2.2 Дәріс конспектілері

1. Дәріс. Химиялық технологияның негізгі заңдылықтары. Хт процестің жіктелуі. Химиялық өндірісті жобалау.

Табиғаттан алынған шикізаттарды өңдеу әдісі мен өндірістік процестерді зерттейтін ғылым технология деп аталады. Өңдеу әдісіне шикізаттан өнім алынғанға дейінгі барлық үрдістер кіреді. Технология бойынша өндірістік әдіске алынатын өнімді өңдеу әдісі жатады. Өндірістік әдіс дегеніміз өңдеу кезіндегі процестердің құрал жабдықтар, аппараттарда өңделу сипаттамасы. Бұл сипаттама технологиялық сызбанұсқа деп аталады. Технология механикалық және химиялық болып жіктеледі.

Механикалық технология сыртқы пішінінің өзгеруі. Материалдың физикалық қасиеттерінің өзгерісін, ал химиялық технология процес кезіндегі заттың құрылысы, құрамы, қасиеттерінің өзгеруін қарастырады.

Технологияны жетілдіру әдісіне алынатын өнімнің сапасын жақсарту, оның өнімділігін жоғарылату, өндірістің еңбек өнімділігін жақсарту кіреді.

Технологияның негізгі бағыттары:

1. Өнімділікті арттыру және аппараттардың интенсивтілігін арттыру;

2. Үрдістерді механикаландыру;

3. Үрдістерді атоматтандыру, оларды қашықтан басқару;

4. Үрдістердің үздіксізсіздігін қамтамассыз ету.

Өнімділікті арттыру және аппараттардың интенсивтілігін

арттыру- техниканы дамытудың маңызды бағыты.Зауыт, цех, аппарат пен машиналардың жұмысының сапасы – оның өнімділігімен сипатталады.

Өнімділік дегеніміз уақыт бірлігіндегі шығарылған өнім немесе өңделген шикізат мөлшері.

Ө = G/t

Ө = V/t

Аппараттың өнімділігін арттыру үшін оның көлемін ұлғайтады

немесе интенсивтілігін арттырады. Көбінесе екі әдісті де қолданады.

Аппарат жұмысының интенсивтілігі өнімділіктің берілген аппараттың өлшемін сипаттайтын шамаға қатынасымен анықталады:

I = Ө/tυ = G/tυ

I =V/tυ

I = Ө/S= G/tS

Интенсивтендіру екі жолмен іске асады:

1. Аппарат пен машиналардың конструкциясын жақсарту;

2. Берілген құрал-жабдықтың технологиялық үрдісін жетілдіру.

Құрал-жабдықтың интенсивтілігі жүріп жатқан үрдістің

жылдамдығына тікелей тәуелді. Сондықтан көбінесе аппараттағы үрдіс жылдамдығын мейлінше арттыруға жағдай жасайды. Жылдамдық әрекеттесуші заттардың табиғатына, агрегаттық күйіне, температураға және қысымға тәуелді. Өндірістің қуатын арттыру тәсілдеріне жұмысты механикаландыру, автоматтандыру жатады.

Химиялық технологиялық процесс үш сатыдан тұрады: реакция зонасына қажетті заттарды енгізу; реакцияның жүру жағдайы; өнімнің шығарылуы.

Химиялық өндіріс көптеген химиялық және физикалық күрделі процестердің қосындысынан тұрады, ол процестер аппаратта бір мезгілде бірінен соң бірі немесе параллель жүріп жатуы мүмкін. Сол аппараттағы процестердің жүруін жүйелі сипаттап жазу және бейнелеу өндірістің технологиялық сызбанұсқасы деп аталады.

2-ДӘРІС. ҚАЛДЫҚСЫЗ ЖӘНЕ АЗ ҚАЛДЫҚТЫ ТЕХНОЛОГИЯ

Қалдықсыз және аз қалдықты технология туралы түсінік

Адамзаттың кез-келген әрекеті әр түрлі қалдықтармен биосфераны ластайды, бұл халықтың денсаулығы мен өміріне, флора мен фауна түрлерінің азаюына, қоршаған ортадағы тепе-теңдіктің бұзылуына қауіп-қатер тудырады. Көң үйінділерін, өнеркәсіп қалдықтарын, қоқыстарды, қала шөп-шаламдарын тек қоршаған ортаны бұзатын ластағыштар деп санауға болмайды, олар құнды шикізат көздеріне жатады.

Қазіргі кезеңдегі ғылым мен техниканың даму деңгейіне сәйкес әбден жетілдірілген технологияның жоқтығына байланысты, оларды өндеп құнды өнімдер алу әзірше жолға қойылмаған, сондықтан бұларды сақтауға, жоюға, тасуға, көмуге, зиянсыз түрге айналдыруға көптеген қаражат, энергия, уақыт жұмсалып отыр. Қалдықтар шығаратын негізгі көздерге өнеркәсіп, ауыл-шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы жатады.

Екінші реттік энергоресурстарды тиімді пайдаланудың халық шаруашылық маңызы өте зор. Екінші реттік энергоресурстар дегеніміз өндіріс өнімдерінің, қалдықтарының, жанама жөне аралық өнімдерінің энергетикалық потенциалдары болып табылады.

Екінші реттік энергоресурстар 3 топқа бөлінеді: 1) жанғыш заттар (Н₂, СН₄, СО, пеш газдары, май, шайыр, целлюлоза және т.б.); 2) өндіріс газдарынан, өнімдерден, жанама өнімдерден, суытылатын судан, экзотермиялык реакциялардан бөлінген жылу; 3) технологиялық аппараттардан шығатын газ бен сұйықтықтардың қысымы. 

Екінші реттік энергоресурстар азот, күкірт, фосфор, хлор қосылыстары мен сода шығаратын химиялық өндірісте және мұнай-химия салаларыңда пайдаланылады. Сондай-ақ жанғыш қазандықтарда отын ретінде қолданылады. Бөлінген жылу қалдықтар өңдейтін қондырғыларда, жылу айырбастағыштарда кейбір заттарды қыздыруға қолданылады, осы жағдайлармен жылуды тұтыну қажеттілігін төмендетуге болады.

Қысым утилизациялык турбиналарда компрессорларды, насостарды, желдеткіштерді жұмыс істетуге қолданылады және электр энергиясын алуға пайдаланылады. Екінші реттік энергетикалық ресурстарды жүзеге асыру, жылу мен энергияны үнемдеумен қатар, атмосфераға бөлінетін жылу мөлшерін азайтып, қоршаған ортаны қорғауға себін тигізеді.

Череповец металлургиялық комбинатына карасты зауыттың жылу электр орталығында барлық қазандықтар екінші реттік ресурстарды пайдалану арқылы жұмыс істеуде. Құс фабрикаларында қалдық болып шығып отырған құс жүндері жоғары сапалы мал жемінің кұрамында- 85%-ке дейін белогі бар ұн алуға арзан шикізат ретінде қолданылуда. Мұндай өндіріс Германияда жақсы жолға қойылған, 3 т қалдықтан 1,2 т ұн алынады.

Қалдықтар проблемасы қолымызда бар заттарды тиімді пайдаланумен тікелей байланысты. Бір көргенде, мысалы, күйіп кеткен лампалардан вольфрам алу түкке тұрмайтын іс сияқты. Жанып кеткен бір лампочкада 10 мг-дай вольфрам болады, ал оның миллионында ~ 10 кг. Өнеркәсіпте осы қымбат, тапшы металдың 10 кг алу үшін кұрамында вольфрамы бар минераддар – вольфрамит пен шеелиттің 1 тоннадан кем емес көлемі өңделеді, сонымен қатар, біраз энергия мөлшері жүмсалады. Вольфрам оксидінің геологиялық қоры не бәрі 1 млн. тоннадай. Жер шары масштабымен есептегенде ашылған қор 50 жылға ғана жетуі мүмкін, бұрынғы Одаққа кіретін мемлекеттерді есепке алмағанда, жылына дүниежүзі бойынша вольфрам рудасыньң 25 мың тоннасы өндіріледі. Бұл мәлімет вольфрам қалдықтарын қайтадан пайдалану тиімді екенін көрсетеді.

Румынияның аяқ-киім өнеркәсіп институтында тері қалдықтарынан табиғи терінің қасиетінен айырмашылығы жоқ материал шығаруға бағытталған пластикалық масса алу жолы жасалып өндіріске енгізілген. 1 кг қалдықтан 0,9 кг материал алынады.

Ерекше назар аударуға және кідіртпей өңдеуге жататын калдықтарға тұрмыстық қалдықтар жатады, себебі осы қалдыктардың мөлшері мен әртүрлі аурулар эпидемиясының арасында тікелей байланыс бар. АҚШ-та тұрмыстық қатты қалдықтардың 41% ал Венгрияда – 33,5%, Францияда –6%, Ресейде – 10%, Ұлыбританияда - 3%, Италия меи Жапонияда - 0,3% "айрықша қауіпті" болып топтастырылады.

Жылына Москва қаласынан шығатын тұрмыстық қалдықтың мөлщері 16 млн. м³, ал Алматыдан — 3 млн. м³ шамасында. Үлкен қалаларда бір адамға шаққанда жылына жалпы 300 кг тұрмыстық қалдық келеді, оның ішінде азық-түлік қалдықтарының жылдық мөлшері 80-90 кг. 1 т азық-түлік қалдықтарының құнарлығы орта есеппсн 250 кг дәнді дақылға пара-пар келеді. Ресей ғалымдарының мәліметтеріне сүйенсек, осы мөлшерді жем ретінде мал өсіру саласында пайдаланғанда 45 кг-ға дейін шошқа етін алуға болады. Тұрмыстық қалдықтарды пайдаланбай тастайтын болсақ, онда әртүрлі ауруларды қоздыратын ошақтың көзін ашуымен қатар, біраз жер көлемін пайдасыз жерге айналдырамыз.

Қала қалдықтарында әртүрлі компоненттерге келетін мөлшер массалық %-пен алғанда: қағаз (30-40), азық-түлік қалдықтары (30-40), металдар (2-4), ағаш (1,5-3), кездемелер (2-4), шыны (3-6), тастар (1-2), тері, резина (1-2), пластмасса (1-1,5). Қала сыпырындысын жинайтын негізгі жер қоқыстар үйіндісі, шамалы мөлшері қайтадан өнделеді немесе арнайы ұйымдастырылған зауыттарда жағылады.

3-ДӘРІС. ҚАЛДЫҚСЫЗ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ НЕГІЗГІ БАҒЫТТАРЫ.   Қалдықтар екі топқа жіктеледі: тұрмыстық және өнеркәсіптік қалдықтар. Тұрмыстық және өнеркәсіптік қалдықтар - түзілген жерлерінде пайдаланылмайтын, ауыл шаруашылығының басқа салаларында өнім ретінде немесе қайта өңдеу арқылы пайдалануға болатын өнеркәсіп, тұрмыс, транспорт және т.б. қоқыстар, тұрмыстық (коммуналдық) қалдықтар, адам өмір сүру барысында қолданыстан кейінгі заттар (монша, кір жуу, асхана, емхана және т.б. қоса) пайдаланғаннан кейін қалатын, тұрмыста пайдаға аспайтын қатты (сондай-ақ ақпа сулардың қатты бөлігі - тұнбалары) қалдықтарға жатады.

Тұрмыстық қалдықтар әлемнің көптеген елдерінің проблемасы. Мысалы, АҚШ-та жыл сайын 150 млн тоннадан аса, Жапонияда - 72 млн тоннадан аса қалдықтар бөлінеді. Осыған байланысты қазіргі кезде көптеген елдерде қоқыстарды өңдеу қондырғылары (тәулігіне 900 тоннаға дейін) орнатыла бастады.

Соңғы жылдары тірі организмдердің улануына алып келетін қауіпті қалдықтардың мөлшері көбеюде. Бұл - ауыл шаруашылығында пайдаланылмай қалған улы химикаттар, құрамында канцерогенді және мутагенді заттары бар өндіріс орындарының қалдықтары.

Бұрынғы КСРО территориясында химиялық «тұзақтар», яғни, кезінде көміліп ұмытылып кеткен, бертін келе тұрғын үйлер және басқа да обьектілер салынған көптеген қауіпті қалдықтардың орындары бар. Уақыт өте келе сол жердегі тұрғылықты халық әртүрлі ауруларға ұшырай бастайды. Мұндай қалдықтар көмілген жердің санақ бойынша АҚШ-та 32 мың жерде, Германияда - 50 мың, Нидерландыда – 4 мың, кішкентай Данияның өзінде - 3200 көзі бар.

Өнеркәсіптік қалдықтарға өнімдерді шығару және әртүрлі жұмыстарды орындау кезінде бастапқы тұтыну қабілетін толық немесе жарым-жартылай жоғалтқан шикізаттар, материалдар, жартылай фабрикат қалдықтары жатады. Олар қайтымды және қайтымсыз технологиялық шығындар (буға айналу, бықсық түтін, кеуіп кету) болуы мүмкін. Мәліметтер бойынша Европа одағы елдерінде жыл сайын: қайта өңдеу өнеркәсіп орындарында - 400 млн тонна, өндіріс орындарында - 160 млн тонна және т.б. қалдықтар түзілетіні мәлім. 90-шы жылдардың бас кезінде барлық қалдықтардың (2,2 млрд тонна) жартысы ауыл шаруашылығындағы өндіріс орындарының еншісіне тиді.

Урбанизация (адамның планета территориясын игеруі және өзіне қажетті обьектілерді салуы) табиғатқа елеулі әсер етеді. Халықтың сапалы тіршілігін қамтамасыз ету үшін оның жолдарын, құралдарын, әдістері мен шешімдерін экологиялық негізделген жағдаймен шешуді Урбоэкология (қала салудағы экология) саласы қарастырады. Қалалардағы адам мен табиғат үшін қолайлы ортаны сол жерде өмір сүретін тұрғындардың психологиялық, әлеуметтік жайлылығы, қаланың үйлесімді, орнықты әлеуметтік және экономикалық дамуы қамтамасыз етеді. Қалалық орта сонда тұратын халық үшін жоғары дәрежеде және әрқалай әсер ететін табиғи, табиғи-антропогендік және әлеуметтік-экономикалық кешенді факторлар болып табылады.

Адамның қаладағы өмірі - бұл пәтер ішіндегі ортаның, пәтерден тыс ортаның (өндіріс орыны, көше, транспорт және т.б), мәдени ландшафтар ортасының (бақтар, саябақтар), табиғи ортаның, сондай-ақ әлеуметтік-психологиялық және әлеуметтік-экономикалық орталардың жиынтығы. Жер бетіндегі адамдардың көпшілігі күнделікті өз қажеттіліктерін қанағаттандыруға қолайлы қалада тұратыны мәлім. Алайда қалалар негізгі экологиялық мәселелердің де орталығы болып табылады. 2001 жылы тарихта алғаш рет қалалардағы тұратын халық саны планетадағы адамдардың 50%- нан асты. Болжамдар бойынша 2030 жылға қарай қалада тұратын адамдардың саны ауыл тұрғындарының санынан 2 еседей көп болады деп күтілуде. Соңғы ғасыр ішінде қалаларға байланысты ауқымды экологиялық қиыншылықтар байқала бастады.

Қалалық орта экологиясы - қалалық ортаның проблемалары және оларды жетілдіру жолдары туралы кешенді ғылым. Осындай кең көлемдегі мәселелерді шешу оған қатысы бар адамдардың (қала басқарушылары, инвесторлар, архитекторлар, құрылысшылар, қала халқы) экологиялық білім деңгейіне, ғылыми зерттеулерге, бөлінетін субсидияға, азаматтардың қатысуына және олардың ақпаратпен қамтамасыз етілуіне байланысты. Қалалық ортаны құруда әлеуметтік, экономикалық және экологиялық факторларды біріктіру маңызды. Сапалы өмір сүру ортасы жоғары дәрежеде болу үшін қаланы және оның маңайын жоғары сапалы экологиялық инфрақүрылыммен қамтамасыз ету қажет. Энергетиканы, өнеркәсіп орындарын, транспортты, суды пайдалануды, қалдықтарды және т.б. экологияландыру тиімді. Тұрғындар қажеттіліктерін экологияландыру және қалалық ортаны құруға қатысы бар барлық адамдар санасында экологиялық этика негізін құру қажеттілік. Қазірдің өзінде бірқатар елдерде қалалар алып жатқан территориялардың үлесі көп. Мысалы, Бельгияда - 28%, Англияда - 12%, Данияда - 11% ел территориясы қалалардың үлесіне тиеді. Мұндай үлкен урбанизацияланған аумақтарда қалалар мен табиғат арасындағы экологиялық тепе-теңдікті сақтау мүмкін емес. Әлеуметтік-экономикалық дамуы нашар басқарылатын қалалардың қоршаған ортаға тигізетін жағымсыз әсерлері көбейе түсті.

Урбанизация қазіргі кезде негізгі әлемдік тенденция болып отыр. Қала халқының саны жылдан жылға көбею үстінде. Ал осы уақыт ішінде халық саны 1 миллионнан асатын қалалар 17-ден 388-ге дейін көбейді. Қалалар құрылықтың аз ғана бөлігін алып жатыр, алайда мұнда бүкіл халықтың жартысына жуығы тұрып жатыр.

Урбанизация процесінің дамуына байланысты қалалық ортаның көптеген құрылыс-архитектуралық, технологиялық, әлеуметтік, экологиялық проблемалары пайда болды. Оның ішінде қала саны мен көлемінің өсуі, өнеркәсіп орындарының, транспорттың, тұрғындар санының артуы да бар. Ауыл тұрғындарының қалаға көшуіне байланысты ауыл мен қала тұрғындарының саны үнемі өзгеріп отырады.

Қазіргі кезде ең ұзын мегаполис «Босваш» (Бостон- Вашингтон) 500-дей қаланы біріктірді. Мұнда АҚШ халқының 20% (45 млн адам) тұрады. Түнгі уақытта бұл территория Жер спутниктерінен жарық дақ сияқты көрінеді. Мұндай урбоареалдардың саны әлемде 10-нан асты. Оның әрқайсысы 30- 40 агломерацияларды «жұтып қойды». Қалалардың демографиялык, және экономикалық тұрғыдан өсуі әсерінен экожүйеге техногенді әсердің артуы тек қала маңында ғана емес, олардан біршама қашықтықтарда да біліне бастады. Осыған байланысты қаланың экологиялық жағдайы көптеген өнеркәсіпті қалаларда нашарлап кетті.

Қалалар планетамыздың азғана бөлігін алып жатуына байланысты, қалған табиғаттың бөлігін аман сақтап қалуға мүмкіндік бар. Қала және қалалық орта сонда өмір сүретін халықтың қажеттіліктерін өтеуге, денсаулығына, өмір сапасына қатты әсер етеді. Сондықтан қазіргі таңда қалалық ортаны экологияландыру адамзат үшін өмірлік қажеттілік болып табылады.

4-ДӘРІС. ҚР ӨНДІРІСТІК АЙМАҚТАРЫ ЖӘНЕ ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ЗИЯНЫ

ЖОСПАРЫ:

1. Батыс Қазақстан өндірістік экологиялык аймағы.

2. Шығыс Қазақстан өндірістік экологиялык аймағы.

3. Солтүстік Қазақстан өндірістік экологиялык аймағы.

4. Орталық Қазақстан өндірістік экологиялык аймағы.

5. Оңтүстік Қазақстан өндірістік экологиялык аймағы.

Батыс Қазақстан өнеркәсіптік экологиялык аймағына - Каспий маңы, мұнай өндіру мен өңдеу, металлургия, қүрылыс материалдары және тағы басқа да салаларға маманданған Атырау, Маңғыстау, Орал, Ақтөбе облыстары кіреді. Бұл аймақтағы негізгі мәселелер - табиғи ортаның мұнаймен ластануы, радиоактивті қалдықтармен ластануы адамның денсаулығына және экожүйелерге әсер етіп, шөлдену процестерінің жүруіне, биокөптүрліліктің жойылуына әкелуде. Сондай-ақ мұнда тыныс алу жолдарының қабыну аурулары мұнай өндіретін аудандарда, орташа саны басқа облыстармен салыстырғанда жоғары. Концерогенді көмірсутектердің концентрациясының жоғары болуы бұл аймақта қатерлі ісік ауруы, басқа аймақтармен салыстырғанда 2—4 есе жоғары екен.

Батыс аймақта Маңғыстау облысы экологиясы ауыр аймақтардың алдыңғы қатарына жатады. Қауіпті нүктелердің топырақ қабаттарын тексергенде бүл өңірді Семей, Аралдан кейінгі үшінші орынға қоюға болады. Маңғыстау облысында жергілікті тұрғындарға қасірет төндіріп тұрған Қошқар ата улы көлінде 104 млн. тонна улы қоспа жатыр. Қазір уран өндірілмейді, ал су буланып, жаға ашық қалған. Әбден кепкен топырақ шаң болып өңірге тарайды, сол себепті адамдар арасында түрлі аурулар пайда болуда. Әсіресе инсульт ауруы елді түгелдей жайлап болды.

Актөбеде көп жылдардан бері Ақтөбе ферробалқыту зауыты мен Ақтөбе хромды қосындылар зауыттары жұмыс істейді. Бұл зауыттар Ақтөбе қаласының солтүстік-батысында қала халқы көп шоғырланған аймақтан 1000 м, ал бау-бақша, саяжайдан  700 м ғана қашықтықта орналасқан, зауыттардың бір-бірінен орналасу ара қашықтығы 300-400 м.

Қазіргі уақытта кәсіпорын аймағының табиғаты алты валентті хром қосындыларымен ластануда. Зауыттың мұражайларынан улы заттар қоршаған ортаны бүлдіріп қана қоймай адамдар денсаулығына залалын тигізуде. Жергілікті сарапшылардың берген мәліметтеріне қарағанда тыныс-қолка жолдарының ауруы қалада қалыпты деңгейден 3,5 есеге дейін жеткен. Сол сияқты жүрек-қан тамыры жүйесі мен көз аурулары 1,8 жөне 2 есеге дейін артқан.

Атырау өңірінің экологиялық жағдайы мұнай-газ өндіруші, энергия-коммуналдық, көлік кешені және тағы басқа мекемелердің ауаға шығаратын лас затгардың көлемі мен олардың жеке түрлеріне тікелей байланысты. Өткен он жыл ішінде Атырау облысы бойынша орта есеппен әр жыл сайын ауаға 164,65 мың тонна түтін шыққан екен. Оның негізгі өндірушілері облыстың әр түрлі кәсіпорындары. Негізгі облыс бойынша шығатын лас түтіндерді 72,5 % тұрақты мұржасы бар өндіріс мекемелерінің үлесіне тиеді. Мысалы, Соңғы жылдары облыс аумағына ауаға шығатын түтіндердің 24-48%-і автоколіктердің үлесінде болды. Сонымен қатар Атырау облысында ластанған аймақтарды қалпына келтіру жұмыстары да жүргізілуде. Мұнда мұнаймен ластанған топырақ жамылғысын тазалаудың биологиялық жолмен тазалау құрылғысы салынды, бұл пайдаланып отырған жаңа технология ластаушы заттарды 80 %-ға дейін тазалауға мүмкіндігі бар.

Шығыс Қазақстан өнеркәсіптік аймаққа - Шығыс Қазақстан облысының аудандары жатады. Мұнда түсті және қара металлургия, энергетикалық кешен, полиметалл кендері шоғырланған. Бұл аймақтағы экологиялық мәселелерге - қоршаған ортада өндірістік қалдықтардың жиналуы, атмосфералық ауаның ластануы, ормандардың деградацияға ұшырауы жатады.

Тек, Өскемен қаласы бойынша ауа кеңістігіне тарайтын залалды заттардың 60%-і осы түрлі-түсті металлургия кәсіпорындарының үлесіне, ал соның ішінде Өскемен қорғасын-мырыш комбинатының еншісіне зиянды заттардың 30 %-і тиеді.

Ертіс бассейнінде  мыс пен мырыштың мөлшері шекті қалыптан көп. Солтүстік Қазақстан өндірістік аймағына республикамыздың солтүстігі Павлодар, Солтүстік Қазақстан, Ақмола, Қостанай облыстары кіреді. Онда мұнай өңдеу, азық-түлік және жеңіл өнеркәсіп маңызды орын алады.

Көкшетаудан солтүстікке қарай 8,5 км қашықтықта "Васильковский ГОК" алтынды - кварц-мышьякті рудалар кен орны орналасқан. Васильковский кен орны 1979 жылы ашылды, мұнда атмосфераны ластаушы көздер үш аланда орналасқан. Бірінші - қазылған тау рудниктері мен үймектеу учаскелері, екінші - автономиялық уақытша қазандықтар, үшіншісі - алтын айыру фабрикасы.

Мұндағы дәстүрлі зиянды заттар шығару көздері асфальт қоспаларын шығаратын  қондырғылар, дизельді қондырғылар мен қазандықтар. Ал, зиянды заттар шығару көздеріне инертті материалдардың ашық қоймалары, мұнай өнімдерін сақтау орындары, көліктерге арту, түсіру жүмыстары, тасымалдау жұмыстарын жатқызуға болады.

Бұл ластау атмосфераға 29 түрлі зиянды заттар шығарады. Оның органикалық емес шаң көлемі 0,3 және 0,5 мг/м³ шекті мөлшерден астам және атмосфераға жылына 4002,715 тонна шығарылады.

Орталық Қазақстан өнеркәсіптік эколоиялық аймағына - Қарағанды, Жезқазған өңірін жатқызамыз. Бұл аймақ тау-кен өндіру, көмір өнеркәсібі, түсті металлургия және жылу энергиясын өндіретін орталық болып табылады.

Орталық Қазақстандағы "Байқоңыр" ғарыш айлағы бүрынғы КСРО-ның өндірістік әскери-ғарыштық кешендерінің бірі еді. 1994 жылы Қазақстан Республикасының өкіметі мен Ресей Федерациясының арасындағы келісім нәтижесінде Ресей федерациясына "Байқоңыр" ғарыш айлағы 20 жылға жалға берілді.

Байқоңырдан ұшырылған ғарыштық аппараттардың зиянды әсерін шетелдік және отандық ғалымдар зерттей келіп, атмосфера тізбегі тропосфера-стратосфера-ионосфера қабаттарына әсер етіп, нәтижесінде озон қабатының жұқаруына, парниктік эффектінің пайда болуына үлкен үлесін қосатындығы байқалды. Ерекше қауіпті апатты жағдайлар зымыран тасымалдаушыларды ұшыру кезінде байқалады. 1996, 1997, 1999 жылдары "Протон" 2 рет апатқа үшырады. Апат кезінде қоршаған ортаға жанбай калған жанармай төгіліп, жердің өсімдіктер жамылғысы зардап шекті. "Протонның" ажырап қалатын бөліктерінің сынақтары түсті. 1999 жылы қазан айында "Протон" құлаған жердің топырағына, суына, ауасына, өсімдік пен жануарларына зерттеу жүргізілді. Адамдар мен үй жануарларын тексеріп, гептил тараған жерлерді залалсыздандыру жұмыстары жүргізілді.

Ал, Балқаш көлінің ластануына мыс пен энергетика өнеркәсібі себепші болып отыр. Мұнда, мыс, мырыш және күл құрамының ауытқуы себебін тигізуде.

Қарағанды облысының аумағындағы Нұра өзенінің де экологиялық жағдайлары жақсы емес. Қарағанды металлургия комбинаты мен "Карбид" өндірістік бірлестігі құрамында фенол, азот, сынап сияқты металдары бар шайынды суларымен ластауда.

Қарағанды облысы бойынша ауаға шығарған зиянды қалдықтардың жыл сайын мөлшері 140 мың тонна болса, оның 98 мың тоннасы кәсіпорындардан, 43 мың тоннасы автокөліктерден шығады екен. Сондай-ақ Теміртау қаласының кәсіпорындары бойынша аталмыш көрсеткіш 361 және 11,5 мың тонна болып келеді.

Теміртау, Саран, Шахтинск, Абай қалаларының кәсіпорындарының маңында шамамен 1,7 млрд тонна өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтар жиналып қалған.

Оңтүстік Қазақстан өнеркәсіптік экологиялық аймаққа - Алматы, Жамбыл, Оңтүстік Қазақстан, Қызылорда облыстары жатады. Оңтүстік аудандардағы негізгі экологиялық мәселелерге - су тапшылығы, жайылымдардың деградациясы, атмосферасының ластануы, жер ресурстарының химиялық тыңайтқыштармен ластануы жатады. Экологиялық жағдайлардың нашарлауынан, іш, сүзек ауруларының деңгей дәрежесі республика бойынша қалыптасқан орта көрсеткішке қарағанда Қызылорда облысында 50%-ке, Оңтүстік Қазақстан облысында 30 %-тен асьп түседі.

Жамбыл, Шымкент қалаларына минералдық тыңайтқыштар өндіретін кәсіпорындарды шамадан тыс шоғырландыру да айнала қоршаған ортаға бірқатар салмақ салуда. Жамбыл қаласындағы өндіріс орындарының ауаны ластауы, Сырдария, Арал, Бадам өзендері бассейіндерінде фенол, сынап, пестицид - 3 РЗШ-дан 16 РЗШ аралығында ауытқып түрады.

Алматы қаласы ауасының ластануы - авто көліктерден шығатын зиянды заттар. Сондықтан жанармаймен жүретін автокөліктерді табиғи газға ауыстыру тиімді. Біріншіден, бензинге қарағанда газ арзандау, екіншіден, қоршаған ортаға зиянды әсері аз.

Химиялық ластануға қоршаған ортада табиғи, табиғи – антропогенді және антропогенді несеме тіршілік ортада болып жатқан физикалық – химиялық процестер кезінде зиянды, улы заттардың пайда болуын жатқызамыз. Дамуы жрғары елдерде соңғы екі – үш онжылдықта қолданылған шараларға байланысты қоршаған ортаның химиялық ластануы екінші орынға түсіп, бірінші орынға радиактивті ластану шығып отыр. Біздің елімізді қоршаған ортаның химиялық ластану қаупі әлі де жоғары болып тұр.

5-ДӘРІС. ҚАЛДЫҚСЫЗ ЖӘНЕ АЗ ҚАЛДЫҚТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛАРДЫ ХИМИЯЛЫҚ ӨНДІРІСТЕ ҚОЛДАНУ

Жоспары:

1. ҚТ негізін қалағандар

2. ҚӨ негізгі қағидалары

3. Қалдықсыз өндіріске қойылатын талаптар.

4. Өндіріс қалдықтарының классификациясы.

Химия және мұнай өңдеу өнеркәсібінде аса қуатты технологиялық үрдістер қолданылады:

• оттегімен, ауамен, азотпен тотықтыру, тотықсыздандыру;

• электрохимиялық әдістер;

• газ және сұйықтарды мембраналық бөлу;

• органикалық өнімдердің қалдықтарынан биогаз өндіру;

• химиялық реакциялардың радиациялық, электроимпульсті және плазмалық интенсификацилық биотехнологиясы.

Химия өн қалдықсыз технология, тұйық оңтайлы технологиялық сұлбамен жүзеге асады. Толықтай қалдықсыз технология болу үшін заманауи жетілдірілген технологияны қолдану қажет. Қалдықсыз технологияның негізін совет ғалымдары А. Е. Ферсман, Н. Н. Семенов, И. В. Петрянов-Соколов, Б. Н. Ласкорин қалады. Д. И. Менделеевтің (1885) айтуы бойынша, жетілдірілген жоғары деңгейдегі өндіріс, оның шығаратын қалдықтары арқылы бағаланады.

Қалдықсыз өндірістердің негізгі қағидалары.

Қалдықсыз өндіріс жасаудың басқа маңызды қағидасы ресурстарды пайдаланудың кешенділігі. Бұл қағида энергоресурстар потенциалы мен шикізаттың барлық құрлымдарын максималды пайдалануды талап етеді. Белгілі болғандай, шамамен барлық шикізат кешенді болып табылады, оның көлемінің орташа алғанда үштен бірі ғана қосымша элементтер құрайды, олар тек кешенді өңдеуінде ғана алынуы мүмкін. Қазіргі таңда шамамен барлық күміс, висмут, платина, сондай – ақ алтынның 20% көбі кешенді рудаларды өңдеу кезінде жанама алынады.

Қалдықсыз өндіріс жасаудың ортақ қағидасы оны ұйымдастырудың рационалдығы. Халық шаруашылығының аралас салаларын қосқанда, қоршаған ортаға теріс әсерін және оған келер зардапты төмендетуге арналған жаңа экологиялық ғылымға негізделген шикізаттың және энергетикалық технологияларды іздестіру және өндірістің энерго материалдық, еңбек қиындығын максималды азайту, шикізаттың барлық құрамдарын саналы пайдалану талаптары болып табылады. Бұл мақсатқа жетудің негізгі жолы істегі технологиялық үрдістер мен өндірістерді жетілдірудің жаңаларын іздестіру болып табылады.

Қалдықсыз өндірісті ұйымдастырудағы сондай қадамдар мысалдарының бірі күкірт қышқылы өндірісінің қалдығы пиритті огарокті утилизациялау болады. Қазіргі уақытта пиритті огароктер толықтай цемент өндірісіне кетеді. Бірақ пиритті огароктердің құнды құрамдары – мыс, күміс, алтын, темір пайдаланылмайды. Сонымен қатар, мысты, асыл металдарды алумен және темірді кезекті пайдаланумен, пиритті ограктарды (мысалы, хлоридті) өңдеудің экономикалық тиімді техникасы ұсынылған.

Ғылым мен техниканың дамуы барысында аз қалдықты немесе қалдықсыз технологияға жақындаудамыз. Ол үшін энергияны ұтымды пайдалану, ағын суды тазарту, экологиялық тиімді үрдістерді енгізу басшылыққа алынады. Қалдықсыз өндірісті ұйымдастыру бағытында химиялық өндірістерді бірлестіре құру маңызды. Аммиак алу кезінде шығатын СО₂ карбамид өндірісіне пайдаланады, сол сияқты металлургия мен күкірт қышқылын алу бірге өндіру тиімді. Домна пешінен шыққан шлак цемент өндірісіне қолданылады.

Қалдықсыз өндіріске қойылатын талаптар:

-Өндірістік үрдістерді технологиялық сатылаудың (аппараттардың) минималді мүмкін санында жүзеге асыру, өйткені олардың әрқайсында қалдықтар түзіледі және шикізат жайылады;

-Шикізат пен энергияны көбірек тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін, үздіксіз үрдістерді қолдану;

-Агрегаттардың бірлікті қуатын ұлғайту (оптимумге дейін);

-Өндірістік үрдістер интенсификациясы, олардың оптимизациясы мен автоматтандырылуы;

-Энерготехнологиялық үрдістер жасау.

Технологиямен энергетиканың үйлесімділігі агрегаттар өндірушілігін ұлғайту, энергоресурстарды , шикізаттар мен материалдарды үнемдеуге, химиялық айналулардың энергиясын толығырақ пайдалануға мүмкіндік береді.

Ондай өндіріске мысал энерготехнологиялық сызба бойынша аммиактың ірі тонналы өндірісі болып табылады.

Өндіріс қалдықтарының классификациясы.

Өндіріс қалдықтары көбінесе химиялық біркелкі емес, күрделі поликомпонетті заттар болып табылады, олар химия-физикалық құрамының әртүрлілігімен қатар, улы, химиялық, биологиялық, коррозияланғыш, отқа төзімді және қопарылғыш болып табылады.

Қалдықтардың классификациясы химиялық табиғатына, пайдалану технологиялысына және қалпына келуіне байланысты бөлінеді. Біздің елімізде улы заттар қауіптілігіне байланысты, сақталуы мен қалпына келтіруіліне байланысты 4 классқа бөлінеді:

1. Өте қауіпті қалдықтар. Ол қалдықтарға сынап пен оның қосылыстары, сулема, хромқышқылды және цианистті калий, сурьма қосылыстары оның ішінде үшхлорлы сурьма, бензапирен және т.б.

Сынап қосылыстарының улылығы сынап ионының әсерінен болады. Ағзаға сынап ионды емес формада енеді. Ол ақуыз молекулаларымен қанда қосылып, комплекс-металлопротеидтер түзеді. Нәтижесінде орталық жүйке жуйесінің жұмысы бұзылып, мидағы процесстер жұмыстарының бұзылуына әкеледі. Сынап қоспаларымен жануарлар уланғанда, су тапшылығы, құсу, жалпы әлсіздік, , аяқ-астынан өлімге де әкелуі мүмкін. Ал тірі қалғанын өзінде 1-2 сағат ішінде асқазанның бұзылуына, бір күннен соң бүйректің зақымдануына әкеліп соғады.

Адамдар сулема мен сынап тұздарымен уланғанда- басы ауырады, тістері зақымдалады, стомотит, кейде температурасы көтеріледі, ауыр жағдайларда – бүйрек нефроз болып, 5-6 күннен соң өлімге әкеледі. Ал жеңіл жағдайларда- тәбеттің жоғалуы, құсу, кейде қан құсу, жүрегі айну, асқазан жарасы болады. Басында кіші дәрет бөлінбеуі байқалып, сосын мүлдем жүрмей қалуы мүмкін. Хроникалық улану кезінде адамда, сондай-ақ жануарларда жүйке-жүйесі зақымдалып, мидың үлкен жарты шары жұмыс істемей қалуы мүмкін.

Калий цианиді мен цианидтер әсерінен тыныс алу жолдары бұзылады. Адам үшін калий цианидінің қауіпті мөлшері -0,12 г кейде одан да аз болуы мүмкін.

Сурьманың қосылыстары өкпе, тыныс алу жолдарының, терінің бұзылуына әкеледі. Ал қатты улануда ол зат алмасуға әсер етіп жүйке жүйесі мен жүрекке әсер береді. Сурьма 3хлор қыщқылы мен тұз қышқылы гидролизі тыныс алу жолдарының жұмысының бұзылуына әкеліп соғады. Ол көзді бұзады, жүректі айнытады, құсуға, іш өтуге, әлсіздіке, кіші дәретке бара алмауға әкеледі, нәтижесінде жүрек ілсіздігі ал ол өлімге әкеледі.

Бензапирен- канцерогенді қосылыс, ол таскөмір (1,5-2пайыз), таскөмірлі смола (0,001-1пайыз), сланецті майлар, мұнай өнімдерінің, пиролиз заттары мен торф өндірісі нәтижесінде алынады. Бенз-а-пирен адам мен жануарлар ағзаларында канцерогенді активтілікке ие. Сонымен қатар әртүрлі ағзаларда рак ісіктеріне әкеледі , олар: тыныс жолдары, асқазан, сүт бездері және т.б Мынандай гипотезалар бар: олар өздігінен жеке рөл атқармай, аногенді вирустарға жағдай жасайды. Атмосфералық ауада бензапирен ПДК-сы 0,01мкг/м³.

2. Жоғары-қауіпті қалдықтар. Бұл қалдықтар мыс хлориді, мыс сульфаты, қымыздық қышқылды мыс, үш сурьма оксиді мен қорғасын қосылыстарынан тұратын болып табылады.

Қорғасын –барлық тіріге оның ішінде жүйке жүйесіне, қанға, қан тамырларына аз мөлшерде эндоприндік және асқорту жүйелеріне аз мөлшерде әсер етуші у. Ақуыз синтезіне активті әсер етеді, жасуша мен гендік аппараттардың энергетикалық балансы мен ферментті процесстердің жұмысына қанды жүйеде эритроциттер зақымдалуына зат алмасуға әсер етеді.

Мыс ағза құрамында органикалық комплексті қосылыс түзіп қан айналым жұмысына үлкен әсер етеді. Ол кезде маңызды рольді мыс ионы мен SH-группалары арасындағы реакция ең улы болып табылады. Мыс пен ақуыз жасушаларының реакциясы тынысы алу жолдары мен асқазан трактаталарының жұмысын бұзады.

Мыс сульфаты жануарлардың асқазанына түсуі оларда анемия, асқазан язвасын, бүйрек жұмысының бұзылуына, бауыр ауруларына әкеліп, аяғында өлімге ұшыратады. Олармен тыныс алатын болса, онда жоғары тыныс алу жүйесі мен асқазан, орталық жүйке жүйесінің жұмысы бұзылады.

3. Қауіпті қалдықтар.Оларға қорғасын оксидтері, никель хлориді, төртхлорлы көміртек қалдықтары жатады.

Никель хлоридімен уланған кезде қозу пайда болады, терінің қызаруы, іштің өту процесстері жүреді, эритроцит санын азайтып,

4.Қауіптілігі аз қалдықтар. Олар құрамында магний сульфаты, фосфаттар, мырыш қосылыстары қалдықтары, ол қалдықтар пайдалы қазбалармен байытылған.

Магний SH-группасының ағзаның ішкі мүшелерінде өзгеріске әкеледі, нукелинді алмасуды бұзады. Адамдарда тыныс жұмыстары бұзылып, шаштары түседі. Магний сульфаты терінің әсері дермотологиялық ауруларынг тудырады.

Биосфера ластануы ұлғаюының катастрофалық процестерi жəне осы негативтi əсерлердi жоюға жұмсалып жатқан шығындарға байланысты қазiргi заманғы өнеркəсiптегi технологиялық процестердi комплекстi экологиялық жəне экономикалық жағынан бағалаудың қажеттiгi туындап отыр.

Технологиялық процестердiң экологиялық тиiмдiлiгiн бағалау үшiн өнеркəсiп өндiрiсiндегi қоршаған ортаға зиянды заттардың экологиялық көрсеткiшi қолданылады. Бұдан басқа екiншi бiр маңызды бағалау критериi — ресурс сыйымдылық көрсеткiшi — пайдалы өнiм шығару процесiндегi жұмсалатын энергия, су, ауа, шикiзат, т.б. табиғи ресурстардың үлесi. Өкiнiшке орай, қазiргi кезде бұл көрсеткiштердiң үлесi өте жоғары.

Қор үнемдегiш технологияларды қолдану тиiмдi болар едi. Бұл технологиялар табиғи ортадан алынатын шикiзаттарды үнемдеп пайдалану, технологиялық процесте қолданылатын материалдық жəне энергетикалық ресурстарды тиiмдi пайдалану, т.б. негiзiнде жүзеге асырылады.

Қалдықсыз өндiрiс, өндiрiске енгiзiлген табиғи ресурстарды неғұрлым тиiмдi жəне үнемдi пайдалану үшiн шешiмдер қабылдау қажет. Территориялық-өндiрiстiк комплекстер iшiндегi энергия мен заттар ағынына талдау нəтижесi, əрбiр келесi кезеңде алынатын өнiмнiң массасы, алдыңғы кезеңдегi өнiмнiң массасынан түрлi: қатты, газ, сұйық күйдегi қалатын қалдық мөлшерiне аз болатынын көрсеттi. Ал бұл қалдықтардың өзiн де белгiлi мақсатта пайдалануға болады.

Өндiрiстi интенсивтендiруге байланысты қалдықтар мен қосымша өнiмдердi өндiрiсте қайтадан пайдалануға мүмкiндiк беретiн жаңа экологиялық таза технологиялар пайда болды. Қалдықтардың түзiлуiн азайта отырып, өндiрiстiң рентабельдiгiн, ресурстарды пайдалану коэффициентiн көтеруге жəне соның нəтижесiнде табиғатты қорғау iс-шараларына жұмсалатын шығынды азайтуға болады.

Қалдықсыз өнiм өндiрiсiнiң мəнi жұмсалатын ресурстарды толық пайдалану арқылы биосфераның ластануына жол бермеу. Практика жүзiнде қалдықсыз өнiм өндiрудi жүзеге асыру өте қиын. Қалдықсыз өнiм өндiруге технологиялық процестер мен құрал-жабдықтардың тиiмдiлiгiн арттыру, рекуперацияны пайдалану, қоланылып келе жатқан технологиялық процестердi анағұрлым экологиялық жағынан таза процестермен алмастыру, т.б. арқылы жетуге болады.

Қалдықсыз өнiм өндiрiсiн енгiзуден бiз не күте аламыз? Практика көрсеткендей, олар: биосфераға келетiн шығынды төмендету, шикiзат пен энергетикалық ресурстарды үнемдеу, шикiзат базасын кеңейту, қалдықтарға жұмсалатын шығынды азайту, т.с.с.

Қалдықсыз өнiм шығару технологиясының ең жақсы мысалы хромдау гальваникалық цехының қазiргi заманғы технологиясы. Бұл технология бойынша, шайылатын судағы ауыр металл иондары тазартқыш қондырғыға сiңiрiлiп, хромдау ваннасына қайтып келедi, ал тазартылған технологиялық су хромдалған детальдарды жууға қайтадан қолданылады. Сонымен, қалдықсыз өнiм өндiрiстерi болашақта өнеркəсiптiң биосфераға зиянды əсерiн түгелдей жою, табиғи ресурстарды өндiру, қайта өңдеу жəне пайдалану, өнiм өндiру кезiндегi келтiрiлетiн шығындарды толығымен жою проблемаларын шешедi деген ойдамыз.

6-ДӘРІС. МҰНАЙ ӨНДІРІСІНІҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЗАРДАПТАРЫ ҚАЛДЫҚСЫЗ ЖӘНЕ АЗ ҚАЛДЫҚТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛАРДЫ МҰНАЙ ЖӘНЕ ГАЗ ӨНДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНУ

Жоспары:

1. Мұнай мен газ өндірісінің маңызы

2. Мұнай өндірісінің экологиялық зардаптары.

3. Мұнай мен газ өндірісінде қалдықсыз технологияны қолдану

Мұнай және мұнай өнімдері судың беткі қабатына зиян келтіретін көп таралған қауіпті заттары бар күрделі зат. Осы күнгі ақпарат мәліметі бойынша 6^.10³ т табиғи су көздерін, 2,5^.10⁷ жасанды су көздерін ластағаны белгілі.

Мұнай және оның өнімдерін өңдеу күрделі процесс және одан көптеген заттардың қоспалары бар, құрамдары төмендегідей:

• Жоғары және төменгі қаныққан алифатты қосылыстар;

• Қанықпаған көмірсутектер;

• Нафтенді қосылыстар;

• Аромат көмірсутектер;

• Оттекті қосылыстар;

• Азотты қосылыстар;

• Күкіртті қосылыстар;

• Асфальтенді қышқылдар.т.б.

Мұнай өнімдерін тасымалдау кезінде көбінесе су көздерін және мұнай өндіретін, мұнай өңдейтін химия, металлургия және өнеркәсіптің басқа салалары шаруашылық және тұрмыстық суды ластайды. Су көздерінің ластануы тірі ағзаға, адамзат баласына, жануарлармен өсімдіктер дүниесіне орасан зор зиян келтіреді.

Мұнай құрамындағы нафтенді қосылыстар, аромат көмірсутектер, төменгі қаныққан алифатты қосылыстар жүрек -қантамыр, нерв ауруларын тудырып, ағзаға наркотиктік әсерін тигізеді. Полицикльді конденсирленген көмірсутектер мысалы, 3,4- бензапиреннің канцорегенді қасиеті бар. Бір тонна мұнайдың өзі 1200 га ауданға жайылады. Мұндай пленка күн сәулесін өткізбейді, судағы оттегінің түзілуін азайтады, судағы тіршілік әрекетіне зиянын тигізеді. Ақпарат бойынша Әлемдік мұхиттағы тіршілік 20% қысқарған.

Мұнай өнімдерінің миграциялық формаларына мұнай пленкаларының жүзгіндері, еріген және эмульгирлі мұнай өнімдері, ауыр фракциялардың тұнбасы, жағалау мен теңіз түбіне сіңген мұнай өнімдері жатады.

1-кесте.