Инженерная экологическая защита

Инженерная экологическая защита

Принципы безотходной технологии

· Системный подход

· Комплексное использование ресурсов

· Цикличность материальных потоков

· Ограничение воздействия на окружающую среду

· Рациональная организация

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.
В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология — это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), 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».

 

Оборотное водоснабжение и замкнутый цикл водопользования

Оборотное водоснабжение – техническая система при которой предусмотрено многократное использование в

производстве отработанных вод при очень ограниченном до 3% их сбросе в водоемы.

Оборотное водоснабжение - система повторной подачи отработанной воды на производственные нужды после очистки, охлаждения и обработки. Оборотное водоснабжение применяется в целях экономии воды в производстве.

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.

Преимущество системы оборотного водоснабжения состоит в том, что из источника водоснабжения подается значит, меньшее кол-во воды, чем при прямоточной системе; это кол-во воды должно лишь компенсировать ее потери от испарения и уноса капель ветром из охладителей и расход воды на продувку. Св., к-рый зависит от качества добавляемой воды и способа ее обработки. Как правило, кол-во добавляемой воды в не превышает 5% расхода оборотной воды. При оборотном водоснабжении диаметр водоводов, а следовательно и их стоимость, значит, уменьшаются, снижаются размеры и стоимость водозаборных сооружений и насосных станций I подъема, расход энергии, необходимой для подачи воды на территорию предприятия, появляется возможность использовать для производств, водоснабжения источники с небольшим дебитом воды, заметно уменьшается стоимость очистных сооружений для добавочной воды. При оборотной системе водоснабжения в водоем сбрасывается гораздо меньше отработавшей воды, чем при прямоточной. В связи с этим облегчается задача охраны водоемов от загрязнения сточными водами, уменьшаются размеры и стоимость очистных сооружений и трубопроводов, отводящих отработавшую и очищенную воду.

 

4. Прикладные вопросы в биотехнологии

 

Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следующих прикладных вопросов:

1) утилизации твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

2) биологической очистки природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;

3) микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

4) компостировании;

5) создании биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.

 

Химическое производство

Химическое производство. Выбросы этой отрасли хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности, представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

Выбросы автотранспорта

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Так, в г. Москве на долю автотранспорта приходится 80% от общего количества выбросов в атмосферу. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений — бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее количество вредных веществ в составе отработанных газов образуется при неотрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз.
Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработки минерального сырья, на нефте-и газоперерабатывающих заводах (рис. 13.2), при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.
«Каждый житель Земли — это и потенциальная жертва стратегических (трансграничных) загрязнений», — подчеркивает А. Гор в книге «Земля на чаше весов» (1993). Под трансграничными загрязнениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на территорию другой. Только в 1994 г. на европейскую часть России из-за невыгодного ее географического положения выпало 1204 тыс. т соединений серы от Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время в других странах от российских источников загрязнения выпало только 190 тыс. т серы, т. е. в 6,3 раза меньше.

 

Мокрые пылеуловители

Достаточно широкое применение для очистки газов и воздуха от мелкодисперсной пыли с диаметром частиц d более (0,3…1,0) мкм, а также для очистки от пыли взрывоопасных и имеющих высокую температуру газов нашли мокрые пылеуловители.

Принцип действия мокрых пылеуловителей заключается в осаждении частиц пыли на поверхность капель или пленки жидкости за счет сил инерции и броуновского движения. Силы инерции зависят от массы капель и частиц пыли, а также от скорости их движения. Частицы пыли малого размера (менее 1 мкм) не обладают достаточной кинетической энергией и при сближении с каплями обычно огибают их и не улавливаются жидкостью. Броуновское движение обычно характерно для частиц малого размера.

С учетом конструктивных особенностей мокрые пылеуловители разделяют на:

· скрубберы Вентури;

· форсуночные и центробежные скрубберы;

· аппараты ударно-инерционного типа;

· барботажно-пенные аппараты и др.

Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыли на поверхность капель наибольшее распространение получили скрубберы Вентури

Скрубберы Вентури обеспечивают высокую эффективность очистки аэрозолей со средним размером частиц 1…2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м³.

 

При анализе конструкции и принципов действия мокрых пылеуловителей можно выделить следующие их достоинства:

· простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость;

· более высокая эффективность по сравнению с сухими механическими пылеуловителями инерционного типа;

· меньшие габариты по сравнению с тканевыми фильтрами и электрофильтрами;

· возможность использования при высокой температуре и повышенной влажности газов;

· работы на взрывоопасных газах;

· улавливание вместе с взвешенными твердыми частицами паров и газообразных компонентов.

 

Однако мокрым пылеуловителям свойствен и ряд недостатков:

· значительные затраты энергии при высоких степенях очистки;

· получение уловленного продукта в виде шлама, что часто затрудняет и удорожает его последующее использование;

· необходимость организации оборотного цикла водоснабжения (отстойники, перекачивающие насосы и т. п.;

· образование отложений в оборудовании и газопроводах;

· коррозионный износ оборудования и газопроводов при очистке газов, содержащих агрессивные компоненты.

 

Инженерная экологическая защита