Дисциплина: Инженерная экология Скрипникова Л.В. Лекция № 12 Тема: ЭКОЛОГИЗАЦИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ВИДОВ ПРОИЗВОДСТВ (Часть II) 2. ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫЕ (РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ) ТЕХНОЛОГИИ Скрипникова Л.В. План: Сущность безотходного производства; Создание замкнутых водооборотных циклов; Технико-экономическая оценка водопользования; Экологическая стратегия развития производства. Скрипникова Л.В. 1Сущность безотходного производства Показатель экологичности - критерий оценки экологической эффективности технологических процессов для вредных воздействий на окружающую среду при производстве единичной полезной продукции; Показатель ресурсоемкости - доля расхода энергии, воды, воздуха, сырья и других природных ресурсов при производстве единичной полезной продукции. Скрипникова Л.В. Малоотходные (безотходные) технологии и замкнутые циклы радикальная мера защиты окружающей среды от загрязнений Основные направления развития (в соответствии с Декларацией о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов, принятый в Женеве в 1979 г.): Создание бессточных технологических систем разного назначения на базе существующих и перспективных методов очистки и повторнопоследовательного использования нормативно очищенных стоков; Разработка и внедрение систем переработки промышленных и бытовых отходов, которые рассматриваются как вторичные материальные ресурсы (ВМР); Разработка технологических процессов получения традиционных видов продукции принципиально новыми методами, при которых достигается максимально возможный перенос вещества и энергии на готовую продукцию; Разработка и создание территориально-промышленных комплексов (ТПК) с возможно более полной замкнутой структурой материальных потоков и отходов производства внутри них. Скрипникова Л.В. Критерий безотходной технологии - комплексное использование сырья и энергии, при котором процесс производства продукции не сопровождается загрязнением окружающей среды. Скрипникова Л.В. Два подхода концепции безотходной технологии: первый основан на законе сохранения вещества, в соответствии с которым сырье (материя) всегда может быть преобразовано в ту или иную продукцию. Можно создать такой технологический цикл, в котором все экологически опасные вещества будут преобразовываться в безопасный продукт или исходное сырье. второй - полностью безотходная технология - идеальная система, к которой должен стремиться всякий реальный технологический цикл, чем больше будет приближение, тем меньшим будет экологически опасный след. Скрипникова Л.В. Подходы к определению безотходности производств: экспериментальная оценка; оценки по сырьевому и энергетическому балансам; полноте использования эксэнергии; общему параметру оптимизации, полученному с помощью функции желательности или технологического профиля; экономическим путем при сопоставлении затрат на производство продукции. Скрипникова Л.В. Принципы разработки малоотходных технологий: Цикличность (многоразовость) использования сырья. Реализация цикличности - попытка человека подражать природе, в которой основным фактором является круговорот веществ. Максимальное потребление большинства компонентов сырья и потенциала энергетических ресурсов. Соблюдение предприятием требований по предельно допустимой экологической нагрузке (ПДЭН) и ПДК вредных веществ, т.е. поддержание такого состояния окружающей среды, при котором антропогенное воздействие не вызывает ее отрицательных изменений. Скрипникова Л.В. 2 Создание замкнутых водооборотных циклов Система водоснабжения комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающих забор воды из источника, очистку и обработку ее, подачу под необходимым напором промышленным предприятиям или отдельным цехам, прием отработавшей воды и ее кондиционирование для повторного использования. Системы водообеспечения промышленных предприятий могут быть: • прямоточного; • повторного (последовательного); • оборотного водоснабжения. Скрипникова Л.В. Факторы обуславливающие необходимость создания замкнутых водооборотных систем: обострение дефицита пресной воды, на что влияют не только непрерывный рост водопотребления, но и деградация качества природных водоисточников в результате поступления в них сточных вод; исчерпание самоочищающей и разбавляющей способности водоемов, в которые сбрасываются сточные воды; экономические преимущества по сравнению с очисткой сточных вод до соответствующих нормативов, позволяющих их сброс в открытые водоемы. Скрипникова Л.В. Функции воды в производстве: в качестве химического реагента; промышленного сырья; охлаждающего агента; экстрагента; растворителя; реакционной и поглощающей среды; транспортирующего агента; компонента энергических систем. Скрипникова Л.В. В зависимости от выполняемой функции воды системы ее использования подразделяют на: технологические, в которых вода используется в качестве промышленного сырья, растворителя и реакционной среды; экстрагентные, в которых вода используется для извлечения из полупродукта или товарного продукта нежелательных примесей, очистки газообразных выбросов, очистки твердых отходов от водорастворимых компонентов, мойки оборудования; охлаждающие и транспортирующие, в которых вода используется соответственно в качестве охлаждающего и транспортирующего агента. Скрипникова Л.В. Системы, использующие воду в обороте: локальные; централизованные; смешанные. Скрипникова Л.В. Требования к качеству воды не должна оказывать отрицательного влияния на качество получаемого продукта; не должна вызывать образование солевых отложений, биологических обрастаний и коррозии аппаратуры, трубопроводов и сооружений; должна обеспечивать требуемое санитарногигиеническое состояние рабочих мест. Скрипникова Л.В. Для подпитки охлаждающих систем оборотного водоснабжения можно использовать биологически очищенные сточные воды с глубокой очисткой их на фильтрах с зернистой загрузкой, иногда с применением коагулянтов; В горно-обогатительной промышленности, в металлургии можно применять биологически очищенные сточные воды без дополнительной обработки; В ряде стран практикуется применение в охлаждающих системах производственного водоснабжения городских сточных вод после их полной биологической очистки на зернистых фильтрах и последующего обезвреживания. Скрипникова Л.В. 3 Технико-экономическая оценка водопользования Показатели оценки системы использования воды: коэффициент использования оборотной воды; коэффициент использования свежей воды. Скрипникова Л.В. Два этапа технико-экономической оценки системы использования воды : первый осуществляется технико-экономическая оценка принятой технологии производства каждого продукта с учетом использования воды, очистки сточных вод и обработки осадков; второй - технико-экономическая оценка принятой системы использования воды с учетом очистки сточных вод и обработки осадков предприятия. Скрипникова Л.В. Оценка системы водного хозяйства осуществляется сравнением показателей: удельного расхода воды на единицу продукции; удельного расхода реагентов, электроэнергии и теплоты на очистку сточных вод; абсолютного количества отходов, образующихся при очистке сточных вод; абсолютного количества товарного продукта, получаемого при очистке сточных вод; себестоимости, рентабельности, фондоемкости, фондоотдачи; годового экономического эффекта по приведенным затратам. Скрипникова Л.В. Расчет выпусков сточных вод в водоемы проводят в зависимости от: • преобладающего вида примесей; • характеристик водоема. Скрипникова Л.В. 4 Экологическая стратегия развития производства Современное состояние окружающей среды близко к критическому; Наблюдается нарастающая тенденция экологизации производства и экономики. Скрипникова Л.В. Первая Всемирная Конференция по окружающей среде, Стокгольм (1972). Генеральный секретарь Конференции Морис Стронг сформулировал понятие: экоразвитие - экологически ориентированное социально-экономическое развитие, при котором рост благосостояния людей не сопровождается ухудшением среды обитания и деградацией природных систем. Скрипникова Л.В. Направления исследования и разработка программ: обобщение информации о тенденциях мировой динамики, составления прогнозов развития; естественно-научное прогнозирование состояния биосферы, крупных региональных природных комплексов и изменений климата под влиянием техногенных воздействий; изучение возможностей экологической ориентации и регламентации использования природных ресурсов и качественной экологизации производства для уменьшения антропогенного давления на окружающую среду; организация международного сотрудничества и координация усилий в области решения региональных и национальных задач экоразвития и управления природопользованием. Скрипникова Л.В. Международная комиссия по окружающей среде и развитию (МКОСР) создана по инициативе Генерального секретаря ООН, 1983 Задачи МКОСР: предложить долгосрочные стратегии в области окружающей среды; рекомендовать пути, посредством которых забота об окружающей среде привела бы к более тесному сотрудничеству между странами, находящимися на разных уровнях социально-экономического развития; рассмотреть способы и средства, используя которые мировое сообщество смогло бы эффективно решать проблемы окружающей среды в разных регионах планеты; помочь выявить общие подходы к пониманию долговременных проблем глобальной экологии и условий обитания человека Скрипникова Л.В. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (КСОР-2), Рио-де-Жанейро, 1992. В качестве центральных идей КСОР-2 постулировала: неизбежность компромиссов и жертв, особенно со стороны развитых стран, на пути к более справедливому миру и устойчивому развитию; невозможность движения развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны; необходимость переворота мирового сообщества на рельсы устойчивого долговременного развития; требование ко всем слоям общества во всех странах осознать безусловную необходимость такого перехода и всячески ему способствовать. Скрипникова Л.В. Конференция приняла документы: Декларация Рио по окружающей среде и развитию; Заявление о принципах глобального консенсуса по управлению, сохранению и устойчивому развитию всех видов лесов; Рамочная конвенция об изменении климата; Конвенция о биологическом разнообразии; Повестка дня на 21 век. Скрипникова Л.В. Концепция «Чистое производство» (ЧП) Состоит из трех уровней: ресурсосбережение; финансовый инжиниринг; экологический менеджмент Скрипникова Л.В. Список литературы 1. Мазур И.И. Курс инженерной экологии: учеб. для ВУЗов/ И.И.Мазур. - М.: Высшая школа, 1999. - 447 с.; 2. Голицын А.Н. Основы промышленной экологии: учеб. для проф. Образования / А.Н.Голицын. - М.: - ИРПО Академия, 2002. - 240с.; 3. Калыгин П.Э. Промышленная экология: учеб. для студ. ВУЗов / П.Э.Калыгин. - М.: Академия, 2004. - 432с.; 4. Николадзе, Г.И. Водоснабжение: учеб. для техникумов. - 3 -е изд., перераб.и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 496с.; 6. Яковлев, С.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий: учеб для ВУЗов / С.В. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1990. - 486с.; 7. Алферова, Л.А. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов /под. Общ. Ред. С.В.Яковлева. - М.: Стройиздат, 1984. - 272 с., ил. (Охрана окружающей природной среды); 8. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология - М.: ЮНИТИ, 1998; 9. Мазур И.И., Молдованов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. - М.: Высшая школа, 1996; 10. С.М. Ибатулина, У.Г.Ибатулин Этапы экологической «реиндустрализации», с какого начать? - Экология промышленного производства, 1/2006; Скрипникова Л.В.