из медных, медно-цинковых, свинцово- медно-молибденовых руд, и каждое исходное сырье требует своей технологии.
|
|
♦ Сокращение энергетических затрат.
В промышленности энергозатраты резко снижаются при использовании каталитических процессов, которым в создании новых технологий, бесспорно, принадлежит одно из ведущих мест. С точки зрения комплексного использования энергетических ресурсов, особый интерес представляет разработка сопряженных каталитических процессов, когда энергия, выделяемая в одном технологическом процессе, используется для стимулирования другого. Еще большего эффекта можно ожидать от микробиометаллургии - извлечения металлов из руд с помощью некоторых микроорганизмов.
В отдельных странах осуществляется многотоннажное микробиологическое извлечение меди с помощью хемолитотрофных (буквально «поедающих скалы») микроорганизмов. Масштабы такого самого молодого металлургического процесса весьма внушительны: в США более 10% общей добычи меди осуществляют с помощью микроорганизмов. Энергозатраты в этом случае минимальны.
Даже самая глубокая очистка сточных вод, связанная с большими затратами средств, материалов и человеческого труда, не гарантирует полного восстановления качества воды, а потребности в воде в большинстве производств возрастают. Например, на изготовление 1 т синтетического волокна расходуется 2500-5000 м3 воды, 1 т пластмассы -500-1000 м", 1 т бумаги - 400-800 м\ 1 т стали и чугуна - 160-200 м3.. Поэтому перевод предприятий на бессточный режим обеспечивает сохранность окружающей среды.
В случае замкнутых водооборотных циклов отработанные технологические воды не отводятся в поверхностные и подземные водоемы, а после частичной, очистки возвращаются в производственный цикл. Такая очистка не предполагает достижения санитарно-гигиенических норм (ПДК) и поэтому достигается существенно меньшими усилиями; сброс промышленных вод минимален, а в идеале может быть сведен к нулю, что обеспечивает сохранность природных объектов окружающей среды, и в первую очередь гидросферы.
В настоящее время достаточно широко используются и газооборотные технологии.
♦ Внедрение новых технологических процессов получения
традиционных материалов.
Новые технологии, исключающие или значительно сокращающие стадии, которые связаны с образованием наибольшего количества отходов, обеспечивают переход производства на малоотходный режим. Например, выплавка стали в электропечах позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды.
♦ Внедрение технологических процессов переработки отходов.
В производственном процессе компоненты сырья последовательно перерабатываются в полезный продукт, а образующиеся отходы переходят в разряд вторичных ресурсов, которые в большинстве случаев на других производствах могли бы превратиться в другой полезный продукт. В связи с этим большое значение приобретает межотраслевое кооперирование, позволяющее организовать малоотходную технологию не на одном конкретном предприятии, а в рамках определенного региона.
♦ Рациональное размещение промышленных предприятий.
Кооперирование различных производств с целью комплексной переработки сырья и утилизации отходов способствует созданию малоотходного производства. Например, при условии радиационной безопасности ядерную энергетику целесообразно совмещать с различными технологическими процессами, использующими вторичные энергетические ресурсы, - получением аммиака, метанола, стали, цемента и других энергоемких продуктов. Таким образом, мы подходим к реализации идеи малоотходной технологии не в рамках одного отдельного предприятия, а всего территориально-производственного комплекса (ТПК). Эти комплексы как основная хозяйственная единица позволяют с наибольшей эффективностью использовать сырьевые ресурсы, снижать экономические затраты, организовывать производство таким образом, чтобы отходы одного предприятия находили применение для другого, т. е. создавать условия организации малоотходной технологии всего ТПК.
|
|
При формировании ТПК следует учитывать возможность возникновения синергетического эффекта, т. е. увеличения степени вредности вследствие взаимодействия веществ, производимых различными производствами. Так, например, совместное размещение нефтеперерабатывающих заводов и предприятий по производству азотных удобрений вследствие фотохимического взаимодействия выбросов этих производств приводит к образованию сильнодействующих токсичных веществ. В связи с этим раздельное размещение этих предприятий экологически более целесообразно.
Вопросы и задания
1.В чем заключается смысл безотходной технологии получения готового продукта?
2.Что характеризует коэффициент безотходности?
3.Перечислите основные принципы создания малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий.