Оценка степени малоотходности технологических процессов и технологий

 

По определению, принятому Европейской экономической комиссией по малоотходной технологии, «безотходная технология — это такой способ осуществления производства продукции, при котором сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производственное потребление — вторичные ресурсы используются наиболее рационально и комплексно таким образом, что любые воздей­ствия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Малоотходным является такое производство, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, при этом часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляются на переработку или захоронение.

«Чистое» производство характеризуется процессами, предот­вращающими загрязнение окружающей среды: рациональным использованием сырья и энергии, исключением применения токсичных сырьевых материалов, уменьшением количества всех выбросов и отходов, образующихся в процессе производства, а также степени их токсичности.

С точки зрения продукции «чистое» производство означает уменьшение его воздействия на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта (от добычи сырья до утилизации (или обезвреживания) отходов после использования).

«Чистое» производство обеспечивается путем улучшения технологии, применения новых эффективных процессов, а также путем изменения управления производством и утилизации побочных продуктов.

Решению проблемы создания малоотходных производств способствует природоохранное законодательство Российской Федерации, а также применение экономических рычагов (стимулирование экологических мероприятий, налоговые льготы, льготное кредитование экологически чистого производства, специальное налогообложение экологически вредной продукции).

Для оценки безотходности производства принято использовать коэффициент безотходности К:

                                                                                                     (1)

где К_М - коэффициент полноты использования материальных ресурсов; К_А - коэффициент соответствия природоохранным требованиям; К_Э - коэффициент полноты использования энергетических ресурсов.

Без учета энергетической составляющей формула для расчета коэффициента безотходности примет вид

                                                                                                 (2)

Коэффициент полноты использования материальных ресурсов можно оценить по формуле:

                                                                                                (3)

где М₃ - масса готовой продукции; М₁ – масса основного сырья и материалов, М₂ – масса вспомогательного сырья и материалов.

Расчет коэффициента соответствия природоохранным требованиям К_А выполняется по формуле:

                                                                                                   (4)

где η_в - коэффициент соответствия водоохранным требованиям; η_а - коэффициент соответствия воздухоохранным требованиям.

Для расчета коэффициентов соответствия водоохранным и воздухоохранным требованиям воспользуемся формулами 5 и 6 соответственно

                                                                                                 (5)

                                                                                                 (6)

где ПДС_i – предельно допустимый сброс i-го компонента, ПДВ_i – предельно допустимый выброс i-го компонента, В_i  – фактическая величина сбросов и выбросов загрязняющих веществ.

Для всех загрязняющих веществ необходимо, чтобы В_i ≥ ПДВ_i, В_i ≥ ПДC_i.

 

Практическая часть

Задание 1.

Подготовить небольшие сообщения на темы, приведенные ниже. При подготовке сообщений необходимо обратить внимание на современные книги и Интернет-ресурсы. Время, отведенное на выступление, не должно превышать 10 минут. Для улучшения восприятия информации можно сделать презентацию, где будут вынесены основные положения сообщения. Объем презентации неограничен.

Темы сообщений:

1.      Новейшие разработки в области солнечной энергетики. Принцип работы и виды установок для преобразования солнечной энергии.

2.      Новейшие разработки в области ветровой энергетики. Принцип работы и виды установок для преобразования ветровой энергии.

3.      Использование энергии движущейся воды в качестве альтернативы традиционным энергоресурсам.

4.      Биотопливо: виды, перспективы применения.

 

Задание 2

Используя формулы 2-6 выполните расчет коэффициента безотходности по базовому и всем рассматриваемым вариантам. Расчеты сведите в таблицу 2. Сделайте вывод о безотходности рассматриваемых вариантов. Выделите наиболее предпочтительный вариант.

Данные по базовому варианту приведены ниже. Альтернативными вариантами являются

A) доведение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу до ПДВ (B_i = ПДВ_i);

B) доведение сбросов загрязняющих веществ в водоемы до ПДС (B_i = ПДС);

С-1) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с оборотным использованием воды (B_i = ПДС_i);

С-2) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды (B_i = ПДС_i);

D) доведение выбросов и сбросов до нормативных требований (B_i = ПДС_i; B_i = ПДВ_i)

Данные для расчета приведены в табл. 1

 

Таблица 1 Данные для расчета

 

Вариант	М1	М2	Мз	B1выброс	B2выброс	B3выброс	ПДВ1	ПДВ2	ПДВ3	B1сброс	B2сброс	B3сброс	ПДС1	ПДС2	ПДС3
1	70,5	2,2	44,0	0,02	0,01	0,15	0,015	0,005	0,1	0,01	0,02	0,05	0,0075	0,015	0,045
2	18,6	3,8	9,2	0,2	0,1	1,5	0,15	0,05	0,9	0,15	0,25	0,4	0,08	0,15	0,3
3	43,9	1,8	25,4	0,1	0,9	2,3	0,08	0,72	2,0	3,5	0,09	6,1	3,2	0,015	5,84
4	56,1	5,9	32,7	0,3	0,82	1,2	0,25	0,3	1,05	2,1	0,12	0,045	1,9	0,07	0,03
5	62,3	3,7	41,5	0,45	0,76	0,6	0,36	0,6	0,51	0,05	0,08	0,09	0,02	0,052	0,072
6	87,9	6,2	66,0	0,15	0,6	3,1	0,08	0,54	2,9	0,52	0,06	5,2	0,04	0,045	5,05
7	90,8	12,3	65,2	0,06	0,52	5,2	0,045	0,04	5,05	0,6	0,15	3,1	0,54	0,08	2,9
8	26,3	1,2	18,1	0,08	0,05	0,09	0,052	0,02	0,072	0,76	0,45	0,6	0,6	0,36	0,51
9	37,4	3,4	21,9	0,12	2,1	0,045	0,07	1,9	0,03	0,82	0,3	1,2	0,3	0,25	1,05
10	100,9	15,7	74,3	0,09	3,5	6,1	0,015	3,2	5,84	0,9	0,1	2,3	0,72	0,08	2,0

 

Таблица 2. Сводная таблица результатов

Вариант	ηв	ηа	КА	КМ	К
Базовый (О)
доведение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу до ПДВ (А)
доведение сбросов загрязняющих веществ в водоемы до ПДС (В)
внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с оборотным использованием воды (С-1)
внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды (С-2)
доведение выбросов и сбросов до нормативных требований (D)

 

 

 

Лабораторная работа № 9