Головна

Маловідходні та безвідходні технології виробництва

  1.  CRM-технології
  2.  I. Поняття, предмет, система виконавчого провадження
  3.  II. 5. Умови виконання робіт. Вибір ведучої машини
  4.  II. Два підрозділи суспільного виробництва
  5.  III ЕКОЛОГІЧНІ БАЛАНСИ МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА
  6.  IV розділ: Результати і ефективність виробництва
  7.  IV. 6. Контроль якості і техніки безпеки виконання робіт

екобіозащітной техніка - Обладнання, що використовується для техноло-ня і санітарної очистки газових викидів промислових підприємств і стічних вод.

Очищення газу - відділення від газу або перетворення в нешкідливе стан забруднюючої речовини, що викидається промисловим джерелом.

Очищення повітря від домішки є процес отримання цієї домішки в чистому або хоча б в концентрованому вигляді. При знешкодженні токсичних викидів шкідливі для людини і природного середовища домішки відокремлюють від щодо нешкідливого основного газового потоку. Існує також метод знешкодження викидів шляхом перекладу токсичних домішок, що містяться в газовому потоці, в менш шкідливі або навіть в практично нешкідливі.

Виділення, т. Е. Збирання, розрізнених часток домішки, є процесом, зворотним мимовільно протікає процесу розподілу цих домішок в повітрі. Отже, ентропія системи знижується. Як відомо, будь-який процес, що супроводжується такого роду зниженням ентропії (без охолодження, тільки за рахунок упорядкування системи), вимагає витрати енергії. Тому всі процеси очищення енергоємні. Крім того, мало витратити енергію, необхідно затратити її доцільно. Для кожного виду забруднень існує своя доцільність, свій метод, спеціальний апарат, який дозволяє з мінімальними витратами енергії отримати високу ступінь "впорядкування", т. Е. Очищення. Вибір методу для очищення газоподібних домішок визначається в першу чергу хімічними і фізико-хімічними властивостями цієї домішки. Великий вплив на вибір методу надає характер виробництва: властивості наявних у виробництві речовин, їх придатність в якості поглиначів для газу, можливість регенерації поглиначів, доцільність утилізації уловлених продуктів,

Для очищення газів від незначних концентрацій домішок (не більше 1% за обсягом) застосовуються прямоточні компактні абсорбційні апарати. Поряд з рідкими поглиначами - абсорбентами для очищення, а також для осушення (зневоднення) газів можуть бути застосовані тверді поглиначі. До них відносяться різні марки активного вугілля, силікагель, алюмогель, цеоліти.

Широко застосовуються електрофільтри - електростатичні осаджувачі. Вони використовуються на теплових вугільних електростанціях в якості золоуловителей, на цементних заводах - для уловлювання пилу з димових газів обертових печей, на алюмінієвих заводах - в якості перших ступенів газоочисних установок електролізних цехів для знепилювання аспіраційного повітря.

Для тонкого очищення газу в цементному і електроплавильними виробництвах, кольорової металургії використовуються уніфіковані тканинні фільтри ФРГІ. Для очищення аспіраційного повітря від пилу сухим способом призначений зернистий фільтр ЗФ - 4. Фільтр підвищеної надійності типу ФРПН - 60 призначений для уловлювання високодисперсних, токсичних та дорогих пилу.

Для технологічної і санітарної очистки кислотних і інших туманів, що містять тверді домішки, використовується двоступінчастий сірнокислотний волокнистий туманоуловітелі.

Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них певних речовин. Знезараження стічних вод передбачає видалення з них патогенних мікроорганізмів.

Комплекс санітарних заходів та інженерних споруд, що забезпечують збір та видалення за межі населених місць і промислових підприємств забруднених стічних вод, їх очищення, знешкодження і знезараження, отримав назву каналізування.

Методи очищення побутових стічних вод підрозділяються на механічні та біологічні. При механічному очищенні поділяють стічні води на рідку і тверду фази. Рідка частина стічних вод піддається біологічному очищенню, яка може бути природною і штучною. Природна біологічна очистка стічних вод здійснюється на полях фільтрації, полях зрошення, біологічних ставках і т. Д. Для штучної біологічної очистки застосовують спеціальні споруди - біофільтри, аеротенки. Іл обробляється на мулових майданчиках або в метантенках.

Споруди для механічного очищення стічних вод включають решітки, пісколовки, відстійники. Грати служать для затримування великих забруднень, пісколовки для затримування мінеральних домішок, що містяться в стічній воді. Попереднє виділення мінеральних домішок полегшує умови експлуатації споруд, що служать для подальшого очищення відстійників, метантенков і ін.

У песколовках під впливом сил тяжкості мінерали, щільність яких більше, ніж щільність води, у міру руху їх разом з водою в резервуарі випадають на дно. Відстійники застосовують як для попереднього очищення стічних вод перед біологічним очищенням, так і як самостійні споруди, якщо за санітарними умовами цілком достатньо виділити з стічних вод лише механічні домішки. Залежно від призначення відстійники поділяються на відстійники первинні і вторинні. Первинні відстійники встановлюють до споруд біологічної обробки стічних вод, вторинні - після цих споруд. За конструктивними ознаками відстійники поділяються на горизонтальні, вертикальні і радіальні.

До споруд для обробки осаду стічних вод відносяться септики, двох'ярусні відстійники і освітлювачі - перегнівателі, метантенки, мулові майданчики. Септиками називають споруди, в яких одночасно відбувається освітлення стічної рідини, зберігання і перегнивання випав осаду. Осад зберігається від 6 до 12 місяців. Під впливом анаеробних мікроорганізмів він руйнується, нерозчинні органічні речовини перетворюються частиною в газоподібні продукти, частиною в розчинні мінеральні сполуки.

Двоярусні відстійники застосовують для невеликих і середніх очисних станцій продуктивністю до 10 тис. М3/ Сут. Осад, що випав в мулову камеру, сбраживается під впливом анаеробних бактерій, які розщеплюють складні органічні речовини (білки, жири, вуглеводи), спочатку до кислот жирного ряду, а в подальшому до кінцевих, більш простих продуктів: газів метану, вуглекислоти і частково сірководню.

Метантенк є циліндричний або прямокутний залізобетонний резервуар з конічним днищем, призначеним для зброджування осаду. Газ, що утворюється в метантенках в результаті бродіння, збирається в газовому ковпаку, розташованому у верхній частині газонепроникного перекриття. З ковпака він відводиться для подальшого використання.

Зброджених осад має високу вологість, тому піддають сушінню. Найпоширеніший прийом сушки осаду - сушка на мулових майданчиках. Мулові майданчики складаються з спланованих ділянок землі (карт), оточених з усіх боків земляними валами. Осад підсушують в середньому до вологості 75%, внаслідок чого обсяг його зменшується в три - вісім разів.

Для цілодобового і цілорічного знешкодження стічних вод, які призначаються для зрошення і добрива сільськогосподарських культур, використовуються поля зрошення. Облаштування полів зрошування забороняється на територіях, що знаходяться в межах I і II поясів зон санітарної охорони, джерел централізованого водопостачання і мінеральних джерел. При організації полів зрошення необхідно передбачити пристрій резервних полів фільтрації (до 25 - 30% площі зрошуваних території) для прийому стічних вод в несприятливі періоди року, під час збирання врожаю та в інших випадках, коли стічні води не можуть бути використані для зрошення.

На землеробських полях зрошення дозволяється вирощування технічних, зернових, кормових і силосних культур, однорічних і багаторічних трав, овочів, що вживаються в їжу після термічної обробки (буряк, гарбуз, кабачки, баклажани і т. Д.), Капусти (не застосовується для салату в свіжому вигляді), картоплі, плодово-ягідних і декоративних насаджень та інших культур. Забороняється вирощування овочевих культур, що вживаються в їжу без термічної обробки (морква, петрушка, бруква, ріпа, редис, цибулю, селеру, огірки, помідори, салат і ін.), А також баштанних культур (кавуни, дині) і ягід (суниця і полуниця). При зборі врожаю з зрошуваних ділянок не можна складати овочі на землю. Їх слід укладати безпосередньо в тару або на спеціальну підстилку.

Освітлена в первинних відстійниках стічна вода самопливом, або під напором надходить в розподільні пристрої, які періодично випускають воду на поверхню біофільтра. Проходячи через фільтруючу завантаження біофільтра, забруднена вода залишає в ній, внаслідок адсорбції зважені органічні речовини, що не осіли в первинних відстійниках. Вони утворюють біоплівки, густо заселену мікроорганізмами, які окислюють наявні в ній органічні речовини. Таким чином, зі стічної води видаляються органічні речовини, а в тілі біофільтра збільшується маса активної біологічної плівки. Відпрацьована і омертвевшая плівка змивається протікає стічною водою і виноситься з тіла біофільтра. Профільтрована через товщу біофільтра вода проходить через отвори і дірчастому дні (дренаж) і надходить на суцільне незворушне днище, з якого стікає по відвідним лотків, розташованим за межами біофільтра. Далі вода надходить у вторинні відстійники, які затримують виносяться плівку, відокремлюють її від очищеної стічної води.

Ефект очищення нормально працюють біофільтрів подібно типу дуже високий і може досягати 90% і більше. Для очищення стічних вод використовуються також аерофільтри, на відміну від біофільтрів, вони інтенсивно продуваються знизу вгору повітрям. Тому процеси окислення в них йдуть значно інтенсивніше і, отже, кількість очищується стічної рідини значно вище.

Біологічні, або очисні, ставки застосовують як самостійні біологічні очисні пристрої або в якості кінцевого пункту очищення стічних вод, попередньо оброблених на біофільтрах. Якщо ставки є самостійними очисними спорудами, стічні води після відстійників розбавляються до надходження в ставки три- або п'ятиразовим обсягами технічної або господарсько-питної води.

З усього обсягу що скидаються у водойми стічних вод майже 70% складають промислові стоки. Для стічних вод промислових підприємств характерний високий вміст розчинених речовин, які зазначеними вище методами не витягаються. Для їх видалення застосовують спеціальні методи очищення. Вибір методу залежить від того, в якому стані знаходиться речовина в стічній воді - в молекулярному або диссоциированном на іони. Для речовин, що знаходяться у воді в молекулярному стані, рекомендують сорбцію за допомогою різних сорбентів, десорбції аерацією, обробку води окислювачами (до органічних речовин) та ін. Від речовин, дисоційованому на іони, стічні води очищають за допомогою переказу розчинних з'єднань в малорозчинні (карбонати , сул'фати і ін.), токсичного іона в малотоксичний комплекс (ціанідів в фероціаніди) і ін., освіти малодисоційованих молекул при взаємодії водневих і гідроксильних іонів, вилучення з води іонів при електродіалізі, заміни токсичних іонів нешкідливими при іонірованіі і т. д.

В даний час широкого поширення набуває доочищення стічних вод з наступним використанням їх у виробничому водопостачанні. Доочищення вод перед повторним використанням їх буває викликана підвищеним вмістом солей, біологічно не окислюється органічних речовин, канцерогенних речовин і ін. Метод доочистки вибирається залежно від характеру залишкового забруднення. При виборі методу враховується також необхідність знешкодження та утилізації осадів, одержуваних при доочищення стоків. Так, для очищення сільномінералізованних стоків широко застосовується метод термічного опріснення. Отриманий дистилят використовується там, де необхідна обезсолена вода.

У процесі виробництва утворюється також велика кількість твердих відходів - відходи металів, дерева, пластмас та інших матеріалів, пилу мінерального і органічного походження від очисних спорудженні в системах очищення газових викидів промислових підприємств, а також промислове сміття, що складається з різних органічних і мінеральних речовин (гума , папір, тканину, пісок, шлак і т. і.). Критерієм визначення доцільності переробки відходів в місцях їх утворення є кількість і ступінь використання відходів у виробництві. Велика частка в загальному обсязі твердих відходів належить металевим відходам. Вторинні ресурси металів складаються з брухту (43%) і відходів (57%). Ломом називають зношені і вийшли з ужитку деталі і вироби з металів і сплавів, відходами - промислові відходи всіх стадій переділу, що містять метали або складаються з них, одержувані при плавці і механічній обробці, а також не піддається виправленню брак деталей і виробів, що виникає в процес виробництва. Так, у чорній металургії освіту брухту і відходів металів на 1 т сталі, що виплавляється досягає 650 кг, тому питання про раціональне використання металевих відходів набуває важливого значення.

Основними напрямками ліквідації та переробки твердих промислових відходів (крім металовідходів) є вивезення та захоронення па полігонах, спалювання, складування і хропіння на території промислового підприємства до появи нової технології переробки їх в корисні продукти (сировина).

Радикальне вирішення проблем охорони навколишнього середовища від негативного впливу промислових об'єктів можливо при широкому застосуванні безвідходних і маловідходних технологій. Використання очисних пристроїв і споруд не дозволяє повністю локалізувати токсичні викиди, а застосування більш досконалих систем очищення завжди супроводжується ростом витрат на здійснення процесу навіть в тих випадках, коли це технічно можливо. Так наприклад, очищення стічних вод великого машинобудівного підприємства з ефективністю до 90% забезпечується порівняно легко, па кожний наступний відсоток дає зростання витрат, що линув вгору по експоненційної кривої. Стовідсоткова очищення теоретично можлива, але практично нездійсненна через громіздкість очисних споруд і їх колосальної вартості. Отже, потрібно шукати альтернативне рішення, а саме: впроваджувати маловідходну і ресурсосберегающую технологію.

В даний час відповідно до рішення ООН і Декларацією про малоотходной і безвідходної технології і використанні відходів прийнята наступне формулювання безвідходної технології: "Безвідхідна технологія є практичне застосування знань, методів і засобів, з тим, щоб в рамках потреб людини забезпечити найбільш раціональне використання природних ресурсів і енергії і захистити навколишнє середовище ". під безвідходної технологією, безвідходним виробництвом, безвідходної системою розуміють не просто технологію або виробництво того чи іншого продукту (або продуктів), а принцип організації та функціонування виробництв, регіональних промислово-виробничих об'єднань, територіально-виробничих комплексів, народного господарства в цілому. При цьому раціонально використовуються всі компоненти сировини і енергія в замкнутому циклі, т. Е. Не порушується склалося екологічну рівновагу в біосфері.

Маловідходна технологія є проміжною сходинкою при створенні безвідходного виробництва. При маловідходних виробництві шкідливий вплив на навколишнє середовище не перевищує рівня, допустимого санітарними органами, але з технічних, економічних організаційних або інших причин частина сировини і матеріалів переходить у відходи і направляється на тривале хропінням і поховання.

Основою безвідходних виробництв є комплексна переробка сировини з використанням всіх його компонентів, оскільки відходи виробництва - це з тих чи інших причин невикористана або недовикористаної частина сировини. Велике значення при цьому набуває розробка ресурсозберігаючих технологій.

Таким чином, малоотходная і безвідходна технологія повинні забезпечити:

- Комплексну переробку сировини з використанням всіх його компонентів на базі створення нових безвідходних процесів;

- Створення і випуск нових видів продукції з урахуванням вимог повторного її використання;

- Переробку відходів виробництва і споживання з отриманням товарної продукції або будь-корисне їх використання без порушення екологічної рівноваги;

- Використання замкнутих систем промислового водопостачання;

- Створення безвідходних територіально-виробничих комплексів і економічних регіонів.

У машинобудуванні розробка маловідходних технологічних процесів пов'язана перш за все з необхідністю збільшення коефіцієнта використання металу (КІМ). Природно, що збільшення КІМ дає не тільки техніко-економічні вигоди, але і дозволяє зменшити відходи і шкідливі викиди в навколишнє середовище.

Порівняно новим технологічним процесом в ливарному виробництві є використання швидкотверднучих формувальних сумішей. Цей процес, при якому відбувається хімічна затвердіння форм і стрижнів, прогресивний не тільки в технологічному, а й в санітарно-гігієнічному відношенні внаслідок значного скорочення пиловиділення. КІМ збільшується при такому лиття до 95-98%.

При термічній обробці металів великий практичний інтерес представляють нові виробничі методи, засновані па проведенні процесів в замкнутих обсягах з економічною витратою вихідних складових і без виділення продуктів реакції в навколишнє середовище.

Зменшенню забруднення повітряного басейну сприяє вдосконалення методів забарвлення машин. При звичайному способі фарбування розпиленням пневматичними фарборозпилювачами втрати фарби, забруднює повітря, становлять 40-60%. Набув широкого поширення спосіб забарвлення в електростатичному полі дозволив звести продуктивні втрати лакофарбових матеріалів до мінімуму, одночасно істотно підвищивши санітарно-гігієнічні показники процесу. Суть методу полягає в тому, що розпорошена фарба подається в електростатичне поле високої напруги з негативним потенціалом на електродних сітках і позитивним на виробі. Частинки фарби, що несуть негативний заряд, притягуються до виробу. Спосіб забарвлення в електростатичному полі легко піддається автоматизації. Іншим напрямком зниження шкідливого впливу процесу, забарвлення на атмосферу є зменшення токсичності застосовуваних матеріалів. Лакофарбові матеріали, що містять органічні розчинники, замінюються водорозчинними матеріалами.




 Принципи, методи і засоби забезпечення безпеки діяльності |  У Російській Федерації |  Загальна характеристика та класифікація надзвичайних ситуацій |  Стадії розвитку надзвичайних ситуацій |  Принципи і способи захисту населення в надзвичайних ситуаціях |  У надзвичайних ситуаціях (РСЧС) |  Сучасний світ і його вплив на навколишнє природне середовище. Поняття про надзвичайні ситуації екологічного характеру |  Причини руйнування природного середовища. Охорона природи |  І шляхи її розвитку |  Якість природного середовища та його нормування |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати