Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
КАФЕДРА «Г и СПС»
Контрольно-курсовая работа по курсу
«Горное дело и окружающая среда»
На тему: «Вторичные ресурсы и их использование
с учетом экологизации производственных процессов»
Исполнитель: ст. гр. 330381_____________________________________ Санкин В.С.
Работу принял: проф. ________________________________________ Захаров Е.И.
Тула 2012
Содержание.
Введение …………………………………………………………………………. 3
Использование вторичных ресурсов с учётом экологизации производственных процессов …………………………………………………... 5
Заключение ……………………………………………………………………... 12
Список литературы …………………………………………………………….. 15
Введение.
Под вторичными материальными ресурсами принято понимать, любые отходы, образующиеся и накопленные в процессе материального производства, а также при оказании услуг и конечном потреблении.
Все возможные направления использования отходов как вторичных материальных ресурсов могут быть классифицированы следующим образом:
применение в хозяйственных целях без переработки (реализация на другие предприятия или использование в собственном производстве деловых отходов из металла, дерева, текстильных материалов и др; использование минеральных и других отходов в качестве стройматериалов при отсыпке и ремонте дорог, планировке местности, отсыпке и укреплении дамб и т.д.; использование в качестве удобрений, раскисляющих добавок, пигментов, наполнителей, модификаторов и т.д.);
изготовление вторичного сырья (подготовка отходов для использования в качестве вторичного сырья) для частичной или полной замены первичного сырья в промышленном производстве (товарного лома - из отходов черных и цветных металлов; дробленки, агломерата или гранулята - из полимерных отходов; резиновой крошки и резинового регенерата - из изношенных шин; макулатурной массы - для замены целлюлозы и древесной массы);
в качестве вторичного сырья в производстве строительных материалов (полимерно-древесных и минерально-древесных брусьев; облицовочных и теплозвукоизоляционных материалов с использованием дерева, полимеров, стекла, макулатуры и их смесей; быстротвердеющего вяжущего из фосфогипса; портландцемента из золы ТЭС и т.д.);
в качестве сырья ( в замен рудного и нерудного сырья) для извлечения полезных компонентов (цветных и черных металлов - из шлаков и отходов добычи и обогащения; макулатуры, стеклобоя, полимерных и металлических отходов – из ТБО; цветных металлов – из пиритного огарка, цветных и драгоценных металлов - из радио-электронной аппаратуры; ванадия - из золы мазутных ТЭС);
в качестве энергоресурсов (в виде готового топлива или топливной добавки - древесные отходы, отработанные нефтепродукты и др.; в производстве топлива - древесного угля, топливных брикетов из древесных отходов, регенерированных нефтепродуктов; получение биогаза из органических отходов; пиролиз отходов с выделением горючего газа и жидкого топлива).
Использование вторичных ресурсов.
Использование вторичных ресурсов в качестве основного сырья дает значительный экологический эффект. Утилизация отходов позволяет более бережно расходовать природные ресурсы (например, 1 т макулатуры экономит 4 м3 древесины).
Использование вторичных ресурсов в стране осуществляется пока недостаточно интенсивно. Причина, во-первых, в том, что эксплуатация богатых природных ресурсов давала более высокую норму накопления, чем применение вторичных ресурсов, и, во-вторых, в медленном совершенствовании техники и технологии их переработки. В настоящее время в связи с обострением энергетической и сырьевой проблемы промышленность страны переходит к потреблению практически всех видов ценных вторичных ресурсов, что становится важной задачей развития экономики.
Использование вторичных ресурсов тепла с помощью недорогих и несложных утилизационных установок также приносит большую выгоду народному хозяйству.
Использование вторичных ресурсов высокого энергетического потенциала не вызывает затруднений на разных стадиях самого технологического процесса, например, при подогреве исходного сырья и других потоков. Пар, получаемый в котлах-утилизаторах, может применяться в кипятильниках ректификационных колонн и других теплообменных аппаратах.
В цветной металлургии использование вторичных ресурсов - тепла, отходящих газов и шлаков, воды охлаждающей конструкции печей - может быть весьма эффективно. Особое внимание должно быть обращено на отрасли, имеющие наиболее значительные возможности полезного использования вторичных энергоресурсов. К ним относятся предприятия, вырабатывающие медь, никель, цинк и свинец. Источниками вторичных энергоресурсов на этих предприятиях являются обжиговые, шахтные, отражательные, рафинировочные печи и конверторы.
В данном случае использование вторичных ресурсов позволяет ежегодно экономить более 32 Гкал тепловой энергии.
Очень интересным направлением в использовании вторичных ресурсов, способствующим выполнению Продовольственной программы, экономии пресной воды, развитию мелиорации и охране окружающей среды, является использование сточных вод для орошения земельных угодий. Примером такого использования является сахарная промышленность, которая на 1 т свеклы, перерабатываемой в сахар, расходует до 5 - 8 т воды.
Определяются разумные границы и объемы использования вторичных ресурсов, не ухудшающие качество продукции. Внедряются ресурсосберегающие и безотходные процессы, мероприятия по снижению материалоемкости, изыскиваются варианты взаимозаменяемости отдельных видов ресурсов. Дополнительными источниками улучшения использования производственных мощностей, материальных и трудовых ресурсов являются использование опыта передовых объединений, проведение аттестации и рационализации рабочих мест, бригад и цехов, широкое внедрение лицевых счетов экономии материалов, переход на многосменную работу. Установленный предприятию плановый резерв производственных мощностей в необходимых случаях также можно использовать для принятия дополнительного плана.
Для повышения эффективности использования вторичных ресурсов как важнейшего фактора ресурсосбережения необходим поиск новых форм и методов хозяйствования в этой области. Требует разработки эффективная система материального стимулирования использования вторичных ресурсов, а также совершенствование организационных вопросов. Видимо, более широкое развитие должны получить кооперативные и индивидуальные формы трудовой деятельности. Кооперации отводится важная роль в обеспечении населения товарами и услугами, а также в снабжении производства и строительства отдельными видами продукции производственно-технического назначения. Кооперативные формы должны стать существенным дополнением государственных предприятий, и прежде всего для удовлетворения потребностей населения.
В последнее время большая работа по использованию вторичных ресурсов проводится и на предприятиях химико-лесного комплекса. Эти установки позволили увеличить долю улавливаемого сероуглерода, который используется для выпуска вискозных текстильных нитей, а также комковой серы.
На предприятиях отрасли накоплен большой опыт по использованию вторичных ресурсов и отходов производства.
Одной из очень важных проблем, возникающих при решении проблем использования вторичных ресурсов и защиты окружающей среды, является увязка планов их перевозок из районов, где они не могут быть переработаны, на другие предприятия. В настоящее время транспортные министерства под различными предлогами отказывают в перевозках таких крупнотоннажных видов отходов, как золы и шлаки, ТЭС, алюмосодержащие отходы, фосфогипс и многие другие. Такое положение отрицательно влияет на выполнение мероприятий по охране окружающей среды и ставит под угрозу выполнение заданий по использованию некоторых видов многотоннажных химических отходов. Для решения этой проблемы необходимо, чтобы отходы производства и потребления были включены в перечень грузов, подлежащих первоочередной перевозке.
При определении потребности в цветных металлах необходимо учитывать возможности использования вторичных ресурсов и максимального вовлечения отходов, образующихся в процессах производства.
В размере 30 % капитальных вложений на природоохранные мероприятия, использование вторичных ресурсов, выпуск экологически чистой продукции.
При разработке высокоэффективных и малоэнергоемких технологий и оборудования большое значение имеют вопросы использования вторичных ресурсов и утилизации побочных энергоресурсов, под которыми понимают неиспользованный в технологическом процессе энергетический потенциал всех продуктов и отходов. Например, применение котлов-утилизаторов, которые позволяют использовать теплоту отходящих газов для производства пара или подогрева воды.
Стимулирование экономии других энергоресурсов, снижения технологического расхода электроэнергии на передачу, энергосбережения и использования вторичных ресурсов должно производиться энергообъединением на основе утверждаемых им показателей и нормативов.
Экономическая эффективность современных химико-технологических систем переработки нефти и нефтепродуктов определяется степенью использования собственных вторичных ресурсов. Степень использования вторичных энергоресурсов зависит от эффективности функционирования теплообменных систем, которая определяется величиной рекуперируемого тепла технологических потоков и эффективного использования его в системах разделения, а также величиной приведенных затрат. Поэтому наиболее актуальным вопросом, возникающим при разработке алгоритмов синтеза ТС, является выбор критерия эффективности ТС химико-технологических систем переработки нефти и нефтепродуктов.
Наиболее важное значение для каждого региона имеют масштабы использования сырьевых и энергетических ресурсов, технологии и объемы использования вторичных ресурсов.
Этот переход возможен только на основе использования новейших достижений науки и техники, внедрения безотходных технологий, расширения объемов использования вторичных ресурсов и отходов производства.
Учитывая необходимость разработки и внедрения на практике современных конструкций малогабаритных агрегатов вторичного энергопользования приведены материалы по выбору и обоснованию режимно-конструктивных параметров устройств различных энерготехнологических схем по использованию вторичных ресурсов.
Основное внимание при этом будет уделено развитию производства высококачественной (высокооблагороженной) химической продукции, максимальной замене натуральных волокон химическими в производстве изделий технического назначения, увеличению использования вторичных ресурсов, ликвидации диспропорции между сырьевыми и перерабатывающими отраслями химической индустрии, производством и потреблением химической продукции.
Основное внимание при этом будет уделено развитию производства высококачественной (высокооблагороженной) химической продукции, максимальной замене натуральных волокон химическими в производстве изделий технического назначения, увеличению использования вторичных ресурсов, ликвидации диспропорции между сырьевыми и перерабатывающими отраслями химической индустрии, производством и потреблением химический продукции.
Основными направлениями дальнейшего сокращения топливно-энергетических затрат являются: а) перевод технологических процессов на рациональные виды и параметры энергоносителей; б) - интенсификация производственных процессов; в) использование вторичных ресурсов; г) уменьшение прямых потерь энергии в оборудовании и сетях; д) улучшение энергетических режимов работы оборудования и сетей.
Общими направлениями стандартизации для всех народнохозяйственных комплексов является установление норм, правил и требований к снижению энергоемкости и материалоемкости продукции, ее надежности и долговечности, а также к использованию вторичных ресурсов, в том числе утилизации отходов производства, прогрессивным технологическим процессам и, в первую очередь, к безотходной технологии.
Основными техническими мероприятиями, обеспечивающими сохранение воздушных и водных бассейнов, являются очистные сооружения для производственных и бытовых сточных вод, установка оборудования для очистки газообразных и пылевых выбросов, малоотходные и безотходные технологии, использование вторичных ресурсов и отходов производства, подземное строительство промышленных и вспомогательных объектов..
Все источники энергии, получаемые из побочных продуктов или отходов основного производства, относятся к побочным (вторичным) энергетическим ресурсам. Побочным энергетическим ресурсом называется облагороженный, переработанный или преобразованный энергетический ресурс, полученный в качестве побочного продукта или отхода основного производства. По виду заключенной в них энергии побочные (вторичные) энергетические ресурсы (ВЭР) подразделяют на три основные группы.
1. Горючие (топливные) ВЭРы, представляющие собой горючие отходы технологических процессов химической и термохимической переработки углеродистого и. углеводородного сырья: горючие городские и сельскохозяйственные отходы; углеводородные отходы (отработанное масло, растворители и др.) машиностроительных и других предприятий. К горючим отходам относят: доменный газ, отходящий газ сланцевых печей, упаренные щелоки целлюлозно-бумажного производства, отработанные масла и смазки, городской мусор, отработанные растворители. Химическая энергия горючих ВЭР преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания в результате их сжигания.
2. Тепловые ВЭР - практически любые теплоносители, имеющие температуру выше температуры окружающей среды и способные при определенных условиях выделять определенное количество теплоты для последующего использования. К тепловым ВЭРам относятся: нагретые отходящие газы технологических агрегатов; основная, побочная и промежуточная продукция и отходы основного производства; рабочее тепло систем принудительного охлаждения технологических агрегатов; отработанная горячая вода и водяной пар технологических и силовых установок. Тепловые ВЭР в результате использования отдают часть своей энергии энергоносителю с более низкой температурой за счет процессов тепломас-сопереноса.
3. ВЭР избыточного давления -- газы и жидкости, покидающие технологические агрегаты под избыточным давлением и способные передать часть накопленной потенциальной энергии перед последующей ступенью их использования или сбросом в окружающую среду.
Применительно к теплогенерирующим установкам потенциальными источниками побочных (вторичных) энергетических ресурсов могут быть: уходящие продукты сгорания из газового тракта теплогенераторов; горячие шлак и зола при сухой выгрузке их из топки котла; вода системы непрерывной продувки котла; конденсат паровых теплообменников, расположенных в зданиях тепловой станции, и др.