Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого
Факультет естественных наук и природных ресурсов
Кафедра химии и экологии
ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И
БЕЗОТХОДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
Дисциплина для специальности 013100 (020801.65) – Экология
Конспект лекций
|
|
|
Разработала: Доцент кафедры ХиЭ И.В. Летенкова
|
|
|
Великий Новгород
2005
Лекция № 1
План
Введение
Экологизация производства. Варианты экологизации производства.
Концепция безотходного производства (БОП). Принципы создания безотходного производства. Главные направления создания БОП.
Критерии экологичности технологических процессов.
1. Любая производственная деятельность обязательно связана с воздействием на окружающую среду. Вопрос лишь в том, что такое воздействие может быть большим или меньшим. Господствующая много лет вера в неисчерпаемость природных ресурсов страны, ошибки в планировании, безответственность и бесконтрольность нанесли и продолжают наносить невосполнимый ущерб окружающей среде.
Задача производителя – совершенствование производственных (ресурсных) циклов с целью уменьшения воздействия на окружающую среду, исключения угрозы экологической опасности.
2. Экологизация технологий (производства) – максимально возможное уподобление производственных процессов, в целом, и ресурсных циклов, в частности, природным круговоротам веществ в биосфере.
Разумеется, и в биологических циклах часть вещества постоянно исключается из круговорота вещества в биосфере, но, в отличие от производства, побочные продукты при этом не являются ксенобиотиками и образуют не «отход», а депонируемый на определенное время запас.
Иногда под экологизацией понимают любые мероприятия, которые снижают опасность производства для природы и человека.
В основе экологизации производственных циклов лежит ресурсосбережение, основанное на:
передовых технологиях;
применении оборудования для очистки промышленных стоков и пылегазовых выбросов с последующей утилизацией извлеченных веществ;
обезвреживании и обеззараживании вредных компонентов;
использовании отходов в качестве вторичных материальных ресурсов.
Варианты экологизации производства
а) Технологии «конца трубы» соответствуют следующей схеме очистного процесса:
Процесс очистки вредных выбросов как бы вынесен за пределы основного производства, и сама природоохранная технология является как бы довеском к основному производству, например, если речь идет об электростанции, где сжигается уголь, содержащий серу. Типичный пример технологии «конца трубы» – установка абсорбера. В образующихся примесях в процессе сжигания угля наряду с другими содержится SO2. Его присутствие в атмосфере приводит к кислотным осадкам, которые, в свою очередь, оказывают вредное воздействие на растения, животных, сооружения и т. п. Наиболее простой путь – установить аппарат для очистки отходящих газов от SO2. С увеличением процента очистки (степени очистки) затраты возрастают. При приближении к 100%-ной отметке они, можно сказать, уходят в бесконечность. Полная очистка отходящих газов по такой технологии невозможна.
Какие имеются альтернативы?
Одна из них – попытаться очистить уголь еще до того, как он попадет в топку. Понижение зольности углей и сокращение процента содержания в них серы способствует в конечном итоге снижению вредных примесей в выбросах. Подобный подход принципиально отличается от предыдущего, но страдает теми же недостатками. Невозможно осуществить полную очистку таким образом. Данная альтернатива – не выход из положения.
Как же все-таки избавиться от выбросов оксида серы совсем, при этом воспользовавшись технологией экологически приемлемой? Для этого от технологии «конца трубы» надо перейти к малоотходным технологиям, т.е. перейти к преобразованию самого процесса выработки энергии. Переход с угля на газ во многом решит эту проблему. Еще более кардинальный способ – использование энергии ветра.
Другой пример: добыча комплексных руд. Допустим, в руде содержатся компоненты А и В, а добывающее и перерабатывающее предприятия нацелены на извлечение компонента А. В таком случае компонент В попадет в отвалы и явится загрязнителем окружающей среды. Использование технологии «конца трубы» означает, что мы будем пытаться каким-то образом «бороться» с компонентом В – либо займемся его захоронением, либо организуем его утилизацию.
После извлечения компонента А мы имеем две возможности: захоронить отвалы или их переработать. После извлечения компонента В пустая порода подлежит захоронению или использованию, например, в строительстве.
б) Малоотходные технологии (безотходные технологии) изменяют технологический процесс в корне. Альтернативой предыдущего варианта является комплексная переработка природного сырья.
Вывод: существует 2 варианта экологизации производства: технологии «конца трубы» и малоотходные.
Первые являются как бы «довеском» к основному производству. Использование вторых подразумевает коренное изменение технологии, применяемой в основном производстве.