Розробка нових технологічних процесів Науково-технічний прогрес та природокористування
План
1. Маловідходні технології
2. Проблеми, пов’язані з використанням вторинних ресурсів
3. Альтернативні джерела енергії
4. Види очисного обладнання та споруд
Сильним рукам потрібна тямуща й обережна голова.
Б. Раушенбах
Маловідходні технології
Науково-технічний прогресздійснюється у двох взаємообумовлених формах:
1) еволюційна, яка означає порівняно повільне і часткове вдосконалення традиційних основ науки і техніки;
2) революційна, яка має вигляд науково-технічної революції та веде до докорінного перетворення продуктивних сил суспільства.
Технічний прогрес сприяє зниженню потреб у паливі та матеріалах, зменшує залежність розміщення обробної промисловості від природних умов і ресурсів. Відбуваються деякі зрушення в розміщенні індустрії, пов’язані з подорожчанням сировини, робочої сили, земельних площ, необхідністю дорогої оборони навколишнього середовища.
Відмінною рисою сучасного стану науково-технічного прогресу стало загострення проблем природокористування і навколишнього середовища. Під природокористуванням розуміють процес експлуатації природних ресурсів з метою задоволення потреб суспільства. Розрізняють види природокористування:
· раціональне, під яким розуміють мінімальні витрати відновних та невідновних природних ресурсів для задоволення життєвих потреб суспільства при мінімальній шкоді природному середовищу;
· нераціональне, яке призводить до вичерпання природних ресурсів та супроводжується забрудненням оточуючого середовища.
Вплив науково-технічного прогресу може мати двоїстий характер: з одного боку позитивно впливати на екологічний стан території, а, з іншого – вести до погіршення, деградації, руйнування.
Нині у всіх країнах різко зріс обсяг капіталовкладень на природоохоронні заходи. Так, у валовому внутрішньому продукті США та Японії вони перевищують 2%, а в країнах Західної Європи становлять 1,2 –1,8%. Кошти, що виділяються на природоохоронні заходи, частково витрачаються на будівництво очисних споруд. Проте останні не можуть бути основними засобами для вирішення екологічних проблем у регіонах, оскільки вони:
· надзвичайно дорогі – в середньому вартість їх спорудження та експлуатації сягає 30% та більше від вартості основних промислово-виробничих фондів;
· 100% відсоткового очищення досягають рідко і не в усіх галузях промисловості воно є технічно можливим;
· уловлювання викидів не вирішує проблем відходів, а лише переводить їх у безпечнішу для навколишнього середовища форму. Тому хоча можливості очисних споруд не вичерпано, вони не можуть відігравати головної ролі.
З огляду на це на початку 70-х років у всьому світі переважного розвитку набула стратегія споживання відходів виробництва, ресурсо- та енергозбереження.
За визначенням європейської економічної комісії ООН, “безвідходна технологія – це такий спосіб виробництва продукції (процес, підприємство, територіально-виробничий комплекс), за якого найраціональніше і комплексно використовуються сировина та енергія в циклі “сировинні ресурси – виробництво – споживання – вторинні ресурси” в такий спосіб, що будь-який вплив на навколишнє середовище не порушує його нормального функціонування”.
В основу концепції безвідходних технологій лягли три основні положення. Перше – безвідходне виробництво є практично замкненою системою, організованою за аналогією з природними екосистемами. Друге – обов’язкове раціональне використання всіх компонентів сировини. Третє – безвідходне виробництво, неминуче, впливаючи на навколишнє середовище, не порушує його функціонування, не завдає йому збитків.
Безвідходне виробництво передбачає встановлення повного контролю над рухом матеріальних ресурсів на всіх його стадіях: видобутку сировини, виробничої переробки її, споживання, утилізації відходів виробництва і споживання. Безвідходні технології стають ефективними навіть у тих випадках, коли собівартість одержаної продукції вища, ніж її застосування. Проте необхідно, щоб перевитрати на затрати виробництва продукції в капіталовкладеннях були меншими, ніж економія на зменшенні збитків від забруднення навколишнього середовища.
До основних напрямків впровадження безвідходних технологій відносять:
· створення територіально-виробничих комплексів (ТВК) із замкненою структурою потоків сировини та відходів у середині комплексу, включаючи комплексну переробку сировини; створення замкнених газо- і водооборотних систем;
· розроблення принципово нових і вдосконалення діючих процесів і виробництв;
· переробку та використання відходів виробництва та споживання.
Територіально-виробничі комплекси
Одним з істотних напрямів зменшення витрат сировини і енергії, а також розсіювання відходів виробництва є створення територіально-виробничих комплексів (ТВК) з метою комплексної переробки сировини. У ТВК об’єднуються окремі підприємства і відходи одного з них стають сировиною для іншого. Вже нині золо-шлакові відходи теплових електростанцій використовують для виробництва будівельних матеріалів як наповнювач для бетону, силікатної цегли тощо. Розроблено технологію переробки шламів глиноземного виробництва з високим вмістом феруму. З них запропоновано виготовляти коагулянти, вилучати рідко-земельні елементи, виплавляти чавун. На основі доменних шлаків щороку виробляють понад 30 млн. т цементу. Такі заводи, як Азовсталь, Дніпропетровський завод ім. Петровського та інші перейшли на повне використання шлаків.
У багатьох регіонах України створені подібні ТВК, їх діяльність спрямована на збалансування виробничих процесів та вдосконалення територіальної структури виробництв.
Створення водооборотних систем
Одним із напрямків безвідходного виробництва є створення водооборотних систем, в основі функціонування яких лежить багатократне використання води, після чого чисті води повертаються у водойми. Методи очищення води повинні забезпечувати одночасне вилучення та утилізацію цінних компонентів. Якщо після очищення утворюються токсичні відходи, які неможливо переробити, їх захороняють. Що більша кратність використання води, то досконаліша схема водопостачання. На окремих підприємствах Японії та США кратність використання водних ресурсів у промисловості становить 22-27 разів. Оборотне водопостачання в 20-50 разів зменшує споживання чистої природної води та забруднення водойм, тобто зменшує надходження відходів у природне середовище.
Розробка нових технологічних процесів
Такі процеси вже існують у багатьох галузях промисловості. Вони характеризуються мінімальною кількістю технологічних стадій і поєднанням операцій. Так у чорній металургії розроблено метод прямого добування заліза безпосередньо відновленням рудних концентратів воднем або синтез-газом. При цьому вилучається стадія доменної плавки, а також виробництва коксу. У виробництві сталі за технологією прямого відновлення в 2-3 рази зменшуються витрати води та утворення січних вод, значно зменшуються викиди пилу оксидів сульфуру, а також інших домішок. У хімічній промисловості здійснюється значна інтенсифікація виробничих процесів, створюються агрегати високої одиничної потужності. Так потужність установок для синтезу аміаку зросла в 20 разів, при цьому витрати енергії та свіжої води значно зменшилися.
|