Комплексна переробка сировини

Процес очищення води на хімічному підприємстві. Вигідність комбінування підприємств із використанням відходів основного виробництва (наприклад, металургійних підприємств із січанокислими). Створення оборотних систем водопостачання підприємств.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 25.09.2010
Размер файла 973,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Зміст

  • Вступ
  • Розділ 1 Характеристика та властивості сировини, яку використовують для комплексної переробки
  • Розділ 2 Комплексна переробка сировини - новий напрямок в технологічному процесі
    • 2.1 Наукові основи застосування комплексної переробки сировини
    • 2.2 Напрямки розвитку комплексної переробки сировини
    • 2.3 Впровадження нових методів комплексної переробки
  • Розділ 3 Комплексна переробка сировини як один із заходів зменшення впливу на оточуюче середовище
  • Висновки
  • Список літератури

Вступ

Необхідність охорони навколишнього середовища приводить до істотних змін у загальних підходах до забезпечення екологічної ефективності виробництв, запровадження систем комплексної переробки сировини. Під екологічною ефективністю розуміють мінімізацію впливу на навколишнє середовище при заданих продуктивності і якості продукції, що випускається, відповідним виробництвом. Замість мір тимчасового характеру, спрямованих на боротьбу з наслідками забруднень, тепер усі частіше на стадії проектування і будівництва підприємств уживають заходів довгострокового характеру, в основі яких закладений принцип: не боротьба з наслідками забруднень, а ліквідація причин цього несприятливого явища.

Використовувані раніше процеси й установки для уловлювання і знешкодження відходів виробництв характеризують пасивний підхід до охорони навколишнього середовища. При такому підході кількість відходів, що утворяться в процесі виробництва, залишається практично незмінною, що не відповідає новим підвищеним вимогам охорони природи. Необхідно змінювати й удосконалювати самі технологічні процеси для того, щоб комплексно і найбільше повно переробляти в процесі виробництва вихідні матеріали, скорочувати тим самим обсяг відходів, переводити них у форми, найменш шкідливі для навколишнього середовища або легко піддаються вторинній переробці або спеціальному збереженню, тобто необхідно створювати маловідхідні і безвідхідні технологічні процеси. Уведемо деякі основні поняття, що необхідні при розгляді активного підходу до удосконалювання технологічних процесів з метою охорони навколишнього середовища.

Метою роботи є - аналіз можливостей використання комплексної переробки сировини в промисловості.

Завдання роботи:

1) дати характеристику властивостям сировини, яку можна використовувати для комплексної переробки;

2) проаналізувати суть процесів комплексної переробки сировини як нового напрямку в технологічному процесі;

3) розглянути комплексну переробку сировини як один із методів зменшення впливу на навколишнє середовище.

Розділ 1 Характеристика та властивості сировини, яку використовують для комплексної переробки

Хімічна промисловість використовує повітря і воду у величезних кількостях і для найрізноманітніших цілей. Це пояснюється комплексом цінних властивостей повітря і води, їх приступністю і зручностями застосування. Повітря є всюди. Хімічні підприємства будуються біля водних джерел.

Повітря. У хімічній промисловості повітря застосовують в основному як сировину або як реагент у технологічних процесах, а також для енергетичних цілей. Технологічне застосування повітря обумовлено хімічним складом атмосферного повітря; сухе, чисте повітря містить (об'ємна частка в %); N2 - 78,10; О2 - 20,93; Аг - 0,93; СО2 - 0,03 і незначні кількості Не, Ne, Кг, Хе, Н2, СН4, О3, NO. Найчастіше використовують кисень повітря як окислювач: окисний випал сульфідних руд кольорових металів, сірковмісної сировини при одержанні диоксида сірки в сірнокислотному, целюлозно-паперовому виробництвах; окислювання аміаку у виробництві азотної кислоти; неповне окислювання вуглеводнів при одержанні спиртів, альдегідів, кислот і ін.

Кисень, виділений ректифікацією рідкого повітря, у великих кількостях витрачають для кисневої плавки металів, у доменному процесі і т.п.; при ректифікації одержують також азот і благородні гази, в основному аргон. Азот використовують як сировину у виробництві синтетичного аміаку й інших азотовмісних речовин і як інертний газ.

Повітря, застосовуване як реагент, піддається в залежності від характеру виробництва очищенню від пилу, вологи і контактних отрут. Для цього повітря пропускають через промивні вежі з різними рідкими поглиначами (Н2О, луги, етаноламіни й ін.), мокрі і сухі електрофільтри, апарати з вологопоглинальними сорбентами й ін.

Енергетичне застосування повітря пов'язане насамперед з використанням кисню як окислювача для одержання теплової енергії при спалюванні різних палив. Повітря використовується також як холодоагент при охолодженні газів і рідин через тепло-обмінні поверхні холодильників або в апаратах прямого контакту (наприклад, охолодження води в градирнях), при грануляції розплавів деяких сполук (наприклад, аміачної селітри).

В інших випадках нагріте повітря використовується як теплоносій для нагрівання газів або рідин. У пневматичних барботажних змішувачах використовують стиснене повітря для перемішування рідин і пульпи (флотація), у форсунках - для розпилення рідин у реакторах і топках.

Вода. Завдяки універсальним властивостям вода знаходить у народному господарстві різноманітне застосування як сировина, як хімічний реагент, як розчинник, тепло- і холодоносій. Наприклад, з води одержують водень різними способами, водяна пара в тепловій і атомній енергетиці; вода служить реагентом у виробництві мінеральних кислот, лугів і основ, у виробництві органічних продуктів - спиртів, оцтового альдегіду, фенолу й інших численних реакцій гідратації і гідролізу. Воду широко застосовують у промисловості як дешевий, доступний, невогненебезпечний розчинник твердих, рідких і газоподібних речовин (очищення газів, одержання розчинів і т.п. ). Винятково велику роль грає вода в текстильному виробництві: при одержанні різних волокон - натуральних, штучних і синтетичних, у процесах обробки і фарбування пряжі, суворих тканин і ін. Витрата води на 1 т віскозного волокна складає 2500 м3.

Як теплоносій вода використовується в різних системах теплообміну - в екзотермічних і ендотермічних процесах. Теплота фазового переходу Ж - Г води значно вище, ніж для інших речовин, унаслідок чого водяна пара, що конденсується, є самим розповсюдженим теплоносієм. Водяной пар і гаряча вода мають значні переваги перед іншими теплоносіями - високу теплоємність, простоту регулювання температури в залежності від тиску, високу термічну стійкість і ін., унаслідок чого є унікальними теплоносіями при високих температурах. Воду використовують також як холодоагент для відводу теплоти в екзотермічних реакціях, для охолодження атомних реакторів. З метою економії витрати води застосовують так називану оборотну воду, тобто використаний і повернуту у виробничий цикл.

Природні води містять різні домішки мінерального й органічного походження. До мінеральних домішок відносяться гази N2, O2, CO2 H2S, CH4, NH3; розчинені у воді солі, кислоти і основи знаходяться в основному в дисоційованому стані у вигляді катіонів і аніонів: Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, HCO3-, C1-, SO42-, HSіО3-, F-, NO, СО32- ін. До органічних домішок відносяться колоїдні частки білкових речовин і гумінових кислот. Склад і кількість домішок залежать головним чином від походження води. По походженню розрізняють атмосферну, поверхневі і підземні води.

Атмосферна вода - вода дощових і снігових опадів - характеризується невеликим вмістом домішок. У цій воді утримуються в основному розчинені гази і майже цілком відсутні розчинені солі.

Поверхневі води - води річкових, озерних і морських водойм - відрізняються різноманітним складом домішок - гази, солі, підстави, кислоти. Найбільшим змістом мінеральних домішок відрізняється морська вода (солевміст більш 10 г/кг).

Підземні води - води артезіанських шпар, колодязів, ключів, гейзерів - характеризуються різним складом розчинених солей, що залежить від складу і структури ґрунтів і гірських порід. У підземних водах звичайно відсутні домішки органічного походження.

Якість води визначається її фізичними і хімічними характеристиками, такими, як прозорість, колір, запах, температура, загальний солевміст, твердість, окислюваність і реакція води. Ці характеристики показують наявність або відсутність тих або інших домішок.

Загальний солевміст характеризує присутність у воді мінеральних і органічних домішок. Для більшості виробництв основним якісним показником служить твердість води, обумовлена присутністю у воді солей кальцію і магнію. Твердість виражається в миллимоль-эквивалентах іонів Са2+ або Mg2+ у 1 кг води, тобто за одиницю твердості приймають вміст 20,04 мг/кг іонів кальцію або 12,16 мг/кг іонів магнію. Розрізняють три види твердості: тимчасову, постійн і загальну.

Тимчасова (карбонатна, або переборна) твердість обумовлена присутністю у воді гідрокарбонатів кальцію і магнію, що при кип'ятінні води переходять у нерозчинні середні або основні солі і випадають у вигляді щільного осаду (шумовиння):

Са(НСО3)2 = СаСО3 + Н2О + СО2

2Mg(НСО3)2 = MgCO3*Mg (ОН)2 + 3СО2 + Н2О

Постійна (некарбонатна, або непереборна) твердість обумовлюється вмістом у воді всіх інших солей кальцію і магнію, що залишаються при кип'ятінні в розчиненому стані. Сума тимчасової і постійної твердості називається загальною твердістю. Прийнято наступну класифікацію природної води за значенням загальної твердості (hо у мг-экв/кг): hо<1,5 - мала твердість, hо= 1,5--3,0 - середня, hо = 3,0:6,0 - підвищену, hо = 6,0-12,0 - висока, hо> 12,0 - дуже висока.

Окислюваність води характеризується наявністю у воді органічних домішок і виражається в міліграмах кисню, що витрачається на окислювання речовин, що утримуються в 1 кг води.

Активна реакція води - її кислотність або лужність - характеризується концентрацією водневих іонів. Реакція природних вод близька до нейтрального; рН - водневий показник, коливається в межах 6,8-7,3.

Виробництва в залежності від цільового призначення води пред'являють строго визначені вимоги до її якості, до вмісту домішок у ній; припустимі кількості домішок і регламентуються відповідними ДСТ.

Шкідливість домішок залежить від їх хімічного стану або дисперсності, а також зв'язана зі специфікою виробництва, що використовує воду. Грубодисперсні, механічні суспензії засмічують трубопроводи й апарати, зменшуючи їх продуктивність, утворюють пробки, що можуть викликати аварію. Домішки, що знаходяться у вигляді колоїдних часток, засмічують діафрагми електролізерів, викликають піністисть води і перекидання в казанах і апаратах, погіршують обробку тканин і т.п..

Величезну шкоду приносять розчинені у воді солі і гази, що викликають утворення шумовиння і поверхневе руйнування металів унаслідок корозії. У текстильній промисловості солі, розчинені у воді, приводять до великої перевитрати мила в процесах мийки і мыловки внаслідок утворення кальцієвого і магнієвого мила, що не володіє миючою дією:

2R - COONa + Са (НСО3)2 = (R - СОО)2 Са + 2NaHCO3

При мийці і миловці у твердій воді втрати мила досягають 8%. Нерозчинні, клейкі кальцієве і магнієве мила закріплюються на волокні і міцно утримують адсорбовані частки забруднень, що різко погіршує фарбування (нерівномірність фарбування і тьмяний тон), дає твердий ламкий грифа і знижує міцність.

Хімічні і дифузійні процеси багатьох виробництв тісно пов'язані з активною реакцією води. До них відносяться виробництво цукру, папери, текстильне виробництво й ін. Особливо чуттєві до рН води всі біохімічні процеси, наприклад шумування, одержання антибіотиків.

Природна вода, що надходить у виробництво, піддається очищенню різними методами в залежності від характеру домішок і вимог, пропонованих до води даним виробництвом.

Розділ 2 Комплексна переробка сировини - новий напрямок в технологічному процесі

2.1 Наукові основи застосування комплексної переробки сировини

Комплексне використання сировини - одна з найважливіших задач економії ресурсів, рішення якої допоможе також істотно поліпшити охорону навколишнього середовища. Таке використання сировини досягається, в основному, поділом порід (мінералів) на складові, тобто відповідним збагаченням сировини, поділом рідкої і газоподібної сировини на велике число самостійних фракцій (сублімація нафти і газофракціонування) і поглибленням хімічної переробки складної сировини з виділенням його складових частин у виді коштовних кінцевих продуктів.

В даний час значна кількість гірських порід, мінералів, багатокомпонентних сумішей органічних речовин піддають комплексній переробці. При цьому з однієї гірської породи можна одержувати різні метали, неметалічні елементи, кислоти, солі, будівельні матеріали. Тим самим знижується обсяг відходів відповідного виробництва, що забруднюють навколишнє середовище (зменшується обсяг відвалів, кількість шламів і ін.). У більшості випадків комплексна переробка сировини приводить до комбінування різних виробництв.

Як приклад комплексного використання сировини можна привести схему переробки апатито-нефелиновой породи (мал. 1).

Породу подрібнюють і розділяють методом флотації на апатит Ca5F(PO4)3 і нефелін K2Na2O.Al2O3.2SіО2. Нефелінова фракція містить нефелін, невеликі кількості апатиту і титано-магнетіту і ще менші кількості мінералів, включаючи рідкі метали. З нефеліну одержують поташ, соду, алюміній, галій, цемент; інші компоненти (наприклад, ванадій, титан) дотепер практично не витягаються і викидаються у відвали, що погіршують стан навколишнього середовища поблизу таких підприємств. З апатиту одержують фосфорні добрива, фториди, гіпс, але, як правило, не витягають коштовні рідкоземельні елементи. Хімічна переробка апатиту і нефеліну розроблена і здійснюється на підприємствах, що роблять мінеральні добрива, і на алюмінієвих заводах, що, власне кажучи, є металургійно-хімічно-цементними комбінатами.

Прикладами комплексного використання природних матеріалів, що є сумішами органічних речовин, можуть служити коксохімічна переробка вугілля, переробка нафти, сланців, торфу і деревини. В даний час з кожного виду палива одержують сотні коштовних продуктів. Раніш же при коксуванні вугілля єдиним продуктом цього процесу був кокс, газ спалювався, забруднював продуктами згоряння атмосферу, а смолу просто викидали, забруднюючи водойми і ґрунт. На сучасних коксохімічних підприємствах з коксового газу виділяють ароматичні вуглеводні, аміак, інші коштовні продукти, а потім частина газу піддають глибокому охолодженню з поділом його на фракції (водень, метан, етилен і ін.). Смолу, що містить більш трьохсот органічних речовин, розділяють на компоненти і переробляють з метою одержання коштовних продуктів. Таким чином, потенційні забруднювачі навколишнього середовища перетворилися в сировинне джерело багатьох нових хімічних виробництв.

Комбінування декількох виробництв на основі комплексного використання того самого сировини є найбільш прогресивною формою організації промисловості з урахуванням вимог охорони навколишнього середовища. Існує кілька форм комбінування при комплексному використанні сировини.

Рис. 1. Схема комплексного використання апатито-нефелінової породи:

1 - процеси, здійснені в промисловості; 2 - потенційні промислові процеси

Типовий приклад комбінування підприємств із використанням відходів основного виробництва - об'єднання заводів кольорової металургії з хімічними, у першу чергу із січанокислими. Виробництво сірчаної кислоти, об'єднане з металургійним, базується на відходах останнього - флотаційному колчедані (хвостах флотації поліметалевих сульфідних руд) і грубних газах, що відходять, утримуючих двооксид сірки. Комбінування сприяє і технічному прогресові - упровадженню на підприємствах нової техніки і технології, більш прогресивних у відношенні охорони навколишнього середовища. Так, при комбінуванні металургійних підприємств із січанокислими необхідно удосконалювати випалювальну систему для одержання газів з високим змістом диоксиду сірки. Тому для випалу концентратів кольорових металів тепер застосовують найбільш інтенсивні печі киплячого шару з відповідним очисним устаткуванням, герметизуючи апаратуру і комунікації і проводять інші заходи, у результаті яких поліпшується стан навколишнього середовища.

Безвідхідні виробництва створюються при максимально повному технологічному використанні всіх компонентів, що утримуються в сировину.

Удосконалювання охорони навколишнього середовища тісно зв'язано зі створенням перспективних технологічних процесів, що вимагає значного часу і колосальних капітальних витрат. Тому задача дня - пошук оптимального співвідношення кардинальної перебудови технології й оснащення традиційних виробництв зробленими засобами знешкодження забруднень і відходів, комбінування виробництв для комплексної переробки сировини. Обмеженням при такій оптимізації служить загальний обсяг ресурсів (капітальних витрат, устаткування й ін.), а цільовою функцією - мінімізація навантаження на природне середовище з урахуванням її здатності до самоочищення (рекреаційної ємності).

2.2 Напрямки розвитку комплексної переробки сировини

Майже всі родовища корисних копалин є комплексними і звичайно містять цілий ряд цінних компонентів. Наприклад, у родовищах залізних руд часто присутні мідь, нікель, кобальт, цинк, свинець, платиноїди, срібло, золото, селенів, телур і ін.

Комплексне використання мінеральної сировини з максимальним витягом побіжних корисних компонентів - найважливіша задача сучасності. Вона є невід'ємною частиною рішення глобальної задачі - захист навколишнього середовища і збереження природи для майбутніх поколінь.

Комплексне використання сировини особливе значення має для залучення в промислове виробництво бідних руд, переробка яких за умови витягу з них усіх цінних компонентів стає рентабельної, оскільки сприяє збільшенню асортименту продукції підприємств, ощадливій витраті капітальних вкладень у народне господарство.

Рис. 2. Схема комплексної переробки апатито-нефелінової сировини

Сутність комплексного використання полягає в послідовній переробці сировини складного складу в різні коштовні продукти для найбільш повного використання всіх компонентів сировини. Прикладом може служити переробка апатито-нефелінової руди (мал. 2).

Комплексне використання поліметалевих сульфідних руд дозволяє одержувати кольорові метали, сірку, сірчану кислоту й оксид заліза для виплавки чавуна. Прикладом комплексного використання органічної сировини є термічна переробка палива - вугілля, нафти, сланців. Так, при коксуванні вугілля крім цільового продукту - металургійного коксу - одержують коксовий газ і смолу, переробкою яких виділяють сотні коштовних речовин: ароматичні вуглеводні, феноли, піридин, аміак, водень, этилен і ін. Застосування зазначених речовин як продукти народного господарства привело до зниження собівартості коксу.

Комплексне використання сировини органічно зв'язано з найбільш прогресивною й економічною формою організації хімічного виробництва - комбінуванням підприємств. Характерним прикладом комбінування є використання відходів основного виробництва для знову организуемых виробництв. Високий економічний ефект подібного зв'язку обумовлений можливістю використання дешевої сировини - відходів і спільним веденням загальнозаводського господарства (централізоване підсобне обслуговування, транспорт, складування матеріалів і ін.). При цьому скорочуються на 60-70% капіталовкладення на загальнозаводське господарство, знижується собівартість продукції.

Рівень комплексності використання мінеральної сировини оцінюється коефіцієнтом комплексності Кк, що представляє відношення сумарної вартості витягнутих у товарну продукцію корисних компонентів, обчислювальної по діючих оптових або умовних цінах, до сумарної вартості корисних компонентів у вихідній руді, розрахованої по тим же цінам.

2.3 Впровадження нових методів комплексної переробки

В якості впроваджуваних нових методів комплексної переробки можна запропонувати створення оборотних систем водопостачання.

Можна сформулювати загальні принципи створення оборотних систем водопостачання підприємств:

- для підвищення ефективності очищення від забруднень водооборотних систем вони повинні бути багатоконтурними: стічні води з забруднюючими речовинами, близькими по властивостях, повинні знаходитися в окремому замкнутому контурі;

- локальні системи очищення в оборотних системах водопостачання повинні забезпечувати демінералізацію стічних вод, звільнення від механічних домішок, відсутність біозабруднень;

- з метою боротьби з біообростанням у системах оборотного водопостачання і корозією устаткування, що контактує з водою, у цих системах повинне бути передбачене введення у воду відповідних інгібіторів.

У комплексній схемі стічні води технологічних процесів хімічного комбінату і ТЭЦ замкнуті в локальних циклах водного господарства з очищенням виробничих стічних вод на визначеній ступіні циклу. В окремі мережі каналізації випускаються тільки потоки, очищення яких передбачена на загальнозаводських очисних спорудженнях. Для окремих потоків передбачені різні мережі каналізації: зі змістом органічних забруднень, мінеральних забруднень з великою мінералізацією (більш 3 г/л), побутових, умовно чистих і дощових.

Для ілюстрації ефективності водооборотних систем у табл. 1 наведені порівняльні дані про водоспоживання і використання стічних вод до і після впровадження комплексної схеми оборотного водопостачання й очищення стоків. З табл. 1 випливає, що загальна витрата в промисловому регіоні свіжої води знизився в 6 разів, а безпосередньо на хімічному комбінаті - більш ніж у 30 разів, скидання стічних вод у ріку припинений, повернення стічних вод у виробництво складає 95,6%.

Використання в комплексній схемі окремих потоків дозволяє застосовувати локальне очищення стічних вод. Локальне очищення стічних вод має велику перевагу в порівнянні з загальної, тому що очищенню піддається стічна вода, що містить одне забруднення або кілька близьких по хімічних властивостях. Технологія такого очищення простіше, економічне і невимірно ефективніше, ніж технологія очищення стічних вод, що містять багато різних забруднень. Локальне очищення повинне проводитися на виході технічних стічних вод з підприємства, з його окремих цехів або з виробничих ліній. При цьому не допускається змішування стічних вод, що містять різнорідні забруднення.

Свіжа 29,4 вода

24,9 4,5

9,2 7,6 9,4 11,2

16,8

Дощові 18,9

стоки

16,8 2,1

Рис. 3. Комплексна схема і баланс водоспоживання з використанням стічних вод хімічного комбінату, ТЭЦ, міста і підприємства промислового комплексу (цифри - витрати води в тис. м3/добу за винятком безповоротних утрат)

Важливим принципом формування систем оборотного водопостачання є комбінування потреб ряду підприємств і організацій (хімкомбінат, ТЭЦ, житловий масив і ін.) у воді й очисних спорудженнях у рамках одного промислового регіону. Тільки в цьому випадку можливе створення економічно ефективних схем водооборотних систем. Масштаб водокористування для сучасних систем і устаткування очисних споруджень можна умовно оцінити, як економічний при споживанні води, аналогічному споживанні містом з населенням 1 млн. чіл. Природно, що при промисловому споживанні води (як чистої, так і оборотної) ці потреби включаються в загальну оцінку, і сама ця оцінка дуже приблизна. Однак вона дає наочне представлення про обсяги водогосподарчого використання. Такий принцип масштабності часто застосовують у передпроектних проробленнях.

Замкнуте оборотне водопостачання промислових підприємств одержує в нашій країні усе більше застосування. Воно дає економічний ефект, але набагато більше значення має екологічний ефект - припинення забруднення рік, у які раніше скидалися не повністю очищені стічні води.

Таблиця 1

Порівняльні дані про водоспоживання і використання стічних вод до і після впровадження комплексної схеми очищення стоків і оборотного водопостачання, тис.м3/год

Показники

До впровадження

Після впровадження

Загальна витрата свіжої води

175,6

29,4

У тому числі хімічним комбінатом

150,7

4,5

Загальна кількість води в обороті

551,2

688,4

Загальна кількість стічних вод, що надходять на біологічне очищення

137,2

16,8

У тому числі хімічного комбінату

128,1

7,6

Скидання стічних вод у ріку

137,2

-

Закачування стічних вод у підземні шари

-

1,8

Повернення стічних вод у виробництво, %

-

95,7

Розділ 3 Комплексна переробка сировини як один із заходів зменшення впливу на оточуюче середовище

Комплексна переробка сировини (безвідхідні процеси), створювані на базі досягнень науково-технічного прогресу, відкривають необмежені можливості для оздоровлення навколишнього середовища. У той же час, мається безліч діючих підприємств, що через застарілі технологічні рішення не можуть бути переведені на безвідхідні схеми виробництва, і єдиний шлях зменшити їхнє навантаження на навколишнє середовище - створювати системи уловлювання, утилізації і переробки відходів у корисні продукти.

Відходи утворяться в основному технологічному процесі виробництва продукції, при очищенні технологічних газів, що відходять, промислових стічних вод, ремонтних роботах і ін. Розрізняють відходи виробництва і - відходи споживання; у хімічній промисловості переважають відходи першого типу. Однак останнім часом перед хіміками-технологами поставлена задача розробки технології утилізації і відходів другого типу, зокрема використаної полімерної тари, інших відходів синтетичних матеріалів.

Відходи бувають газоподібні, рідкі і тверді; відповідно до цієї класифікації розробляють і системи їхнього уловлювання, збереження, переробки й утилізації. Розроблено різні методи утилізації промислових газоподібних відходів і переробки їх у товарну продукцію. Наприклад, у сучасному сірчонокислому виробництві в результаті поглинання або промивання диоксиду сірки з залишкових газів шкідливі викиди в атмосферу скорочуються до сотих часток відсотка від загальної кількості одержуваної кислоти. Для зниження таких викидів використовують різні технології утилізації сірчистих газів: адсорбційну, аміачну, содову, кислотно-каталітичну й ін. Наприклад, кислотно-каталітичний метод заснований на окислюванні диоксиду сірки в розчині сірчаної кислоти в присутності іонів марганцю, при цьому виходить розведена сірчана кислота, використовувана у виробничому циклі підприємства.

Таким чином, виробництво сірчаної кислоти при впровадженні технології поглинання диоксиду сірки з залишкових газів не тільки стає маловідходним, але й одержує додаткове джерело сировини.

Найбільш багатотоннажні відходи хімічних підприємств - це розкривні породи, хвости флотаційного збагачення, колчеданні недогарки, фосфогіпс, опади з очисних споруджень і виробничі шлами. Так, при флотаційному збагаченні сірки утилізується менш чверті відходів. Розроблено і впроваджуються системи утилізації, що дозволяють збільшити використання цих відходів до 50%. Половина відходів буде використовуватися як мінеральні добрива, а галечник - для виробництва будматеріалів.

Велика кількість відходів одержують при переробці і збагаченні калійних руд (тверді галітові відходи і рідкі глинясто-сольові шлами). Обсяг цих відходів досягає 70% від добутої руди і виміряється десятками мільйонів тонн. В даний час основна маса таких відходів направляється в шламосховища, солевідвали або на підземне поховання. Однак розроблені системи утилізації таких відходів, що поступово впроваджуються на підприємствах. Так, із глинясто-сольових шламів одержують глиносольовий порошок, використовуваний при буравленні нафтових шпар. Мінеральні й органомінеральні добрива включають значну частину таких відходів. Галітові відходи, що складаються на 95% із хлориду натрію, використовують для одержання харчової, технічної і кормової солі.

Найбільш характерними і велико об`ємними є виробничі шлами содового виробництва. Вони акумулюються в спеціальних нагромаджувачах, які одержали назву "білі моря". З розвитком виробництва кальцинованої соди обсяг таких шламів у недалекому майбутньому збільшиться приблизно в 1,5 рази. Ці відходи поки використовуються дуже незначно. Разом з тим створені системи, що дозволяють переробляти до 50% подібних відходів для використання у виробництві будівельних матеріалів і в сільському господарстві. Відповідно повинні скоротиться площі, займані "білими морями", що звільнилися нагромаджувачі будуть піддаватися біологічної рекультивації.

Відходи хімічних виробництв досить різноманітні, методи їхньої переробки й утилізації також досить різні, їхній детальний розгляд передбачений в інших дисциплінах. Для охорони навколишнього середовища важливо, що багато речовин і матеріали, що вважаються звичайно відходами, насправді такими не є і можуть бути використані як побічні продукти або вторинні матеріальні ресурси.

Побічні продукти утворяться при фізико-хімічних процесах переробки сировини поряд з основними продуктами, але не є метою виробничого процесу. Вони в значному числі випадків можуть бути товарними, використовуваними як готову продукцію. Найчастіше те, що утримується в сировині компонента, не використовуване в даному виробництві, або продукти, що утворюються в результаті хімічних перетворень. Побічні продукти, що виходять при видобутку або збагаченні основної сировини, прийнято називати побіжними продуктами (наприклад, газ).

Вторинні матеріальні ресурси (BMP) - сукупність відходів виробництва і споживання (зокрема, виробничого споживання), які можна використовувати в якості основного або допоміжного матеріалу для випуску продукції. BMP можна розділити на реальні і потенційні.

До реального відносяться BMP, для використання яких створені ефективні методи і потужності по переробці, забезпечений ринок збуту; до потенційних - ресурси, що не ввійшли в групу реальних, які утворюються в достатніх для економічно ефективної переробки кількостях. До категорії BMP умовно можна віднести також побічні продукти, що у даний час використовуються недостатньо повно і являють собою потенційний резерв матеріальних ресурсів для промисловості. Переклад відходів у реальні BMP - ефективний шлях охорони навколишнього середовища.

Розробка принципово нових процесів, речовин і матеріалів у технології, пов'язаних зі створенням безвідхідних виробництв, ведеться постійно, але остаточне рішення цієї проблеми проглядається лише у віддаленій перспективі. Разом з тим до істотного зниження обсягу викидів і інших забруднень може привести зміна технологічних принципів діючих виробництв. У результаті цих змін при збереженні виду і якості продукції зменшується число технологічних операцій, удосконалюється схема процесу, укрупнюються системи поглинання й очищення викидів і стоків, що робить їхній більш ефективними й економічними. Стосовно до конкретних виробництв подібні технологічні зміни розбираються у відповідних курсах.

Для охорони навколишнього середовища в промисловості важливі два правила. Перше правило зв'язане з вибором механізму реакцій в основному технологічному циклі виробництва конкретної продукції. Відомо, що той самий хімічний продукт може бути зроблений різними способами, з різних видів сировини і з витратою різної кількості реагентів і енергії. Вибір того або іншого способу вироблявся, часто і зараз виробляється, без обліку екологічних наслідків. Разом з тим можливості поліпшення навколишнього середовища за допомогою технологічних змін в основному виробництві величезні і далеко ще не вичерпані.

Рис. 4. Схема викидів у навколишнє середовище великотонажного виробництва аміаку:

1 - компресія і сіркоочистка природного газу; 2 - конверсія метану 1-й ступіні; 3 - конверсія метану 2-й ступіні; 4 - конверсія СО; 5 - очищення від СО2; 6,7 - вузол синтезу і конденсації аміаку

Для оцінки впливу масштабу виробництва на можливість створення безвідхідної або малотоннажної технології корисно використовувати друге правило: при росту масштабів виробництва питомі кількості відходів і стоків на одиницю продукції зменшуються, однак зниження цих кількостей має природні і технічні обмеження.

З малюнка видно, що на цьому виробництві повинні бути передбачені різні системи очищення стоків і викидів, щоб запобігти забруднення навколишнього середовища. Таким чином, безвідхідні технологічні процеси є фактично "маловідхідними виробництвами", що дають такі мінімальні викиди, при яких здатність природи, що самоочищується, у достатньому ступені перешкоджає виникненню необоротних екологічних змін.

Висновки

Комплексне використання мінеральної сировини з максимальним витягом побіжних корисних компонентів - найважливіша задача сучасності. Для комплексної переробки використовуються сировина, яка містить значну кількість цінних компонентів, які можуть бути використані на інші суміжні виробництва.

Комбінування декількох виробництв на основі комплексного використання того самого сировини є найбільш прогресивною формою організації промисловості з урахуванням вимог охорони навколишнього середовища. Наукові розробки комплексної переробки сировини спрямовані на розробку циклічних, замкнутих виробництв та комбінування різних виробництв.

Виділено чотири основні напрями, за якими розвиваються система комплексної переробки сировини:

1) розроблення різних видів безстічних технологічних схем і водооборотних циклів;

2) створення і впровадження систем перероблення відходів виробництва та їх споживання як вторинних матеріальних ресурсів;

3) розроблення і впровадження принципово нових процесів добування речовин зі зменшеним обсягом відходів;

4) створення територіально-виробничих комплексів (ТВК) із замкненою структурою матеріальних потоків сировини та відходів у середині комплексу, включаючи комплексну переробку сировини та раціональне використання енергоресурсів та енергозбереження.

В якості впроваджуваних нових методів комплексної переробки можна запропонувати створення оборотних систем водопостачання. Дані системи сприяють зменшенню техногенного навантаження на біосферу.

Список літератури

1) Алпатьев А.М. Развитие, преобразование и охрана природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. -- 240 с.

2) Атлас природных условии и природных ресурсов Украинской ССР. -- М.: Высш.шк., 1978. -- 174 с.

3) Бакинский Г.А. Социоэкология. -- К.: Высш.шк., 1991. -- 154 с.

4) Брылов С.А., Штродка К., Грабчак Л.Г. и др. Охрана окружающей среды. -- М.: Химия, 1986. -- 272 с.

5) Будыко М.И. Эволюция биосферы. -- Л.: Гидрометеоиздат, 1984. -- 488 с.

6) Владимиров А,М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т. и др. Охрана окружающей среды.-- Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-- 423 с.

7) Воронов А.Г. Биогеография с основами экологии. -- М.: Мир, 1987. -- 206 с.

8) Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности. -- Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -- 249 с.

9) Злобін Ю.А., Кочубей Н.В. Загальна екологія: Навч. посібник. - Суми: ВТД “Університетська книга”, 2003. - 416 с.

10) Коммонер Б. Замыкающийся круг. -- Л.: Химия, 1974. -- 134 с.

11) Куценко А.М., Писаренко В.Н. Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве. -- К. Либидь, 1991. -- 200 с.

12) Лаптев А.А., Приемов С.И., Родичкин И.Д. и др. Охрана и оптимизация окружающей среды. -- К.: Либидь, 1990. -- 254 с.

13) Новиков Ю.В. Природа и человек. -- М.: Высш.шк, 1991. -- 222 с.

14) Основы химической технологии. / Под ред. И.П. Мухленова. - М.: Высш. школа, 1991. - 463 с.

15) Охрана и оптимизация окружающей среды. / Под ред. А.А.Лаптева. - К.: Лыбидь, 1990. - 256 с.

16) Примак А.В. Экологическая ситуация на Украине и ее мониторинг: анализ и перспективы. -- К.: Высш.шк., 1990. -- 44 с.

17) Сытник К.М., Брайон А. В., Гордецкий А. В. Биосфера, экология, охрана природы. -- К. Вища шк., 1987. -- 523 с.

18) Теоретические и методические исследования /Под ред. А.М. Маринича, М.М. Паламарчука. -- К.: Либидь, 1990. -- 200 с.

19) Юдасин Л.С. Энергетика: проблемы и надежды. -- М.: Высш.шк, 1990. -- 205 с.

20) Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000. - 464 с.


Подобные документы

  • Екологічний паспорт підприємства. Системи, схеми і основні елементи водопостачання. Умови сумісного водовідведення промислових підприємств і населених пунктів. Основні технологічні процеси і схеми поліпшення якості води. Утилізація і рекуперація відходів.

    курсовая работа [116,3 K], добавлен 12.05.2011

  • Класифікація відходів в залежності від токсичності. Методи видалення непотрібних або шкідливих матеріалів, що утворюються в ході промислового виробництва: переробка, термообробка, утилізація. Джерела радіоактивних відходів. Види вторинної сировини.

    реферат [618,9 K], добавлен 30.07.2012

  • Характеристика складу стічних вод від молокопереробних підприємств. Сучасний стан, аналіз методів очистки стічних вод підприємств молочної промисловості. Застосування кавітації для очищення води з різними видами забруднення. Техніко-економічні розрахунки.

    дипломная работа [930,6 K], добавлен 30.06.2015

  • Очищення стічних вод від катіонів важких металів переводом їх в важкорозчинні сполуки. Визначення оптимальної дози коагулянту. Вибір розчинника для рідинної екстракції із води. Визначення сорбційної ємності катіонітів при очищенні йонообмінним методом.

    методичка [150,5 K], добавлен 12.05.2009

  • Здійснення державного контролю з питань утворення, розміщення знешкодження та захоронення відходів по Київській області, контроль підприємств по їх переробці. Стан полігонів, місць складування і захоронення промислових, побутових та інших відходів.

    отчет по практике [70,0 K], добавлен 03.03.2013

  • Види підприємств та об’єднань, сфери їх діяльності на сучасному ринку. Взаємозв’язок між окремими факторами виробництва. Техніко-економічне обґрунтування раціонального вибору технологічного процесу. Технологічна собівартість виробу. Розрахунок витрат.

    курсовая работа [57,6 K], добавлен 18.01.2013

  • Методи потрапляння нафтопродуктів у стічні води. Екологічна небезпека, що пов’язана з цими забрудненнями та їх еколого-економічна оцінка. Основи електрохімічного очищення води. Методика розрахунку тонкошарового о відстійника за протитечійною схемою.

    курсовая работа [468,1 K], добавлен 24.04.2014

  • Використання природних ресурсів як предметів виробництва, споживання та рекреації. Способи отримання електроенергії з океану та вітру. Роль антропогенної діяльності у забрудненні атмосфери. Визначення ефективності природоохоронних заходів підприємств.

    контрольная работа [26,6 K], добавлен 29.03.2012

  • Безвідхідні технологічні процеси. Поняття про безвідхідне виробництво, особливості технологічного процесу, системи водоочищення. Основні принципи створення оборотних систем водопостачання. Системи переробки и утилізації відходів хімічних виробництв.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.09.2010

  • Технологічна схема підготовки та очищення води за допомогою установки ультрафільтрації та коагуляції. Характеристика продукції, сировини, допоміжних матеріалів. Виявлення шкідливих і небезпечних виробничих факторів. Розрахунок екологічних платежів.

    дипломная работа [235,1 K], добавлен 06.11.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.