Современные безотходные и малоотходные технологии

 

Безотходная технология обеспечивает технически достижимый минимум твердых, жидких, газообразных отходов (выбросов, стоков). Безотходность использовании сырья можно достигнуть в том случае, когда отходы одного производства являются сырьем для другого. Безотходная технология предусматривает улавливание полезных веществ в стоках и выбросах с последующим их использованием для нужд предприятия или реализации.

Кроме основного сырья в производстве используются вспомогательные природные ресурсы (вода, воздух, топливо..).

В безотходных технологиях массобмен основных видов сырья и готовой продукции характеризуется уравнением:

_п

М_с = ∑ Мrni,

 

М_с – масса основного сырья;

Мrni – масса i-й готовой продукции;

N – число видов продукции, изготавливаемой из сырья i-го вида

В современных технологиях полное использование сырья практически невозможно кроме того это противоречит II закону термодинамики. Малоотходная технология характеризуется получением готовой продукции при техническом минимуме твердых, жидких, газообразных отходов (стоков, выбросов). Малоотходные технологии предусматривают работы по переработке отходов, их использование для изготовления новых видов продукции и товаров необходимых для населения. Малоотходная технология позволяет увеличить объем выпускаемой продукции, сократить расход природных ресурсов, уменьшить загрязнения окружающей среды.

Массобмен основных видов сырья в малоотходных процессах:

 

_п

М_с = ∑ Мrni + М_отх

 

Где М_отх – масса вещества в отходах, выбросах, стоках (М_отх → min)

 

Открытый процесс характеризуется использованием сырья только для основной продукции. Полезные вещества в отходах (выбросах, стоках) в открытом процессе не улавливаются, а только загрязняют окружающую среду.

Массобмен в открытом процессе:

 

М_с = Мrn + М_отх + М_выбр + М_ст

 

Где М_выбр и М_ст – масса вещества от используемого сырья соответственно в выбросах и стоках.

 

Для количественной оценки используемого сырья в технологических процессах используют безразмерный коэффициент К_с, характеризующий безотходность или малоотходность процесса:

_п

К_с = ∑ Мrni / М_с

Если к = 1, то технологический процесс считается безотходным; к = 0,9-1 процесс почти безотходный; к = 0,5-0,9 процесс малоотходный; к < 0,5 процесс отходный.

Создание малоотходных производств предусматривает следующее:

Ø Основание и выбор сырья, которое обеспечивает надежность и качество продукции и в то же время оказывает минимальное влияние на природную среду;

Ø Обоснование и выбор способа получения продукции, который связан с наименьшим расходом сырья;

Ø Обоснование и выбор способа получения продукции, который обеспечивает наименьшее загрязнение природной среды выбросами, стоками, отходами;

Ø Создание эффективных процессов и устройств очистки отходов, выбросов и стоков с увеличением ценных веществ;

Ø Создание эффективных процессов использование отходов и изготовление из них сопутствующей продукции, т.е. создание многостадийного использования сырья и отходов;

Ø Сокращение потерь эксплуатационных материалов за счет оптимизации технологических процессов и совершенствования системы технического обслуживания.

 

Малоотходные производства могут быть реализованы в машиностроительной, деревообрабатывающей, мясной, молочной и других отраслях промышленности. К ним относятся: использование металлолома после обработки на специальных обогатительных предприятиях; употребление доменных шлаков в процессе строительных материалов; применение отходов стекла; синтез аммиака по замкнутому циклу, получение серной кислоты из отходов предприятий цветной металлургии. Одно из эффективных направлений безотходного производства вторичного использования энергетических ресурсов в системах теплоснабжения, например для обогрева теплиц. Важное направление – снижение материалоемкости выпускаемой продукции, уменьшение отходов производства, предусматриваемые на стадии проектирования промышленных изделий.

 

6.16 Экологические требования к размещению и строительству промышленных объектов и их эксплуатации

При строительстве промышленного предприятия должно быть обеспечено выполнение требований по рациональному природопользованию и охране окружающей среды, изложенных в природоохранных законах, санитарных и строительных правилах и нормах, стандартах в области охраны природы.

Предпроектный экологический анализ предприятия заключается в составлении материального баланса производственного – хозяйственной деятельности его, в сравнении с самоочищающими возможностями природы.

На стадии проектирования необходимо решать вопросы поддержания равности в природе и исключения вредных воздействий проектируемого объекта на природу за счет комплекса природоохранных мероприятий.

Регион и место размещения нового объекта выбирают по результатам технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта при наличии в предполагаемом районе трудовых, материальных, энергетических и продовольственных ресурсов.

Предприятия и объекты с источниками загрязнения атмосферного воздуха размещают по отношению к жилым застройкам с учетом розы ветров. Между промышленными и жилыми зонами следует предусматривать санитарно – защитные зоны. Не рекомендуется размещать предприятия с источниками загрязнения 1 и 2 классов опасности в районах с преобладающими ветрами, скорость которых ниже 1 м/с.

Площадку для застройки выбирают с учетом генерального плана развития города или населенного пункта, федеральных и региональных схем развития коммуникаций и сетей железных и автомобильных дорог, энергетических систем, сетей связи. Выбор строительной площадки проводится на основе комплексных инженерных и экологических изысканий. Строительную площадку для размещения предприятия выбирают с учетом разработки и осуществления мероприятий по обеспечению охраны и воспроизводству окружающей природной среды. При выборе площадки следует руководствоваться требованиями природоохранного законодательства, строительными и санитарными нормами и правилами, стандартами по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов.

 

Ответственность за выбор места площадки и подготовку необходимых решений и согласований несет заказчик проекта. При участии проектной организации заказчик проекта согласовывает с заинтересованными организациями предварительные условия подключения проектируемого объекта к источникам водо-тепло-энергоснабжения. Территорию, отводимую под строительство, планируют в соответствии с требованиями СНиП 11-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий». Расположение зданий, сооружений, транспортных и инженерных коммуникаций должно обеспечивать наиболее благоприятные условия для производственного процесса, безопасность труда, рациональное и экономное расходование земли и наибольшую эффективность капитальных вложений.

В генеральном плане промышленного объекта предусматриваются:

Ø функциональное зонирование территории с учетом технологических связей, санитарно-гигиенических, противопожарных, природоохранных требований;

Ø рациональные связи по обеспечению благоприятных условий проживания жителей;

Ø кооперирование производственной деятельности с социально-бытовым обустройством работающих и их семей, созданием необходимой инфраструктуры для проживания;

Ø создание единого архитектурного ансамбля с прилегающими жилыми застройками;

Ø защита жилой застройки от экологически неблагоприятных воздействий производственных, вспомогательных и обслуживающих производств;

Ø защита земель и почв от засорения, эрозии, засоления;

Ø недопущение загрязнения поверхностных и подземных вод стоками и вредными отходами;

Ø предупреждение загрязнения атмосферного воздуха;

Ø благоустройство территории.

Строительство, реконструкция предприятий и иных объектов могут осуществляться только по утвержденным проектам, имеющим положительное заключение государственной экспертизы, в строгом соответствии с действующими природоохранными, санитарными и строительными нормами и правилами.

Объекты вводят в эксплуатацию при условии выполнения в полном объеме экологических требований, предусмотренных проектом. Запрещается вводить в эксплуатацию объекты, не обеспеченные технологиями, сооружениями и установками по очистке, обезвреживанию и утилизации вредных отходов, выбросов и стоков до уровня предельно допустимых нормативов, средствами контроля за загрязнением окружающей среды; без завершения запроектированных работ по охране природы, рекультивации земель, благоустройству территории, оздоровлению природных комплексов.

Председатель и члены приемной комиссии несут персональную ответственность за нарушение порядка приема объекта и невыполнение требований природоохранных законодательных актов, санитарных правил и норм.

При всем разнообразии предприятий природопользования можно сформулировать общие экологические требования к их функционированию.

Загрязнение окружающей среды в районе расположения предприятия природопользования регламентируется установленными для него органами охраны окружающей среды нормами предельно допустимых выбросов, предельно допустимых стоков, предельно допустимых нагрузок на почву отходов. Возможно, использование временно согласованных норм выбросов, стоков и отходов от объектов при условии компенсации вреда дополнительными платежами в фонд охраны природы и доведении этих норм до предельно допустимых за срок не более чем 5 лет.

Нарушение установленных нормативов выбросов, сбросов, захоронение вредных веществ и других условий охраны окружающей среды, а также возникновение угрозы населения влечет за собой ограничения, приостановления или прекращения деятельности предприятия природопользования на срок, необходимый для проведения технических, технологических и организационных мероприятий по восстановлению окружающей среды.

К основным направлениям экологической деятельности предприятий природопользования можно отнести:

Ø разработку и применение технологических процессов и производственного оборудования, оказывающих минимально вредное влияние на природу, оберегающих природные ресурсы;

Ø создание замкнутых систем водопользования, систем очистки воздуха, рациональных форм сбора, хранения и обезвреживания токсичных отходов;

Ø оптимизация потребления ресурсов путем создания безотходных и малоотходных технологий и комплексного использования материальных ресурсов и энергии;

Ø рациональное использование земли, водных бассейнов, ландшафтов, сбережения растительного и животного мира;

Ø рациональное использование природных топливных ресурсов: энергии солнца, ветра, термальных подземных вод;

Ø создание на предприятии природопользования средств защиты окружающей среды (воды, почвы, воздуха) от различных загрязнений;

Ø вторичное использование отходов для нужд производства, а также их переработка для использования населения в хозяйственно бытовой деятельности;

Ø создание зон озеленения для нормализации состояния атмосферного воздуха.

Производственные процессы делят на экологически опасные, частично опасные и безопасные. К экологически безопасным относятся такие процессы которые не вызывают в окружающей среде ни каких изменений, влияющих на людей, растительный и животный мир, почвы и земли, водные бассейны и атмосферный воздух.

Относительно экологическим безопасным является производственный процесс вызывающий в окружающей среде изменения которые через определенное время могут быть преодолены. Экологически опасным является производственный процесс, который приводит к биологическим и физико-химическим изменениям в окружающей среде с ущербом для ее экосистем.

Основными направлениями снижения экологической опасности производственных процессов следует считать применение Рациональных видов сырья и материалов, внедрение замкнутых, безотходных и малоотходных технологий, снижение расхода материалов, воды, энергии, топлива на единицу готовой продукции. В объемы водопотребления не должны нарушать естественных процессов водоемов. Сброс сточных вод в водоемы допускается только после их очистки до уровня, не оказывающего влияния на состояние живых организмов в воде.

Технологические процессы по возможности должны обеспечивать высокий коэффициент использования сырья, минимальный безвозвратный расход воды и воздуха потреблять рациональное количество энергии, при проектировании технологических процессов необходимо добиваться сокращения количества выбросов, стоков, излучений, которые могут оказывать вредное влияние на окружающую среду.