Технические основы охраны окружающей среды. Ч. 1. Управление качеством окружающей среды

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Инженерная экология»

Н. Г. Малькевич Г. И. Морзак

ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Пособие для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 1-57 01 02 «Экологический менеджмент

иаудит в промышленности»

В5 частях

Часть 1

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области природопользования и лесного хозяйства

Минск

БНТУ

2021

1

УДК 504.06(075.8) ББК 20.18я7

М20

Р е ц е н з е н т ы:

С. Е. Головатый, В. И. Глуховский

Малькевич, Н. Г.

М20 Технические основы охраны окружающей среды : пособие для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 1-57 01 02 «Экологический менеджмент и аудит в промышленности» : в 5 ч. / Н. Г. Малькевич, Г. И. Морзак. – Минск : БНТУ, 2021. – Ч. 1 : Управление качеством окружающей среды. – 161 с.

ISBN 978-985-583-177-9 (Ч. 1).

В предлагаемом издании изложены современные методы снижения загрязнения окружающей среды.

Издание предназначено для студентов технических вузов, а также может быть использовано в практической деятельности специалистов промышленных предприятий для комплексного решения экологических вопросов.

2

3

4.12.Регулирование выбросов загрязняющих веществ

ватмосферный воздух при неблагоприятных

4

5

Тема 1.

ВВЕДЕНИЕ. ПРЕДМЕТ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

1.1. Введение

По мере развития науки и техники, увеличения производительных сил общество получает возможность все более активно воздействовать на природу с целью использования ее ресурсов и естественного потенциала для удовлетворения своих постоянно возрастающих потребностей. Однако это воздействие носит двоякий характер. Оно может содействовать развитию природы, облагораживать ее. Однако успех в области преобразования природы сопутствует людям лишь тогда, когда они изучают законы природы, считаются с их действием, учитывают их объективные требования. К сожалению, в реальной действительности эти совершенно необходимые условия учитываются далеко не всегда, а в большинстве случаев и вовсе игнорируются. В результате рост производства постоянно сопровождается широкомасштабным разрушением природных систем и интенсивным загрязнением окружающей природной среды.

Поэтому перед человечеством встала задача разумного, рационального природопользования, позволяющего удовлетворять жизненные потребности людей в сочетании с эффективным снижением отрицательного воздействия промышленного производства на окружающую природную среду.

Самое отрицательное воздействие на окружающую среду – это ее загрязнение, которое достигло критического уровня для устойчивости экологических систем и здоровья людей.

В атмосферу, водоемы и почву ежегодно в мире выбрасывается более 3 млрд. т твердых промышленных отходов, 500 км3 опасных сточных вод и около 1 млрд. т аэрозолей, разных по крупности частиц и химическому составу.

На каждого жителя планеты ежегодно добывается около 20 т сырья, для переработки которого используется 800 т свежей воды и 2500 Вт мощности, при этом перемещается 400 т горной породы. Из 20 т сырья, человек потребляет 2 тонны продуктов (как продовольственных, так и промышленных), следовательно, 18 т уходит

6

в отходы, загрязняющие окружающую среду. Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит более 800 веществ, в том числе мутагены, влияющие на наследственность; канцерогены – на зарождение и развитие злокачественных новообразований; нервные и кровяные яды – на функции нервной системы, состав крови; аллергены – на отдельные органы и организмы.

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.

Эффективная очистка воздуха и воды позволяет решить важную экологическую и экономическую проблему – перейти на замкнутые водные и воздушные циклы, осуществить безотходное производство, что способствует созданию санитарно-гигиенической и экологической обстановки, дает значительную экономию энергетических ресурсов.

Следовательно, развитие и совершенствование производства, внедрение новых видов продукции и технологических процессов должно сопровождаться наряду с разработкой малоотходных и безотходных технологий созданием и установкой очистных сооружений, разработкой новых методов очистки, технически возможных на современном уровне знаний.

1.2. Предмет, цель и задачи дисциплины «Технические основы охраны окружающей среды»

Место дисциплины «Технические основы охраны окружающей среды» в профессиональной подготовке специалиста по инженерной защите окружающей среды связано с созданием практической базы для освоения техники и технологии защиты окружающей среды, проектирования, подбора и производства средств защиты и оборудования, снижающего негативное воздействие на биосферу.

Дисциплина базируется на фундаментальных законах естественных наук и составляет теоретическую основу дисциплин для подготовки специалистов по инженерной защите окружающей среды.

7

Цель дисциплины – получение студентами необходимых знаний об основных технологических процессах и оборудовании для очистки вредных выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод промышленных предприятий в окружающую среду без снижения качества и количества целевого продукта, что позволит им профессионально анализировать и оценивать производственную деятельность во взаимосвязи с окружающей средой ипринимать технически обоснованные решения.

Предметом изучения дисциплины являются технологические закономерности гидромеханических, физико-химических, химических, биохимических, термических процессов защиты окружающей среды, расчет и проектирование реализующего их оборудования и технических средств.

Общими задачами дисциплины «Технические основы охраны окружающей среды» являются:

–исследование системы природоохранной деятельности на промышленных предприятиях;

–рассмотрение и изучение технических решений по установкам пылеулавливания, газоочистки и очистки производственных сточных вод;

–получение базовых знаний о физико-химических процессах, лежащих в основе очистки отходящих газов и сточных вод;

–рассмотрение комплекса высокоэффективных и экономически приемлемых мероприятий по защите окружающей среды на промышленных предприятиях;

–изучение принципов работы, технических характеристик, конструктивных особенностей природоохранного оборудования и технических средств;

–изучение методических основ расчета и подбора оборудования для очистки выбросов и сбросов промышленных предприятий;

–изучение правил наладки и эксплуатации очистных сооружений;

–приобретение практических навыков при использовании методов технологического и конструктивного расчета процессов, машин

иаппаратов, используемых для очистки промышленных выбросов в атмосферу и загрязненных стоков в гидросферу;

–изучение методов защиты окружающей среды от вредных энергетических воздействий.

Знание дисциплины «Технические основы охраны окружающей среды» необходимо для более глубокого усвоения дисциплин спе-

8

циализации выпускника, выполнения им курсовых и дипломных проектов.

В учебном пособии отражены основные прикладные аспекты инженерной защиты окружающей среды в ее сферах (атмосфере и гидросфере), включая защиту от энергетических воздействий.

Содержание соответствует программе дисциплины «Технические основы охраны окружающей среды».

1.3. Взаимодействие в системе «Промышленное предприятие – окружающая среда»

Понятие «окружающая среда» трактуется как совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов.

Окружающая среда по отношению к человеку и обществу в целом определяется как природный и созданный человеком материальный мир, в котором человек как общественное существо удовлетворяет свои потребности и в свою очередь воздействует на него

ипреобразует его. Окружающая среда – широкое понятие, в зависимости от подхода к ней – это условия рабочей зоны предприятия,

иоколоземное космическое пространство.

Промышленное предприятие оказывает серьезную нагрузку на окружающую среду (рис. 1.1).

Взаимодействие промышленного предприятия с внешней по отношению к нему средой обычно рассматривается в рамках системного подхода. Система представляет собой набор элементов, определенным образом связанных.

На рис. 1.2 представлена графически система «вход-выход». Системой типа «вход-выход» является система «промышленное

предприятие – окружающая среда» (рис. 1.3). Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой можно также представить в виде схемы, представленной на рис. 1.4, которое осуществляется следующим образом.

Предприятие забирает из окружающей среды природные ресурсы, перерабатывая которые, изготавливает необходимый обществу конечный продукт. В окружающую среду при этом попадают продукты технологического передела – различного вида отходы.

9