
- •Кафедра химической и техногенной экологии промышленная экология
- •Учебное пособие для студентов
- •Раздел 5. Безотходные и малоотходные производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
- •Тема 1. Введение
- •1.1.Предмет промышленной экологии. . .
- •1.2. Производство и потребление
- •Большую угрозу для человечества представляет радиационное загрязнение окружающей среды, связанное, прежде всего, с аварийными ситуациями.
- •1.3 . Краткие исторические сведения
- •Литература
- •Раздел 2. Эколого-экономические системы
- •2.1. Общая трактовка
- •2.1. Модели ээс: структура и потоки
- •Состоя-ний
- •Круговорот
- •2.2. Соизмерение производственных и природных потенциалов
- •Литература
- •Раздел 3. Технологии и технологические системы
- •3.1. Виды технологий
- •3.2. Природоохранные технологии
- •3.3. Технологические системы
- •VIII – биохимическая очистка
- •Раздел 4. Основные технологические процессы
- •4.1. Классификация основных технологических процессов
- •4.2. Кинетические закономерности основных технологических процессов
- •4.3. Процессы периодические, непрерывные, полуперидические.
- •4.4. Гидромеханические процессы
- •4.4.1. Классификация неоднородных систем
- •4.4.2. Осаждение
- •Отстаивание
- •Осаждение под действием центробежной силы (оцс)
- •4.4.3. Фильтрование
- •4.4.4. Перемешивание в жидкой среде
- •4.4.5. Псевдоожижение
- •4.4. Тепловые процессы
- •4.4.1. Общая характеристика тепловых процессов
- •5.4.2. Нагревание
- •Нагревание водяным паром
- •На рисунке 4.19 схема аппарата с рубашкой для нагревания глухим паром.
- •Нагревание топочными газами
- •Нагревание промежуточными теплоносителями
- •Нагревание электрическим током
- •5.4.3. Охлаждение до обыкновенных температур
- •5. Выпаривание
- •5.4.5. Выпаривание
- •4.6. Массообменные процессы
- •Реактор
- •Продукты реакции
- •Очевидно, что любой концентрации X соответствует равновесная концентрация Yp, и наоборот, любой концентрации y соответствует равновесная концентрация Хр, т.Е.
- •4.6.1. Абсорбция
- •Принципиальные схемы абсорбции
- •4.6.2. Ректификация
- •Принцип ректификации
- •Ректификация
- •Ректификация многокомпонентных смесей.
- •Принципиальные схемы процессов ректификации
- •Абсорбционная и ректификационная аппаратура
- •4.6.3. Эстракция жидкостная экстракция
- •Экстракция
- •Ректификация
- •Экстракция из твердых веществ
- •4.6.4. Адсорбция
- •Принципиальные схемы адсорбционных процессов
- •4.6.5. Сушка
- •Равновесные соотношения в процессах сушки
- •Принципиальные схемы сушильных процессов
- •4.6.6. Кристаллизация
- •Раздел 5. Безотходные и малоотходные производства
- •5.1. Определение и концепция безотходного производства
- •5.2. Коэффициенты для оценки степени приближения традиционной технологии к безотходной.
- •5.3. Принципы безотходного производства
- •Годовая добыча и сроки исчерпания запасов нефти, угля и газа
- •5.4. Основные направления развития мало- и безотходных производств
- •Гидроэнергия
- •Энергия ветра
- •Солнечная энергия
- •Тепло Земли
- •Энергия морских приливов
- •Водородная энергетика
- •Правило шлейфа
- •Электроэнергия на автомобильном транспорте
- •Заключение
- •Рециркуляция уплотненного ила
- •Компостирование твердых органических отходов
- •Переработка твердых отходов на свалках
- •Санитарное захоронение отходов
- •Противофильтрационный экран
Гидроэнергия
Рассматривая возобновляемые источники энергии, следует начать с гидроэнергетики, которая уже более века не является альтернативным источником электроэнергии. Известно, что использование энергии рек во многих странах, в том числе и в России, достигло впечатляющего уровня, но рост доли гидроэнергии в развитых странах сильно замедлился. Существенно, что его сдерживают не столько дороговизна ГЭС, сколько неблагоприятные экологические последствия. Крупные гидростанции, построенные на равнинных реках, привели к возникновению громадных мелководных водохранилищ. Оказались затопленными огромные пространства сельскохозяйственных угодий, сенокосных лугов. Сильно замедлилось течение воды, она прогрелась и зацвела. Почти прекратилась миграция проходных рыб. Все эти печальные последствия можно видеть на примере Волги, энергетические ресурсы которой практически исчерпаны, а река стала цепью слабопроточных водохранилищ.
Не многим лучше обстоит дело с возведением ГЭС в горах. Там площадь водохранилищ меньше, но непредсказуемо воздействие большой массы воды на тектонику прилегающих горных массивов. Кроме того, в горной местности весьма активно идут процессы заиливания водохранилищ.
Итак уже на примере гидроэнергетики ясно, что сама по себе «возобновляемость» энергоносителя отнюдь не является гарантией его экологической чистоты.
Энергия ветра
Понятно, что одна ветроустановка безобидна. Но как только мы захотим с помощью энергии ветра выработать, скажем, 20% необходимой нашей стране электроэнергии (это примерно 200 млрд. кВт ч), окажется, что для строительства ветроэлектростанций потребуются весьма значительные площади земли; для изготовления десятков тысяч ветряных колес (диаметр примерно 100 м) и башен для них придется резко увеличить производство алюминия или стеклопластика, а это весьма грязные производства; при мощности одной установки 250 кВт возникает шум силой 50-80 децибел; ветряные колеса генерируют опасные инфразвуковые колебания.
Но главная неприятность, по-видимому, состоит в том, что из-за крупномасштабного использования энергии ветра он будет рассеиваться, изменится роза ветров и, следовательно, нарушится климатическое равновесие, перенос влаги и тепла не только в районе, где построена ветроэлектростанция, но и далеко за его пределами.
Интересно, что соображения об экологической опасности утилизации ветроэнергии уже нельзя считать чисто умозрительными. Власти Дании, где уже 5,5 % от всего потребления электроэнергии поставляют ветроэлектростанции, поставили задачу удвоить эту долю. Однако они натолкнулись на мощное сопротивление общественности и «зеленых». Дело в том, что из-за дефицита свободной территории строительство пятисот ветроустановок (пять групп по сто штук в каждой) планируется на морском мелководье. В этом случае ликвидируются места традиционного обитания птиц, создается невыносимый шум и возникают помехи в распространении радиоволн, интенсивно мешающие работе телевизионных станций.