Предмет, об’єкт та основні завдання техноекології

Головним фактором руйнування довкілля є суспільне виробництво, основна причина сучасної соціоекологічної кризи – науково-технічна революція. У той же час без використання новітніх науково-технічних досягнень неможливо розв’язати гостре протиріччя між суспільством і природою. Наука про певну послідовність прийомів і засобів добування, обробки та переробки сировини, матеріалів і напівфабрикатів у процесі суспільного виробництва – техноекологія [11]. Предметом вивчення її є взаємодія технологічних та природних процесів. Характер цієї взаємодії зумовлений функціональною структурою природно-господарських систем, які є об’єктом вивчення техноекології.

Головне теоретичне завдання техноекології:

- встановлення кореляційних зв’язків між параметрами технологічних процесів і змінами, що відбуваються в довкіллі, для розробки природоохоронних заходів.

Прикладні завдання техноекології:

- розробка ефективних засобів очищення промислових, комунальних, тваринних стічних вод;

- розробка безвідходних, маловідходних та екологічно чистих технологій;

- розробка ефективних засобів утилізації відходів.

Протягом останніх десятиліть проблема охорони навколишнього середовища розглядалася в основному як запобігання забрудненню його за допомогою очисних споруд та пристроїв, або ж ізоляції відходів від природного середовища.

Як відмічалося в розділі 9.5, очищення стічних вод здійснюють механічними, хімічними та біологічними методами. Вибір технології очищення залежить від показників забруднення, можливостей повторного використання вод для виробничих потреб, стану водойм. Показниками забруднення є органо-лептичні характеристики, вміст рухомих часток, загальний вміст розчинних речовин, кислотність, концентрація кисню.

Схема очищення повинна забезпечувати мінімальне скидання стічних вод у водойми, максимальне використання їх і найбільш повне вилучення цінних домішок. Існує три типи очисних споруд: локальні (цехові), загальні (заводські), районні (міські). Локальні практично є продовженням технологічного циклу виробництва.

Великі хімічні, металургійні, машинобудівні підприємства мають спільні очисні споруди, що складаються з установок первинного, вторинного і третинного очищення. При первинній обробці відділяють великі частини твердих речовин, при вторинній (за допомогою біохімічних процесів) – основну масу органічних речовин. Після цього стічні води можна скидати в водні об’єкти, де подальше очищення здійснюється природним шляхом. Третинна обробка дає можливість використовувати воду в технологічних процесах або в системах зворотного водопостачання.

При механічному очищенні нерозчинені домішки вилучаються із стічних вод за допомогою флотаційних і фільтраційних установок, решіток, сит, жиро вловлювачів, нафто- та пісковловлювачів.

Для подальшого очищення води застосовуються переважно фізико-хімічні методи: реагентні методи – коагуляція, флокуляція, відсадження, адсорбція, абсорбція, хемосорбція, іонний обмін, зворотний осмос, електродіаліз, дистиляція.

Метод біологічного очищення полягає в мінералізації органічних забруднень за допомогою аеробних бактерій в природних і штучних умовах.

Природне біологічне очищення відбувається на полях зрошення або на полях фільтрації, де створюється мережа магістральних і розподільних каналів, якими розтікаються стічні води. Очищення здійснюється в процесі фільтрації води через грунт. Для біологічного очищення можуть використовуватися також каскади із 4-5 ставів, якими самотоком рухаються стічні води.

У штучних умовах біологічне очищення відбувається в біофільтрах або в аеротенках за допомогою фільтрів із крупнозернистого матеріалу. Поверхня зерен покривається біологічною плівкою, заселеною аеробними організмами. Стічні води з великим вмістом фенолу ефективно очищуються озонуванням.

Найбільш отруйні рідкі відходи захороняються у глибоких горизонтах, ізольованих від водоносних пластів, – в старих шахтах, рудниках, штольнях.

Не менш складна проблема очищення газових викидів у атмосферу. Вибір методу очищення залежить від природи вловлюваної речовини.

Очищення повітря від газових домішок здійснюється адсорбцією, абсорбцією та хемосорбцією. Адсорбція газів – це явище їх поглинання поверхнею адсорбентів (активоване вугілля, силікагель, алюмогель, цеоліт, пористе скло), абсорбція – поглинання газів об’ємом певних рідин, які розчиняють або зв’язують гази, що пропускаються через них.

Хемосорбція – це різновид абсорбції, за якої частинки вбирача і вбираної речовини хімічно взаємодіють.

Термокаталітичне очищення газів – це спалювання або каталітичне перетворення їх, внаслідок чого шкідливі газоподібні речовини трансформуються у нешкідливі, які викидаються в атмосферу або використовуються у виробництві.

Для очищення від твердих домішок гази застосовують гравітаційні, інерційні, відцентрові апарати, тканинні або ситові фільтри, жорсткі пористі фільтри, електрогазодинамічні та електромагнітні апарати для матеріалів, які намагнічуються. Для очищення від пилу, рідинних та газоподібних домішок газ пропускають через шар рідини (ротоклони) або через струмину рідини (скрубери).

Грубе очищення здійснюється в осадових камерах (розширення в трубопроводах, камери з перегородкою, з поличками, лабіринтні). Для більш високої ефективності очищення застосовують циклони, в яких домішки осідають на стінках за рахунок відцентрової сили. Електричне очищення здійснюється в електрофільтрах, де зарядження та осадження домішок відбуваються одночасно в сильному електричному полі.

Слід відмітити, що незначне підвищення ефективності очищення забруднених стоків та газових викидів вимагає багаторазового збільшення витрат. Так, вартість електрофільтрів при збільшенні ефективності очищення від 90 % до 99,9 % зростає у співвідношенні 1:2:4. Тому актуальними залишаються заходи щодо зменшення або повної ліквідації шкідливих викидів, стоків, які забруднюють довкілля.

Практична реалізація таких заходів пов’язана з пошуком нових джерел сировини, альтернативних джерел енергії, нових безвідходних технологій, нових видів продукції.

Важливим сучасним напрямом екологізації виробництва є повторне використання відходів (утилізація), які повинні або одразу повертатися у технологічний процес, або поступати на вторинну обробку.

В нинішніх умовах виникає необхідність створення нової галузі виробництва – утилізації промислових і побутових відходів. Перспективним є використання твердих відходів мінерального походження (металургії, енергетики, гірничорудної, хімічної та інших галузей) у будівництві та промисловості будівельних матеріалів.

Особливу увагу слід приділити використанню шлаків кольорових металів, в яких вміст деяких кольорових металів може бути більшим, ніж у вихідній руді (практично все срібло, 20 % золота, 30 % сірки добувають “попутно”).

Важливою є утилізація вторинних текстильних та шкіряних матеріалів, полімерної сировини, макулатури, склобою тощо. Рідкі відходи можуть бути використані в замкненому видовідновному циклі, теплові – як вторинний енергетичний ресурс.

Розробка маловідходних технологічних процесів є також одним із головних напрямів реалізації раціонального ресурсоспоживання та охорони довкілля від забруднень під час технічного обслуговування і ремонту авіаційної техніки [12].

Так, регенерація 1 тонни змащувальних олив дозволяє зекономити 6 т нафти. Вартість збагачення 1 т олив складає 50 % витрат на виробництво моторних олив з нафти. Цивільна авіація є споживачем великої кількості гумових шин. Із 1 млн. т зношених шин можна отримати для повторного використання 700 тис. т гуми, 130-150 тис. т текстилю і волокон, 30-40 тис. т сталі. На отримання алюмінію із вторинних ресурсів витрачається в 12 разів менше енергії, ніж із первинних ресурсів і т.ін.

Відходоспоживання обмежується з двох причин:

- кількість відходів часто перевищує реальні можливості їхнього споживання;

- витрати на утилізацію бувають надто високі.

Тому найбільш перспективним напрямом екологізації виробництва слід вважати розробку принципово нових маловідходних, а в ідеалі – безвідходних технологій.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Проблеми техногенного впливу на природу	\|	ЕКОНОМІЧНІ ТА ПРАВОВІ АСПЕКТИ ВЗАЄМОДІЇ СУСПІЛЬСТВА І ПРИРОДИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.