Қалдықсыз өндіріс технологиясы

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

I. Кіріспе

Қалдықтар туралы жалпы түсінік.

II. Негізгі бөлім

А) Екінші реттік энергоресурстар

Ә) Биогаз - ең қолайлы шикізат

III. Қорытынды

IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Адам баласының кез-келген шаруашылық әрекеті әр түрлі қалдықтармен биосфераны ластайды, бұл халықтың денсаулығы мен өміріне, флора мен фауна түрлерінің қысқаруына, қоршаған ортадағы тепе-теңдікке қауіп-қатер тудырады. Кең үйінділерін, өнеркәсіп тастандыларын, қоқыстарды, қала шөп-шаламдарын тек қоршаған ортаны бұзатын ластағыштар деп санауға болмайды, олар құнды шикізат көздеріне жатады. Қазіргі кезеңдегі ғылым мен техниканың даму деңгейіне сәйкес әбден жетілдірілген технологияның жоқтығына байланысты, оларды өндеп құнды өнімдер алу әзірше жолға қойылмаған, сондықтан бұларды сақтауға, жоюға, тасуға, көмуге, зиянсыз түрде айналдыруға көптеген қаражат, энергия, уақыт жұмсалып отыр. Қалдықтар шығаратын негізгі көздерге өнеркәсіп, ауыл-шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы жатады.

А) Екінші реттік энергоресурстар Екінші реттік энергоресурстарды тиімді пайдаланудың халықшаруашылық маңызы өте зор. Екінші реттік энергоресурстар дегеніміз тікелей тап осы өндірістің өнімдерінің, қалдықтарының, жанама жөне аралык өнімдерінің энергетикалық потенциалдары. Екінші реттік энергоресурстар 3 топқа бөлінеді: 1) жанғыштар (Н ₂ , СН ₄ , СО, пеш газдары, май, шайыр целлюлоза және т. б. ) ; 2) жылу (бөлінген газдардыкі, өнімдердікі, жанама өнімдердікі,
суытылатын судыкі, экзотермиялык реакциялардыкі) ; 3) технологиялық аппараттардан шығатын газ бсн сұйықтықтардың қысымы. Екінші реттік энергоресурстар химиялық өндірістің азот күкірт, фосфор, хлор қосылыстарын, соданы шығаратын және мұнай-химия салаларыңда пайдаланылады. Жанғыштар қазандыктарда отын ретінде қолданылады. Бөлінген жылу калдықтарды өндейтін кондырғыларда, жылу айырбастағыштарда кейбір заттарды кыздыруға қолданылады, осы жағдайлармен жылуды тұтыну қажеттілігін төмендетуге болады. Қысым утилизациялык турбиналарда компрессорларды, насостарды, желдеткіштерді жүмыс істетуге қолданылады және электроэнергия алуға пайдаланылады. Екінші реттік энергетикалық ресурстарды жүзеге асыру жылу мен энергияны үнемдеумен қатар, атмосфераға бөлінетін жылу мөлшерін азайтып, қоршаған ортаны қорғауға себебін тигізеді. Череповец мсталлургиялық комбинатына карасты зауыттың жылу электр орталығында барлық казандықтар екінші реттік ресурстарды пайдалану арқылы жұмыс істеуде. Құс фабрикаларында қалдық болып шығып отырған кұс жүндері жоғары сапалы мал жемін - күрамында 85%-ке дейін белогі бар ұн алуға арзан шикізат ретінде қолдануын тауып жатыр. Мұндай өндіріс Германияда жаксы жолға қойылған, 3 т қалдықтан 1, 2 т ұн алынады. Қалдықтар проблемасы қолымызда бар заттарды тиімді пайдаланумен тікелей байланысты. Бір көргенде, мысалы, күйіп кеткен лампалардан вольфрам алу түкке тұрмайтын іс сияқты. Жанып кеткен бір лампочкада 10 мг-дай вольфрам болады, ал оның миллионында ~ 10 кг. Өнеркәсіпте осы қымбат, тапшы металдың 10 кг алу үшін кұрамында вольфрамы бар минераддар - вольфрамит, шеелиттің 1 тоннадан кем емес көлемі өңделеді, сонымсн қатар, біраз энергия мөлшері жүмсалады. Вольфрам оксидінің геологиялық қоры не бәрі 1 млн. тоннадай. Жер шары масштабымен есептегенде ашылған қор 50 жылға ғана жетуі мүмкін, бұрынғы Одаққа кіретін мемлекеттерді есепке алмағанда, жылына дүниежүзі бойынша вольфрам рудасыньң 25 мьң тоннасы өндіріледі. Бұл мәлімет вольфрам қосылыстарын тастауды азайту тиімді екеніне ерекше көңіл аударудың қажеттілігін көрсетіп отыр. Румынияның аяқ-киім өнеркәсіп институтында тері қалдықтарынан табиғи терінің қасиетінен айырмашылығы жоқ материал шығаруға бағытталған пластикалық масса алу жолы жасалып өндіріске енгізілген. 1 кг қалдыктан 0, 9 кг материал алынады. Ерекше назар аударуға және кідіртпей оңдеуге жататын калдықтарға тұрмыстық қалдықтар жатады, себебі осы қалдыктардың мөлшері мен әртүрлі аурулар эпидемиясының арасында тікелей байланыс бар. АҚШ-та тұрмыстық қатты қалдықтардың 41%-і "айрықша қауіпті" болып топтастырылады, ал Венгрияда " 33, 5%-і, Францияда - 6%-і, Ресейде - 10%-і, Ұлыбританияда - 3%-і, Италия меи Жапонияда - 0, 3%-і. Жылына Москва қаласынан шығатын тұрмыстық қалдықтың мөлщері 16 млн. м ³ , Алматыдан - 3 млн. м ³ үстінде. Жылына үлкен қалаларда бір адамға шаққанда жалпы 300 кг тұрмыстық қалдық келеді, оның ішінде азық-түлік калдыктарының жылдық мөлшсрі 80-90 кг. 1 т азық-түлік қалдықтарының құнарлығы орта есеппсн 250 кг дәнді жсм-шөптікіне пара-пар келеді. Ресей ғалымдарының мәліметтеріне сүйенсек, осы мөлшерді жем ретінде мал өсіру саласында пайдаланғанда 45 кг-ға дейін шошқа етін алуға болады. Тұрмыстық қалдықтарды пайдаланбай тастайтын болсақ, онда әртүрлі ауруларды қоздыратын ошақтың көзін ашуымен қатар, біраз жер көлемін пайдасыз жерге айналдырамыз. Қала қалдықтарында әртүрлі компоненттерге келетін мөлшер массалық %-пен алғандай: қағаз (30-40), азық-түлік қалдықтары (30-40), металдар (2-4), ағаш (1, 5-3), кездемелер (2-4), шыны (3-6), тастар (1-2), тері, резина (1-2), пластмасса (1-1, 5) . Қала сыпырындысын жинайтын негізгі жер қоқыстар үйіндісі, шамалы мөлшері қайтадан өнделеді немесе арнайы ұйымдастырылған зауыттарда жағылады. Тұрмыстық қалдықтарды бірнеше бағытпен өндеуге мүмкіндік бар, мысалы, тыңайтқыш, жанатын газ және синтетикалық мүнай, құрылыс плиталарын, қағаз және тағы да көптеген заттарды алуға болады. Ең алғашкы қоқысты жағуға арналған зауыт 1975 жылы Москва қаласында ашылған, оның жылдық өнімділігі 150 мың тонна шамасында. Жану процесінің нәтижесінде бөлінетін жылу іске асырылып, бу қазаңдықтарды жылытуға пайдаланылса, шлактан іріктеп жиналған металл қалдықтары металлургия өнеркәсібіне, ал шыққан шлактар кұрылыс материалдарын өндіруге колданылады. Тұрмыстық қалдықтарды жою, яғни негізгі мақсатын орындаумен бірге, зауыт басқа өндірістерге шикізат ретінде кажетті өнімдерді - жылу, металл, шлактарды да шығарады. Мысалы, Мәскеудің N1 қоқыс жағатын зауытынан шыққан шлакты зерттеу арқылы алынған мәліметтерге (Г. И. Сидоренко, 1990 ж. ) сүйенсек, жылына тұрмыстық қалдық, жинайтын жерге тек Мәскеудің өзінен мынадай көлемде металдар тасталады екен: Мо - 8, 3 т, Со - 11, 4 т, V - 12, 4 т, Аg - 27, 6 т, Иі - 75 т, 5Ь - 115 т, 5п - 244 т, F - 353 т, Сг - 689 т, РЬ - 1573 т, Сu - 2180 т, Zn - 6762 т. Бұл мөлшер жыл бойына үлкен кең орындарынан алынатын мөлшерге эквивалентті. Санкт-Петербург маңындағы Горелово поселкесінде 1972 жыддан бастап тұрмыстық қокысты өндсйтін зауыт қызмет етуде, оның ең негізгі шығаратын өнімі компост (тыңайткыш), бірақ-та қоқыстың 30%-і, яғни пластмасса, резина, тері, ағаш, металдан тұратын бөлігі өнделінбейді.

Жылдық өнімділігі 110 мың тонна төңірегінлегі зауыт 1975 жылдап бастап Ташкентте іске қосылған. Жыл сайын тұрмыстык қоқыстан 400 т кара және 5 т түсті металдар, 20 мың т компост алынады. Компост деп микроорганизмдермен ыдырау нәтижесінде өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарынан шыкқан органикалық тыңайтқыштарды айтады. Оны алуға көң, көң бөкпесі және құстар саңғырығы, шьмтезек, қала сыпырындысы, ағаштардың түскен жапырақтары, сабан және т. б. тұрмыстық қалдықтар колданылады. Қордаландыру процесінің нәтижесінде органикалық массадагы өсімдіктер сіңіруге қолайлы қоректік заттектер (азот, фосфор) түрлерінің мөлшері жоғарылайды, патогеңді микрофлора залалсызданады, целлюлоза мен пектин заттектері азаяды, сонымен катар тыңайткыш топырақка еңгізуге қолайлы сусымалы түрде алынады. Өте тапшы органикалық тыңайткыштардың (көң, шымтезек) орнына компост кеңінен пайдалануға жатады. Тұрмыстық қалдықтардың барлық түрі компост алуға жатпайды. Егерде қоқыстағы азык-түлік қалдықтарының мөлшері 20%-тен төмен болса, олардан тұрмыстық тынайтқыш алынбайды. Себебі қалдықтарды қордаландыру аэробты микробтардың қатысуымен жүретін биохимилык процесс. Бұл микробтардан өте көп мөлшерде жылу бөлініп шыккандықтан қоқыс 70 ⁰ С-ге дейін қызады. Бұл жағдайда ауру қоздыратын микробтар жойылып, шикізат қызып, тұрмыстық тынайтқышқа айналады. Табиғи жағдайда бұл процесс айлап жүрсе, зауыт жағдайыңда аэрадия аркылы 2-3 күнде аякталады. Ал қалдықтарда азық-түлікке жағатын компоненттер аз болса процестін жүру жылдамдығы күрт төмендейді. Тұрмыстық қоқысты қайта өндеу үшін магниттік сепарация әдісі де қолданылып келеді. Өткізгіштігі жоғары магниттер парамагнитті заттарды бөле алады, парамагниттік касиет барлық органикалық заттарға тән. Сонымен қатар қуатты магнитті өріс бактериялардьң көптеген түрін де жояды. Токио ғалымдары қоқыс балқытатын пеш жасаған. Алдын-ала сортталған құрамында полимсрлі материалдар, консерві банкілері және әйнек сынықтары бар қоспа пеште балқытылады, осының нәтижесінде қоспа көлемі 40 есеге дейін ықшамдалынады. Балкытылған массаны тас жолдарын салуға, кыйыршық тастың орнына, колдануға болады. Соңғы жылдары халықтың шаруашылық жәнс тұрмыстық қажеттерін қанағаттандыру үшін энергия көздерінің (көмір, мұнай, газ) жетіспеуіне қарай оларға теңдес алмастырғыш іздестірілуде Осы энергетикалық дағдарысқа байланысты соңғы кезде органикалық қалдықтардан отын есебінде колдануға болатын биогаз алуға үлкен үміт арттылуда.

Ә) Биогаз - ең қолайлы шикізат

Биогаз дегеніміз органикалық калдықтардың (көң, сабан, арам шөптер, ағаш ұнтағы, т. б. ) немесе басқа да тұрмыстық органикалық қалдықтардың ыдырау процестерінде пайда болатын газдардың қосындылары. Биогаздың орташа құрамы: мыстан - 55-60%, көміркышқыл газы - 35-40%, азот, сутек, оттек, күкіртті сутек косындылары да болады. Өнеркәсіптік биогаз алу әдістері XIX ғасырдың аяғынан белгілі. Дүңие жүзінде казіргі шақта биогаз алу ушін 8 млн. қондырғы жұмыс істейді. Биогазды қант және сүт зауыттарының, мал шаруашылығының сұйық қалдықтарынан алуды жолға қою тиімді болып келеді. Биогаз алу процесі екі сатылы анаэробты жағдайда, яғни ауасыз жүргізіледі. Бірінші сатыда қышқыл түзуші бактериялар арқылы күрделі органикалық заттектер (қалдықтарда бар белоктар майлар мен көмірсулары) арнайы биореакторларда майлы кышқылдарға, спирттерге, сутекке, көміртек оксидіне және тағы да басқа бірқатар жай заттектерге дейін ыдыратылады. Екінші сатыда метан түзуші бактериялар колданылып, бірінші сатыда түзілген қосылыстардан метан, көміртек диоксиді мен шамалы мөлшерде басқа қосылыстар алынады. Осы процестердің нәтижесінде бөлінген энергия жылу энергиясына ауыстырылып субстратты жылытуға колданылады. Биогаз алу процестерін зертгей отырып көп елдердің (АҚШ, Франция, Жапония) ғалымдары бактериялардың метандық және баска түрлерін алу әдістерін жасады; кейбір фирмалар осы микроорганизмдерді сатумен айналысуда. Осы жасанды бактерияларды колдану ашыту мен биогаз алу процестерін жылдамдатады, алынған биогаз фермаларда суды жылытуға, АҚШ-та, Қытайда, Бразилияда, Индияда, Жапонияда тамақ пісіруге колданылады. Ресейде де биогаз алу әдісі жасалып, ол Воронеж облысында ірі шошка өсіретін фермаларда қолданылып келе жатыр. Басқа жануарлардыкіне карағанда шошқа көңдерінен биогаз 1, 5 есе көп алынады. Биогаз алғанда биомассаны ашытуды нейтралды ортада (кышкылданбау үшін әк тас қолданылады) +40 ⁰ С . . . +60 ⁰ С аралығында суды өткізбейтін ыдыстарда жүргізіледі. Ыдыстардың көлемі 6-12 м ³ , биогаздың шығу өнімділігі тәулігіне 0, 15 м ³ /м ³ . Пайдаланылатын қалдықтардың құрамында көмірсулар массасы көп, ал азот аз болуы (С : N = 30 : 1) керек. Егерде азоттың мөлшері көп болса, аммиак түзіліп, метандық бактериялардың өсуін тежейді, процесс нәтижесінде биогаздың түзілуі тоқтайды. Сондықтан азоты көп биомассаға (шошқалардың сүйық қалдықтары, бұршақ дақылдарының қалдықтары) көмірсутектерді (майдаланған сабан, қант кұрағының сығьндысы, қант қызылшасының қалдықтары) қосады. Қазіргі кезде Украинаның Запорожье қаласында дүние-жүзінде бірінші рет ресурсты қалпына келтіретін зауыт іске қосылып жатыр, қуаттылығы - 1000-1500 т/тәулігіне. Оның қалдықтарды өндеуге бағытталған технохимиялық, физикалық-химиялық және биотехнологиялық бөлімдері бар. Екінші реттік ресурстар биоотың, металлолом, кұрылыс материалдары және т. б. ретінде өз қолдануларын табады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.