Переход к малоотходным технологиям позволяет осуществить проектирование и выпуск технологического оборудования с замкнутыми циклами движения жидких и газообразных веществ. Например, технологии с рециркуляцией газов внедрены в производстве удобрений, что резко сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.
Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства.
При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.
Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех компонентов, поскольку отходы производства – это не использованная по тем или иным причинам часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.
Малоотходная и безотходная технология должна обеспечить:
1) комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных процессов;
2) создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного использования;
3) переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;
4) использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;
5) создание безотходных комплексов.
Так, в машиностроении разработка малоотходных технологических процессов связана с необходимостью увеличения коэффициента использования металла. Увеличение его не только дает технико-экономические выгоды, но и позволяет уменьшить количество отходов и вредных выбросов в окружающую среду.
43. ЭКОБИОЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА
Для обеспечения экологической безопасности технических систем и технологий используется экобио-защитная техника – средства защиты человека и природной среды от опасных и вредных факторов.
Защита атмосферы от вредных веществ производится с помощью очистки производственных воздушных выбросов от пыли (сухими и мокрыми методами), тумана электрофильтрами и фильтрами из различных материалов), вредных газов (в адсорберах с химио-препаратами и без них) и паров (конденсации).
Защита гидросферы осуществляется с помощью очистки сточных вод от загрязняющих их примесей с извлечением из сточных вод всех ценных веществ и их переработкой, или разрушением вредных веществ окислением или восстановлением, а затем удалением их в виде газов и осадков. Для реализации указанных методов используются очистные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской канализации.
Для защиты человека в условиях производства, а также при взаимодействии с техническими средствами вне производства применяются разнообразные средства, не допускающие или снижающие до допустимого уровня воздействие опасных и вредных факторов.
В частности, электрические установки должны иметь защитное заземление – соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли». При этом применяются зануление электроустановок (электрическое соединение с глухозаземленной нейтралью источника тока металлических частей, которые могут оказаться под напряжением) или защитное отключение (быстродействующая защита производит автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током).
Для защиты от вредных веществ на рабочем месте (например, при пайке, работе с клеями, красками, лазерной обработке материалов) применяется местная вытяжная вентиляция.
Оградительные устройства служат для ограждения движущихся частей машин, мест вылета частиц обрабатываемого материала, зон воздействия высоких температур и вредных излучений.
Вибродемпферы (автомобильные и вагонные рессоры), виброизоляторы (резинометаллические амортизаторы, стальные пружины и др.) предохраняют человека от вредного воздействия вибрации при низкочастотной вибрации, а прокладки из губчатой резины – при высокочастотной вибрации.
Звукоизоляцию повышают сплошные панели из вибродемпфированного материала, наклеиваемые изнутри на корпус источника шума.
44. АППАРАТЫ И СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ
Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на:
• пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые);
• туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные);
• аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы);
• аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).
Их работа характеризуется эффективностью очистки, гидравлическим сопротивлением и потребляемой мощностью.
В сухих пылеуловителях газовый поток совершает вращательно-поступательное движение, и под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой.
Электрическая очистка производит очистку газов от взвешенных частиц пыли и тумана и основана на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных коронирующих электродах (при этом учитывают электрическое сопротивление слоев пыли).
Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют фильтры. Процесс состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред, а классификация фильтров основана на типе фильтровой перегородки, конструкции фильтра и его назначении, тонкости очистки.
Аппараты мокрой очистки высокоэффективны для очистки от мелкодисперсной пыли, очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. К их недостаткам относятся образование шлама в процессе очистки, что требует дополнительных систем для переработки, вынос влаги в атмосферу и образование росы и т. д. К ним относят скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители.
Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и другого применяют волокнистые фильтры – туманоуловители, основанные на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.
Метод абсорбции (от газов и паров) основан на поглощении последних жидкостью с применением абсорберов. В хемосорберах происходит поглощение газов и паров жидкими и твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений.
Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ.
Для высокоэффективной очистки выбросов применяют аппараты многоступенчатой очистки.
Защитный экран – устройство с поверхностью, поглощающей, отражающей или преобразующей излучения различных видов энергии. Применяется для защиты от излучения (например, радиационного или теплового).
Теплозащитные экраны применяются для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью и различают теплоотражающие, теплопоглощающие, теплоотводящие экраны.
По степени прозрачности экраны делят на три класса: непрозрачные (металлические водоохлажаемые и футеорированные асбестовые, альфолиевые, алюминиевые экраны) полупрозрачные (из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой; все эти экраны могут орошаться водяной пленкой) и прозрачные (из различных стекол: силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу, и др.).
Экранирование электромагнитных полей также необходимо, так как они имеют зоны индукции и излучения. Различают экранирование магнитного, электрического и электромагнитного (плоская волна) полей. В большинстве случаев с двух сторон от экрана находится одна и та же диэлектрическая среда (воздух). При экранировании магнитного поля необходимо учитывать особенности материала, из которого изготовлен экран.
