Безотходные и малоотходные технологии

ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ:

Безотходные и малоотходные технологии.

Впервые в 50-х годах прошлого века российские ученые акад. Н. Н. Семенов и И. В. Петрянов ввели в науку термин «безотходная технология». В настоящее время вместо терминов «безотходные и малоотходные технологии» также используются термины «чистые или частично чистые технологии».

Безотходная технология – это практическое применение знаний, методов и средств с целью удовлетворения потребностей человека, обеспечения эффективного использования природных ресурсов и энергии, защиты окружающей среды.

Безотходная технология – это такой эффективный способ производства продукции, при котором сырье и энергия эффективно и комплексно используются в цикле «сырье – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы» и каждый объем доставляется в природную среду, что никакое влияние не может вывести его из нормального состояния.

В этом описании 3 шарфа:

1. Основой безотходного производства является сознательно организуемый и регулируемый человеком техногенный круговорот материалов.

2. Обязательность эффективного использования всех компонентов, содержащихся в сырье, и полного использования потенциала энергетических ресурсов.

3. Безотходность безотходной технологии на природную среду и нормальная ее эксплуатация.

Из курса «Физика» известно, что исходя из второго начала термодинамики коэффициент полезной работы (КПК) машин периодического действия можно рассчитать по следующим формулам:

Значит, количество теплоты, отведенное от холодильника, равно Q.₂ = 0 или температура хладагента T₂ = 0, ФИК периодической машины может быть равен 100%. Но, как показал Нерис, невозможно получить абсолютный нуль температуры. Поэтому нельзя сделать машину с ФИК равным 100% машин периодического действия, или добротностью от нагревателя₁ беря количество теплоты, это тепло полностью представляет второй закон термодинамики. Этот закон можно описать так: нельзя сделать машину, работающую только с одним источником тепла.

Машины с ФИК, равным 100%, называются вечными двигателями второго типа, а второй закон термодинамики определяется тем, что сделать второй тип вечных двигателей невозможно.

На основе второго закона термодинамики теоретически возможно создание 100% безотходной технологии. Но на практике (в реальной жизни) в производственных процессах происходит перерасход энергии, то есть определенное количество энергии может нагревать машину. Поэтому термин «безотходная технология» является условным, вместо него используются термины «экологически чистая технология» или «экологически чистая технология».

Малоотходная технология – это способ производства продукции, при котором любое воздействие на природную среду не превышает разрешенных санитарно-гигиенических норм. В силу организационных, технических и экономических причин некоторое небольшое количество сырья может стать отходами.

Основным условием организации малоотходного производства является наличие системы обезвреживания непригодных отходов, в частности, токсичных веществ. При этом воздействие отходов на природную среду не должно превышать их допустимых предельных концентраций.

Следует отдельно отметить, что термины «безотходные и малоотходные технологии» включают в себя «природные ресурсы», «комплексную переработку сырья», «эффективное использование ресурсов», «побочные продукты», «отходы производства», «непригодные отходы», «вторичные материальные ресурсы», «вторичные энергоресурсы», «экономический ущерб» неразрывно связаны между собой.

Природные ресурсы. Вода, земля, полезные ископаемые, животные и растительные ресурсы, солнечная энергия, энергия, получаемая из земли (например, энергия минерализованной горячей воды) и др., называются природными ресурсами.

Минеральные ресурсы. Это источник подземных полезных ископаемых (уголь, нефть, газ, минеральные и неминеральные полезные ископаемые).

Комплексное использование сырья. Это означает полное использование полезных компонентов, содержащихся в сырье и отходах производства.

Следует отдельно отметить, что уровень извлечения ценных компонентов в сырье и их эффективное использование зависит от развития технологий и потребности общества в них. Комплексное и комплексное использование сырья повышает эффективность производства, обеспечивает увеличение видов и размеров продукции, удешевляет получаемую продукцию, снижает затраты на создание сырьевых запасов и, главное, способствует предотвращению загрязнения окружающей среды.

Следует также помнить, что на практике при физико-химической переработке сырья основной продукт производства наряду с дополнительными промежуточными или мелкодисперсными продуктами (например, пылью, дымом, смесью газов, стоками, паром, короткими волокнами, порошки, камни, осадок и др.). Например, при добыче хлопкового волокна образуется пыль, короткие волокна, ворс и пух с разным химическим составом. Или при извлечении меди, никеля, цинка, кобальта и других драгоценных металлов из руд на металлургических предприятиях отделяют золотые спички. Золотая спичка также встречается в нефти и природном газе. Но в золотой спичке есть и такие элементы, как магний, теллур и селен. Или при производстве алюминия выделяются соединения фтора, которые загрязняют природную среду. Если основными продуктами являются волокно, медь, никель, цинк, кобальт, алюминий, нефть и газ, то образующиеся при их производстве пыль, короткие волокна, пух и пух, соединения серы, маргия, теллура, селена и фтора являются дополнительными промежуточными или прекрасные продукты. Их внешний вид не является основной целью производственного процесса, но они могут использоваться в качестве сырья или готовой продукции. Например, из 1 тонны серы получается 3 тонны серной кислоты, диоксида серы (SO2) и других продуктов. Кроме того, сера является чрезвычайно ценным сырьем для производства уайт-спирита (в виде серной кислоты), кокосового волокна (в виде SO2), резинотехнических изделий, стиральных порошков и строительных материалов. Теллур и селен являются основным сырьем в производстве полупроводников. Соединения фтора являются основным сырьем в производстве плавиковой кислоты.

На производственных предприятиях существуют государственные стандарты (ДАВАНы), сетевые стандарты, технические нормы и утвержденные цены на такую ​​дополнительную промежуточную или мелкую продукцию. Если выделение или повторное использование дополнительных промежуточных или побочных продуктов экономически нецелесообразно, их можно использовать в качестве топлива.

Отходы производства. Это отходы сырья, частично или полностью деградированные материалы и полуфабрикаты (полуфабрикаты), не соответствующие ГОСТам. Такие отходы могут быть использованы в переработке без обработки или после предварительной обработки. Например, если показатели качества изделий из пластмасс (кастрюль, труб, пленок, предметов быта и др.), крашеных красок, рисунков, одноразовых изделий (стаканов) не соответствуют государственным стандартам, их можно считать отходами производства.

Неиспользуемые отходы. Это материалы, которые не могут быть восстановлены до их первоначальных свойств, материалы с истекшим сроком службы или различные морально устаревшие предметы.

Ресурс вторичных материалов. Это совокупность отходов производства и непригодных к использованию отходов, а также в эту группу могут быть включены дополнительные промежуточные или отходы. Они могут использоваться как основное сырье или как вспомогательный материал при производстве продукции. Такие отходы считаются потенциальным резервом материальных ресурсов для промышленных предприятий. Например, использование в производстве старых или морально устаревших материалов - пленки, тары и тому подобных материалов - залог большой экономической выгоды.

Вторичные энергоресурсы. Это энергетический потенциал продуктов, отходов, дополнительных полупродуктов или веществ, выделяющихся в ходе технологического процесса. В них два агрегата частично используются для снабжения энергией потребителей внутри предприятия или вне предприятия.

Вторичные энергоресурсы могут быть 3 видов:

1. Вторичные энергоресурсы, которые используются в качестве энергии.

2. Вторичные энергоресурсы, используемые в качестве тепла.

3. Механические вторичные энергоресурсы.

            В группу топливных вторичных энергоресурсов входят такие отходы, отходы, мусор или дополнительные промежуточные продукты, которые могут быть использованы только в качестве топлива. Например, с целью обезвреживания мусора, отходов и мусора их часто сжигают в специальных мусоросжигательных печах. Энергия, полученная в этом процессе, включается в состав топливных вторичных энергоресурсов.

            В группу тепловых вторичных энергоресурсов входят физическая теплота паров, газов и их механических смесей, теплота течения веществ, теплота воды и другие. Например, высокотемпературные пары, образующиеся в процессе производства, могут быть использованы для обогрева помещений предприятия или удовлетворения потребностей потребителей вне предприятия. Либо можно охлаждать оборудование и помещения с помощью образующихся на предприятии сточных вод. Это не только приносит большую экономическую выгоду, но и значительно помогает в сохранении окружающей среды.

            Механические вторичные энергоресурсы. В группу входят тепло, выделяемое в результате технологических процессов или энергия сжатых газов и другие.

   Отдельно следует отметить, что среди промышленных предприятий больше всего электроэнергии потребляют алюминиевые заводы. 15-16 тыс. кВт для производства одной тонны алюминия. часов потребляется электроэнергия. Поэтому единственной целью внедрения безотходного производства является не только эффективное использование бытовых товаров и отходов, но и эффективное использование видов энергии и вторичных энергоресурсов, а также создание энергосберегающих технологий.