Содержание:
Одно из основных мероприятий по охране атмосферного воздуха от загрязнения - создание безотходных промышленных предприятий. Сохранение чистоты воздуха - большая социальная проблема, связанная с оздоровлением условий жизни людей. В то же время она сочетается с важной экономической задачей - утилизацией и возвращением в производство значительных количеств ценных продуктов, сырья и материалов. Следовательно, необходимо разработать такие процессы и технологические схемы, которые исключили бы загрязнение атмосферного воздуха.
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года намечено повысить эффективность мер по охране природы; шире внедрять прогрессивные технологические процессы, развивать комбинированные производства, обеспечивающие полное и комплексное использование природных ресурсов, сырья и материалов, исключающие или существенно снижающие вредное воздействие на окружающую среду. Радикальное улучшение использования природных ресурсов, сырья, материалов, топлива и энергии должно проводиться на всех стадиях - от добычи и комплексной переработки сырья до выпуска и использования конечной продукции. Указывается на необходимость ускорения темпов снижения материалоемкости, металлоемкости и энергоемкости национального дохода. Ресурсосбережение станет решающим источником удовлетворения прироста потребностей народного хозяйства в топливе, энергии, сырье и материалах. Намечено до 2000 г превратить ресурсосбережение в решающий источник удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства; добиться, чтобы прирост потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах на 75-80% удовлетворялся за счет их экономии; снизить энергоемкость национального дохода не менее чем в 1,4 раза и металлоемкость почти в 2 раза; максимально устранять потери и нерациональные расходы, широко вовлекать в хозяйственный оборот вторичные ресурсы, а также попутные продукты.
Создание безотходных технологических процессов предполагает как разработку рациональных способов и приемов выделения примесей из газов, так и принципиальное изменение технологического процесса или отдельных его стадий. Изменение технологии должно идти по пути уменьшения количества выбросов и сокращения затрат на очистку газов, циркулирующих в системе.
Отказ в перспективе от получения адипиновой кислоты путем окисления циклогексанола азотной кислотой даст возможность не только использовать более доступный окислитель - кислород воздуха, но и одновременно исключить выбросы оксидов азота (IV) (Харломпо-вич Г. Д., Кудряшова Р. И., 1978).
Часть отходящих газов, содержащих триоксид серы СО3, ранее выбрасывали в атмосферу без очистки; в настоящее время их используют в цветной металлургии для производства серной кислоты (около 30% от общей выработки серной кислоты в Советском Союзе). Стоимость этой кислоты на 30% дешевле получаемой в химической промышленности.
Одним из примеров новых технологических безотходных процессов в черной металлургии является бескоксовый, бездоменный метод получения железа непосредственным восстановлением железорудных концентратов водородом или конвертированным природным газом, при котором из технологической цепи полностью устраняются стадии, в наибольшей степени ответственные за загрязнение окружающей среды: доменный передел, производство кокса и агломерата. Это позволяет по меньшей мере втрое уменьшить потребность в воде и количество образующихся сточных вод, а также практически полностью исключить вредные выбросы в атмосферу (Ласкорин Б. Н. и др., 1981).
В новой безотходной технологической схеме мелкораздробленный Железный концентрат, смешанный предварительно с водой, в виде пульпы перекачивают по трубам с помощью насосов с месторождения на металлургический завод. Вода после отделения в специальных отстойниках возвращается в оборот.
В огромных вращающихся барабанах руду смешивают со склеивающими, связующими веществами и получают гранулированный продукт- так называемые окатыши. В окатыши при грануляции включают необходимое (очень небольшое) количество извести. Готовые окатыши поступают в шахтную печь, где происходит восстановление оксидов железа водородом или конвертированным природным газом. Процесс осуществляют при 1000-1100°С. В результате получают губчатое железо, в котором содержится 95% основного компонента. Каждый агрегат, в котором ведут восстановление окатышей, способен выдавать 1000-1500 т/сут железа. Полученный полуфабрикат направляют на электродуговую переплавку для производства высококачественной стали (Ласкорин Б. Н. и др., 1981).
Новая технология получения стали обеспечивает резкое снижение выбросов в атмосферу оксида серы (IV), пыли и других вредных веществ и позволяет утилизировать практически полностью все отходы производства. Шлаков и других твердых отходов при таком процессе почти не образуется.
В Советском Союзе построено крупное промышленное предприятие - Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК) на базе высокосортных железных руд КМА (Лебединское месторождение) в Белгородской области. Это первый металлургический комбинат в СССР без доменных печей и коксохимического производства, с прямым получением железа из руды. Применение новой прогрессивной бездоменной технологии получения стали должно неуклонно расширяться, особенно в регионах с напряженной экологической обстановкой.
На Иртышском полиметаллическом комбинате имени 50-летия Казахской ССР действует агрегат КИВЦЭТ. За этим названием принципиально новый процесс получения цветных металлов - кислородно-взвешенная циклонно-электротермическая плавка. Цель процесса - объединить в одном агрегате все операции, начиная от подготовки руды и кончая выходом готового металла. В качестве топлива используется сера, которая раньше выбрасывалась в атмосферу (Ласкорин Б. Н. и др., 1981).
Главные компоненты нового процесса - кислород и электричество. Соответственно и сам агрегат состоит из двух зон. В первой идет подготовка руды и плавка; топливом вместо кокса служит сера, содержащаяся в самой руде. Она полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество теплоты. Расплав поступает во вторую зону и течет между электродами, распадаясь на составные части. Некоторые металлы (например, цинк) испаряются и конденсируются в чистом виде, другие выпускают сразу, в ковш. КИВЦЭТ позволяет извлекать из руды буквально все, что в ней есть. Из сырья на заводе получают не только "традиционные" металлы (медь, свинец, цинк), но и кадмий, редкие металлы.
С помощью КИВЦЭТа пока получают медь такую же, как и в шахтных печах. Металл нуждается в дополнительной обработке. В будущем намечается "обучить" агрегат выплавлять чистую медь.
КИВЦЭТ запатентован в 18 странах, в том числе в США, ФРГ, Франции. Металлургов привлекает в нем не только простота в обращении и обслуживании, возможность автоматизировать сложный и трудоемкий процесс выплавки металла, отсутствие вредных выбросов, но и (в первую очередь) его неприхотливость: он способен перерабатывать сырье, которое раньше считалось бросовым - с содержани-
ем металла в 6-7 раз ниже нормы. Более того, и отходов металла щлаке у него гораздо меньше, чем при обычном процессе.
На крупнейшем в Эстонии заводе азотно-туковых удобрений в Кохтла-Ярве достигнуто самое полное использование сырья среди предприятий отрасли. Эту важную проблему удалось решить путем возврата в технологическую цепочку промышленных выбросов, которые ранее загрязняли атмосферный воздух. Рекомендации ученых внедряются и на других предприятиях Кохтла-Ярве. В результате атмосфера над городом стала значительно чище.
Исчез дымный султан над крупнейшим химическим "предприятием Азербайджана - Сумгаитским заводом синтетического каучука. Демонтированы обе 80-метровые дымные трубы, в течение двух десятилетий возвышавшиеся над предприятием. Отходы, выбрасывавшиеся раньше в атмосферу, теперь служат сырьем для получения серной кислоты, спирта и стирола. Химики построили специальные установки для улавливания газов, повторной очистки полупродуктов от вредных примесей, герметизировали часть технологических колонн. Подсчитано, что использование отходов даст заводу в год около 1 млн. руб. дохода. На всех химических и металлургических предприятиях Сумгаита внедряются так называемые закрытые технологические процессы, обеспечивающие повторное использование отходов производства, устанавливаются дымоулавливающие агрегаты.
На медных заводах Норильского и Балхашского горно-металлургических комбинатов, Среднеуральском медеплавильном заводе, Алма-лыкском горно-металлургическом и Иртышском полиметаллическом комбинатах и многих других предприятиях отрасли проведен комплекс мероприятий по внедрению современных технологических процессов, которые обеспечили более полное использование исходного сырья и значительное уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
Большие промышленные выбросы в атмосферный воздух - это точный индикатор несовершенства технологии. Можно полностью согласиться с мнением академика И. В. Петрянова-Соколова о том, что корень проблемы загрязнения окружающей среды, в том числе и атмосферного воздуха, лежит в технологии, ее несовершенстве. Самое радикальное средство исключения выбросов - создание таких процессов, которые либо совершенно не дают отходов, либо работают по так называемому замкнутому циклу, при котором все образующиеся отходы полностью перерабатываются или используются на последующих стадиях производства.
По И. В. Петрянову-Соколову, предприятия будущего должны быть предприятиями комплексного использования сырья, которые не знают отходов. На них все сырье должно превращаться в ту или иную продукцию без какого-либо ущерба для окружающей среды. Для создания безотходного промышленного производства в масштабе всей страны необходимы научно-технические основы планирования и проектирования региональных территориально-промышленных комплексов, в которых отходы одних предприятий могли бы служить сырьем для других. Внедрение таких комплексов неизбежно потребует перестройки связей между предприятиями и отраслями народного хозяйства и больших затрат. Однако все это со временем окупится, поскольку промышленность получит огромный приток ранее не использованного сырья и материалов, а окружающая среда станет чище и безвреднее.
В ноябре 1979 г. в Женеве состоялось общеевропейское совещание на высоком уровне по сотрудничеству в области охраны окружающей среды. На нем были представлены практически все европейские государства, США и Канада. Совещание приняло Декларацию о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов. В Декларации подчеркнута необходимость защитить человека и окружающую его среду и рационально использовать ресурсы путем поощрения развития малоотходной и безотходной технологии и использования отходов. Сокращение отходов и выброса загрязняющих веществ различных циклов производства намечается путем использования усовершенствованных промышленных процессов при создании новых или реконструкции существующих производственных объектов, создания продукции с особым учетом увеличения ее долговечности, облегчения, и ремонта и повторного использования, когда это возможно. Большое значение придается регенерации и использованию отходов, превращению их в полезный продукт (извлечение ценных веществ и материалов из отходных газов, лучшее использование энергии, содержащейся в отходах и остаточных продуктах, и др.), повторному использованию большего количества отходов в качестве "вторичных" сырьевых материалов в других производственных процессах. Рекомендуется рациональное использование сырьевых материалов в производственных процессах и в течение всего жизненного цикла продуктов, замена истощающихся видов сырья другими доступными видами. Необходимо рациональное использование энергетических ресурсов в процессе производства и потребления энергии и использования сбросного тепла. Большое внимание уделяется оценке промышленного применения в производственных масштабах малоотходной и безотходной технологии в целях оптимального использования сырья и энергии, включая возможности регенерации, рециркуляции и экономическую эффективность, с учетом экологических и социальных последствий.
|
|