Безотходное производство

Содержание

1. Введение………....……………………………………………………………….2-3
2. Малоотходные и безотходные технологии и их роль в защите среды обитания……………………………………………………….4-6
3. Концепция безотходного производства

1.      Основные принципы безотходных производств……………………………………….7-8

2.      Критерии безотходности…………………………………………………………………………….8-9
3.      Требования к безотходному производству…………………………………………………..9

IV.    Основные направления безотходной и малоотходной технологии…………………………………………………………………………………10

V.     Недостижимость безотходной технологии………………….11-12

VI.    Основные направления безотходной и малоотходной технологии

1.        Энергетика…………………………………………………………………………………………………...13

2.        Горная промышленность…………………………………………………………………………….14

3.        Металлургия…………………………………………………………………………………………...14-15

4.        Химическая  и нефтеперерабатывающая промышленность……………………..15

5.        Машиностроение  ………………………………………………………………………………………..15

6.        Бумажная  промышленность…………………………………………………………………….…16

VII.   Переработка и использование отходов………………………17-18

VIII.  Заключение……………………………………………………………………….19

Список литературы……………………………………………………………………20

 

 

 

 

  

    I.   ВВЕДЕНИЕ

   Отходы являются следствием процесса  природопользования, создающего материальную  базу для нормального воспроизводства  и интеллектуально-духовного развития  человечества в течение неопределенно  долгого времени на базе ограниченных  природных ресурсов при сохранении  качества окружающей среды. Для  удовлетворения потребностей людей  ежегодно извлекается до 30 млрд т полезных ископаемых. При последующей переработке значительная часть ископаемых не входит в конечные товарные продукты, образуя отходы. Это создает проблемы их складирования, захоронения, защиты окружающей среды и т.п. Так, например, товарная медь, полученная из руд с обычным содержанием 1,0-1,5%, составляет порядка 0,1% от перемещенной для ее производства горной массы. В 1000 раз большее количество материалов переходит в отвалы горнообогатительных и металлургических предприятий, выбрасывается в атмосферу в виде оксидов серы и других газов. При переработке золотосодержащих руд с концентрацией золота 5 г/т отходы производства превышают массу товарного продукта в несколько сотен тысяч и даже в миллионы раз. Таким образом, можно констатировать, что в своей материальной деятельности человечество не производит практически ничего, кроме текущих и будущих отходов, ими неизбежно заканчивается жизненный цикл любых материальных объектов, включая живое вещество.

   В последние годы увеличился выход опасных отходов. В настоящее время на предприятия химической, дереобрабатывающей, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности Российской Федерации ежегодно  около 7 млрд. т. отходов, поэтому создание безотходных технологических процессов является одной из актуальных проблем современного мира. К сожалению, формулировка этого понятия, содержащаяся в Федеральном законе РФ, неприемлема. Закон гласит, что «опасные отходы» - отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичность, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами». Очевидно, что из всех возможных направлений обращения с отходами наиболее предпочтительна их переработка (утилизация), особенно в рамках создания малоотходных технологий.    

   К опасным относятся прежде  всего неиспользованные ядохимикаты  и лекарственные вещества с просроченным сроком годности, отходы, содержащие канцерогенные, мутагенные, тератогенные вещества и др.       

   Однако в ряде ученых и научно-технических изданий утвердилось также понятие о «безотходных технологиях» (Б.Н.Ласкорин, А.П.Цыганков, П.П. Пальгунов, В.А.Вронский, С.В.Белов и др.) Ввиду особой гносеологической важности вопроса о реализуемости безотходных технологий остановимся на нем подробнее.

   Термин «безотходная технология»  впервые предложен единственным  советским и российским лауреатом  Нобелевской премии по химии  академиком Н.Н.Семеновым и академиком  И.В.Петряновым-Соколовым. Выдающиеся  ученые использовали образное  выражение, чтобы придать эмоциональную  окраску одному из основных  направлений природопользования, обеспечить  ему внимание и поддержку. Постепенно  первоначальный смысл «безотходных  технологий» отошел на задний  план.

   «Безотходная технология» представляет  собой такой метод производства  продукции, при котором все  сырье и энергия используются  наиболее рационально и комплексно  в цикле: сырьевые ресурсы –  производство – потребление –  вторичные ресурсы, и любые  воздействия на окружающую среду  не нарушают ее нормального  функционирования. Эта формулировка  не означает, что производство возможно без отходов (совсем безотходного производства нет). Создание безотходных производств относится к сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство.

   Малоотходное производство –  это такое производство, результаты  которого при воздействии их  на окружающую среду не превышают  уровня, допустимого санитарно-гигиеническими  нормами, т.е. ПДК. При этом  по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  II. МАЛООТХОДНЫЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РОЛЬ В ЗАЩИТЕ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

   Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства – создание малоотходной и безотходной технологии.

   Природные круговороты веществ являются практически замкнутыми. В естественных экосистемах вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других. Антропогенный круговорот веществ значительно разомкнут, сопровождается большим расходом природных ресурсов и большим количеством отходов, вызывающих загрязнение окружений, не решает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причиной. Поэтому основной задачей является разработка технологий, позволяющих сделать антропогенный круговорот как можно более замкнутым, так называемых малоотходных и безотходных технологий.

   Достижение полной безотходности нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики. Создать абсолютно замкнутый круговорот веществ теоретически возможно, но всё равно будут потери энергии в виде тепла. Поэтому термин «безотходная технология» условен, и правильнее использовать термин «малоотходная технология». Малоотходная технология - такой способ производства, который обеспечивает максимально эффективное использование сырья и энергии, с минимумом отходов и потерь энергии.

   Важным условием малоотходной  технологии является рециркуляция – повторное использование материальных ресурсов, позволяющее экономить сырье и энергию, и уменьшить образование отходов.

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

• Разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
• Разработка бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;
• Создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного её использования;
• Создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

   Начальным этапом этих  комплексных мероприятий, нацеленных  на создание в перспективе  безотходных технологий, является  внедрение оборотных, вплоть до  полностью замкнутых, систем водопользования.

   Оборотное водоснабжение – это техническая система, при которой предусмотрено многократное использование в производстве обработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном их сбросе (до 3%) 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.

   Большие перспективы в области охраны окружающей среды и рационального природопользования имеют достижения биотехнологий. Биотехнология – методы и приемы получения полезных для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью живых организмов (в первую очередь микроорганизмов). Например, достижения биотехнологии позволяют разрабатывать и создавать микробные препараты для регуляции круговорота веществ в экосистемах что позволяет решать ряд прикладных задач:

• Биологическая очистка природных и сточных вод от органических и неорганических загрязняющих веществ;
• Утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов путем их сбраживания;
• Микробное восстановление почв, загрязненных, в первую очередь, органическими веществами;
• Использование микроорганизмов для нейтрализации тяжелых металлов в осадках сточных вод и загрязненных почвах;
• Компостирование (биологическое окисление) отходов растительности  (опад листьев, соломы др.);
• Создание биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.

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

   Прогрессивность новых технологических  схем водоснабжения определяется  тем, насколько в них уменьшилось,  по сравнению с ранее действующими, водопотребление и количество сточных вод и их загрязненность. Наличие большого количества сточных вод на промышленном объекте считается объективным показателем несовершенства используемых технологических схем.

   Разработка безотходных и безотходных  технологических процессов –  наиболее рациональный способ  защиты окружающей природной  среды от загрязнения, позволяющий  значительно уменьшить антропогенную  нагрузку. Однако исследования в этом направлении еще только начинаются, поэтому в различных областях промышленности и сельского хозяйства уровень экологизации производства далеко не одинаков.

   В настоящее время в нашей  стране достигнуты определенные  успехи в разработке и внедрении элементов экологически безопасной технологии в ряде отраслей черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, машиностроения,  химической промышленности. Однако полный перевод промышленного и сельскохозяйственного производства на безотходную и безводную технологии и создание полностью экологизированных производств сопряжены с весьма сложными проблемами различного характера – организационными, научно-техническими, финансовыми и другими, и поэтому современное производство еще долгое время будет потреблять для своих нужд огромное количество воды, иметь отходы и вредные выбросы.

 

 

   III. КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОТХОДНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ БЕЗОТХОДНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

   Основные принципы создания безотходных  производств заключаются в комплексном использовании сырья, создании принципиально новых и совершенно новых и совершенно действующих технологий, создании замкнутых водо- и газооборотных циклов, кооперировании предприятий и создании территориально-производственных комплексов.

   1. Комплексное использование сырья. Отходы производства – это неиспользованная или недоиспользованная по тем или иным причинам часть сырья. Поэтому проблема комплексного использования сырья имеет большое значение как с точки зрения экологии, так и с точки зрения экономики.

   Необходимость комплексного использования природных ресурсов диктуется, с одной стороны, все увеличивающимися темпами роста объемов промышленных производств, загрязняющих окружающую среду, а с другой – необходимостью экономного их расходования, поскольку запасы основного минерального сырья ограничены, а цены на него непрерывно возрастают. С 1992 по 1996гг. цены почти на все сырьевые материалы выросли более чем в 2 раза. В свою очередь рост цен ускоряет внедрение и разработку малоотходных и безотходных производств, поскольку расширяются пределы их экономической рентабельности.

   Источниками отходов являются:

• Примеси в сырьё, т.е. компоненты, которые не используются в данном процессе для получения готового продукта;
• Неполнота протекания процесса, остаток полезного продукта в сырье;
• Побочные химические реакции, приводящие к образованию неиспользуемых веществ.

   Рациональное комплексное использование  сырья позволяет уменьшить количество недоиспользованных веществ, увеличить ассортимент готовых продуктов, выпускать новые продукты из той части сырья, которая раньше уходила в отходы.