Обоснование выбранной темы

Жизненный цикл большинства продуктов, необходимых современному обществу, остается весьма несовершенным и состоит из трех последовательных этапов: производства продуктов, их потребления и выброса образующихся отходов в окружающую среду. При этом в стоимость целевого продукта технологического процесса в виде непроизводственных затрат включаются как стоимость отходов, так и все затраты, связанные с их удалением, захоронением, сбросом и т.д. Потеряв, таким образом, стоимость, отходы автоматически исключаются из системы распределения, со всеми вытекающими отсюда последствиями для природы и общества. Радикальное изменение сложившейся ситуации возможно, прежде всего, при условии решения технологических задач: сокращения потерь материально-энергетических ресурсов по мере трансформации их в отходы производства; целесообразного изменения маршрутов движения всех материальных и энергетических потоков, обеспечивающего наиболее полную их переработку; уменьшения действия отходов на объекты природной среды. Комплексная переработка сырья и материалов с использованием всех полезных компонентов, становится основой создания малоотходных технологических процессов. При этом обеспечение их экологической безопасности является актуальной задачей, носящей системный характер.

Вследствие разнообразия состава и свойств образующихся отходов порой трудно ограничиться существующими типовыми схемами улавливания и обезвреживания вредных веществ. Могут потребоваться новые технологические решения и средства защиты природы от антропогенных опасностей. Степень экологического совершенства или несовершенства объекта исследований в ВКР уже можно оценить по его принадлежности к одной из трех вариантов. Вариант 1: соответствует случаю неполного использования сырья и материалов, загрязнению воздушного или водного бассейнов, почвы, отсутствию систем обезвоживания и утилизации отходов, а также средств оперативного контроля производственной безопасности и состояний окружающей среды. Такие производства должны полностью реконструироваться за счет установки эффективных систем газо- и водоочистки, организации оборотного водоснабжения, рекуперации тепла и т.д.

Вариант 2: соответствует многим действующим производствам в регионе. Обработка отходов в этом случае может осуществляться на локальных (цеховых) сооружениях, где происходит улавливание ценных для производства веществ и достигается снижение их концентраций до приемлемого уровня. При этом полезные продукты оборотных циклов (нагретый воздух, вода, хладагенты, растворители, смазочные материалы и т.п.), вновь возвращаются в производство, а отходы направляются на общие заводские или районные очистные сооружения и после соответствующей обработки, до уровня действующих стандартов, поступают в окружающую среду. Однако и этой схеме свойственны недостатки: несовершенство технологий, образующих отходы; отсутствие гарантий сохранности природной среды в случае нескольких, одновременно действующих источников загрязнений в регионе, выбросы которых обладают эффектом суммации действия. Необходимо учитывать и тот факт, что функции природоохранных нормативов выполняют санитарно-гигиенические нормы и правила, соблюдение которых еще не гарантирует экологической безопасности технологий.

Вариант 3: характерны три стадии комплексной обработки отходов производства и потребления: локальная, заводская и районная. Неиспользуемые вторичные материальные ресурсы (ВМР) и продукты оборотных циклов данного предприятия перерабатываются на соседних (смежных) объектах. Но для обеспечения стабильности, при реализации этого варианта, требуется контролировать состав образующихся отходов, иначе они не найдут спроса у потенциальных потребителей. Понятие «безотходные» технологии и «замкнутые» циклы производства в основном имеют концептуальное значение и не должны восприниматься буквально. Абсолютно полное использование всех отходов, как и полная рецикличность производства противоречат фундаментальным естественнонаучным представлениям и не имеют аналогов в функционировании природных экосистем. Кроме того, полная безотходность производства, как принцип и как техническое решение, противоречит идее оптимального функционирования экономики, поскольку затраты на создание и эксплуатацию технологических процессов возрастают экспоненциально, резко увеличиваясь именно на последних этапах приближения к экологическому идеалу.

Правильнее ставить в ВКР задачу о комплексном экологическом и экономическом оптимуме загрязнения природной среды в условиях создания (проектирования, размещения, модернизации промышленного предприятия) или функционирования действующих экологически безопасных малоотходных технологий. Этот оптимум достигается при минимизации антропогенной нагрузки до пределов, безопасных для природной среды, при условии выполнения заданных темпов социально- экономического развития природохозяйственных комплексов. Таким образом, под малоотходным производствомследует понимать такое производство (или совокупность производств), в результате практической деятельности которого вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными нормами, но по техническим, экономическим, организационным и иным причинам часть сырья и материалов переходят в отходы и направляются на захоронение (длительное хранение). Малоотходная технология включает разработку и внедрение технологических процессов, производств и оборудования, обеспечивающих:

− комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов;

− существенное уменьшение или полное исключение загрязнения окружающей среды отходами производства и потребления;

− переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

− системы оборотного водоснабжения;

− создание экологически чистых территориально-производственных комплексов.

Итак, на данном этапе развития интеллектуальных и производственных сил общества научное представление о характере взаимодействий природы и промышленного производства должно основываться на понимании неизбежности антропогенных воздействий на окружающую среду. При этом особый смысл и значение приобретает естественный потенциал самоочищения и самовосстановления природы, недоиспользование которого приводит к дополнительным затратам на промышленную переработку отходов. В бакалаврской работе, прежде всего, необходимо правильно определить границы системы, составляющей предмет исследования проблемы защиты природной среды от промышленных загрязнений. В понятие «система» должны включаться все компоненты, которые, как можно предположить в ходе разработки проекта, будут влиять на рассматриваемую экологическую проблему или будут подвергаться ее влиянию вне зависимости от того, к какому типу внутренней структурной организации они формально относятся.

Для того чтобы оценить величину антропогенной нагрузки (отходов производства) на природную среду, нужно построить математические модели образования отходов в технологическом процессе, модели переноса примесей в воздушной или водной средах и модели воздействия примесей на биологические компоненты (в виде расчетных схем, балансовых уравнений). При этом возможно решение следующих задач дипломного проекта:

− анализа причин появления отходов в технологическом процессе или сфере потребления продукта;

− исследование путей переноса вредных веществ в природную среду;

− изучения процессов био-физико-химического превращения и накопления примесей в экосистемах;

− анализа реакции биоценозов на загрязнение;

− оценки возможных видов ущербов, наносимых природе и обществу;

− поиска оптимальных управленческих решений в промышленной и/или экологической средах;

− выбора технологического оборудования, способного обеспечить экологическую безопасность промышленного производства.

Поиск по сайту: