Введение
Безотходная технология - технология, подразумевающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды.
Отходы производства - остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующиеся при получении заданной продукции, которые частично или полностью утратили свои качества и не соответствуют стандартам (техническим условиям). Эти остатки после соответствующей обработки могут быть использованы в сфере производства или потребления.
Отходы потребления - это непригодные для дальнейшего использования (по прямому назначению) изделия производственно-технического и бытового назначения (например, изношенные изделия из пластмасс и резины, вышедший из строя шамотный кирпич теплоизоляции печей и др.).
Побочные продукты образуются при физико-химической переработке сырья наряду с основными продуктами производства, но не являются целью производственного процесса. Они в большинстве случаев бывают товарными, на них имеются ГОСТ, ТУ и утвержденные цены, их выпуск планируется. Чаще всего это содержащиеся в сырье компоненты, не используемые в данном производстве, или продукты, которые получаются при добыче или обогащении основного сырья; их принято называть попутными продуктами (например, попутный газ при добыче нефти).
Вторичные материальные ресурсы (BMP) - совокупность отходов производства и потребления, которые могут быть использованы в качестве основного или вспомогательного материала для выпуска целевой продукции.
Каждый раз производственная деятельность начинается с использования некоторых новых природных ресурсов, и каждый раз потребление заканчивается выбросами отходов в окружающую среду. Как было показано выше, весьма небольшая часть природных ресурсов превращается в целевые продукты, большая часть их попадает в отходы.
|
|
Эксплуатация природных ресурсов.
Биосфера функционирует по принципу встроенности систем: каждая форма конструируется за счет деструкции других форм, составляя звено всеобщего кругооборота вещества в природе. Производственная деятельность вплоть до самого последнего времени строилась по другому принципу - максимальной эксплуатации природных ресурсов и игнорирования проблемы деструкции отходов производства и потребления. Этот путь был возможен лишь до тех пор, пока масштабы отходов не превышали границ способности экологических систем к самовосстановлению. Таким образом, назрела необходимость перехода к принципиально новой форме связи - к замкнутым системам производства, предполагающим возможно большую встроенность производственных процессов во всеобщий круговорот вещества в природе.
Принципы безотходной технологии:
1. Системный подход
2. Комплексное использование ресурсов
3. Цикличность материальных потоков
4. Ограничение воздействия на окружающую среду
5. Рациональная организация
Безотходная технология в энергетике. Твёрдое и жидкое топливо при сжигании используются не полностью, а также образуют вредные продукты. В цветной металлургии перспективно применение метода плавки в жидкой ванне, требующее меньших затрат энергии и вызывающее меньший объём выбросов. Получаемые же в результате серосодержащие газы могут использоваться в производстве серной кислоты и элементарной серы.
|
|
Сырьевые ресурсы
Оптимальное использование сырьевых ресурсов достигается их комплексной переработкой. Примеры: хим. переработка твердых топлив, нефти, апатито-нефелиновых, фосфорито-апатитовых, полиметаллических руд и т.д. Например, при комплексной переработке апатито-нефелиновых руд помимо фосфатов получают также др. ценные продукты.
Прогрессивная форма организации безотходных производств - комбинирование разных технологических схем. Для химической промышленности особенно характерно применение отходов основного производства в качестве сырья вновь организуемых подчиненных производств. Важная роль в утилизации твердых вторичных сырьевых ресурсов принадлежит промышленности строительных материалов. Например, доменные шлаки (практически полностью) и фосфогипс применяют для производства цемента, шлакоситаллов, минеральной ваты, шлаковой пемзы, гипсовых вяжущих и т.д.
Создание безотходные производства особенно эффективно на основе принципиально новых технологических процессов. Пример - бескоксовый, бездоменный метод получения стали, при котором из технологической схемы исключены стадии, в максимальной степени влиявшие на загрязнение окружающей среды: доменный передел, производство кокса и агломерата. Такая технология обеспечивает значительное снижение выбросов в атмосферу SO2, пыли и других вредных веществ, позволяет втрое уменьшить потребление воды и практически полностью утилизировать все твердые отходы.
|
|
Важную роль в создании безотходных производств играет совершенствование аппаратурного оформления технологических процессов. Мембранная аппаратура позволяет осуществить водооборот (напр., в целлюлозно-бумажном производстве); почти полностью извлекать синтезированный микроорганизмами белок из культуральных жидкостей в микробиологической промышленности; очищать сточные воды от избыточных количеств щелочей и кислот, не применяя трудоемкие операции их нейтрализации (например, в химических и химико-металлургических производствах), от радиоактивных отходов (например, на атомных электростанциях), от вредных для окружающей среды ПАВ и т.д.
Работы по созданию безотходных производств интенсивно проводятся во всех промышленно развитых странах.
В качестве примера комплексной безотходной переработки минерального сырья можно привести технологическую схему переработки нефелинов. Из этого отхода добычи апатита извлекают чистый глинозем для производства металлического алюминия, великолепную так называемую тяжелую соду, поташ, двукальциевый силикат-белит для высококачественных быстротвердеющих цементов, концентраты редких элементов в виде минералов. Важнейшей задачей является создание и внедрение принципиально новых технологических схем и процессов, при которых резко сокращается или полностью исчезает образование каких-либо отходов. Утилизируя двуокись серы, содержащуюся в отходящих газах теплоэнергетики и металлургии, можно получить столько серной кислоты, сколько ее ежегодно производят все сернокислотные заводы нашей страны, т. е. но сути дела удвоить производство этого ценнейшего продукта большой химии.
Безотходное изготовление бумаги
Не секрет, что в производственном процессе экономия играет, далеко, не последнюю роль. От того, насколько эффективно используется сырье и оборудование, будет зависеть конечная прибыль. Ведь часто изготовление бумаги дает большое количество отходов, которые можно использовать более целесообразно. Освоивбезотходное производство можно существенно увеличить уровень прибыли.
Безотходное производство используется на станках для изготовления бумаги и салфеток. Переработка отходов, а именно макулатуры, позволяет более эффективно использовать сырье и оборудование.
По своей сути, безотходное производство представляет процесс, при котором полностью используется исходное сырье и материалы. Таким образом, можно сделать вывод, что производственный процесс, включает в себя операции по утилизации выбросов, полное использование сырья и организацию замкнутого цикла изготовления изделий.
В станках, которые служат для изготовления бумаги и салфеток широко применяются материалосберегающие технологии.
Безотходный цикл производства салфеток и туалетной бумаги заключается в повторном использовании отработанной воды и бумажной массы. Остатки бумажной массы, которая не была использована при первом цикле, перетекает снова в бак составления бумажной массы. Когда бумага поступает на сеточный стол, происходит её отжим в зоне гауч-вала, после чего остатки воды отправляются в регистровый сборник, где накапливается с последующим перекачиванием в бак подготовки бумажной массы. В процессе работы оборудования, макулатура загружается в специальный отсек, где проходит переработку в массу грубой фракции, после чего сбрасывается в бак подготовки бумажной массы, который частично наполняется водой поступившей после прошлого цикла.
Таким образом, благодаря использованию макулатуры достигается высокая рентабельность производства. Вода и бумажная масса повторных циклов также позитивно отражается на экономичности процесса.
В своё время, во многих странах столкнулись с проблемой большого количества отходов производства. Во-первых, это было экономически неэффективно, поскольку затраты на сырье и материалы были высоки, а отходы производства было необходимо вывозить и утилизировать. Во-вторых, негативное воздействие на окружающую среду приводило к необратимым последствиям и большим штрафам.
Благодаря развитию научно-технического прогресса стала возможна переработка отходов и организация непрерывного цикла. Всё это позволило использовать макулатуру, как вторичное сырье для бумажной промышленности, что, в свою очередь, стало существенно экономить средства.
Макулатуру всегда можно получить с пунктов приема вторсырья, а также с предприятий, где отсутствует или технологически невозможно безотходное производство. Экологически чистые процессы всегда позитивно влияют на финансовое состояние предприятий бумажной отрасли, поскольку в процессе изготовления туалетной бумаги и салфеток на современных станках используется технология многоразовой прогонки воды. Вопросы штрафов за загрязнение окружающей среды отпадают сами собой благодаря такому качественному и экономичному оборудованию. К тому же, безотходное производство подразумевает использование не только отходов собственного оборудования, но и отходов других предприятий. Таким образом, станки по изготовлению бумаги позволяют осуществлять переработку макулатуры других предприятий.
Заключение
Создание даже самых совершенных очистных сооружений не может решить проблему охраны среды. Истинная борьба за чистоту окружающей среды — это не борьба за очистные сооружения, это борьба против необходимости таких сооружений. Совершенно очевидно, что экстенсивными методами проблему не решить. Интенсивный же путь решения глобальной экологической проблемы — это снижение ресурсоемкого производства и переход к малоотходным технологиям. Возможность стабилизации и улучшения качества окружающей среды за счет более рационального использования всего комплекса природных ресурсов в условиях ускорения социально-экономического развития связана с созданием и развитием безотходного производства.