Экозащитные техника и технологии (kursovik)

Посмотреть архив целиком


Подольский институт

Московского государственного открытого университета

Кафедра:

«Информационные технологии»


Курсовая работа

(реферат)



по теме:


«Экозащитные техника

и технологии»


по дисциплине «Введение в специальность»



Разработал:

Студент гр. 6-23

Гулак А.В

Проверил:

Старший преподаватель:

Ряжских И.О.

Подольск. 2004 г.

Содержание:



  1. Введение 3

  2. Принципы безотходных технологий 4

  3. Государственная программа «отходы» 5

Научно-техническое обеспечение 5

Банк данных технологий использования

и обезвреживания отходов. 6

  1. Глобальные проблемы человечества:

загрязнение водной среды 7

Основные методы очистки сточных вод 7

Группa компаний Экополимер 9

  1. ЭКОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ 10

  2. Экология автотранспорта 13

Eucozym 13

Экологически чистый автомобиль 14

  1. Заключение 16

  2. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 18

Введение



Природа не храм, а мастерская, и человек в ней – работник.”

И. С. Тургенев



Современный мир отличается необычайной сложностью и противоречивостью событий, он пронизан противоборствующими тенденциями, полон сложнейших альтернатив, тревог и надежд.

Конец XX века характеризуется мощным рывком в развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.

Поистине наша планета никогда ранее не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже XX - XXI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал.

Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее биосферы стало предметом пристального внимания представителей многих отраслей научного знания, что само по себе может быть достаточным основанием для выделения особой группы проблем - философско-методологических проблем экологического прогнозирования. Следует подчеркнуть, что данный аспект является одной из “слабостей молодой науки футурологии” в целом.

Рост масштабов хозяйственной деятельности человека, бурное развитие научно-технической революции усилили отрицательное воздействие на природу, привели к нарушению экологического равновесия на планете. Возросло потребление в сфере материального производства природных ресурсов. За годы после второй мировой войны было использовано столько минерального сырья, сколько за всю предыдущую историю человечества.

Главный фундамент жизни-почвы повсюду на Земле деградируют. В то время как Земля накапливает один сантиметр чернозёма за 300 лет, ныне один сантиметр почвы погибает за три года. Не меньшую опасность представляет собой загрязнение планеты.

Мировой океан постоянно загрязняется из-за расширения добычи нефти на морских промыслах. Огромные нефтяные пятна губительны для жизни океана. Самой уязвимой частью природы стала пресная вода. Сточные воды, пестициды, удобрения, ртуть, мышьяк, свинец и многое другое в огромных количествах попадают в реки и озёра.

Главное, однако, не в полноте списка этих проблем, а в осмыслении причин их возникновения, характера и, что самое важное, в выявлении эффективных путей и способов их разрешения.

Принципы безотходных технологий.


При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологичес­ких, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств мож­но выделить ряд взаимосвязанных принципов.

Основным является принцип системности. В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматри­вается как элемент динамичной системы — всего промышлен­ного производства в регионе (ТПК) и на более высоком уровне как элемент эколого-экономической системы в целом, включаю­щей кроме материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популя­ции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, био­геоценозы, ландшафты), а также человека и среду его обитания. Таким образом, принцип системности, лежащий в основе созда­ния безотходных производств, должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производст­венных, социальных и природных процессов.

Другим важнейшим принципом создания безотходного про­изводства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Принцип комплексного экономного использования сырья в России возведен в ранг государственной задачи и четко сформулирован в ряде постановлений правительства. Конкретные формы его реализации в первую очередь будут зависеть от уровня организации безотходного производства на стадии про­цесса, отдельного производства, производственного комплекса и эколого-экономической системы. Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков.


ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОГРАММА «ОТХОДЫ».


Научно-техническое обеспечение.


В настоящее время в Россий­ской Федерации научные исследования и разработки в области удаления отходов осуществляются практически во всех отраслях народного хозяйства, на региональном уровне, на отдельных предприятиях, в созданных в последние годы ассоциациях и т. п. Однако разрабатываемые ими проекты касаются, как правило, только тех видов отходов, переработка которых оправдывает себя с экономической точки зрения.

При наличии множества выполненных НИР и ОКР зна­чительная их часть остается нереализованной из-за отсутствия материальных и финансовых средств на развитие производ­ственных мощностей по переработке отходов. К тому же от­раслевой подход к переработке многих видов многокомпо­нентных отходов не позволяет осуществить их комплексную переработку.

Учитывая, что научно-технический прогресс является одним из важнейших путей успешной реализации программы, необходи­мо предусмотреть выполнение следующих мероприятий:

  • создание единого координирующего органа по формирова­нию технической политики в области удаления отходов;

  • определение видов отходов, имеющих большое значение в качестве сырьевых ресурсов, а также отходов, вызывающих наибольшее загрязнение окружающей среды и обеспечение науч­ных исследований в направлении их использования и размеще­ния;

  • обеспечение материально-технической базы научных и произ­водственных организаций и предприятий, деятельность которых связана с удалением отходов;

  • определение источников финансирования научных исследова­ний из федерального и регионального бюджетов, а также из экологических фондов, привлечение средств отечественных ком­мерческих структур и зарубежных инвестиций и других источ­ников. При этом следует иметь в виду, что должны финан­сироваться не только проекты по переработке отходов, но и проекты, предотвращающие образование отходов;

  • разработку системы финансовых и налоговых льгот для пред­приятий и организаций, осуществляющих научные исследования и разработки в области удаления отходов. При этом научные исследования, помимо разработки технологических процессов и оборудования, должны включать фундаментальные исследова­ния в области предотвращения образования отходов, исследова­ния по совершенствованию экономического, правового, норма­тивно-методического механизмов управления отходами, работы по информационному обеспечению всех видов деятельности в области удаления отходов.

Проблемные научно-технические разработки имеют большое значение для предприятий различных регионов и отраслей эко­номики, однако реализация их связана с определенным эконо­мическим риском, а проведение таких разработок требует прив­лечения высококвалифицированных специалистов. Исходя из этого, подобные разработки должны финансироваться из цент­рализованных источников. К числу таких разработок относятся переработка и обезвреживание трудноперерабатываемых и мно­гокомпонентных отходов, отходов межотраслевого характера, особо токсичных и пр.



Банк данных технологий использования и обезвреживания отходов
(по состоянию на 02.09.2004)



Использование отходов


Отходы органические природного происхождения (животного и растительного)

Отходы минерального происхождения

Отходы химического происхождения

Отходы коммунальные (включая бытовые отходы)


Обезвреживание отходов


Отходы органические природного происхождения (животного и растительного)

Отходы минерального происхождения

Отходы химического происхождения (обновление)

Отходы коммунальные (включая бытовые отходы)

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА:
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ


Основные методы очистки сточных вод


Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физикохимические, биологические.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка – широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами.

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.


Группa компаний Экополимер


Продукция

аэрационные системы ЭКОПОЛИМЕР

трубы из полиэтилена и ПВХ

приборы и системы технологического контроля

вантузы и обратные клапаны

запорно-регулирующая арматура

промышленные фильтры для очистки жидкости

дренажно-распределительные системы скорых фильтров

обеззараживание воды

решетки для механической очистки сточных вод

насосное оборудование

установки для обезвоживания осадков

погружные аэрационные модули


Продукция Экополимер охватывает весь спектр потребностей водоснабжения и водоотведения городов и промышленных предприятий.

ЭКОПОЛИМЕР располагает всем спектром самого современного оборудования собственного производства, а также отечественных и зарубежных производителей являясь официальным представителем ведущих фирм.

Наша фирма может оснастить очистные сооружения насосами любых типов. Подобрать необходимые приборы (расходомеры, уровнемеры, кислородомеры, преобразователи частоты, системы комплексной диспетчеризации и автоматизации и другие).

Для механической очистки сточных вод предлагаются автоматизированные решетки, комплексы современного оборудования по обезвоживанию осадков сточных вод на базе центрифуг и ленточных фильтр-прессов нового поколения.

Для обеззараживания воды предлагаем установки ультрафиолетового облучения.

При комплексной реконструкции аэрационных систем мы применяем аэраторы ЭКОПОЛИМЕР нового поколения, а также представим рекомендации по снижению энергозатрат путем использования преобразователей частоты воздуходувных агрегатов.

ЭКОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ


    В настоящее время в мире около 500 млн.т. чугуна ежегодно выплавляется в 550 крупных ( > 1000 м3 ) доменных печах исключительно на коксе, так как доменная плавка на угле невозможна независимо от размеров печи. Многие страны мира с развитой металлургической промышленностью (ЮАР, Франция, Япония и др.) не располагают коксующимися углями и вынуждены покупать кокс или коксующийся уголь на международном рынке по высокой цене, перевозя их на большие расстояния, что резко повышает себестоимость чугуна. Доменная плавка требует также окускования пылеватой железной руды, тонких концентратов на агломерационных фабриках к фабриках окатышей. Это неизбежно приведет в будущем к постепенному вытеснению доменного производства (которое сохраняло монополию на выплавку чугуна уже почти 700 лет) другими, более производительными и нетребовательными к качеству сырья установками или печами. Этот процесс уже начался в промышленности.
    В ЮАР (Претория) уже четыре года работает установка "Согех", на которой ежесуточно выплавляется без каких-либо затруднений 1000-1100 т. чугуна на местном некоксующемся каменном угле. Вторая такая установка (1500т/сут) введена в эксплуатацию в Южной Корее (Поханг). Несколько установок такого типа строятся в настоящее время в ЮАР, на Тайване, в КНР. Удельный расход каменного угля в них составляет 1000-1100 кг/т чугуна, но они нуждаются в окусковании железорудной части шихты, так как шахты этих печей могут нормально работать лишь на кусковой руде, агломерате или окатышах. Как показала эксплуатация, выплавка чугуна без использования кокса в установках "Согех" позволяет снизить себестоимость чугуна на 30%.
    В России в изобретена печь жидкофазного восстановления железа РОМЕЛТ, которая построена на Новолипецком металлургическом комбинате (НЛМК) и дала первый чугун. В экспериментальной печи объемом 140 м3 выплавлено около 60 000 т. передельного чугуна на некоксующихся каменных углях, пылеватой железной руде, шламах и пылях без использования агломерата, окатышей, кокса и природного газа. Удельный расход некоксующегося каменного угля в этой печи уже сегодня составляет 800-1000 кг/т чугуна и может быть в дальнейшем снижен до уровня 500-600 кг/т чугуна. В России использование таких печей позволит снизить себестоимость чугуна на 10-15%, удельные капитальные затраты - на 40-50 % ( по сравнению с доменным производством). Строительство промышленных печей РОМЕЛТ предполагается в ближайшем будущем в России, Японии, США и Индии. Успешные эксперименты на крупных опытно-промышленных установках жидкофазного восстановления железа в 1996-1998 гг. проведены также в Австралии ( "Н18те11") с удельным расходом некоксующегося угля 650 кг/т чугуна) и в Японии ( 0108 ) производительностью 500 т/сут с удельным расходом угля 800-900 кг/т чугуна. Независимо то того, какое из направлений жадкофазной плавки чугуна имеет преимущество, всех их объединяет общая идея промышленной бескоксовой технологии выплавки чугуна. Добавим, что остановка фабрик окускования железорудного сырья позволит резко снизить уровень вредных выбросов на металлургических заводах.
    Отметим также, что в доменных цехах наблюдается сегодня устойчивая тенденция к увеличению количества угля, вдуваемого в воздушные фурмы печей. Во многих странах , особенно в КНР, в фурмы вдувается до 150-200 кг угля/т чугуна при коэффициенте замены кокса углем 0.7 - 0.9 т/т. В этих условиях все чаще возникает вопрос о перспективах развития коксохимического производства.
    Угрожает ли коксохимическим заводам и цехам остановка ряда доменных печей в случае вытеснения доменной плавки альтернативными способами выплавки чугуна? На этот важнейший вопрос может быть дан в любом случае только отрицательный ответ. Сокращение количества доменных печей приведет к снижению потребности черной металлургии в коксе, но потребность промышленности и сельского хозяйства в сотнях ценных химических продуктах, улавливаемых на коксохимических предприятиях (КХП), будет с годами только возрастать.
    По данным Х.Бертлинга следует ожидать дефицита мощностей по производству кокса, придется сооружать новые коксовые батареи, оборудованные эффективными устройствами для защиты окружающей среды. Эти прогнозы находятся в противоречии с категорическими требованиями "горячих голов" за рубежом и в России немедленно остановить вредные для окружающей среды производства. Однако цивилизация базируется именно на производстве, которое и обеспечивает достойный уровень жизни нынешнего и будущего поколений. Требуя закрытия заводов, электростанций, люди продолжают, однако, привычно покупать в магазинах необходимые товары, пользоваться многочисленными услугами. Ездить в автомобилях и др., не задумываясь о том, откуда берутся все эти блага в современном обществе. Ясно, что наиболее полное удовлетворение материальных потребностей людей является сегодня одной из наиболее важных целей развития общества, и остановка заводов была бы глубочайшей ошибкой.
    Развитие производства, однако, не может планироваться без учета его экологических последствий. Несмотря на то, что объемы контролируемых выбросов (пыль, оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота и углеводороды) на основных металлургических переделах относительно невелики, высокая степень концентрации производства, характерная для черной металлургии, приводит в отдельных регионах к повышенной удельной нагрузке на единицу территории в виде выбросов в атмосферу. Ниже приведена оценка контролируемых выбросов металлургического производства в некоторых странах:

Регион

Территория, млн. км2

Население, млн.чел.

Выбросы металлургии, млн.т. в год

Выбросы, т/ км2 в год

Россия

17.1

147

2.34

0.137

США

9.36

274

3.91

0.418

Индия

3.29

980

1.31

0.4

КНР

9.56

1255

6.29

0.658

Япония

0.37

126

3.74

10.108

   

Правильным является дальнейшее развитие наиболее современных технологий и производств при одновременном резком сокращении вредных выбросов, а также удельного расхода ресурсов и энергии на единицу продукции. Вопросы рационального использования ресурсов и охраны окружающей среды должны стать частью процесса планирования развития промышленности и принятия соответствующих решений.
    Использование новейших технологических разработок в черной металлургии в XXI веке позволит обеспечить устойчивое экологически безопасное промышленное развитие развитых стран.

Экология автотранспорта


Eucozym


Здоровье и долголетие человека во многом зависит от экологической чистоты среды обитания. Даже у совершенно здоровых людей загрязненный воздух может вызывать усталость, плохой сон, кашель, головную боль, нервозность и т.д.

Главный загрязнитель атмосферы в городах - автотранспорт.
Отработанные газы автомобиля содержат соединения свинца, кадмия, цинка, меди, железа, марганца, хрома, кобальта, олова. И никто, кроме нас самих, не сможет изменить сложившуюся ситуацию, а делать это необходимо уже сейчас!

Предлагаемые высокотехнологичные продукты сокращают не только выбросы вредных веществ в окружающую среду, но и энергетические топливные затраты.

Eucozym - это надёжный естественный биологический катализатор топлива, разработанный в Японии с использованием новейших научных и технических технологий.


Область применения Eucozym:

  • легковые и грузовые автомобили; мотоциклы;

  • землеройная, строительная и сельскохозяйственная техника;

  • силовые и отопительные установки; катера, корабли; тепловозы.


Основные достоинства Eucozym:

  • Разлагает примеси в бензине, дизельном и другом жидком топливе.

  • Даёт экономию всех видов жидкого топлива.

  • Уменьшает расходы на чистку топливных систем.

  • Уменьшает расходы на обслуживание двигателей.

  • Сокращает выбросы вредных веществ в окружающую среду.

  • Улучшает теплоотдачу и сокращает энергетические топливные затраты.

Экологически чистый автомобиль


Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. Важное место здесь принадлежит системам нейтрализа ции, способным в несколько раз снизить токсичность выхлопных газов. Мировая практика давно доказала высокую эффективность применения нейтрализаторов, но распространение их в России сдерживается - все еще не решены экономические, технические и организационные проблемы.

Больше двадцати лет назад возникла идея ликвидировать вредные вещества, выходящие из цилиндров двигателя, уже в выпускной системе автомобиля, то есть до выброса их в атмосферу. На пути отработавших газов стали устанавливать каталитические нейтрализаторы - специальные устройства, в несколько раз уменьшающие токсичность выхлопных газов. Проходя через нейтрализатор, несгоревшие углеводороды окисляются до нетоксичных окислов, а оксиды азота восстанавливаются до азота и кислорода. Трудности использования этих устройств связаны с тем, что отработавшие газы проходят по выпускной системе с большой скоростью и температура их изменяется в широких пределах, а сами нейтрализаторы подвергаются значительным внешним механическим и термическим нагрузкам, поскольку устанавливаются в выпускной системе, расположенной под автомобилем.