38. Основные принципы создания ресурсосберегающих производств.
Малоотходные технологии и их роль в защите окружающей природной среде.
Главной или основной причиной загрязнения биосферы являются ресурсоемкие технологии. Именно эти традиционные технологии приводят к образованию большого количества отходов, которые поступают во все среды.
Безотходные технологии в настоящее время невозможно, потому что любое производство никогда не идет с выходом 100%. Т.е. речь стоит о том, чтобы отходы не разбрасывать в окружающей среде, а утилизировать, их нужно превратить во вторичные материальные ресурсы. Поэтому говорят не о безотходной технологии, а ресурсосберегающей.
Большое значение для снижения уровня воздействия на окружающую среду, для экономии сырья, для экономии энергии имеет повторное использование материальных ресурсов на производстве, т.е. рециркуляция. Нужно проводить рециркуляцию материальных и энергетических потоков. Например, переплав 1 тонны вторсырья Al снижает на 35 кг выбросы фторидов в атмосферу и при этом получается очень мало отходов.
Ресурсосберегающие технологии предполагают комплексное использование природных ресурсов, разработка принципиально новых технологических систем и процессов. Предполагается, что в новые технологические процессы и системы работают по замкнутому кругу, при этом идет минимальное количество отходов. Создание безсточных систем и водооборотных систем. И безсточные и водооборотные системы создаются на основе современных высокоэффективных способах очистки сточных вводов. Водооборотные систем дают до 3% сброса. Переработка и использование отходов (отходов производства и отходов потребления). Переработка и использование может быть в качестве вторичных материальных ресурсов. Предполагается, что технологии лет через 50 будут использовать вторичные материальные ресурсы, а не природные. Предполагается создание новых видов продукции с учетом их повторной переработки и использования. Создание территориально-промышленных комплексов (ТПК), они имеют замкнутую структуру материальных потоков, сырья и отходов.
Схема. Технологический (или производственный) цикл.
|
Природные ресурсы
|
Производство
|
Потребление
|
|
|
Отходы
|
Отходы
|
|
|
Переработка | |
|
|
Вторичные материальные ресурсы |
Не утилизируемые отходы |
Создание ресурсосберегающих технологий связано со множеством проблем: финансовые, научно-технические.
39. Защита атмосферы от техногенных воздействий. Очистка газовых выбросов от аэрозолей.
Защита атмосферы от техногенных воздействий.
Активные методы:
Экологизация технологических процессов.
Очистка газовых выбросов от вредных примесей.
Пассивные методы:
Рассеивание газовых выбросов.
Устройство санитарно-защитных зон (50-1000 м).
Экологизация производства – это наиболее радикальная мера, она предполагает следующие этапы:
Создание замкнутых технологических циклов и малоотходных технологий, которые снижают количество выбросов в атмосферу.
Использование газов в качестве источника энергии вместо угля и мазута.
Предварительная очистка сырья и топлива от вредных примесей (например, если в топливе есть сера, то она перейдет в воздух в виде SO2).
Использование частичной рециркуляции, т.е. повторного использования отходящих газов.
Автотранспорт дает до 40% загрязнения атмосферы. Актуальной задачей является замена бензина на экологически чистое топливо, например газ, метанол и др. Антропо-экологический парадокс. Вместо Pb и Mg стали добавлять ароматические добавки для повышения повышения октанового числа. Это привело к увеличению фотохимических смогов. Решение одной проблемы породило другую – парадокс.
Нынешний уровень экологизации не достаточен, поэтому на сегодняшний день главным действием влияния на атмосферу является очистка отработанных газов.
Очистка отработанных газов.
Выбор метода очистки определяется природой загрязняющих веществ, определяется количеством выбросов, возможностью использования отходов в других производствах, от требуемой степени чистоты.
Очистка является очень дорогой операцией.
Выбросы могут содержать аэрозоли, газообразные выбросы и парообразные выбросы.
Очистка газовых выбросов от аэрозолей.
Аэрозоли различают: пыли, дымы, туманы. Размеры обычно не превышают 5 мкм. Для очистки от арозолей спользуют механические и электрические методы.
От крупной и тяжелой пыли используют механические методы: оседание частиц под действием силы тяжести, оседание частиц под действием центробежной силы. При этом используют пылеосадительные камеры, пылеуловители, циклоны.
Для очистки от пыли используют системы мокрой очистки – газопромыватели и скрубберы.
Для очистки от более мелких частиц используют фильтры. Фильтры бывают разной природы: волокнистые, тканевые. Используют для улавливания мелкодисперсной пыли и туманов. Размеры частиц менее 0,5 мкм.
Использование электрофильтров позволяет производить более глубокую очистку, размеры менее 0,01 мкм. Степень очистки 99%, скруббера – 60-90%.