Вопрос 56

Понятие о способах сбора, утилизации и захоронения пром. отходов

Острой экологической проблемой является размещение быстро растущего количества отходов и очистка старых свалок. Решить проблему может только снижение количества производимых отходов, внедрение безотходных технологий.

В США захоронение и сжигание отходов оказывается в три раза дороже, чем переработка отходов и восстановление вторичных материалов — утилизация. Так, одна бутылка может быть в употреблении до тридцати раз.

Задачу утилизации облегчает раздельный сбор отходов. Одной из проблем захоронения отходов является образование попутных газов — метана и двуокиси углерода, которые могут приводить к взрывам и пожарам и требуют специального отвода.

В густонаселенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому — сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора, стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы является переработка городских отходов. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, — наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Вопрос 57

Общие требования к безопасности и экологически технических систем технологических про-сов

Общие направленности повыш. безопасности и экологичности технич. сис-м и технологич. про-сов установлены санитарн. нормами и предусматр. :

- замену вредн. вещ-в безвредн. или менее вредн.;

- замену сухих способов переработки и транспортировки пылящих материалов мокрыми;

— замену технологич. операций, связ. с возникновен. шума, вибраций и других вредн. факторов, про-сами или операциями, при кот-ых обеспечены отсутствие или меньш. интенсивность этих факторов;

- замену пламенного нагрева электрич., твердого и жидкого топлива газообразным;

- герметизацию оборудования и аппаратуры;

- полное улавливание и очистку технологич. выбросов, очистку пром. стоков от загрязнения;

— тепловую изоляцию нагретых поверхностей и применение ср-в защиты от лучистого тепла.

Важным направлением в защите окр. среды является разработка малоотходн. и безотходн. технологий. Такой переход к малоотходным технологиям позволяет осущ. проектирование и выпуск технологич. оборудования с замкнутыми циклами движения жидк. и газообразн. вещ-в. Технологии с рециркуляцией газов внедрены в произ-ве удобрений, это резко сокра­щает выбросы вредн. вещ-в в атмосферу. Все технические ср-ва при вводе в эксплуатацию и ежегодно в период эксплуатации проверяют на соответствие предъявляемых к ним требований, контрольно-измерит. аппаратура ежегодно проверяется в спец. лабораториях. Технич. ср-во, не соответств. данным технич. паспорта и требованиям безопасности, а также не прошедшее своеврем. проверку, не допускается к эксплуатации, подлежит ремонту, модернизации или замене и обязат. контролю. Важным ср-вом повыш. надежности и безопасности технич. систем в про-се эксплуатации является функциональн. диагностика. Сис-мы функциональн. диагностирован. дают возможность контролировать объект в про-се выполнения им рабоч. функций и реагировать на отказ в момент его возникновения. Эти системы проектируются и изготавливаются вместе с контролируемым объектом. Про-с диагностирования представляет собой подачу в технич. сис-му последовательности входных проверочн. воздейств. (тестовых сигналов), получение и анализ ответных реакций. Системы диагностирования применяются на этапе произ-ва, в про-се эксплуатации объекта и позволяют немедленно реагировать на нарушения в работе объекта, подключать резервн. узлы взамен неисправн., переходить на др. режимы работы. Назначение сис-мы диагностирования еще и в имитации функционирования объекта при его проверке и наладке. В частности, системы функциональн. диагностирования встраиваются во все ЭВМ. Программа самопроверки записывается в постоянной памяти машины. После каждого включения последовательно опрашиваются все узлы ЭВМ. В ответ на запрос выдаются сигналы «да» (в исправном состоянии) и «нет» (в неисправном) готовности к работе, итоговая информация о готовности высвечивается на экране после окончания диагностирования.

В свою очередь, ЭВМ могут входить в сис-мы диагностирования самых разнообразных технич. (производств., транспортн., космич. и др.) сис-м. В технологич. установках и комплексах устанавливаются датчики давления, температуры, частоты, размеров и других параметров производств. про-сов. Электрич. сигналы от датчиков, опред. образом закодированные, воспринимаются и анализируются ЭВМ. Это позволяет поддерживать режимы работы технич. сис-м в заданных пределах и предупреждать аварийн. ситуации. Для обеспеч. экологич. безопасности технич. сис-м и технологий используется экобиозащитн. техника.

Экобиозащитн. техника — это ср-ва защиты человека и природн. среды от опасных и вредн. факторов. Защита атмосферы от вредн. вещ-в производится с помощью очистки производств. воздушн. выбросов от пыли, тумана, вредн. газов и паров. Для очистки от пыли сухими методами используются пылеулавливатели, работающие на основе гравитац., инерционных, центробежн. или электростатич. механизмов осаждения, а также различн. фильтры. Для очистки от пыли мокрыми методами используются газопромыватели-скрубберы, в которых пыль осаждается на капли, газовые пузырьки или пленку жидкости при контакте с ней.

Очистка тумана производится электрофильтрами и фильтрами из различн. материалов (волокна, ткань, керамика и др.) В адсорберах осущ. поглощение вредн. газов пористыми материалами абсорбентами. При абсорбции примеси вытягиваются в воду, растворы или в органич. растворители, в завис. от растворимости вредн. газов в той или иной жидкости без химич. вза-ия с нею. Для нерастворим. вредн. газов используются реакторы, в кот-ых газы нейтрализуются путем химич. превращений, а также печи для дожигания остаточн. газов. Очистка паров осуществляется путем их конденсации в конденсаторах. Защита гидросферы осущ. с помощью очистки сточных вод от загрязняющих их примесей. Деструктивн. методы позволяют проводить разрушение вредн. вещ-в окислением или восстановлением, затем удалением их в виде газов и осадков. Последовательно сточн. воды очищаются сначала механич. методами: отстаиванием, фильтрованием, удалением частиц центробежными силами. Затем сточн. воды подвергаются воздействию комплекса физико-химич. методов. При коагуляции происходит укрупнение дисперсных частиц примеси для ускорения их осаждения добавлением спец. вещ-в коагулянтов, в результате образуются хлопья, оседающие на дно. При флотации жидкость взбалтывается и примеси захватываются пузырьками воздуха. Используется также адсорбция примесей на угле, золе, шлаке, опилках и т. п., экстракция масел, фенолов, ионов металлов из воды путем смешивания ее с нерастворим. в воде органич. растворителями, кот-ые отделяются затем вместе с примесями. Используются электрохимич. и химич. методы — нейтрализация, окисление хлором. При этом удаляются фенолы, сероводород, цианиды и др. Высокая окислительная способность озона используется для озонирования. В процессе озонирования вода обесцвеч., устраняются привкусы, запахи, производится обеззараживание воды.На завершающей стадии применяются биохимич. методы. Про-с биохимич. очистки основан на способности микроорганизмов использовать для питания в про-се жизнедеятельности загрязняющие воду органич. и некот-ые неорганич. вещ-ва, превращая их в биомассу и летучие газы. Ускорить процесс биохимич. окисления помогают ферменты.

Для реализации указанных методов используются очистн. сооружения, через кот-ые должны пропускаться все сточн. воды пром. предприятий и городск. канализации. Для защиты человека в условиях произ-ва, а также при вз-ствии с технич. ср-вами вне произ-ва применяются разнообразн. ср-ва, не допускающ. или снижающие до допустимого уровня воздействие опасных и вредных факторов. Электрич. установки должны иметь защитн. заземление — соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли». Для той части электрооборудования, кот-ая может оказаться под напряж. вследствие нарушения изоляции, должен быть обеспечен надежный контакт с заземляющ. устройством, либо с заземленными конструкциями, на кот-ых оно установлено. Защитн. заземление снижает напряж. прикосновения и величину тока ниже предельно допустимого уровня. Применяется зануление электроустановок — электрич. соединение с глухозаземлен. нейтралью источника тока металлич. частей, кот-ые могут оказаться под напряжением. Для сни­жения опасности поражения током применяется разделение сети и подача на рабочие места малых напряжений. В нек-тых случаях применяется защитн. отключение— быстродейств. защита, обеспечивающ. автоматич. отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрич. током.

Оградительные устройства служат для ограждения движущихся частей машин, станков и механизмов, мест вылета частиц обрабат. материала, зон воздейств. высок. температур и вредн. излучений.

К средствам индивидуальной защиты человека относятся средства защиты головы (каски, шлемы), глаз (защитные очки), лица (щитки и маски), органов дыхания (респираторы, противогазы), органов слуха (наушники, вкладыши «Беруши»), а также спецодежда и спецобувь.

Основные усилия при создании экобиозащитной техники направлены на локализацию источников негативного воздействия, снижение уровня энергетического воздействия факторов на человека и окружающую среду.