МАШИНОСТРОЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ СНИЖЕНИЯ

Предприятия химической и нефтехими­ческой промышленности (первой группы по потенциальным возможностям загрязнения биосферы) отличаются разнообразием токсич­ных газовых выбросов и жидких стоков. Глав­ные из них - органические растворители, ами­ны, альдегиды, хлор и его производные, окси­ды азота, циановодород, фториды, сернистые соединения (диоксид серы, сероводород, серо­углерод), металлоорганические соединения, соединения фосфора, мышьяка, ртуть. Пере­чень некоторых опасных для окружающей сре­ды отходов предприятий этой группы пред­ставлен в табл. 1.3.1.

К числу отходов химической промыш­ленности и производства минеральных удобре­ний относятся гипсосодержащие отходы (фос- фогипс и др.), фосфорные шлаки, пиритные огарки, галитовые отходы и глинистые шламы, содовые сплавы, отходы нефтехимии и др. Отвалы и шламохранилища, занятые отходами химических производств, занимают тысячи гектаров земли. Крупнотоннажными гипсосо - держащими отходами являются в первую оче­редь фосфо-, боро - и фторогипс, титаногипс, а также сульфогипс [9].

1.3.1. Характерные выбросы в атмосферу основных производств химической промышленности

Безотходная технология [9] - экологи­ческая стратегия химического производства, включающая комплекс мероприятий, обеспе­чивающих минимальные потери природных ресурсов при максимальной экономической эффективности. К концепции безотходной тех­нологии существует два подхода. Один из них основан на законе сохранения вещества, в со­ответствии с которым сырье (материя) всегда может быть преобразовано в ту или иную про­дукцию. Следовательно, можно создать такой технологический цикл, в котором все экологи­чески опасные вещества будут преобразовы­ваться в безопасный продукт или исходное сырье. Согласно другому подходу, полностью безотходную технологию нельзя создать ни практически, ни теоретически (подобно тому, как энергию нельзя полностью перевести в полезную работу в соответствии со вторым законом термодинамики, так и сырье невоз­можно полностью перевести в полезный эколо­гически безопасный продукт).

Полностью безотходная технология это идеальная система, к которой должен стре­миться всякий реальный технологический цикл, и чем больше будет это приближение, тем меньше будет экологически опасный след.

Более реальной является так называемая малоотходная технология, под которой по­нимается такой способ производства продук­ции, когда вредное воздействие на окружаю­щую среду доведено до санитарно - гигиенических норм и соответствующих пре­дельно допустимых концентраций (ПДК).

Иногда используют понятие экологиче­ски чистой технологии, подразумевая такой метод производства продукции, при котором сырье и энергию применяют настолько рацио­нально, что объемы выбрасываемых в окру­жающую среду загрязняющих веществ и отхо­дов сведены к минимуму.

Таким образом, приняв за основу, что полностью безотходная технология - это иде­альная модель производства, можно утвер­ждать, что и малоотходная технология требует определенных корректирующих коэффициен­тов, оценивающих степень ее приближения к безотходной.

Имеется ряд подходов к определению безотходности производств: эксперименталь­ная оценка, оценки по сырьевому и энергети­ческому балансам, полноте использования энергии, по общему параметру оптимизации, полученному с помощью функции желательно­сти и технологического профиля, а также эко­номическим путем при сопоставлении затрат на производство продукции. Общий баланс относительной токсичности массы вредных веществ выглядит следующим образом:

Где тГ, тТ, тс - масса отходов, поступающих

В окружающую среду соответственно с газовы­ми выбросами, твердыми отходами и сточными

Водами; - масса нейтрализованных

- масса рассеянных отходов.

Относительная экологичность типового процесса, технологической линии, цеха

Тп

-100%.

При условии А —» 0 процесс приближа­ется к безотходному.

Методология оценки категории безотход­ности химических производств предполагает, что коэффициент безотходности

Кб =ф(км, кэ, ка),

Где км, кэ, ка- коэффициенты полноты ис­пользования соответственно материальных, энергетических ресурсов и соответствия эколо­гическим требованиям.

В зависимости от величины Kg и мощно­сти производства разделяют на три категории: безотходные (Kg > 0,90... 0,97), малоотходные

(0,80...0,90< Kg <0,90...0,97) и рядовые (кб <0,80...0,90).

В общем случае для оценки степени со­вершенства технологического процесса, учи­тывая взаимодействие с окружающей средой, за критерий безопасности принят коэффициент экологического действия

ВТ

К

ZL + Вп

Где ВТ- теоретическое воздействие, необхо­димое для производства; /?ф - фактическое

Воздействие; Вп - воздействие, определяемое конкретным производством.

Если Вф » Вт, то К —> 0, т. е. данное

Производство абсолютно не учитывает требо­ваний экологической безопасности, что неиз­бежно ведет к так называемому экологическо­му «просчету» или экологическому «бумеран­гу». Чем выше значение коэффициента эколо­гического воздействия К, тем более совершен­но производство с учетом воздействия на ок­ружающую среду, тем более существенно при­ближение к безотходной технологии.

Социально-экономический эффект безот­ходных производств определяют по комплекс­ному критерию

П

Э,-У

Л = —------------------------- > тах,

3

П

Где Эj - сумма всех эффектов, достигаемых

/=1

При внедрении безотходного производства; у - ущерб от загрязнения окружающей среды от­ходами производства и потребления; Зп - пол­ные затраты на осуществление безотходного производства.

При наличии ряда вариантов безотходно­го производства должен быть выбран вариант с наибольшим л ПРИ минимальных полных за­тратах Зп.

Сочетание прогрессивной технологии с современными методами очистки и контроля газопылевых выбросов, вторичного использо­вания отходов позволяет реконструировать существующие и проектировать новые цехи, отдельные производственные участки, отве­чающие всем требованиям экологической и технологической безопасности.