- •Курс лекций по дисциплине «Промышленная экология»
- •1 Иерархическая организация производственных процессов
- •2 Критерии оценки эффективности производства
- •3 Общие закономерности производственных процессов (элементы и структура)
- •4 Технологические схемы производства: состав и анализ их структуры
- •4 Технологические схемы производства: состав и анализ их структуры
- •5 Экологическая стратегия и политика развития производства
- •6 Основные принципы развития экологически чистого производства и создания принципиально новых производств
- •7 Комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов
- •8 Замкнутые системы промышленного производства
- •9 Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем (циклов) на промышленном предприятие
- •15 Основные промышленные методы очистки отходящих газов от загрязняющих веществ
- •Методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли.
- •Методы очистки промышленных газовых выбросов от газообразных и парообразных загрязнений
- •16 Классификация промышленных методов очистки сточных вод
- •Классификация примесей в воде по фазово-дисперсному состоянию
- •Классификация методов промышленных очистки сточных вод
- •17 Основные технологические схемы гидромеханической очистки сточных вод и применяемое оборудование
- •18 Основные технологические схемы химической очистки сточных вод и применяемое оборудование
- •19 Основные технологические схемы физико-химической очистки сточных вод и применяемое оборудование
- •20 Основные технологические схемы электрохимической очистки сточных вод и применяемое оборудование
- •21 Основные технологические схемы биохимической очистки сточных вод и применяемое оборудование
- •22 Классификация методов переработки и использования отходов переработки
- •23 Физические (механические) методы переработки и использования отходов производства и потребления
- •26 Термические методы переработки и использования отходов производства
- •4.1. Оборудование для тепловой обработки
- •4.1.1. Оборудование для сушки твердых отходов
- •27 Биохимические методы переработки и использования отходов производства и потребления
- •35 Экологические проблемы топливно-энергетического комплекса и пути решения
- •36 Экологические проблемы черной и цветной металлургии и пути их решения
- •37 Экологические проблемы нефтегазовой отрасли и пути их решения
- •38 Экологические проблемы химической промышленности и пути их решения
- •39 Экологические проблемы лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажная промышленности и пути их решения
- •40 Экологические проблемы строительной отрасли и пути их решения
- •41 Экологические проблемы машиностроительной отрасли и пути их решения
- •42 Экологические проблемы транспортно-дорожного комплекса и пути их решения
- •43 Экологические проблемы жилищно-коммунального хозяйства и пути их решения
2 Критерии оценки эффективности производства
Основными критериями эффективности промышленного производства с экологической точки зрения следует рассматривать следующие критерии (оценки):
безотходность,
малоотходность,
экологическая безопасность,
экологическая опасность,
ресурсосбережение,
энергосбережение,
комплексность.
Безотходность – критерий производства продукции, при котором все исходное сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные ресурсы, любые воздействия направляются в это же или сопутствующей промышленное производство без существенного вреда для окружающей среды и здоровья населения.
Малоотходность - это критерий, характеризующий производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т. е. их ПДК при условии, что часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на дальнейшую переработку, длительное хранение или захоронение.
Экологическая безопасность – критерий оценки отдельного процесса, технологии или целого производства по соблюдению экологических требований, нормативов и стандартов по охране окружающей среды и рациональному природопользованию при условии минимального негативного воздействии на последние.
Экологическая опасность – критериальная оценка потенциальной и фактической опасности для окружающей среды, заключающаяся в экологической оценке землеемкости, ресурсоемкости, энергоемкости и отходности производства.
Землеемкость – размер территории, занятой промышленным предприятием и зоной его влияния на ландшафт.
Ресурсоемкость – количество изымаемых (расходуемых) природных и других ресурсов на единицу выпускаемой продукции (т/т, м3/м3 и т.п.).
Энергоемкость – соотношение расходуемой единицы энергии в любой форме (электроэнергии, пара, газа) на единицу выпускаемой продукции или оказываемых работ.
Отходность – количество поступающих в окружающую среду материальных потоков техногенных веществ в единицах объема или веса на единицу площади или продукции за определенный интервал времени.
Ресурсосбережение- показатель уровня соотношения производственных сил к расходуемым ресурсам при минимальном расходе последних и максимальном выходе продукции.
Энергосбережение – показатель уровня соотношения расхода единицы энергии любого вида к единице выпускаемой продукции при минимальном расходе энергии и максимальном выходе продукции.
Комплексность – интегральный показатель оценки промышленного производства на основе вышеперечисленных критериев с учетом экологических требований и стандартов.
3 Общие закономерности производственных процессов (элементы и структура)
Осуществление технологии возможно только при наличии трех составляющих: предмета труда; орудий и средств труда, процесса труда.
Предмет труда - материальный объект, к которому прилагается труд человека. К предметам труда относятся сырье, полуфабрикаты, основные и вспомогательные материалы.
Сырье составляет исходную вещественную основу производства любого продукта, подвергающуюся физическим и (или) более глубоким превращениям в процессе труда. Обычно под сырьем понимают продукцию добывающей промышленности и сельского хозяйства. Так, в металлургии к сырью относят руды, в коксохимическом производстве - каменный уголь, в сельском хозяйстве - собранный урожай, в пищевой промышленности - цельномолочную продукцию.
Полуфабрикат - продукт, обработка которого проведена на одном или нескольких участках в рамках единого производственного процесса и который должен перейти на другие участки этого же производства (предприятия) для окончательной обработки. Полуфабрикаты составляют незавершенное производство предприятия, не имеют отпускной цены.
Основные материалы - сырье, уже прошедшее обработку, ставшее готовым продуктом, который является, однако, объектом технологической обработки на других предприятиях. Основные материалы относятся к завершенному производству и имеют отпускную цену. Обычно к ним относят продукцию обрабатывающей промышленности (металлы, пиломатериалы, пряжа, цемент и т.д.).
Вспомогательные материалы содействуют производству готовой продукции, не определяя его сути. Они либо присоединяются к сырью и основным материалам для придания им дополнительных потребительских свойств (красители), либо способствуют оптимальному ведению технологического процесса (катализаторы, флюсы).В соответствии с определением к вспомогательным материалам относятся также топливо и электроэнергия, однако по принятой системе учета и планирования их выделяют в особую группу.
Четкой границы между сырьем, полуфабрикатами, основными и вспомогательными материалами как между теми или иными конкретными веществами в общем виде не существует. Так, известняк служит исходным сырьем для производства извести и вспомогательным материалом (флюсом) в целом ряде металлургических процессов. Известь является полуфабрикатом для получения оксида кальция, основным материалом при изготовлении строительных изделий, вспомогательным материалом при очистке сточных вод, конечным продуктом в качестве минерального удобрения. Чугун, перерабатываемый в рамках одного предприятия в сталь, - это полуфабрикат, а при отгрузке на сторону потребителю - готовый продукт.
Орудия труда - это материальные объекты, которыми непосредственно воздействуют на предмет труда при его переработке. К ним относятся рабочие машины и оборудование (металлорежущие станки, плавильные и нагревательные печи и т.п.), а также механизмы для перемещения предметов руда в процессе производства (транспортеры, конвейеры, подъемные краны и т.д.).
Средства труда - материальные объекты, которые не оказывают непосредственного воздействия на предмет труда при его переработке, но содействуют нормальному осуществлению технологического процесса. К средствам труда относятся производственные здания и инженерные сооружения, а также силовые установки, передаточные и другие устройства.
Производственные здания - это корпуса основных и вспомогательных цехов, лабораторий (в них располагают рабочие машины и оборудование), а также все помещения, непосредственно обслуживающие основное производство (конторы, гаражи, склады, депо и т.п.).
Инженерные сооружения - это разнообразные инженерно-строительные объекты, содействующие выполнению вспомогательных технологических процессов. К ним относятся эстакады, градирни, галереи, бункера, очистные сооружения, резервуары и т.п.
Силовые установки - оборудование для производства или преобразования энергии. Оно включает разнообразные двигатели, паровые машины, турбины, электрогенераторы, компрессоры, электротрансформаторы и т.д.
Передаточные устройства предназначены для подачи электрической, тепловой, механической энергии от машин-двигателей к рабочим машинам. Эту группу составляют линии электропередач, воздухо- и паропроводов, газовые и водораспределительные сети, трансмиссии и пр.
Орудия и средства труда составляют основные производственные фонды.
Труд (расходование физической силы работающего, умственные и нервные усилия) является основой любого технологического процесса. Затраты труда измеряются его продолжительностью, т.е. временем, в течение которого он осуществляется. Затраты труда тесно связаны с понятием «производительность труда».
Производительность труда - количество рабочего времени, необходимое для изготовления единицы продукции, либо количество продукции, создаваемое в единицу времени.
Конечным результатом технологического процесса является готовая продукция.
Готовая продукция - изделия или материал, обработка которых на данном предприятии полностью закончена, они соответствуют стандартам, укомплектованы и могут быть отправлены потребителям.
Готовая продукция делится на основную, составляющую цель производства, и побочную, получаемую попутно. Например, в доменном производстве основной продукт - чугун, а побочные - доменный шлак и колошниковый газ. Они используются в народном хозяйстве в качестве одного из компонентов при производстве цемента (шлак) и вторичных энергетических ресурсов (колошниковый газ).
Кроме основных и побочных продуктов, в технологических процессах образуются отходы.
Отходы на данном этапе развития науки и техники не используют в качестве исходного сырья либо потому, что они не отвечают предъявляемым требованиям и их переработка экономически не эффективна, либо потому, что потенциальные потребители психологически и организационно не готовы к переработке данных отходов или не знают об их наличии. Во многих случаях продуценты отходов также не имеют информации о существовании их потенциальных потребителей.
По предмету труда промышленность разделяют на добывающую и перерабатывающую.
Добывающая промышленность занимается извлечением сырья из естественных, природных запасов. Предметом труда в ней являются полезные ископаемые.
Перерабатывающая промышленность превращает продукцию добывающей промышленности (сырве), а также собственную продукцию (основные материалы) в товары с более высокой степенью обработки. Соотношение добывающей и обрабатывающей промышленности России в 1995 г. составляло 24 : 76 и имело тенденцию к повышению.
По использованию готовой продукции промышленность делят на две группы: А и Б. Группа А производит в основном орудия и средства труда, группа Б выпускает предметы народного потребления (легкая, пищевая промышленность и т.п.).
До недавнего времени в нашей стране на группу А приходилось 75 /о промышленности. В постиндустриальных странах примерно такая же доля (60-80%) приходится на группу Б, что позволяет удовлетворять запросы общества в потребительских товарах и услугах, обеспечивая одновременно необходимый технический уровень и развитие материальной базы отраслей группы Б. Чрезмерная доля группы А характерна для тенденции развития производства ради нужд самого производства, без должного удовлетворения потребительских запросов населения (делать сталь ради стали, чтобы снова делать сталь).
Промышленность в совокупности с сельским хозяйством и промышленной инфраструктурой (транспорт, связь), предприятиями торговли, бытового обслуживания и коммунальными составляют производственную сферу народного хозяйства страны.
В непроизводственную сферу входят наука, искусство, просвещение, здравоохранение, государственный аппарат управления, армия и некоторые другие структуры.
