
- •Федеральное агентство по образованию
- •Воронежская государственная технологическая академия Кафедра промышленной экологии
- •По дисциплине «промышленная экология»
- •Часть 1
- •Введение. Промышленная экология — основа рационального природользования
- •Тема 1. Производственные процессы Иерархическая организация производственных процессов
- •Критерии оценки эффективности производства
- •Технологические системы (тс)
- •Структура и описание тс
- •Синтез и анализ тс
- •Сырьевая и энергетическая подсистемы тс
- •Тема 2. Рациональное использование атмосферного воздуха Анализ основных источников и загрязнителей атмосферы
- •Промышленные источники загрязнения воздушного бассейна
- •Основные промышленных методы очистки газовых выбросов
- •Очистки промышленных газов от твердых частиц и аэрозолей
- •Очистка топочных газов от диоксида серы
- •Очистка промышленных газов от оксидов азота
- •Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов
- •Очистка газовых выбросов от фторсоединений
- •Очистка газовых выбросов от хлорсоединений
- •Замкнутые газооборотные системы
- •Тема 3. Рациональное использование воды
- •Основные источники загрязнения природных вод
- •Состав и свойства сточных вод
- •Создание замкнутых водооборотных систем
- •Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем
- •Очистка сточных вод
- •Классификация методов
- •Восстановление диоксидом серы происходит по схеме
- •Очистка от органических веществ
- •Очистка от неорганических веществ
- •Тема 4. Переработка и использование отходов производства и потребления
- •Классификация отходов
- •Вторичные материальные ресурсы
- •Переработка твердых отходов
- •Физико-химические методы переработки
- •Уничтожение и переработка токсичных отходов
- •Сбор, переработка, обезвреживание и утилизация твёрдых бытовых отходов
- •Полигоны для твердых отходов
- •1 Лесозащитная полоса (зеленая зона); 2 промежуточный изолирующий слой;
- •3 Отходы; 4 укрывающий наружный слой растительного грунта;
- •5 Естественное или искусственное водоупорное основание (глина)
- •Компостирование твердых бытовых отходов
- •Тема 5. Безотходное или чистое производство — основа рационального природопользования Принципы создания безотходных производств
- •Создание принципиально новых и совершенствование действующих технологий
- •Создание ресурсо- и энергосберегающих производств
- •Кооперирование предприятий, создание территориально-производственных комплексов
- •Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой
- •Тема 7. Характерные экологические проблемы и пути их решения Хозяйственная деятельность человека
- •Рост народонаселения
- •Изменение состава атмосферы и климата
- •Загрязнение природных вод
- •Производство энергии
- •Сведение лесов
- •Истощение и загрязнение почвы
- •Пути решения экологических проблем
- •Формирование единых экологических норм развития промышленно развитых стран
- •Федеральное агентство по образованию
- •«Воронежская государственная технологическая академия» Кафедра промышленной экологии
- •По дисциплине «промышленная экология»
- •Часть 2
- •Тема 5. Безотходное или чистое производство — основа рационального природопользования Понятие безотходного или чистого производства
- •Создание принципиально новых и реконструкция существующих производств
- •Методологические принципы
- •Химические принципы
- •Технологические принципы
- •Организационные принципы
- •Алгоритм создания безотходных производств
- •Тема 6. Технологии основных промышленных производств Производство этилового и изопропилового спиртов
- •Синтез изопропанола
- •Охрана окружающей среды в производстве низших спиртов
- •Принципы в технологии гидратации низших олефинов в спирты
- •Производство стирола и бутадиена–1,3
- •Охрана окружающей среды в производстве ароматических углеводородов
- •Технология производство бутадиена–1,3 Получение бутадиена–1,3 дегидрированием н–бутенов
- •Получение бутадиена-1,3 одностадийным дегидрированием н-бутана
- •Производство этилбензола и изопропилбензола
- •Теоретические основы процессов алкилирования изопарафинов олефинами
- •Технология алкилирования ароматических углеводородов
- •Процессы окисления
- •Надкислоты получают действием пероксида водорода на кислоту
- •Производство фомальдегида
- •Производство уксусной кислоты
- •Производство циклогексанола
- •Производства акролеина и акриловой кислоты
- •Исходным сырьем для получения синильной кислоты служит метан
- •Наряду с основной реакцией протекают побочные
- •Обезвреживание отходящих газов в производстве нитрила акриловой кислоты
- •Производство оксида этилена окислением этилена
- •Принципы в технологии производства оксида этилена окислением этилена
- •Производство малеинового и фталевого ангидридов
- •Технология совместного синтеза стирола и оксида пропилена
- •Принципы в технологии совместного получения стирола и оксида пропилена
Создание ресурсо- и энергосберегающих производств
Разработка таких предприятий предусматривает систему технологических процессов, которые обеспечат комплексное использование сырья и энергии, с тем, чтобы в рамках потребности человека наиболее рационально расходовать природные ресурсы и энергию и защитить окружающую среду. Основное направление создания таких производств комплексная переработка сырья, включающая улавливание, выделение и переработку всех отходов в готовую продукцию.
Сейчас намечаются пути роста производства при условии бережного расходования сырья и материалов на всех стадиях обработки, хранения и транспортировки, необходимость при интенсификации производства шире применять малоотходные и безотходные технологические процессы. Намечаются следующие пути создания подобных производств:
комплексная переработка сырья;
разработка принципиально новых процессов и схем известных видов продукции;
проектирование бессточных и замкнутых систем водопотребления;
рекуперация промышленных отходов;
разработка и создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов
Кооперирование предприятий, создание территориально-производственных комплексов
В большинстве случаев отходы одного производства являются сырьем для других производств. В связи с этим предлагается сам термин «отходы» заменить на «продукты незавершенного производства». При этом основная задача состоит в изыскании возможности для применения продуктов незавершенного производства в других производствах или отраслях народного хозяйства, которые могли бы строить свою деятельность на них как на вторичных материальных ресурсах. Например, в Бразилии из отходов производства сахарного тростника получают спирт, использованный в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Большая работа проводится в различных странах по созданию так называемых «банков отходов», т.е. по систематизации отходов различных отраслей промышленности.
Наиболее благоприятные возможности для межотраслевого кооперирования складываются в условиях производственных комплексов. Самый эффективный тип организации производства сочетание межрайонной специализации с внутрирайонной кооперацией.
Анализ потоков энергии и вещества внутри территориально-производственных комплексов показывает, что масса продукции каждого последующего этапа меньше массы предыдущего на значение массы отходов в одной или нескольких фазах: твердой, жидкой и газовой.
Объективные оценки степени полезности отходов обосновывают их возвращение в производственный процесс. С интенсификацией производства стали использоваться более экологически чистые технологии, которые позволили повторно вовлекать в производство его побочные продукты и отходы сферы потребления. Уменьшением образования отходов можно повысить рентабельность производства и коэффициент использования ресурсов, существенно сократив расходы на природоохранные мероприятия.
Сущность безотходного производства заключается в попытке полного использования в конечных продуктах, изделиях исходных ресурсов, предотвращения загрязнения биосферы.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СИСТЕМЕ "ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ — ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА"
Промышленность вообще, а конкретное промышленное предприятие в частности оказывает серьезную нагрузку на окружающую среду.
Целью работы предприятия является производство конечного продукта, при этом об интенсивности промышленности не так давно судили по количеству дымящих труб и грохоту оборудования. По мере ввода новых производственных мощностей и ухудшения в связи с этим экологической обстановки общество пришло к осознанию необходимости если не исключить, то по крайней мере уменьшить антропогенную нагрузку на природу. При этом часто оказывалось, что выгода, которая получается в результате изготовления продукции, меньше затрат, которые необходимы, чтобы нейтрализовать действие производства на природу и человека.
Методы регулирования взаимодействия в системе "промышленное предприятие – окружающая среда" сначала нашли применение в наиболее развитых странах, так как именно там отрицательные последствия промышленности на окружающую среду проявились в первую очередь, что было связано и с мощным развитием производства и его концентрацией (особенно для Западной Европы). В России, где концентрация промышленности вследствие огромности территории была существенно меньшей, проблема защиты окружающей среды встала позднее, но оказалась не менее острой. В 1989 году было принято Постановление "О неотложных мерах экологического оздоровления страны", в котором предусматривалось внедрение в природоохранную практику комплекса экономических, законодательных, административных и воспитательных методов для уменьшения, в частности, воздействия промышленного предприятия на окружающую среду.
Взаимоотношения в системе "промышленное предприятие — окружающая среда" осуществляются следующим образом. Предприятие забирает из окружающей среды природные ресурсы, перерабатывая которые, изготовляет необходимый обществу конечный продукт. В окружающую среду при этом попадают продукты технологического передела — различного вида отходы. Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой можно представить в виде следующей схемы.