Экология, охрана окружающей среды и экологическая безопасность

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Разработка РКТМ

Comments

Presentation Transcript

Слайд 23:

Основы промышленной экологии Подготовила: Соловьева А.Ю., преподаватель

Слайд 23:

Блага Повышение благосостояния народа Повышение уровня разнообразных услуг Улучшение качества продуктов потребления Негативные последствия Многократное увеличение количества отходов ТПО ПО Ж ГО ТБО Загрязнение водных объектов Загрязнение почв Загрязнение атмосферного воздуха

Слайд 23:

Пути выхода Создание прогрессивных технологий Переработка твердых отходов Очистка сточных вод Очистка газовых выбросов Разработка малоотходных и безотходных технологий Создание замкнутых циклов Объекты изучения промышленной экологией

Слайд 23:

Изучает технологические и эколого-экономические системы Промышленная экология Служит средством для устойчивого развития общества Является системно ориентированным подходом к объединению материального производства с фундаментальными законами природы Решает задачу рационального использования природных ресурсов Рассматривает взаимосвязь промышленного производства и биологических объектов со средой обитания Задачи промышленной экологии – создание мало- и безотходных технологических систем (МС и БС) МС – воздействие на окружающую среду минимально БС – не нарушая нормальное функционирование окружающей среды

Слайд 23:

Схема методов промышленной экологии Предупреждение отрицательного влияния процессов на окружающую среду Планирование и проектирование с учетом экологических ограничений и последствий Инвентаризация всех материальных и энергетических ресурсов Оценка всех возможных путей уменьшения вредного воздействия материальных и энергетических потоков Системный подход к принятию решения Эффективное использование сырьевых ресурсов Эффективное использование энергетических ресурсов Безотходные и чистые производства Рециркуляция ресурсов Принципиально новое аппаратурное оформление Экологическая этика Управление качеством окружающей среды Качественная оценка влияния материальных и энергетических ресурсов на окружающую среду

Слайд 23:

Задачи промышленной экологии Разработка новых процессов Геотехнические методы разработки месторождений Новые аппараты и оборудование Замена высокотоксичных материалов на нетоксичные Обезвреживание и переработка отходов Комплексное использование сырья Замена первичных ресурсов вторичными Новые конструкционные материалы Использование нетрадиционного сырья и энергоресурсов Системная и рациональная организация производства Создание биоразлагаемой продукции Задачи промышленной экологии

Слайд 23:

Массы загрязняющих веществ, выбрасываемых в атм осферу Характеристика выбросов Масса выбросов, млн т Твердые вещества 2,58 Газообразные вещества 13,26 Из них: диоксид серы 5,71 оксиды азота 1,56 оксид углерода 3,78 углеводороды (нелетучие) 1,10 летучие углеводороды 0,90 Выбросы По назначению По месту расположения Вентиляционные Технологические Незатемненные Затемненные Наземные По геометрической форме По режиму работы Точечные Линейные Мгновенные Залповые Периодического действия Непрерывного Разделение источников газовых выбросов По агрегатному состоянию Газообразные Жидкие Твердые Смешанные

Слайд 23:

Источники загрязнения атмосферного воздуха Промышленное предприятие Промышленность строительных материалов Металлургические Горнодобывающие Химические Нефтеперерабатывающие Газпром ТЭЦ Гидроэлектростанции АЭС Работающие на твердом топливе Работающие на нефти, химии и природном газе Сельскохозяйственное предприятие Фермы КРС Свинокомплексы Птицефабрики Другие сельскохозяйственные предприятия Транспорт Автомобили Тепловозы Водный транспорт Самолеты

Слайд 23:

Методы и аппараты для очистки отходящих газов Газообразные отходы Очистка от пылей Сухие методы очистки Мокрые методы очистки Очистка от туманов и брызг Электрические методы очистки Пылеосади-тельные камеры Пылеуловите-ли : инерцион-ные , динами-ческие Циклоны Фильтры: волокнистые, тканевые Газопромыва-тели : полые, насадочные, тарельчатые, ударно-инерционного действия, центробежные, механические, скоростные Сухие электро-фильтры Мокрые электро-фильтры Фильтры тума-ноуловители Сеточные брыз-гоуловители Очистка от газовых примесей Абсорбци-онные методы очистки Адсорбци-онные методы очистки Очистка от газовых примесей Каталити-ческие методы очистки Конденса-ционные методы очистки Реакторы Конденса-торы Абсорберы тарельча-тые, наса-дочные, пленочные распыля-ющие Адсорберы: с непод-вижным, движущим-ся и псев-доожижен-ным слоем Термические методы очистки Печи, горелки

Слайд 23:

Обезвреживание газов Абсорбция (физическая и хемосорбция) Адсорбция Каталитические методы Методы конденсации Термические методы Методы компримирования Размер частиц, мкм Аппараты 40–1000 Пылеосадительные камеры 20–1000 Циклоны диаметром 1-2 м 5–1000 Циклоны диаметром 1 м 20–100 Скрубберы 0,9–100 Тканевые фильтры 0,05–100 Волокнистые фильтры 0,01–10 Электрофильтры Схема методов обезвреживания газов от газообразных и парообразных токсичных веществ Выбор аппарата очистки в зависимости от размера частиц

Слайд 23:

Краткая характеристика некоторых методов очистки газов Разделение абсорбционных методов По абсорбируемому компоненту По типу абсорбента По характеру процесса По использованию улавливаемых компонентов По типу рекуперируемого продукта Для физической адсорбции Вода-абсорбент Хемосорбция Водный растворы солей, щелочей и др. Адсорбция Для поглощения – пористые тела Каталитические методы Химические превращения загрязняющих веществ в присутствии катализаторов Прямое сжигание Термические методы

Слайд 23:

Свойства пылевых частиц Плотность Дисперсность Истинная Насыпная Кажущаяся Основной параметр частицы 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 Диаметр частиц, мм 10 -2 Ма сс а, % 1 Диаграмма дисперсного состава пыли (пример) Характеристика пыли Вид пыли Неслипающаяся Сухая шлаковая, кварцевая; сухая глина Слабослипающаяся Коксовая; магнезитовая сухая; апатитовая сухая; доменная; колошниковая летучая зола, содержащая много несгоревших продуктов; сланцевая зола Среднеслипающаяся Торфяная, влажная магнезитовая; металлическая, содержащая колчедан, оксиды свинца, цинка и олова, сухой цемент; летучая зола без недожога; торфяная зола; сажа; сухое молоко; мука, опилки Сильнослипающаяся Цементная; выделенная из влажного воздуха; гипсовая и алебастровая; содержащая нитрофоску, двойной суперфосфат, клинкер, соли натрия; волокнистая (асбест, хлопок, шерсть) Свойства пылей

Слайд 23:

Оксиды азота и их свойства NO Плохо растворим в воде, солях и орга-нических соединениях. С солями Fe ( II ), Cu , Mn , Ni и т.д. образует комплексы, легко разрушающиеся при нагревании N 2 O При низкой температуре не вступает в реакции, при высокой разлагается на азот и кислород. При 900 о С – полная диссоциация N 2 O 3 Существует только при низких температурах N 2 O 5 Малоустойчив; сильный окислитель N 2 O 4 Образуется полимеризацией NO 2 , сильный окислитель NO 2 Образуется при окислении азота кислородом, взаимодействует с водой: NO 2 +H 2 O↔HNO 3 +HNO 2 N 2 +O 2 Способы очистки Полное окисление NO и NO 2 в газовой фазе Частичное окисление NO в NO 2 Использование селективных сорбентов Окисление в жидкой фазе с катализатором Окисление с одновременным поглощением жидкими окислителями ( KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , H 2 O 2 ) Абсорбенты: вода, растворы щелочей, кислоты и окислители

Слайд 23:

Основные методы очистки сточных вод Классификация методов Методы, основанные на превращении примесей в другие формы или состояния (физико-химические методы) Методы, основанные на выделении примесей без их изменения (механические и физические методы) Биохимические (аэробные и анаэробные) Чаще всего – комплекс методов Эффективность очистки – до 90%

Слайд 23:

Механическая очистка сточных вод зависит от состава концентрации расхода Методы Деструктивные Регенеративные - экстаркция - ректификация - адсорбция - обратный осмос - ультрафильтрация - биохимические - жидкофазного окисления - парофазного окисления - радиационного окисления - электрохимического окисления Очистка от растворенных примесей Очистка от грубодисперсных частиц Очистка от мелкодисперсных приме сей Очистка от минеральных примесей отстаивание - фильтрация осветление - фильтрование процеживание - флотация коагуляция - флокуляция электрокоагуляция - электрофлотация дистилляция - ионный обмен обратный осмос - электродиалез замораживание - реагентные методы

Слайд 23:

Удаление взвешенных частиц из сточных вод Взвешенные вещества твердые жидкие Дисперсные системы Дисперсные системы Грубодисперсные Ø 0,1 мкм (суспензии и эмульсии) Коллоидные системы 1 нм < Ø < 0,1 мкм Истинные растворы Ø частиц ≈ размер молекул, ионов Удаление Процеживание Отстаивание Фильтрование

Слайд 23:

Очистка сточных вод фильтрованием Фильтрование При постоянной разности давлений При постоянной скорости Для разделения Для сгущения и осветления Периодические Непрерывные По виду процесса По характеру протекания процесса Фильтры По направлению фильтрования По давлению при фильтровании Вниз Вверх Вбок Под вакуумом (до 0,085 МПа) Под давлением (от 0,3до 1,5 МПа) При гидростатическом давлении столба жидкости (до 0,05 МПа) По конструктивным признакам По способу съема осадка По наличию промывки По наличию обезвоживания осадка По форме и положению поверхности фильтрования Классификация фильтров по различным признакам

Слайд 23:

Физико-химические методы очистки сточных вод Коагуляция Образование на поверхности двойного электрического слоя ( ξ -потенциал ) Наиболее эффективна, если Ø частиц ~ 3-10 мкм Укрупнение дисперсных частиц Снижение ξ -потенциала Дестабилизация частиц Слипание, коагуляция Коагулянты FeCl 2 ; FeCl 3 ; Al 2 (SO 4 ) 3 8H 2 O ; AlCl 3; Al 2 (SO 4 ) 3 12H 2 O; KAl(SO 4 ) 2  12H 2 O и другие Коагулирующее действие – результата гидролиза FeCl 3 + HOH  FeOHCl 2 FeOHCl 2 + HOH  Fe(OH) 2 Cl + HCl Fe(OH) 2 Cl + HOH  Fe(OH) 3 + HCl 10-15 % растворы

Слайд 23:

Адсорбция – концентрирование вещества из объема на границе раздела фаз Применяется для очистки от: фенолов, гербицидов, пестицидов, ПАВ, ароматические углеводородов, красителей, тяжелых металлов и др. Достоинства Очистка многокомпонентных сточных вод Высокая эффективность очистки Рекуперация извлеченных веществ сточных вод Адсорбенты Активные угли Древесные опилки, золы, глины, шлаки, пыли, торф и т.д. Свойства, которыми должны обладать активные угли Малое время контакта Крупнопористость Высокая селективность Слабая удерживающая способность Высокая адсорбционная емкость Слабое взаимодействие с молекулами воды Сильное взаимодействие с органическими веществами

Слайд 23:

Химические методы очистки (ХМО) сточных вод ХМО Реагентная очистка Нейтрализация Смешивание кислых и щелочных сточных вод Добавление реагентов Абсорбция кислых газов щелочными газами или наоборот Фильтрование кислых вод через нейтрализующие материалы

Слайд 23:

Класс опасности веществ Вещество Выбросы, тыс. т/год Чрезвычайно опасные V 2 О 3 5,1 Pb и его соединения 2,06 Cr 0,37 Hg 0,008 Cd 0,01 Cu 5,9 Высокоопасные Mn и его соединения 2,8 Классификация отходов По происхождению По агрегатному состоянию По токсичности Промышленные Бытовые Т Г Ж П Неопасные Чрезвычайно опасные Высоко опасные Вещества, загрязняющие атмосферный воздух (РФ) Ежегодно ТБО > 350 кг/чел Главный источник ТБО - мегаполисы Накопилось в 2000 г в странах ЕЭС > 180 млн т

Слайд 23:

Техногенная сфера Воздух Почва Вода Растения Млекопитающие, рыбы, птицы Человек Круговорот загрязняющих веществ Усредненный морфологический состав ТБО для различных климатических зон России, % по массе Компоненты Климатическая зона Средняя Южная Северная Бумага, картон 27 24 22 Пищевые отходы 34 40 32 Дерево 2 1 3 Металлы черные 3 2 4 Металлы цветные 0,2 0,2 0,2 Текстиль 5 5 6 Стекло 7 4 8 Кожа, резина 3 2 5 Пластмассы 4 2 3

Слайд 23:

Производительные силы общества Техногенная среда Техногенные фонды металлолома, некоторых видов пластмасс, ТБО, золошлаковые отходы сжигания органических топлив и др. Природная среда Активные («разведанные») месторождения, т. е месторождения, ресурсы которых оценены различными способами Техногенные месторождения Потенциальные месторождения Ресурсы ВЭР (утилизируется в «темпе» с производственными процессами) Техногенные «ископаемые» материалы (в том числе техногенные минералы) Вторичные металлы и материалы (участвуют в постоянном техногенном кругообороте) Исследования, разведка месторождений Движение отходов "–" – существующие связи; "--" – перспективные связи