Безотходная технология. 3
Безотходная технология — это комплекс мероприятий, направленных на максимально полное использование сырья и образующихся при этом отходов, а также создание производства с замкнутым циклом без сброса сточных вод и без выброса в атмосферу вредных веществ. Однако безотходная технология в полном смысле этого слова невозможна. Основные направления безотходной и малоотходной технологии
безотходная и малоотходная технология представляют собой одно из современных направлений развития промышленного производства. Возникновение этого направления обусловлено необходимостью предотвратить вредное воздействие отходов промышленности на окружающую среду. Безотходные производства подразумевают разработку таких технологических процессов, которые обеспечивают максимально возможную комплексную переработку сырья. Это позволяет, с одной стороны, наиболее эффективно использовать природные ресурсы, полностью перерабатывать образующиеся отходы в товарную продукцию, а с другой — снижать количество отходов и тем самым уменьшать их отрицательное влияние на экологические системы.
Безотходную и малоотходную технологию
применяют во всех отраслях промышленности.
Их развитие идет по следующим направлениям:
разработка и внедрение принципиально
новых технологических
Малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды обитания
Принципиально новый подход к развитию
всего промышленного и
Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.
В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла
более конкретное определение данного
понятия: «Безотходная технология — это
такой способ производства продукции
(процесс, предприятие, территориально-
Под безотходной технологией
В комплекс мероприятий по сокращению до минимума ко-ичества вредных отходов и уменьшения их воздействия на ок-ужающую природную среду, по рекомендации различных авторов, входят:
— разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;
— разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
— создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;
— создание принципиально новых
производственных процессов, позволяющих
исключить или сократить
Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.
Замкнутый цикл водопользования
Замкнутый цикл водопользования — это система промыш-
даогр водоснабжения и водоотведения, в которой многократ-
использование воды в одном и том же производственном
цессе, осуществляется без сброса сточных и других вод в
родные водоемы.
Одним из важнейших направлений в области создания без-одных и малоотходных производств является переход на но-экологическую технологию с заменой водоемких процес-в безводными или маловодными.
Прогрессивность новых технологических схем водоснабже-& определяется тем, насколько в них уменьшилось, по сравняю с ранее действующими, водопотребление и количество щчных вод и их загрязненность. Наличие большого количе-*а сточных вод на промышленном объекте считается объек-ным показателем несовершенства используемых техноло-еских схем.
Разработка безотходных и
В настоящее время в нашей стране достигнуты опреде-яные успехи в разработке и внедрении элементов экологией безопасной технологии в ряде отраслей черной и цвет-металлургии, теплоэнергетики, машиностроения, хими-кой промышленности. Однако полный перевод промыш-[Ного и сельскохозяйственного производства на безотходно и безводную технологиии и создание полностью эколо-зированных производств сопряжены с весьма сложными 'блемами различного характера — организационными, нано-техническими, финансовыми и другими, и поэтому со-менное производство еще долгое время будет потреблять своих нужд огромное количество воды, иметь отходы и дные выбросы.
Безотходные и малоотходные производства
Создание даже самых
Возможность стабилизации
и улучшения качества
Безотходным производством, строго говоря, является такое производство, в котором все исходное сырье в конечном итоге превращается в ту или иную продукцию и которое при этом одновременно оптимизировано по технологическим, экономическим и социально-экологическим критериям. Принципиальная новизна подобного подхода к дальнейшему развитию промышленного производства обусловлена невозможностью эффективно решать проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов только путем совершенствования методов обезвреживания, утилизации, переработки или захоронения отходов.
Концепция безотходного производства предусматривает необходимость включения в цикл использования сырьевых ресурсов сферу потребления. Другими словами, продукция после физического или морального износа должна возвращаться в сферу производства. Таким образом, безотходное производство представляет собой практически замкнутую систему, организованную по аналогии с природными экологическими системами, в основе функционирования которых лежит биогеохимический круговорот вещества.
При
создании и развитии
Важнейшей
составной частью концепции
Создание
безотходного производства
Безотходное
производство предполагает
Наиболее
благоприятные возможности для
комбинирования и
Утилизируя
двуокись серы, содержащуюся в
отходящих газах
В
качестве примера комплексной
безотходной переработки
Виды переработка отходов сельского хозяйства.
Производство топлива из растительных отходов - новое перспективное направление для инвестирования.
Сырьём для производства твердого биотоплива - топливных гранул (пеллет) могут быть древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки. А также отходы сельскохозяйственных культур: солома, лузга подсолнечника, отходы кукурузы, крупяного производства и т. п. Потребление топливных гранул во всем мире растет очень быстрыми темпами (около 30 - 50% в год) это связано с долгосрочной тенденцией роста цен на углеводородное топливо, истощением его мировых запасов.
В 2005 году потребление пеллет в Европе составило 2,5 млн. тонн, в 2007 году – 5 млн. тонн, к 2010 году прогнозируется рост потребления до 12 млн. тонн. Китай к 2020 году намеревается производить до 50 млн. тонн пеллет ежегодно
Европейский рынок топливных гранул ежегодно растет более чем на 20 %, а в отдельных странах на 35 %
В Белоруссии отходы сельского хозяйства сегодня – почти невостребованный ресурс. Например, используется лишь 10% всего объема соломы (в основном, в животноводстве, в качестве подстилки скоту, как добавка в корма).
Между тем, масса накопления соломы злаковых и крупяных культур ежегодно растет . При этом чаще всего солому сжигают или запахивают в землю.
Переработка соломы – это возможность создания сотен и даже тысяч новых рабочих мест (сбор соломы, ее перевозка к местам переработки, производство пеллет).
Программа переработки соломы может
быть интересна бюджету как
Окупаемость проекта - 2,5 – 3 года.
Сравнительная теплотворная способность различных видов топлива |
Природный газ | 8060 Ккал/куб.м. |
Уголь | 4000 – 6000 Ккал/кг |
Пеллеты из соломы | 3500 – 4400 Ккал/кг |
Подсолнечная лузга | 3685 Ккал/кг |
Сравнительная таблица
Биотопливо | Теплота сгорания, кВт*ч/кг | Зольность, % | Точка размягчения, (0С) | N,% | Cl, мг/кг | S, мг/кг |
Злаковая солома | 4,78 | 5,68 | 960 | 0,47 | 2,503 | 737 |
Рапсовая солома | 4,76 | 6,20 | 1,273 | 0,84 | 4,668 | 2,703 |
Целое злаковое растение | 4,76 | 4,24 | 668 | 1,16 | 1,807 | 1,370 |
Злаковые зерна | 4,72 | 2,26 | 709 | 1,96 | 660 | 1,050 |
Рапсовые зерна | 7,35 | 4,60 | - | 3,94 | - | 1,000 |
Сено | 4,83 | 5,71 | 1,061 | 1,14 | 3,112 | 1,581 |
Луговое сено | 4,74 | 7,09 | 918 | 1,26 | 7,588 | 1650 |
Хвойная древесина | 5,23 | 0,79 | 1,398 | 0,14 | 87 | 234 |
Лиственная древесина | 5,11 | 0,55 | 1,265 | 0,49 | 163 | 402 |
Эффект от использования альтернативного топлива из отходов сельского хозяйства:
- создание экологически чистого,
- снижение себестоимости
- экономически эффективное
- экономия бюджетных средств, выделяемых на закупку топлива для муниципальных котельных;
- развитие малого бизнеса
- создание новых рабочих мест на селе.
Перспективы утилизации побочных продуктов переработки свеклы
Для увеличения производства кормовой продукции, улучшения ее качественных показателей и снижения себестоимости необходимо проводить активную работу по изысканию и привлечению новых источников сырья. Большой резерв пополнения сырьевых ресурсов представляют побочные продукты сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей промышленности.Среди перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса сахарная промышленность является источником значительного количества таких вторичных ресурсов, как свекловичный жом, меласса, фильтрационный осадок, рафинадная патока, свекловичный бой, хвостики свеклы и др. Так, при среднем выходе сахара 12—13 % свеклосахарное производство дает к массе перерабатываемой свеклы 80—83 % сырого свекловичного жома, 5,0—5,5 % мелассы, 10—12 % фильтрационного осадка. Низкая доля переработки вторичных сырьевых ресурсов приводит не только к их значительным потерям, но и к загрязнению окружающей среды, нарушению экологического баланса, а также значительным финансовым затратам на вывоз неиспользуемых отходов в отвалы и свалки.
Наиболее остро на сахарных заводах стоит проблема утилизации фильтрационного осадка, который непосредственно в сахарной промышленности в настоящее время не используется и на большинстве сахарных заводов является крупнотоннажным отходом производства.
Фильтрационный осадок на сахарных заводах образуется при взаимодействии несахаров диффузионного сока в процессе его очистки известью и диоксидом углерода и состоит, главным образом, из углекислого кальция. Количество образующегося фильтрационного осадка зависит от массы вводимой извести и может составлять 10—12 % массы перерабатываемого сырья. Фильтрационный осадок не используется и, накапливаясь в отвалах, занимает значительные земельные площади, загрязняет окружающую среду, может являться источником неприятных запахов. Таким образом, утилизация фильтрационного осадка сахарного производства — актуальная проблема, оптимальное решение которой важно для повышения эффективности производства, внедрения малоотходных и безотходных технологий, улучшения экологической обстановки.
Одним из наиболее известных и распространенных способов утилизации фильтрационного осадка является использование его в сельском хозяйстве для нейтрализации повышенной кислотности почв или в качестве известкового удобрения. Причем на удобрение фильтрационный осадок может использоваться как непосредственно, так и в смеси с отходами других производств (барда мелассово-спиртового производства, бурая сажа). Однако при использовании фильтрационного осадка в сельском хозяйстве возникают проблемы, связанные с его технологическими особенностями. Так, из-за высокого содержания влаги нецелесообразна транспортировка свежеполученного осадка на большие расстояния, невозможно равномерное распределение его по полю, вследствие чего в сельском хозяйстве расходуется только около 20—30 % фильтрационного осадка.
В связи
с тем, что фильтрационный осадок
сахарного производства является источником
значительного количества минеральных
веществ, и в первую очередь кальция,
он может использоваться в качестве
минеральной подкормки для
С целью
обоснования использования
В результате проведенных исследований установлено, что влажность исследуемых образцов фильтрационного осадка, отобранных после вакуум-фильтров, находилась в пределах 26,7 ± 7,2 %. В связи с повышенным содержанием влаги нативного фильтрационного осадка (отобранного непосредственно на производстве и без тепловой обработки) на первом этапе исследований предусматривалась его сушка в плотном неподвижном, плотном непрерывно движущемся и в кипящем слое. После сушки любым из приведенных выше способов был получен высушенный фильтрационный осадок в виде порошка светло-серого цвета влажностью 5,2 ± 0,4 %. По физическим свойствам он близок к кормовому мелу. Так, при влажности 5,0 % объемная масса равна 890 кг/м3, угол естественного откоса — 42°, средний размер частиц — 0,84 мм, плотность — 2 700 г/см3, коэффициент внутреннего трения — 0,56. Это свидетельствует о том, что фильтрационные осадки, прошедшие комбинированную сушку, имеют хорошую сыпучесть и могут легко перемещаться по самотекам при транспортировке и при разгрузке из емкостей.
В связи с тем, что высушенные фильтрационные осадки не являются традиционным кормовым сырьем, не известно их поведение в процессе хранения. Поэтому были проведены исследования, направленные на установление характера изменений их физических свойств. Нативные и высушенные фильтрационные осадки хранились в негерметичных емкостях в условиях лаборатории УО «Могилевский государственный университет продовольствия» в течение 12 месяцев.
Отмечено, что в процессе хранения происходит самопроизвольное снижение влажности нативных фильтрационных осадков. Так, в течение 9 месяцев снижение влажности в среднем равнялось 5,1 % (с 33,8 до 28,7 %). В то же время отмечалось некоторое увеличение влажности при хранении высушенных фильтрационных осадков. Так, влажность высушенного фильтрационного осадка через 9 месяцев хранения в лабораторных условиях увеличилась на 1,4 %. Несмотря на некоторое увеличение влажности высушенных фильтрационных осадков в процессе хранения, показатели физических свойств, их химический состав и питательность изменяются незначительно. Значения всех перечисленных выше показателей находятся в переделах, допускаемых ГОСТами на кормовое минеральное сырье и добавки. В процессе хранения в течение 6 месяцев не наблюдалось слеживания высушенного фильтрационного осадка.
При определении химического состава образцов фильтрационного осадка было выявлено, что соотношение химических веществ в нем зависит от исходного сырья и особенностей технологического процесса. Различия в химическом составе фильтрационных осадков свеклосахарного и сырцового производства объясняются разницей в химическом составе исходного сырья и особенностями технологических схем. Так, фильтрационный осадок, образующийся при переработке сахара-сырца, содержит меньше питательных веществ и фосфора, имеет меньшую щелочность по сравнению с осадком свеклосахарного производства.
Пределы вариации содержания химических веществ, содержащихся в исследуемых образцах фильтрационных осадков, приведены в таблице 1, из которой видно, что основная часть фильтрационного осадка (не зависимо от технологии его получения) представлена кальцием (37—56 %). Это свидетельствует о том, что фильтрационные осадки могут являться в первую очередь источником кальция.
Экспериментальные данные свидетельствуют также, что все образцы фильтрационных осадков содержат значительное количество и других минеральных веществ. Отмечено, что по содержанию кальция, магния и карбоната кальция фильтрационные осадки близки к кормовому мелу и известняку, которые традиционно используются в качестве минерального сырья при производстве комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы.
В фильтрационных
осадках содержится 6,3—8,5 % сахаров,
что в 2,5—3,0 раза выше, чем в других
применяемых в настоящее время
в кормопроизводстве кормовых средствах,
что свидетельствует о
При определении содержания радионуклидов в исследуемых образцах фильтрационных осадков отмечено, что количество 90Sr существенно ниже временно допустимого уровня радионуклидов в кормовых продуктах, а 137Cs и 40K во всех исследуемых образцах не превышает РДУ, утвержденных Министерством здравоохранения Республики Беларусь.
Каждый из приведенных способов сушки имеет один общий недостаток — повышенную энергоемкость процесса сушки. Поэтому на последующем этапе исследований нами проводилась его сушка комбинированными способами, включая сорбционную и затем кондуктивную сушку с пропусканием смеси просушиваемых компонентов через нагретые поверхности или сушку в кипящем слое. Этап сорбционной сушки введен с целью снижения расходов тепла и энергии на процесс сушки.
В качестве сорбента использовались сухие пшеничные отруби. При смешивании влажного фильтрационного осадка и пшеничных отрубей наблюдался эффект перераспределения влаги между частицами влажного (фильтрационный осадок) и сухого (отруби) материала.
Смешивание смеси, состоящей из отпрессованного фильтрационного осадка и пшеничных отрубей, осуществлялось путем взвешивания компонентов в количестве, соответствующем предварительно составленным рецептам.
Для оценки поведения отходов переработки в процессе смешивания проводилось исследование эффективности процесса смешивания на основе статистической характеристики смесей, в состав которых вводили отходы переработки. Установлено, что компоненты достаточно хорошо смешиваются при оптимальном времени смешивания, коэффициенты вариации распределения ключевого компонента в смеси составляют 4,6—5,4 %.Смесь отпрессованного фильтрационного осадка и пшеничных отрубей сушилась комбинированным способом. Полученная кормовая добавка имела светлый цвет, приятный запах и по всем физико-химическим свойствам соответствовала требованиям, предъявляемым к такого рода кормовым средствам.На основании анализа экспериментальных данных предложена технология производства кормовых добавок, которая прошла промышленную апробацию и на ее производство разработаны и утверждены следующие технические нормативные правовые акты: ТУ РБ 700036606.043-2003 — «Добавка кормовая фосфорно-кальциевая. Технические условия» и ТУ BY 700036606.075-2005 «Добавка кормовая белково-минеральная. Технические условия».
Рассчитан экономический эффект от использования разработанных рецептов комбикормов на основе кормовых добавок из нетрадиционного сырья и отходов переработки, который составляет в среднем 30 546 руб. на 1 т комбикорма СК-4 в ценах 2005 г.

- Безотходная технология
- Безотходное и малоотходное производства
- Безотходное и экологическое производство
- Безотходное производство
- Безотходное производство
- Безотходное производство
- Безотходное производство
- Безопастность и человечески фактор
- Безопастность на рабочем месте
- Безответная любовь
- Безотметочное обучение в начальной школе
- Безотходная и малоотходная технологии. Ресурсосберегающие производства
- Безотходная и малоотходные технологии
- Безотходная технология