Приложение А (справочное). Основные направления реализации малоотходных технологий в ряде отраслей промышленности

Приложение А
(справочное)

Основные направления реализации малоотходных технологий в ряде отраслей промышленности

В данном приложении представлены основные направления внедрения малоотходных технологий в отдельных отраслях промышленности.

А.1 Энергетика

В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах.

А.2 Горная промышленность

А.2.1 Содержание понятия "безотходное горное производство" можно определить как комплекс мероприятий научно-технического и организационно-экономического характера, проводимых на всех стадиях добычи и переработки полезных ископаемых и обеспечивающих полное использование минеральных ресурсов и энергии либо непосредственно в самом горном производстве, либо путем их включения в природные геобиохимические процессы.

А.2.2 В горной промышленности необходимо:

- внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном способах добычи полезных ископаемых;

- шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов;

- использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи;

- шире применять гидрометаллургические методы переработки руд.

А.2.3 Успешное решение этих проблем позволит:

- получить дополнительные объемы сырья;

- снизить и перенести на более отдаленные периоды расходы на освоение новых сырьевых районов;

- стабилизировать цены на минеральное сырье;

- существенно уменьшить масштабы воздействия горного производства на окружающую среду и тем самым создать условия для эффективного преодоления негативных тенденций развития минерально-сырьевой базы и горнодобывающей промышленности.

А.2.4 Проблема безотходного горного производства во многом решается при комплексном использовании минерального сырья и отходов его переработки [7].

А.3 Металлургия

А.3.1 В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья:

- вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;

- при добыче и переработке руд черных и цветных металлов широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т.д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

- переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;

- резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

- повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

- широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

- утилизация слабых (менее 3,5 % серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;

- на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;

- разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды;

- быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;

- расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ ТП в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

А.3.2 В литейном производстве используются быстротвердеющие формовочные смеси. Это процесс, при котором происходит химическое отвердение форм и стержней, прогрессивный не только с технологической, но и с санитарно-гигиенической точек зрения, благодаря значительному сокращению пылевыделения. Коэффициент использования металла при таком литье увеличился до 95-98 %.

А.3.3 Новая технология изготовления разовых литейных форм предложила английская фирма "Бут", которая вообще отказалась от использования формовочных смесей с органическими связующими веществами. Увлажненный в воде песок формуется, а затем быстро замораживается жидким азотом. Полученные в таких формах отливки из чугуна и цветных сплавов имеют надлежащую структуру и гладкую поверхность.

А.3.4 При термической обработке металлов значительный интерес вызывают новые производственные методы, основанные на проведении процессов в замкнутых объемах с минимальным расходом исходных материалов и без выделения продуктов химической реакции в окружающую среду; распространенным является циркуляционный метод насыщения металлов и сплавов с использованием специальных установок, в которых рабочее пространство герметичный поток создается реверсивным вентилятором. В отличие от прямоточного газового метода, при котором в атмосферу выбрасываются вредные вещества, циркуляционный метод уменьшает вредность технологического процесса химико-термической обработки металлов.

А.3.5 Широко используют прогрессивный метод ионного азотирования, который по сравнению с печным значительно экономичнее, повышает коэффициент использования электроэнергии, нетоксичен и соответствует требованиям защиты окружающей среды.

А.3.6 С целью улучшения экологического состояния в прокатном производстве широко используют новую технологию прокатки стали - винтовая прокатка металла для получения пустотелой спиральной буровой стали. Такая технология прокатки металла позволила отказаться от дальнейшей металлообработки, что не только сэкономит металл на 10-35 %, но и улучшит условия труда рабочих и экономическое положение со снижением запыленности воздуха в шахтах, шума и вибрации на рабочих местах.

А.4 Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность

В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах:

- окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха;

- электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей;

- биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов;

- методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.

А.5 Машиностроение

В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.

А.5.1 В машиностроительной промышленности разработки малоотходных технологических процессов прежде всего связаны с необходимостью увеличения коэффициента использования металла (КИМ), в деревообработке - увеличение коэффициента использования древесины (КИД).

А.5.2 В машиностроительной промышленности разработки малоотходных технологических процессов прежде всего связаны с необходимостью увеличения коэффициента использования металла (КИМ).

А.6 Лесозаготовка и деревообработка

А.6.1 Примером безотходной технологии в лесозаготовительном производстве может быть полная переработка срезанного дерева на основную продукцию (пиловочник, фанерный кряж, рудничный стояк и др.) и всех отходов от основной продукции (ветви, корневища, листья-шпильки и др.) на производство дополнительной продукции (технологическая щепа, дрова, хвойная мука, пищевые продукты, органические удобрения и др.).

А.6.2 Примером безотходной технологии в деревообрабатывающей отрасли можно считать агрегатное лесопиление, когда вместе с пиломатериалами образуется технологическая щепа, что в дальнейшем является сырьем для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит, целлюлозы.

А.6.3 Аналогичные примеры безотходных технологий можно привести при производстве шпона, клееной фанеры, тары, паркета, мебельных и столярных изделий и др.

А.6.4 Огромное количество промышленных отходов накапливается в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленностях. Отходами здесь являются ветви и сучья деревьев на лесосеках, куски древесины, кора, опилки, а также затвердевшие остатки синтетических смол, лакокрасочных материалов и т.д. Широкое внедрение в эти отрасли лесного комплекса безотходной и малоотходной технологии является одним из важнейших задач, стоящих перед предприятиями этой отрасли.

А.6.4.1 С целью рационального комплексного использования всей древесины в лесопромышленном комплексе важным является выявление всех отходов от основного производства, для чего целесообразно составление баланса древесины. При деревообработке разработка малоотходных технологических процессов прежде всего связана с увеличением коэффициента использования древесины (КИД).

А.6.4.2 Степень использования древесных отходов при безотходной или малоотходной технологии можно характеризовать коэффициентом ее использования, определяется по формуле:

,

(А.1)

где - объем основной продукции, изготавливаемой из древесины;

- объем дополнительной продукции, которая производится из отходов основной продукции (горбыль, технологическая щепа, технологические опилки, клееные заготовки, товары народного потребления, топливо и др.), м³;

- объем поступающего сырья в производство, м³.

А.6.4.3 Одним из важнейших факторов, влияющих на переход к безотходной технологии на лесоперерабатывающих предприятиях, является несовершенная методика определения объема лесоматериалов только по диаметру и длине на основе таблиц объемов. Поэтому необходимым на лесоперерабатывающих предприятиях является переход к искусственному способу определения объемов круглых лесоматериалов, пилопродукции и отходов с помощью измерительной техники, который широко применяется за рубежом. Это позволило бы полнее использовать все древесные отходы.

А.6.4.4 Перспективным для охраны окружающей среды являются вибрационная резка и фрезерование древесины, которые не сопровождаются образованием опилок и пыли.

А.7 Бумажная промышленность

В бумажной промышленности необходимо:

- внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения;

- максимально использовать экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов;

- совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.