Комплексное использование сырья и безотходные технологии

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа состоит из 39 страниц машинописного текста. Работа включает введение, три главы, заключение, бибиографический список из 18 источников и 3 приложения.

Ключевые слова: КОПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ, БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА, ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА, ЗАМКНУТЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ, БИОГАЗ, ПРОБЛЕМА ОТХОДОВ.

Актуальность исследования. Каждый раз производственная деятельность начинается с использования некоторых новых природных ресурсов, и каждый раз потребление заканчивается выбросами отходов в окружающую среду, весьма небольшая часть природных ресурсов превращается в целевые продукты, большая часть их попадает в отходы. Эффективное решение проблемы промышленных отходов — это внедрение безотходной технологии. Безотходные производства основаны на принципиальном изменении технологических процессов, разработке систем с замкнутым циклом, обеспечивающих многократное использование продуктов, и комплексном использовании сырья. При комплексном использовании сырьевых материалов промышленные отходы или побочные продукты одних производств являются исходными материалами других.

Цель исследования: изучение комплексного использования сырья и безотходных технологий в Республике Беларусь.

Задачи исследования:

1. Произвести  обзор литературы по проблеме исследования, выделить основные понятия и термины;

2. Рассмотреть  основные направления реализации  комплексного использования сырья  и безотходных технологий в  разных отраслях промышленности;

3. Проанализировать  применение безотходных технологий на произвеодстве в Республике Беларусь.

Методы исследования: работа с литературой, анализ и синтез, индукция и дедукция, статистические и математические методы.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ....................7

1.1. Понятие о комплексном  использовании сырья. Безотходные и малоотходные производства..................................................................................7

1.2. Основные принципы создания безотходных производств.................13

1.3. Анализ зарубежного  опыта...................................................................15

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ БЕЗОТХОДНОЙ И МАЛООТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ..................................................................23

2.1. Энергетика..............................................................................................23

2.2. Горная промышленность и металлургия..............................................24

2.3. Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение и бумажная промышленность................................................26

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЗОТХОДНЫХ ПРОИЗВОДСТВ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ..................................................................................28

3.1. Проблема отходов  и пути её решения..................................................28

3.2. Внедрение безотходных  технологий на предприятиях......................33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................37

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................................................38

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Между промышленностью и окружающей средой до сих пор доминирует открытый тип связи. Производственный процесс начинается с использования природных ресурсов и завершается превращением их в средства производства, предметы потребления. За процессом производства следует процесс потребления, после чего использованные продукты выбрасываются.

Таким образом, открытая система базируется на принципе одноразового использования исходного материала природы.

Каждый раз производственная деятельность начинается с использования некоторых новых природных ресурсов, и каждый раз потребление заканчивается выбросами отходов в окружающую среду, весьма небольшая часть природных ресурсов превращается в целевые продукты, большая часть их попадает в отходы.

Эффективное решение проблемы промышленных отходов — это внедрение безотходной технологии. Безотходные производства основаны на принципиальном изменении технологических процессов, разработке систем с замкнутым циклом, обеспечивающих многократное использование продуктов, и комплексном использовании сырья.

При комплексном использовании сырьевых материалов промышленные отходы или побочные продукты одних производств являются исходными материалами других. Подобное использование сырья логически обусловлено потребностями развития народного хозяйства на современном этапе. Важность комплексного использования сырьевых материалов можно рассматривать в нескольких аспектах.

Во-первых, утилизация отходов позволяет решать задачи по охране окружающей среды, освобождать ценные земельные угодья, отчуждаемые под отвалы и шламохранилища, устранять вредные выбросы в окружающую среду.

Во-вторых, отходы промышленности в значительной степени покрывают потребность ряда перерабатывающих отраслей в сырье, причем во многих случаях высококачественном, подвергнутом в процессе производства первичной технологической обработке (измельчению, обжигу и т. д.).

В-третьих, при комплексном использовании сырья снижаются удельные капитальные затраты на единицу продукции и уменьшается срок их окупаемости; снижаются также непроизводительные расходы основного производства, связанные со складированием отходов, строительством и эксплуатацией хранилищ для них; уменьшаются затраты, расход теплоты и электроэнергии на новую продукцию за счет технологической подготовленности отходов; увеличивается производительность оборудования.

Биосфера функционирует по принципу встроенности систем: каждая форма конструируется за счет деструкции других форм, составляя звено всеобщего кругооборота вещества в природе. Производственная деятельность вплоть до самого последнего времени строилась по другому принципу - максимальной эксплуатации природных ресурсов и игнорирования проблемы деструкции отходов производства и потребления. Этот путь был возможен лишь до тех пор, пока масштабы отходов не превышали границ способности экологических систем к самовосстановлению.

Таким образом, назрела необходимость перехода к принципиально новой форме связи - к замкнутым системам производства, предполагающим возможно большую встроенность производственных процессов во всеобщий круговорот вещества в природе.

Цель курсовой работы – изучение комплексного использования сырья и безотходных технологий в Республике Беларусь.

Задачи исследования:

1. Произвести  обзор литературы по проблеме  исследования, выделить основные  понятия и термины;

2. Рассмотреть  основные направления реализации  комплексного использования сырья  и безотходных технологий в  разных отраслях промышленности;

3. Проанализировать  применение безотходных технологий  на произвеодстве в Республике  Беларусь.

Методы исследования: работа с литературой, анализ и синтез, индукция и дедукция, статистические и математические методы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Понятие о комплексном  использовании сырья. Безотходные  и малоотходные производства

 

Термин «безотходная технология» впервые предложен российскими учеными Н.Н. Семеновым и И.В. Петряновым-Соколовым в 1972 г. В ряде стран Западной Европы вместо «мало- и безотходная технология» применяется термин «чистая или более чистая технология» («pure or more pure technology») [2, c. 6].

В соответствии с решением ЕЭК ООН и с Декларацией о малоотходной и безотходной технологиях и использовании отходов принята такая формулировка безотходной технологии (БОТ): «Безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду» [2, c. 8].

В литературе встречаются и другие термины, например, «безотходная технологическая система» (БТС). Под БТС понимается такое отдельное производство или совокупность производств, в результате практической деятельности которых не происходит отрицательного воздействия на окружающую среду. В определении безотходной технологии подразумевается не только производственный процесс. Это понятие затрагивает и конечную продукцию, которая должна характеризоваться:

• долгим сроком службы изделий,
• возможностью многократного использования,
• простотой ремонта,
• легкостью возвращения в производственный цикл или перевода в экологически безвредную форму после выхода из строя.

Теория безотходных технологических процессов в рамках основных законов природопользования базируется на двух предпосылках:

• исходные природные ресурсы должны добываться один раз для всех возможных продуктов, а не каждый раз для отдельных;
• создаваемые продукты после использования по прямому назначению должны относительно легко превращаться в исходные элементы нового производства [2, c. 10].

Схема такого процесса – «спрос – готовый продукт – сырье». Но каждый этап этой схемы требует затрат энергии, производство которой связано с потреблением природных ресурсов вне замкнутой системы. Вторым препятствием полной замкнутости процесса является износ материалов, их рассеивание в окружающей среде. Например, долгое, на протяжении многих столетий, использование таких металлов, как серебро, свинец, цинк, медь и др., и их рассеивание в процессе этого использования в ОС привели к тому, что сроки их исчерпания из земных недр составляют, согласно своду международных прогнозов «Мир в 2000 году», всего один-два десятка лет.

Понятие безотходной технологии условно. Под ним понимается теоретический предел или предельная модель производства, которая в большинстве случаев может быть реализована не в полной мере, а лишь частично (отсюда – малоотходная технология – МОТ). Но с развитием современных наукоемких технологий БОТ должна быть реализована все с большим приближением к идеальной модели.

Критики концепции безотходного производства утверждают, ссылаясь на второй закон термодинамики, что как энергию нельзя полностью перевести в работу, так и сырье невозможно полностью переработать в продукты производства и потребления. С этим нельзя согласиться, поскольку речь идет, прежде всего, о материи и о Земле как открытой системе, а материю – продукцию в соответствии с законом сохранения вещества и энергии всегда можно преобразовать снова в соответствующую продукцию. Примерами служат безотходно функционирующие природные экосистемы.

Имеется и другая крайность, когда все работы, связанные с охраной ОС от промышленных загрязнений, относят к БОТ и МОТ. Необходимо помнить, что оценка степени безотходности производства – очень сложная задача и единых критериев для всех отраслей промышленности нет.

В целом комплексный подход к оценке степени безотходности производства должен базироваться на:

• учете не столько безотходности, сколько степени использования природных ресурсов;
• оценке производства на основе самого обычного материального баланса, т. е. на отношении выхода конечной продукции к массе поступившего сырья и полуфабрикатов;
• определении степени безотходности по количеству отходов, образующихся на единицу продукции [2, c. 15].

Для точного определения степени безотходности необходимо введение поправки на токсичность отходов. Невозможно сопоставлять только по массе, например, отходы содового производства и отработанные растворы гальванических цехов. Для сравнительного анализа различных технологических схем однотипных производств, выпускающих продукцию одного и того же вида, на стадии их проектирования вполне может быть использован поправочный коэффициент на токсичность отходов [10, c. 32].

Для расчета энергетических затрат следует рассматривать энергоемкость продукции с учетом коэффициентов безотходности. Только в этом случае можно получить объективный показатель безотходности рассматриваемого производства. Масштабы загрязнения ОС при производстве электроэнергии на ТЭС часто таковы, что могут свести к минимуму те экологические преимущества, которые удается достичь при совершенствовании основного производства. Например, в цветной металлургии о степени безотходности судят по коэффициенту комплексности использования сырья (во многих случаях он превышает 80%). В угледобывающей промышленности предприятие считается безотходным (малоотходным), если этот коэффициент не превышает 75%.

Анализ отечественных и зарубежных материалов показывает, что безотходная технология может развиваться в четырех основных направлениях [10, c. 34]:

1. Создание различных видов бессточных технологических систем на базе существующих, внедряемых и перспективных способов очистки. При этом достигается резкое уменьшение потребления воды, но, как правило, образуется вторичное загрязнение в виде твердых осадков или насыщенных растворов.

2. Разработка и внедрение систем переработки отходов производства и потребления, которую следует рассматривать не как экологическую нагрузку, а как вторичные материальные ресурсы. Необходимо учитывать, что при эксплуатации современных систем водоочистки и газоочистки образуются твердые отходы, представляющие собой сложную концентрированную смесь загрязняющих веществ.