Ресурсозберігаюча технологія. Промислові технології. Новітні технології

Сучасна промисловість розвивається дуже динамічно. На відміну від минулих років, розвиток це йде інтенсивним шляхом, із залученням останніх наукових розробок. Величезне значення набуває ресурсозберігаюча технологія. Під цим терміном розуміється ціла система заходів, спрямованих на значне зниження споживання ресурсів за умови збереження високого рівня якості продукції. В ідеальному випадку намагаються досягти мінімально можливого рівня споживання сировини.

Передумови до максимально широкого впровадження

Незважаючи на зусилля природоохоронних організацій і законодавців, про якесь значне зниження шкоди, яка завдається навколишньому середовищу промисловими підприємствами, годі й казати. Тільки в Росії збиток від промислових викидів оцінюється в 150 мільярдів рублів щорічно, а в США цей показник і зовсім досягає близько 7% від внутрішнього ВВП!

Світовий досвід показує, що ті витрати, які несе за собою ресурсозберігаюча технологія на першому етапі свого впровадження, непорівнянні з витратами на нівелювання наслідків використання застарілих і брудних методів виробництва. Терміни ж повної окупності нових технологій не перевищують п`яти років.

Величезну небезпеку становить поступове виснаження корисних копалин. Так, всього 50 років тому не розробляли родовища залізної руди, якщо вміст у них заліза було менше 50-60%. Сьогодні починають видобуток навіть тієї руди, в якій не більше 30% металу.

Навіть зольність використовуваних на ТЕЦ вугілля сьогодні перевищує 30%, тоді як в 60-х роках цей показник не перевищував 20%. Деякі міста змушені використовувати для опалення сировину, зольність якого перевищує 55%. Більш того, в деяких випадках вже починається активний видобуток сировини навіть з відвалів минулих років. Все це сприяє різкому збільшенню кількості відходів. Таким чином, ресурсозберігаюча технологія надзвичайно важлива, оскільки дозволяє промисловості і народному господарству споживати менше сировини, виробляючи більше продукції.

Як здійснюється збереження ресурсів?

У більшості випадків зменшення кількості споживаних ресурсів здійснюється шляхом повторного використання відпрацьованих матеріалів. Так, при виплавці сталі в даний час застосовується не менше 30% збірного металобрухту, при виробництві паперу береться до 25% макулатури. Виробництво кольорових металів використовує не менше 20% вторинної сировини. Слід зауважити, що розмір капіталовкладень для широкого впровадження технологій переробки відпрацьованих матеріалів рівно в чотири рази нижче, ніж при створенні виробничих комплексів для видобутку корисних копалин.

З огляду на ту обставину, що не потрібно вкладатися в виплавку сталі, ці технології дозволяють мінімум на третину скоротити термічне забруднення зовнішнього середовища. Говорячи простіше, знижується шкоду парникового ефекту. Словом, вкладатися в ці розробки дуже вигідно.

Що дозволяють ресурсозберігаючі технології?

По-перше, будь-яка ресурсозберігаюча технологія дозволяє серйозно скоротити кількість відходів і викидів в навколишнє середовище. Наприклад, при залученні в переробку хлорвмісних відходів з металургійних титанових виробництв рівень викидів хлору в навколишнє середовище вдалося знизити на 50%!

Площі, які до того були зайняті технологічними відвалами або звалищами, новітні технології дозволяють повністю звільнити від сміття і використовувати в рекреаційних цілях. До речі, відправка на переробку відходів, які у великій кількості містять Диоксид сірки (В тій же металургії, наприклад), не тільки значно зменшує забруднення навколишнього середовища, а й дозволяє значно скоротити кількість первинно видобутої сірки.

Надзвичайно важливим є те, що нові технології розвивають базу для переробки полімерних відходів: так, питома теплоємність двох тонн пластикових пляшок дорівнює аналогічному значенню для тонни сирої нафти! Таким чином, створивши фільтри нового покоління, ми можемо роками опалювати великі мегаполіси, використовуючи тільки пластиковий непотріб зі сміттєзвалищ ...

порівняємо…

Надзвичайно високо значення, яке мають нові промислові технології в чорної металургії. Якщо переплавити тонну металобрухту, то забруднення навколишнього середовища (в порівнянні з виплавкою сталі з руди) скорочується одразу на 86%, води потрібно на 76% менше, а загальна кількість відходів скорочується одразу на 57%! Приблизно та ж картина виходить, якщо порівнювати вироблення паперу з макулатури і первинної целюлози.

Не забуваємо про екологію!

У світлі того, що сучасна ситуація в екологічній сфері залишає бажати багато кращого, всі сучасні технології обов`язково повинні сприяти скороченню обсягів викиду шкідливих речовин в атмосферу. З огляду на, в якому стані знаходиться сьогодні той же Норильськ і інші металургійні міста не тільки в нашій країні, але і у всьому світі, новітні промислові технології повинні не тільки давати роботу тисячам людей на підприємствах важкої промисловості, але і захищати їх здоров`я.

На чому грунтуються нові методи виробництва?

По-перше, здійснюється масова заміна низькоякісної сировини на більш сучасні аналоги, які дозволяють виробляти ту саму кількість продукції з кращою якістю. Наприклад, в лакофарбовому виробництві такий підхід призвів до заміни стандартних фарб на органічних розчинниках на водорастворимую продукцію.

Для кінцевих споживачів важлива також збережена функціональність продукції без погіршення її реальних технічних характеристик. Чудовим прикладом служить заміна полімерної плівки на папір у випадку з липкою стрічкою. Її якість не змінився, а ось кількість відходів і викидів в атмосферу різко знизилося. Це і є ресурсозберігаючі технології, приклади яких ми наводимо в нашій статті.

Зрозуміло, надзвичайно важливо змінювати сам технологічний процес, щоб він відповідав сучасним реаліям. Так, сьогодні все більшого значення надається перекладу виробництв на безперервний цикл вироблення продукції. Таке рішення куди більш перспективно, ніж періодична зупинка і запуск обладнання, що супроводжується різким збільшенням викиду шкідливих речовин.

З цим тісно пов`язано також вимога по переобладнанню виробництва на нове обладнання, яке споживає менше витратних матеріалів, палива і запасних частин. Такі ресурсозберігаючі технології в промисловості значно підвищують технологічність виробництва. Це не тільки сприяє зниженню кількості відходів, а й сприяє значному здешевленню кінцевої продукції.

Комп`ютери - в маси!

Наприклад, до таких належать верстати з ЧПУ і повністю комп`ютеризовані виробничі лінії, які з максимальною точністю і економічністю можуть вирізати з цільних шматків металу необхідні деталі. Такі верстати (в порівнянні зі звичайними) забезпечують скорочення кількості відходів на 50-80%. Крім того, не доводиться турбуватися про рівень підготовки робітників.

Зауважимо, що використання сучасних технологій обов`язково має передбачати не тільки максимальне скорочення кількості відходів, а й їх безпечне зберігання. До останнього пункту відносяться такі вимоги:

• Місце утворення небезпечних відпрацьованих матеріалів жодним чином не повинно контактувати з навколишнім середовищем.
• Всі відходи повинні бути упаковані так, щоб згодом їх було простіше відправляти на переробку.
• Якщо переробка відходів на існуючому техніко-технологічному рівні неможлива, їх слід переводити в такий стан, в якому б вони надавали якомога менший негативний вплив (переплавлення в склоподібний стан відпрацьованого ядерного палива).
• Відповідно, контейнери для довгострокового їх зберігання повинні бути мінімально схильні до корозії і іншим негативним факторам навколишнього середовища.

Основні приклади використання ресурсозберігаючих технологій

Класичним прикладом можна вважати Піролізне збагачення вугілля, хімічні методи збагачення руд, методи лужної обробки торфу, за допомогою яких можна досягти не тільки паливо, але і гумінові добрива, стимулятори росту рослин. Всі ці технологічні «знахідки» не тільки різко скорочують кількість необхідного для вироблення продукції сировини, а й дають масу побічних корисних продуктів. Особливо це стосується переробки торфу, коли при використанні хімічних реагентів з буденного сировини для ТЕЦ отримують навіть ліки!

Приклади біолого-хімічної переробки сировини

Якщо ви думаєте, що впровадження ресурсозберігаючих технологій в біологічному виробництві вичерпується тільки новими методами отримання біологічно активних добавок і ліків, то ви глибоко помиляєтеся. Сучасний рівень розвитку технологій передбачає їх використання навіть в металургії.

Так, сьогодні все частіше застосовують бактеріальне вилуговування металів, коли з руд з мінімальним вмістом речовини (старих відвалів) вдається добути чимало високоякісної сировини, не забруднюючи відвалами від розробок всю округу. Ще привабливіше бактеріальне ж вилучення цінних металів… з стічних вод! Причому мова йде не тільки про металургійних виробництвах, а й про стоках великих мегаполісів.

Таким чином, впровадження ресурсозберігаючих технологій характеризує ступінь розвитку не тільки промисловості, але і суспільства в цілому. Зберігаючи довкілля навколо нас, ми передаємо її своїм нащадкам.

Крім того, за допомогою вилуговування можна отримувати величезну кількість сірки з високозольного вугілля низької якості, який ні на що інше особливо не придатний. До речі, в нашій країні в останні роки активно впроваджується технологія біологічної обробки низькоякісного бурого вугілля, з якого виходить непогана штучна грунт.

Будівництво

Найпоширенішими матеріалами для будівництва в наш час є бетон і залізобетон. Тільки в нашій країні за рік їх виробляється більше 250 мільйонів тонн. А тому сучасні будівельні технології в чималому ступені акцентуються на економії ресурсів при їх випуску.

Заощадження ресурсів при виробництві залізобетону

Проблема в тому, що залізобетон - вельми енергоємний матеріал, на виробництво якого витрачається величезна кількість електрики. На вироблення всього лише одного кубометра витрачається 470 тис. Ккал! якщо технологічні процеси недосконалі, або в разі коли потрібно заливати бетонні конструкції десь на полігоні, то витрати і зовсім можуть перевищити 1 млн ккал!

З огляду на, що народному господарству в рік потрібно не менше 12 мільйонів тонн бетону, енерго- і ресурсозберігаючі технології дають можливість заощадити величезну кількість грошей.

Найбільш суттєвою проблемою є великий перевитрата цементу будівельниками. Існує кілька реальних шляхів виправити це упущення. По-перше, найбільший перевитрата матеріалу спостерігається в тому випадку, коли будівельники використовують неякісні наповнювачі, які не відповідають конкретної мети. Так, найбільш часто це проявляється, коли замість нормального піску використовується ПГС.

В значній мірі можна знизити витрати, використовуючи добавки-пластифікатори, які сьогодні широко представлені на міжнародній будівельній сцені. Якісний пластифікатор дозволяє зменшити витрату цементу відразу на 20%, причому міцнісні характеристики споруджуваного будови не постраждають. З огляду на, що новітні технології в промисловості дозволяють виробляти сотні їх найменувань, пластифікуючі присадки потрібно застосовувати в будь-якому зручному випадку.

Інші енергетичні витрати

При ізотермічному витримці у сталевий формі один кубометр бетону «з`їдає» не менше 60 тис. Ккал. Якщо обладнання несправне, то втрати тепла зростають в геометричній прогресії. Так, на деяких заводах цей показник перевищує 200 тис. Ккал на один кубометр бетону. Таким чином, можна більш ніж в три рази скоротити надмірне споживання ресурсів, просто вчасно ремонтуючи обладнання, що використовується на виробництві бетону.

Дуже перспективним методом є прогрів пластіфіціруемой суміші електрикою (в зимовий час). В цьому випадку можна значно знизити кількість не тільки цементу, а й пластифікатора в суміші.

Інші способи економії цементу

Не можна не відзначити, що вкрай негативну роль грають величезні втрати цементу при його транспортуванні. Цей матеріал ні в якому разі не можна вантажити відкритим способом, не допускається перевезення з частими перевантаженнями. Втрати цементу стають просто гігантськими, якщо його спершу везти морським транспортом, потім перевантажувати на ЖД-платформи, з яких розвозити його автомобілями.

Цих втрат можна уникнути, якщо в дальні райони везти цементний клінкер. Його можна розвантажувати необмежену кількість разів. Коли матеріал буде доставлений до місця робіт, клінкер просто розмелюють, отримуючи високоякісний цемент в необхідній кількості.

Надзвичайно важливим є також правильний підбір марок бетону, який би реально відповідав якоїсь конкретної задачі. Практика показує, що більше 30% від загальних втрат цементу доводиться на випадки, коли будівельники використовують неправильні марки бетону. В результаті нерідкі випадки, коли роботу доводиться переробляти повністю.

Таким чином, розвиток сучасних технологій має допомогти зберігати ресурси, використовувані у всіх галузях науки і промисловості. Впроваджуючи нові методи виробництва, ми можемо скоротити кількість шкідливих викидів в повітря і воду, зберегти навколишнє середовище для всіх наступних поколінь.