Resursu taupoša tehnoloģija. Rūpnieciskās tehnoloģijas. Jaunākās tehnoloģijas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienu industrija attīstās ļoti dinamiski. Atšķirībā no iepriekšējiem gadiem šī attīstība notiek intensīvi, iesaistot jaunākos zinātnes sasniegumus. Resursu taupošai tehnoloģijai ir liela nozīme. Šis termins apzīmē visu pasākumu sistēmu, kuras mērķis ir ievērojami samazināt resursu patēriņu, vienlaikus saglabājot augstu produktu kvalitātes līmeni. Ideālā gadījumā viņi cenšas panākt pēc iespējas zemāku izejvielu patēriņa līmeni.

Priekšnoteikumi pēc iespējas plašākai ieviešanai

Neskatoties uz vides organizāciju un likumdevēju pūlēm, nevar runāt par būtisku rūpniecības uzņēmumu radītā kaitējuma samazinājumu videi. Krievijā vien rūpniecisko izmešu radītie zaudējumi tiek lēsti 150 miljardu rubļu apmērā.gadā, un ASV šis rādītājs sasniedz aptuveni 7% no iekšzemes IKP!

Pasaules pieredze rāda, ka izmaksas, kas rodas resursus taupošai tehnoloģijai tās ieviešanas pirmajā posmā, nav salīdzināmas ar novecojušo un netīro ražošanas metožu izmantošanas seku izlīdzināšanas izmaksām. Jauno tehnoloģiju pilnīgas atmaksāšanās termiņš nepārsniedz piecus gadus.

Lielas briesmas ir minerālvielu pakāpeniska izsīkšana. Tātad tikai pirms 50 gadiem dzelzsrūdas atradnes netika izveidotas, ja tajās bija mazāks par 50–60%. Šodien viņi sāk iegūt pat to rūdu, kurā nav vairāk par 30% metāla.

Pat pelnu saturs koģenerācijas stacijās izmantotajās oglēs mūsdienās pārsniedz 30%, savukārt 60. gados šis rādītājs nepārsniedza 20%. Dažas pilsētas apkurei ir spiestas izmantot izejvielas, kuru pelnu saturs pārsniedz 55%. Turklāt dažos gadījumos jau sākas aktīva izejvielu ieguve pat no pēdējo gadu izgāztuvēm. Tas viss veicina strauju atkritumu daudzuma pieaugumu. Tādējādi resursus taupoša tehnoloģija ir ārkārtīgi svarīga, jo tā ļauj rūpniecībai un tautsaimniecībai patērēt mazāk izejvielu, ražojot vairāk produktu.

Kā tiek saglabāti resursi?

Lielākajā daļā gadījumu patērēto resursu apjoma samazināšana tiek veikta, atkārtoti izmantojot atkritumu materiālus. Tādējādi šobrīd tērauda kausēšanā tiek izmantoti vismaz 30% saliekamo metāllūžņu, papīra ražošanā tiek ņemti līdz 25% makulatūras. Krāsaino metālu ražošanaizmanto vismaz 20% pārstrādātu materiālu. Jāpiebilst, ka kapitālieguldījumu apjoms atkritumu materiālu pārstrādes tehnoloģiju plašai ieviešanai ir tieši četras reizes mazāks nekā veidojot rūpnieciskos kompleksus derīgo izrakteņu ieguvei.

Ņemot vērā to, ka tērauda kausēšanā nav jāiegulda līdzekļi, šīs tehnoloģijas ļauj vismaz par trešdaļu samazināt vides termisko piesārņojumu. Vienkārši sakot, siltumnīcas efekta radītais kaitējums tiek samazināts. Vārdu sakot, investēt šajās izstrādēs ir ļoti izdevīgi.

Ko var darīt resursus taupošas tehnoloģijas?

Pirmkārt, jebkura resursus taupoša tehnoloģija var nopietni samazināt atkritumu daudzumu un emisijas vidē. Piemēram, iesaistot metalurģijas titāna ražošanas hloru saturošu atkritumu pārstrādē, hlora emisiju līmenis vidē tika samazināts par 50%!

Teritorijas, kuras iepriekš bija aizņēmušas tehnoloģiskās izgāztuves vai poligonus, jaunākās tehnoloģijas ļauj pilnībā atbrīvot no atkritumiem un izmantot rekreācijas vajadzībām. Starp citu, nosūtot pārstrādei atkritumus, kas satur daudz sēra dioksīda (piemēram, tajā pašā metalurģijā), ne tikai ievērojami samazinās vides piesārņojums, bet arī ievērojami samazinās saražotā primārā sēra daudzums.

Ir ārkārtīgi svarīgi, lai jaunās tehnoloģijas attīstītu polimēru atkritumu pārstrādes bāzi: piemēram, divu tonnu plastmasas pudeļu īpatnējā siltumietilpība ir vienāda ar tonnu jēlnaftas! TātadTādējādi, izveidojot jaunas paaudzes filtrus, mēs varam gadiem ilgi sildīt lielas pilsētas, izmantojot tikai poligonu plastmasas atkritumus…

Salīdzināt…

Jaunu rūpniecisko tehnoloģiju nozīme melnajā metalurģijā ir ārkārtīgi liela. Ja izkausē tonnu metāllūžņu, tad vides piesārņojums (salīdzinot ar tērauda kausēšanu no rūdas) uzreiz samazinās par 86%, ūdens nepieciešams par 76% mazāk, un kopējais atkritumu daudzums uzreiz samazinās par 57%! Aptuveni tādu pašu attēlu iegūst, ja salīdzina papīra ražošanu no makulatūras un celulozes.

Neaizmirsti par vidi

Ņemot vērā to, ka pašreizējā situācija vides jomā atstāj daudz vēlamo, visām mūsdienu tehnoloģijām noteikti ir jāveicina kaitīgo vielu emisiju samazināšana atmosfērā. Ņemot vērā Noriļskas un citu metalurģijas pilsētu pašreizējo stāvokli ne tikai mūsu valstī, bet visā pasaulē, jaunākajām industriālajām tehnoloģijām vajadzētu ne tikai nodrošināt darbu tūkstošiem cilvēku smagās rūpniecības uzņēmumos, bet arī aizsargāt viņu veselību.

Uz kā ir balstītas jaunās ražošanas metodes?

Pirmkārt, zemas kvalitātes izejvielas tiek masveidā aizstātas ar modernākiem analogiem, kas ļauj ražot tādu pašu produktu daudzumu kvalitatīvāk. Piemēram, krāsu un laku rūpniecībā šīs pieejas rezultātā standarta krāsas, kuru pamatā ir organiskie šķīdinātāji, ir aizstātas ar ūdenī šķīstošiem produktiem.

Galalietotājiemir svarīgi arī saglabāt produkta funkcionalitāti, neapdraudot tā reālās tehniskās īpašības. Lielisks piemērs ir plastmasas plēves aizstāšana ar papīru līmlentes gadījumā. Tā kvalitāte ir palikusi nemainīga, bet atkritumu un izmešu daudzums atmosfērā ir strauji samazinājies. Šīs ir resursus taupošas tehnoloģijas, kuru piemērus mēs sniedzam mūsu rakstā.

Protams, ārkārtīgi svarīgi ir mainīt pašu tehnoloģisko procesu, lai tas atbilstu mūsdienu realitātēm. Tādējādi mūsdienās arvien lielāka nozīme tiek piešķirta ražošanas pārejai uz nepārtrauktu produktu attīstības ciklu. Šis risinājums ir daudz perspektīvāks nekā iekārtu periodiska apstāšanās un iedarbināšana, ko pavada straujš kaitīgo vielu emisijas pieaugums.

Tas ir arī cieši saistīts ar prasību no jauna aprīkot ražošanu ar jaunām iekārtām, kas patērē mazāk palīgmateriālu, degvielas un rezerves daļas. Šādas resursus taupošas tehnoloģijas rūpniecībā būtiski palielina produkcijas izgatavojamību. Tas ne tikai palīdz samazināt atkritumu daudzumu, bet arī palīdz ievērojami samazināt gala produkta izmaksas.

Datori masām

Piemēram, tie ietver CNC iekārtas un pilnībā datorizētas ražošanas līnijas, kas var izgriezt vajadzīgās detaļas no cietiem metāla gabaliem ar maksimālu precizitāti un ekonomiju. Šādas mašīnas (salīdzinājumā ar parastajām) nodrošina atkritumu daudzuma samazinājumu par 50-80%. Turklāt jums nav jāuztraucas par darbinieku sagatavotības līmeni.

Ņemiet vērā, ka moderno tehnoloģiju izmantošana obligāti ietver ne tikai maksimālo atkritumu daudzuma samazināšanu, bet arī to drošu uzglabāšanu. Pēdējā rindkopā ir ietvertas šādas prasības:

• Bīstamo atkritumu materiālu rašanās vieta nekādā veidā nedrīkst nonākt saskarē ar vidi.
• Visi atkritumi ir jāiepako tā, lai tos vēlāk būtu vieglāk pārstrādāt.
• Ja atkritumu apstrāde esošajā tehniskajā un tehnoloģiskajā līmenī nav iespējama, tie jāpārved tādā stāvoklī, kurā tiem būtu vismazākā iespējamā negatīvā ietekme (izkausējot lietotās kodoldegvielas stiklveida stāvoklī).
• Attiecīgi ilgstošai uzglabāšanai paredzētiem konteineriem jābūt minimāli jutīgiem pret koroziju un citiem negatīviem vides faktoriem.

Galvenie resursus taupošu tehnoloģiju piemēri

Ogļu pirolīzes bagātināšanu, rūdu bagātināšanas ķīmiskās metodes, kūdras sārmainas apstrādes metodes, caur kurām iegūst ne tikai degvielu, bet arī humusmēslus, augu augšanas stimulatorus, var uzskatīt par klasisku piemēru. Visi šie tehnoloģiskie “prieki” ne tikai krasi samazina produkcijas ražošanai nepieciešamo izejvielu daudzumu, bet arī sniedz daudz noderīgu blakusproduktu. Īpaši tas attiecas uz kūdras apstrādi, kad pat medikamentus iegūst, izmantojot ķīmiskas vielas no parastajām termoelektrostaciju izejvielām!

Izejvielu bioloģiskās un ķīmiskās apstrādes piemēri

Ja jūs domājat, ka resursu taupīšanas tehnoloģiju ieviešana bioloģiskajā ražošanā aprobežojas tikai ar jaunām metodēm bioloģiski aktīvo piedevu un medikamentu iegūšanai, tad jūs dziļi maldāties. Pašreizējais tehnoloģiju attīstības līmenis nozīmē to izmantošanu pat metalurģijā.

Līdz ar to mūsdienās arvien plašāk tiek izmantota metālu bakteriālā izskalošanās, kad no rūdām iespējams iegūt daudz kvalitatīvu izejvielu ar minimālu vielas saturu (vecās izgāztuves), nepiesārņojot visu rajonu ar izgāztuves no kalnrūpniecības. Vēl pievilcīgāka ir vērtīgo metālu baktēriju ekstrakcija … no notekūdeņiem! Un runa ir ne tikai par metalurģijas ražošanu, bet arī par lielo pilsētu notekūdeņiem.

Līdz ar to resursu taupīšanas tehnoloģiju ieviešana raksturo ne tikai nozares, bet arī visas sabiedrības attīstības pakāpi. Saglabājot vidi sev apkārt, mēs to nododam saviem pēcnācējiem.

Arī izskalošanās var radīt milzīgu sēra daudzumu no zemas kvalitātes oglēm ar augstu pelnu daudzumu, kas nav īpaši piemērotas nekam citam. Starp citu, pēdējos gados mūsu valstī tiek aktīvi ieviesta zemas kvalitātes brūnogļu bioloģiskās pārstrādes tehnoloģija, no kuras iegūst labu mākslīgo augsni.

Būvniecība

Mūsu laikā visizplatītākie celtniecības materiāli ir betons un dzelzsbetons. Mūsu valstī vien to saražo vairāk nekā 250 miljonus tonnu gadā. Tāpēc mūsdienīgas būvniecības tehnoloģijaslielā mērā tie koncentrējas uz resursu taupīšanu, kad tie tiek atbrīvoti.

Resursu taupīšana dzelzsbetona ražošanā

Problēma ir tā, ka dzelzsbetons ir ļoti energoietilpīgs materiāls, kura ražošanai nepieciešams milzīgs elektroenerģijas daudzums. Lai saražotu tikai vienu kubikmetru, nepieciešami 470 000 kcal! Ja tehnoloģiskie procesi ir nepilnīgi, vai gadījumā, ja nepieciešams kaut kur poligonā ieliet betona konstrukcijas, tad izmaksas var pat pārsniegt 1 miljonu kcal!

Ņemot vērā, ka tautsaimniecībai gadā nepieciešami vismaz 12 miljoni tonnu betona, enerģiju un resursus taupošas tehnoloģijas ļauj ietaupīt milzīgu naudas summu.

Visbūtiskākā problēma ir celtnieku lielais cementa pārtēriņš. Ir vairāki reāli veidi, kā novērst šo kļūdu. Pirmkārt, vislielākā materiāla izšķērdēšana tiek novērota, ja celtnieki izmanto zemas kvalitātes minerālmateriālus, kas neatbilst noteiktam mērķim. Tātad, visbiežāk tas izpaužas, ja parasto smilšu vietā izmanto ASG.

Lielā mērā jūs varat samazināt izmaksas, izmantojot plastifikatoru piedevas, kas tagad ir plaši pārstāvētas starptautiskajā būvniecības arēnā. Kvalitatīvs plastifikators ļauj vienlaikus samazināt cementa patēriņu par 20%, un tas neietekmēs būvējamās konstrukcijas stiprības raksturlielumus. Ņemot vērā, ka jaunākās tehnoloģijas nozarē ļauj ražot simtiem to nosaukumu, ir nepieciešamas plastificējošas piedevaspiesakieties, kad vien nepieciešams.

Citas enerģijas izmaksas

Izotermiski cietējot tērauda veidnē, viens kubikmetrs betona "apēd" vismaz 60 tūkstošus kcal. Ja iekārta ir bojāta, siltuma zudumi palielinās eksponenciāli. Tātad dažās rūpnīcās šis skaitlis pārsniedz 200 tūkstošus kcal uz kubikmetru betona. Tādējādi ir iespējams vairāk nekā trīs reizes samazināt lieko resursu patēriņu, vienkārši savlaicīgi remontējot betona ražošanā izmantotās iekārtas.

Ļoti perspektīva metode ir plastificētā maisījuma karsēšana ar elektrību (ziemā). Tādā gadījumā ir iespējams būtiski samazināt ne tikai cementa, bet arī plastifikatora daudzumu maisījumā.

Citi veidi, kā ietaupīt cementu

Jāatzīmē, ka milzīgiem cementa zudumiem tā transportēšanas laikā ir ārkārtīgi negatīva loma. Šo materiālu nekādā gadījumā nedrīkst iekraut atklātā veidā, transportēšana ar biežu pārkraušanu nav atļauta. Cementa zudumi kļūst vienkārši milzīgi, ja to vispirms transportē pa jūru, pēc tam pārkrauj uz dzelzceļa platformām, no kurām to transportē ar automašīnām.

Šos zudumus var novērst, ja cementa klinkeru transportē uz attāliem apgabaliem. To var lejupielādēt neierobežotu skaitu reižu. Kad materiāls tiek nogādāts darba vietā, klinkeru vienkārši samaļ, iegūstot kvalitatīvu cementu vajadzīgajā daudzumā.

Pareiza betona marku izvēle ir arī ārkārtīgi svarīga, kas būtupiemērota konkrētam uzdevumam. Prakse rāda, ka vairāk nekā 30% no kopējiem cementa zudumiem rodas, ja celtnieki izmanto nepareizas markas betonu. Tā rezultātā nav nekas neparasts, ka darbs tiek pilnībā pārveidots.

Tādējādi moderno tehnoloģiju attīstībai jāpalīdz saglabāt visās zinātnes un rūpniecības nozarēs izmantotos resursus. Ieviešot jaunas ražošanas metodes, mēs varam samazināt kaitīgo izmešu daudzumu gaisā un ūdenī un saglabāt vidi visām nākamajām paaudzēm.