Галактионова Н.А. Промышленная экология - файл n1.doc

приобрести
Галактионова Н.А. Промышленная экология
скачать (1064 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1064kb.24.08.2012 05:13скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13



Кафедра химической и техногенной экологии



ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ



Часть I

Учебное пособие для студентов


заочного отделения

РАЗРАБОТЧИК: к.т.н., доц. Галактионова Н.А.

Москва

2002

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.1.Предмет промышленной экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.2. Производство и потребление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.3 . Краткие исторические сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Раздел 2. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.1. Общая трактовка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.1. Модели ЭЭС: структура и потоки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.2. Соизмерение производственных и природных потенциалов . . . . . . . . . . . . . 21

Раздел 3. ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . . .25

3.1. Виды технологий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

3.2. Природоохранные технологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.3. Технологические системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Раздел 4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.1. Классификация основных технологических процессов . . . . . . . . . . . . . 38

4.1. Классификация основных технологических процессов . . . . . . . . . . . . . 39

4.3. Процессы периодические, непрерывные, полуперидические . . . . . . . 40

4.4. Гидромеханические процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

4.4.1. Классификация неоднородных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.4.2. Осаждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.4.3. Фильтрование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.4.4. Перемешивание в жидкой среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.4.5. Псевдоожижение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

4.5. Тепловые процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.5.1. Общие характеристики тепловых процессов . . . . . . . . . . . . . . 57

4.5.2. Нагревание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.5.3. Охлаждение до обыкновенных температур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.5.4. Конденсация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.5.5. Выпаривание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

4.6. Массобменные процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4.6.1. Абсорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.6.2. Ректификация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

4.6.3. Экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.6.4. Адсорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4.6.5. Сушка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

4.6.6. Кристаллизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Раздел 5. Безотходные и малоотходные производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

5.1. Определения и концепция безотходного производства . . . . . . . . . . . . . 97

5.2. Коэффициенты для оценки степени приближения традиционной

технологии к безотходной. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

5.3. Принципы безотходного производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

5.4. Основные направления развития мало – и безотходных

производств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Экологические проблемы альтернативной энергетики

д.х.н., проф. МГУ, Лисичкин Г.В. (В кн. Материалы конференции «Основы

экологической безопасности» /Под ред. Г.А. Богдановского,

Н.А. Галактионовой. «Научные труды МНЭПУ». Вып. 4. Серия: «Реймерсовские

чтения». – М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. – с.37 – 44. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Из второй части учебного пособия «Промышленная экология», готовящегося к.т.н., доц. Галактионовой Н.А. (биохимическая очистка СВ,

компостирование твердых отходов, переработка ТО на свалках) . . . . . . . . . . . . . . 120
Тема 1. ВВЕДЕНИЕ

1.1.Предмет промышленной экологии. . .

На современном этапе все очевиднее становится взаимосвязь производственных и природных процессов. Происходит слияние объектов хозяйственной деятельности человека, среды его обитания и природной среды1 в единые системы, развивающиеся по своеобразным, еще недостаточно изученным законам. Для их изучения состояния и прогнозирования изменений, а также управлением развития таких систем возникло новое научное направление – промышленная экология.

Существует несколько определений промышленной экологии (ПЭ). Например, Реймерс Н.Ф. [1] дает следующее определение: «Промышленная экология» дисциплина, рассматривающая воздействие промышленности – от отдельных предприятий до техносферы – на природу, и наоборот, – влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов. Это же определение использовано В.Г. Калыгиным, по программе и учебнику которого учатся студенты МНЭПУ [6]. В работе [2] (Р.А. Степень, С.М. Репях) под ПЭ понимается наука об эколого-экономических системах. Под последней понимается экологическая система или их сумма, которая включает так или иначе промышленные предприятия и другие объекты хозяйственной деятельности человека: транспорт, сельское хозяйство, города, плотины, тепловые станции и т.п. А.А. Челноков и Л.Ф. Ющенко [3] также считают, что современная промышленная экология – это самостоятельная наука, изучающая влияние промышленной деятельности на биосферу, а также определяющая пути достаточно безболезненного для человеческой цивилизации перехода техносферы в ноосферу. В справочнике-словаре В.В. Снакина вообще считается, что ПЭ – это научное направление, предметом изучения которого является непосредственное отрицательное антропогенное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду [8].

С нашей точки зрения, промышленная экология – это дисциплина, содержание которой наиболее полно отражено в книге В.А. Зайцева «Промышленная экология» [4], выполненное по переводной статье [5]. Это мнение в настоящее время является наиболее распространенным и в той или иной формах поддерживается рядом ученых.

Промышленная экология рассматривает (изучает) взаимосвязь (и взаимозависимость) материального, в первую очередь промышленного, производства, человека и других живых организмов и среды их обитания, то есть предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические системы.

Одной из главных задач ПЭ является нахождение путей для рационального и комплексного использования сырьевых и энергетических ресурсов в народном хозяйстве в цикле: первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы – и, в конечном итоге, создание техногенного кругооборота веществ по аналогии с биогеохимическим кругооборотом в природных экологических системах.

Промышленная экология – функциональная дисциплина, так как наряду с установлением структуры и законов развития эколого-экономических систем, предметом исследования ПЭ является установление динамических связей внутри них, то есть функционирование подобной системы как единого целого. Методологической основой промышленной экологии служит системный подход с учетом всего многообразия экономических, биологических, социальных, технологических и других связей, их разнообразия и соподчинения.

1.2. Производство и потребление

Любое общество строится на принципах «производство-потребление», направленных на удовлетворение многоплановых потребностей людей за счет хозяйственной деятельности, основным видом которой является производство. При этом неизбежно возникают противоречия между человеком и природой, между производством и естественными экологическими системами.

Рост народонаселения планеты, динамика которого не утешительна2, приводит к росту потребления. Причем, эти величины не пропорциональны друг другу! Потребление растет более высокими темпами, чем народонаселение. На это существуют объективные причины: расширение ассортимента, качества и количества потребляемых благ.

Совершенно ясно, что удовлетворить эти растущие потребности можно только за счет роста производства, которое не мыслимо без использования природы и ее разнообразных ресурсов. Этим и объясняется возникновение противоречий между человеком и природой, между производством и естественными экологическими системами. Рассмотрим некоторые негативные стороны влияния человека на природу в процессе роста производства.

Первое – ежегодно человечество отторгает от природы десятки миллиардов тонн природного вещества [7], к которому относятся нефть, газ, уголь, водные и природные ресурсы и т.п. На сегодня является очевидным ограниченность традиционно используемых природных благ суши, поэтому «ненасытные создания» устремляются к новым источникам: Мировому океану и космосу.

Второе – и возможно самое главное – это загрязнение окружающей среды отходами производства, которое во многих районах мира достигло критического уровня для устойчивости экосистем и здоровья людей. Структура отходов производства в мире представлена в таблице 1.1. [6].

Таблица 1.1.

Структура и объем отходов производства в мире (2000 г.)


Категория отходов

Млн. т

%

Основные газообразные вещества атмосферы

50759

48,8

Выброс твердых частиц в атмосферу

721

0,7

Твердые отходы

15000

14,4

Углеводороды

244

0,2

Органические отходы

13050

12,5

Фекальные отходы

24320

23,4

ИТОГО


104094

100
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


Кафедра химической и техногенной экологии
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации