- •Промышленная экология Москва, 2009 Предисловие
- •Содержание
- •Часть I Предпосылки и теоретические основы промышленной экологии
- •1. Основа промышленной экологии –
- •Безотходные или чистые производства
- •1.1. Рост производства и потребления сырья и образование отходов
- •1.2. Загрязнение окружающей среды
- •1.3. Состояние здоровья и продолжительность жизни
- •1.4. Безотходное или чистое производство
- •Контрольные вопросы
- •2. Методы и средства промышленной экологии
- •«Предприятие обязано … осуществлять организацию производства на базе безотходных технологий как главного направления сохранности природной среды».
- •Закон ссср, 1987г.
- •«О государственном предприятии (объединении)»
- •2.1. Основные принципы организации малоотходных и безотходных или чистых производств
- •2.2. Требования к технологическому процессу
- •2.3. Требования к аппаратурному оформлению, сырью, энергоресурсам и готовой продукции
- •К аппаратурному оформлению:
- •К сырью и энергоресурсам:
- •К готовой продукции, включая побочную и попутно образующуюся:
- •2.4. Требования к организации производства
- •Контрольные вопросы
- •3. Морально-этические проблемы промышленной экологии. Методы стимулирования
- •3.1. Общественность и окружающая среда
- •3.2. Экологическая этика
- •Помните, что принципы взаимозависимости экосистем, сохранения ресурсов и взаимной гармонии являются основой нашего дальнейшего существования, они - граница, которая не может быть нарушена.
- •«Клятва выпускника Института химии и проблем устойчивого развития рхту им. Д.И. Менделеева
- •Клянусь, клянусь, клянусь!»
- •3.3. Методы стимулирования
- •Контрольные вопросы
- •Часть II Защита атмосферы, гидросферы и переработка (и обезвреживание) отходов
- •4. Рациональное использование воздуха
- •4.3. Очистка топочных газов от диоксида серы
- •4.4. Очистка отходящих газов от оксидов азота
- •4.5. Очистка отходящих газов от фтор- и хлорсодержащих соединений
- •4.6. Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов
- •4.7. Рециркуляция газов
- •Контрольные вопросы
- •5. Рациональное использование воды
- •5.1. Создание замкнутых водооборотных систем
- •5.2. Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем
- •5.3. Основные методы переработки (очистки) сточных вод
- •5.4. Классификация методов
- •5.5. Очистка от взвешенных веществ (суспензий и эмульсий)
- •5.6. Очистка от органических веществ
- •5.7. Очистка от неорганических веществ
- •5.8. Переработка рассолов и рапы
- •Контрольные вопросы
- •6. Переработка и обезвреживание бытовых и промышленных отходов
- •6.1. Определение и классификация отходов
- •6.3. Твёрдые бытовые отходы
- •6.4. Вывоз на свалки (полигоны)
- •6.5. Сжигание с использованием и без использования тепла
- •1. Для обезвреживания оксидов азота используется карбамид,
- •2. Активированный уголь для адсорбции диоксинов,
- •3. Ca(oh)2 для взаимодействия с so2 , hf, hCl:
- •6.6. Компостирование твердых бытовых отходов
- •Контрольные вопросы
- •7. Переработка, обезвреживание и захоронение опасных отходов
- •Данные о токсичности различных продуктов
- •7.1. Высокотемпературное обезвреживание токсичных веществ
- •7. 2. Обезвреживание токсичных отходов при производстве цемента
- •7.3. Обезвреживание токсичных отходов при производстве строительной керамики
- •7.4. Обезвреживание ртутьсодержащих отходов
- •Контрольные вопросы
- •8. Территориально-производственные комплексы и эколого-промышленные парки
- •8.2. Промышленные экосистемы и эко-промышленные парки
- •8.3. Промышленные экосистемы
- •Контрольные вопросы
Содержание
Предисловие |
3 |
Введение Часть I Предпосылки и теоретическая основа промышленной экологии |
10
12 |
1. Основа промышленной экологии – безотходные или чистые производства |
12 |
1.1. Рост производства и потребления сырья и образования отходов |
12 |
1.2. Загрязнение окружающей среды |
15 |
1.3. Состояние здоровья и продолжительность жизни |
16 |
1.4. Безотходное или чистое производство |
20 |
Контрольные вопросы |
22 |
2.Методы и средства промышленной экологии |
23 |
2.1. Основные принципы организации малоотходных и безотходных или чистых производств 2.2. Требования к технологическому процессу 2.3. Требования к аппаратурному оформлению, сырью, энергоресурсам и готовой продукции 2.4. Требования к организации производства Контрольные вопросы |
23 24
25 26 30 |
3.Морально-этические проблемы промышленной экологии. Методы стимулирования |
31 |
3.1. Общественность и окружающая среда |
32 |
3.2. Экологическая этика |
35 |
3.3. Методы стимулирования Контрольные вопросы
Часть II Защита атмосферы, гидросферы и переработка (и обезвреживание) отходов |
39 42
43 |
4. Рациональное использование воздуха |
43 |
4.1. Основные направления работ по снижению загрязнений воздушного бассейна |
44 |
4.2. Основные принципы выбора метода очистки газовых выбросов от твердых частиц и аэрозолей и аппаратуры |
45 |
4.3. Очистка топочных газов от диоксида серы |
50 |
4.4. Очистка отходящих газов от оксидов азота |
54 |
4.5. Очистка отходящих газов от фтор- и хлорсодержащих соединений |
68 |
4.6. Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов |
68 |
4.7. Рециркуляция газов |
71 |
Контрольные вопросы |
72 |
5. Рациональное использование воды |
73 |
5.1. Создание замкнутых водооборотных систем |
75 |
5.2. Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем |
76 |
5.3. Основные методы переработки (очистки) сточных вод 5.4. Классификация методов 5.5. Очистка от взвешенных веществ (суспензий и эмульсий) 5.6. Очистка от органических веществ 5.7. Очистка от неорганических веществ 5.8. Переработка рассолов и рапы Контрольные вопросы |
79 79
79 80 84 86 86 |
6. Переработка и обезвреживание бытовых и промышленных отходов |
88 |
6.1. Определение и классификация отходов |
89 |
6.2. Основные тенденции решения проблемы Отходов |
92 |
6.3. Твердые бытовые отходы 6.4. Вывоз на свалки (полигоны) 6.5. Сжигание с использованием тепла и без использования тепла 6.6. Компостирование твердых бытовых отходов Контрольные вопросы |
93 103
106
115 116 |
7. Переработка, обезвреживание и захоронение опасных отходов |
117 |
7.1. Высокотемпературное обезвреживание токсичных веществ |
122 |
7.2. Обезвреживание токсичных отходов при производстве цемента |
126 |
7.3. Обезвреживание токсичных отходов при производстве строительной керамики |
127 |
7.4. Обезвреживание ртутьсодержащих отходов |
132 |
Контрольные вопросы |
139 |
8. Территориально-производственные комплексы и эколого-промышленные парки |
141 |
8.1. ТПК – наиболее эффективная форма организации производств |
141 |
8.2. Промышленные экосистемы и эко- промышленные парки 8.3. Промышленные экосистемы 8.4. Эко-промышленные парки |
143 144 147 |
Контрольные вопросы |
149 |
Часть III |
|
Экологические проблемы основных производств |
150 |
9. Экологические проблемы производства строительных материалов |
151 |
9.1. Классификация строительных материалов 9.2. Вяжущие материалы 9.3. Цемент 9.4. Шлакопортландцемент 9.5. Строительная керамика 9.6. Кирпич 9.7. Черепица 9.8. Керамзит и аглопорит 9.9. Стекло 9.10.Ситалл и шлакоситалл 9.11.Экологические проблемы производства строительных материалов Контрольные вопросы |
152 152 154 160 161 162 164 165 167 170
171 176 |
10. Экологические проблемы химической промышленности. Производство неорганических веществ 10.1. Комплексная переработка фосфатного сырья 10.2. Комплексная переработка калийного сырья 10.3. Пути совершенствования производств важнейших химических продуктов 10.4. Основные экологические проблемы химических производств Контрольные вопросы |
177
177
180
183
195 196 |
11. Экологические проблемы нефтеперерабатывающих заводов 11.1. Краткая характеристика и классификация НПЗ 11.2. Современное состояние и тенденции развития нефтеперерабатывающей промышленности мира и России 11.3. Проблемы экологизации технологии в нефтепереработке 11.4. Загрязнение почвенного слоя 11.5. Необходимость глубокой переработки нефти Контрольные вопросы |
197
198
204
206 220
222 223 |
12. Экологические проблемы коксохимического производства 12.1. Для чего нужен кокс? 12.2. Сырье и технология производства кокса 12.3. Токсичные вещества коксохимических предприятий 12.4. Основные проблемы коксохимического производства и пути их решения 12.5. Утилизация отходов 12.6. Бессточное коксохимическое производство Контрольные вопросы |
225 225 227
233
234 248 249 249 |
13. Экологические проблемы производства чёрных металлов 13.1. Особенности металлургического производства 13.2. Пути усовершенствования металлургического производства 13.3. Использование отходов чёрной металлургии 13.4. Использование вторичных топливно- энергетических ресурсов в чёрной металлургии 13.5. Бескоксовый метод получения стали Контрольные вопросы |
251
251
256
258
261 264 265 |
14. Экологические проблемы цветной металлургии 14.1. Экологические особенности цветной металлургии 14.2. Производство меди 14.3. Свинцово-цинковое производство 14.4. Получение никеля и кобальта 14.5. Новые процессы комплексной переработки полиметаллических сульфидных руд в цветной металлургии 14.6. Алюминий 14.7. Экологические проблемы производства и потребления цветных металлов 14.8. Регенерация и обезвреживание цветных металлов из отходов гальванических производств Контрольные вопросы |
266
266 267 275 283
285 290
297
299 301 |
15. Экологические проблемы энергетики 15.1. Роль энергетики в экономике 15.2. Основные способы получения энергии
15.3. Запасы энергетических ресурсов и их роль в современно энергетике 15.4. Энергоёмкость экономики и энергосбережение 15.5. Экологические проблемы производства энергии 15.6. Изменение климата и Киотский протокол 15.7. Проблема теплового загрязнения 15.8. Состояние и перспективы (задачи) российской энергетики Контрольные вопросы |
302 303 305
323
334
338 344 348 351 346 354 |
16. Заключение
17. Спорные и нерешённые вопросы
18. Вопросы и задачи
19. Примерные темы курсовых проектов
20. Примерные темы рефератов
21. Библиографический список
22. Приложение. Реферат по курсу «Промышленная экология» «Вся правда о курении» (на 31 стр.) |
355
356
358
365
365
366
369 |
«Основные потребности человека удовлетворяются только с помощью товаров и услуг, предоставляемых промышленностью …, способной как обеспечить экологическое равновесие, так и разрушить его, что она постоянно и делает».
Всемирная Комиссия по окружающей среде и развитию, 1987
Введение
Уровень использования природных ресурсов и степень деградации окружающей среды являются главной проблемой современного общества в XXI столетии как и в XX [1]. В настоящее время как в нашей стране, так и в большинстве стран мира считается общепризнанным, что проблема рационального использования природных ресурсов и предотвращения загрязнения окружающей среды, а следовательно и проблема устойчивого развития современной цивилизации, обеспечивающей удовлетворение потребностей общества, но не ставящей под угрозу будущие поколения, может быть решена путем нового подхода к организации и функционированию промышленных производств и экономической системы в целом, в основе которых лежит промышленная экология.
Понятие «промышленная экология» появилось в начале 80-х годов прошлого века, а уже в 1983 г. в МХТИ им. Д. И. Менделеева была организована кафедра под таким названием и начал читаться специальный лекционный курс с тем же наименованием для студентов химиков-экологов.
Промышленная экология рассматривает (изучает) взаимосвязь (и взаимозависимость) материального, в первую очередь промышленного, производства, человека и других живых организмов со средой их обитания, т.е. предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические системы.
«Промышленная экология является системно ориентированным подходом к объединению экономической деятельности людей и управлению материальным производством с фундаментальными биологическими, химическими и физическими глобальными системами» [2].
Промышленная экология служит средством для достижения устойчивого, самоподдерживающегося функционирования эколого-экономических систем (и общества в целом).
В природных экосистемах производство и разложение сбалансированы, в них нет отходов: отходы одних организмов служат средой обитания для других и таким образом осуществляется практически замкнутый кругооборот веществ в природе. В природных экосистемах около 90% энергии расходуется на разложение и возвращение веществ в биогеохимический кругооборот. В социально-экономических системах около 90% материальных ресурсов переходит в отходы, а основное количество энергии используется в производстве и потреблении. Поэтому главной задачей промышленной экологии является нахождение путей для рационального использования природных ресурсов, предотвращения их исчерпания, деградации и загрязнения окружающей среды, а в конечном итоге - совмещение техногенного и биогеохимического кругооборотов веществ.
Как справедливо сказано во введении к всемирно известной книге «За пределами роста» [3]: «Технологически и экономически создание устойчивого общества пока еще возможно. Оно может оказаться гораздо более приемлемым в сравнении с обществом, решающим все проблемы за счет постоянного количественного роста. Переход к устойчивому обществу требует тщательно сбалансированных дальних и ближних целей и акцента на достаточности, равенстве и качестве жизни, а не на объеме производства. Он требует большего, чем продуктивность, и большего, чем технология, он требует еще и зрелости, сострадания, мудрости».
Представленное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и магистерской программе «Химия, химическая технология и устойчивое развитие», изучающих «Промышленную экологию» и «Проблемы устойчивого развития» и будет полезным всем студентам и специалистам, занимающимся вопросами охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.