20. Малоотходные, безотходные технологии, нано технологии

Коробкин.

Безотходная технология – это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы – производство – потребитель – вторичные ресурсы – таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Достижение полной безотходности нереально, любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Технологию, позволяющую получить минимум отходов, называют малоотходной, и на современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т.е. рециркуляция.

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду входят:

1. Разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод

2. Разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы

3. Создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования

4. Создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

Оборотное водоснабжение – это техническая система, при которой предусмотрено многократное использование в производстве отработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном их сбросе в водоемы.

Замкнутый цикл водопользования – это система промышленного водоснабжения и водоотведения, в которой многократное использование воды в одном и том же производственном процессе, осуществляется без сброса сточных и других вод в природные водоемы.

Одним из важнейших направлений в области создания безотходных и малоотходных производств является переход на новую экологическую технологию с заменой водоемких процессов безводными или маловодными.

Безотходная технология - технология, подразумевающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды.

Безотходная технология - принцип организации производства вообще, подразумевающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочку первичное сырьё - производство - потребление - вторичное сырьё.

СССР явился инициатором идеи безотходного производства и термин "безотходная технология" впервые был предложен комиссией по охране природных вод СССР.

Малоотходная технология - промежуточная ступень перед созданием безотходной технологии, подразумевающая приближение технологического процесса к замкнутому циклу. При малоотходной технологии вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами. Часть сырья всё же превращается в отходы и подвергается длительному хранению или захоронению. Оценить степень приближения к безотходной технологии можно с помощью материального индекса производства.

Материальный индекс производства - коэффициент, позволяющий оценить степень близости технологии производства к безотходной. Вычисляется как отношение суммы масс исходного сырья и вспомогательных материалов к массе готовой продукции. Для безотходной технологии материальный индекс производства равен 1.

В соответствии с законодательством России предприятия, нарушающие санитарные и экологические нормы, должны быть реконструированы или закрыты, иными словами, все современные предприятия должны быть малоотходными и безотходными. Количественные показатели: в цветной металлургии коэффициент комплектности, в угольной промышленности – коэффициент безотходности. Если значение коэффициента больше 75%, то малоотходное, если больше 95%, то можно считать безотходным. Практические безотходные: Волховский, Пикалевский глиноземные заводы.

Главные направления создания мало- и безотходных производств:

1. Комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов, основанное на максимальном использовании сырьевых компонентов и энергетического потенциала.

2. Усовершенствование существующих и разработка принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования. Уменьшение энерго- и трудоемкости производства.

3. Внедрение водо- и газооборотных циклов на базе эффективных газо- и водоочистных методов.

4. Кооперация производств с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создание безотходных территориально-производственных комплексов

При совершенствовании существующих и разработке новых технологий необходимо соблюдение ряда общих требований:

1. Осуществление производственных процессов с использованием минимально возможного числа технологических стадий, так как на каждой из них образуются отходы и теряется сырье

2. Применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию

3. Увеличение единичной мощности агрегатов до оптимальных значений

4. Оптимизация и автоматизация производственных процессов

5. Создание энерготехнологических процессов, позволяющих полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы и сырье и увеличивать производстельность.

В энергетике для снижения отходов целесообразно внедрять современные технологии сжигания топлива, при котором снижается содержание загрязняющих веществ в отходящих газах. Необходимо применять пылеочистное оборудование с максимально возможным КПД. Полученную золу можно использовать в качестве сырья, например производство строительных материалов.

В черной и цветной металлургии необходимо внедрять технологии, обеспечивающие экономное и рациональное использование рудного сырья и снижение отходов.

1. Вовлечение в переработку отходов производства и снижение выбросов и сбросов вредных веществ

2. Широкое внедрение многотоннажных отвальных твердых отходов горного обогатительного производства в качестве строительных материалов и закладка выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков.

3. Увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков.

4. Сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения

5. Повышение эффективности процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод.

6. Разработка и внедрение высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля загрязненности окружающей среды.

7. Расширение применения микроэлектроники для экономии энергии и материалов.

В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах использовать:

1. Окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха.

2. Электрохимические методы

3. Мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей

4. Биотехнологию

5. Методы радиационной, ультрафиолетовой и плазменной интенсификации химических реакций

Нанотехнологии: наномедицина, энергия (сверхпроводимость), новые материалы, добавления в материалы, увеличение долговечности ну и всё такое. Журнал есть «Нанотехнологи. Экология. Производство».