 |
Экологическое обоснование технологического процесса
|
|
|
|
ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕССКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КафедраХИМИИ и ЭКОЛОГИИ
Рег.№ 17/881-25.06.2013
Методические указания
к выполнению раздела
«Экологическая часть»
в дипломных проектах
(для студентов всех специальностей)
Херсон 2013
Методические указания к выполнению раздела «Экологическая часть» в дипломных проектах (для студентов всех специальностей)
Составил ст. преподаватель Кузнецов С.И., количество страниц 42.
Рецензент:
Утверждено на заседании кафедры Химии и экологии протокол №17 от 05.06.13 г.
Зав. каф. Мищенко А.В.
Содержание
1. Общие положения…………………………………………………….........…..4
2. Экологическое обоснование технологического процесса………….......…...8
3. Эколого-экономическая экспертиза проекта……………………….….........10
3.1. Эколого-экономическая оценка проекта………………………….….........11
3.2. Показатель воздействия проектируемого производства на окружающую среду………………………………………….........................……………...........14
3.3. Рекомендуемый порядок оценки природных ресурсов в баллах…...........15
4. Экологическая оценка источника выброса вредных веществ в атмосферу
на ЭВМ…………………………………………………....................................18
5. Анализ распечаток с ЭВМ………………………………………………........25
6. Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе для нагретых газов. Версия1………..……………........27
7. Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе для холодных газов. Версия 2………………….......…28
8. Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе для холодных газов. Версия 3…………………….......29
|
|
|
9. Пример расчета………………………………………………………….........30
10. Литература……………………………………………………………...........43
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Подготовка специалистов для различных отраслей народного хозяйства предусматривает приобретение студентами во время обучения в университете знаний, формирующих их профессиональную подготовку и общественное мировоззрение.
Особое место при этом уделяется приобретению экологических знаний. Каждый студент за время обучения в университете должен не только получить минимум экологических знаний, но и уметь применить их на практике при выполнении дипломного проекта и в своей производственной деятельности.
Концепция подготовки кадров в высших учебных заведениях Украины предусматривает организацию непрерывного экологического образования и воспитания студентов в течение всего периода обучения. У каждого выпускника вуза за период обучения должно быть сформировано экологическое мышление.
Студент должен знать:
— Закон Украины об охране окружающей природной среды;
— основы экологии, с пониманием того, что природа состоит из экологических систем и подсистем, все компоненты которых тесно взаимосвязаны;
— принципы рационального природопользования, которые позволяют сохранить качество окружающей среды;
— пути совершенствования технологических процессов, снижающие отрицательное влияние производства на природную среду;
— технологию и оборудование очистки и утилизации промышленных отходов;
— системы контроля качества окружающей среды;
— критерии эколого-экономической оценки проектов.
Должен уметь:
— оценивать и прогнозировать возможное негативное воздействие промышленного производства на окружающую среду;
— своевременно вносить технические коррективы в производство или проект с целью снижения отрицательного воздействия производства на окружающую среду;
|
|
|
— осуществлять экологическую экспертизу проектов строительства и реконструкции промышленных предприятий;
— проводить эколого-экономическую оценку проектов.
Специалист, в распоряжении которого сегодня находится мощная современная техника, не владеющий экологическими знаниями, не только не принесёт пользу производству и обществу, но, наоборот, своими неправильными действиями может нанести ущерб природе и среде обитания человека. Более того, экологические знания нужны современному человеку как элемент общего гуманитарного и эстетического образования. Человек, лишенный идеалов нравственных начал, оказывается неспособным принимать правильные экологические решения, что зачастую может привести к трагическим последствиям. Его мало волнуют все те негативные изменения в природе, которые явились прямым следствием неправильных действий человека. Он действует с позиций сиюминутной выгоды, не заботясь о том, что достанется грядущим поколениям. Не поэтому ли в последние годы допущено много крупных и мелких экологических просчетов, в результате чего нанесен непоправимый ущерб природе в региональных и глобальных масштабах.
Известно, что из-за несовершенства технологии в окружающую среду ежегодно выбрасываются миллионы тонн жидких, твердых и газообразных отходов, наносящих вред окружающей среде. По подсчетам специалистов из-за нерациональной деятельности человека на Земле уже потеряно свыше полмиллиарда гектаров пашни, две трети лесов, более 250 видов животных и птиц. Еще 600 видов животных занесены в Красную книгу, так как они находятся на грани полного исчезновения.
Ежегодно от коррозии теряются миллионы тонн металла и других материалов. Под действием загрязненной окружающей среды происходит разрушение природных ландшафтов, закисление почв, отравление и гибель растительности, животных, рыб и птиц, химическое разрушение зданий и сооружений, памятников архитектуры, изменяется климат, разрушается озоновый щит Земли, защищающий нашу планету от губительной солнечной радиации.
Количество кислорода, расходуемого человеком для технических нужд, стало сопоставимым с его воспроизводством на нашей планете. А промышленность таких стран как США и Япония, в настоящее время уже потребляют кислорода на 40% больше, чем воспроизводится естественным путем зеленой растительностью на территории этих стран. Такое развитие технологии в конечном итоге может привести к снижению концентрации кислорода в атмосферном воздухе, что чревато катастрофическими последствиями. Экономический ущерб народному хозяйству от загрязнения окружающей среды в нашей стране исчисляется миллиардами гривен в год. Главное же состоит в том, что загрязнение окружающей среды наносит непоправимый вред здоровью человека.
|
|
|
Загрязнение окружающей среды оказывает отрицательное воздействие не только на ныне живущих людей, но и наносит вред будущим поколениям. Среди множества загрязняющих природную среду веществ имеются активные мутагенные агенты, которые, попадая в организм человека, приводят к изменению наследственного материала на хромосомном и генном уровнях, что в конечном итоге приводит к росту генетических аномалий (врожденных пороков) среди новорожденных.
Отношения человека с природой не ограничиваются лишь материальной и производственной областью. Постоянный рост культурного уровня человека все больше превращает природу в источник удовлетворения духовных потребностей, фактор благотворного психофизиологического воздействия. В связи с этим решение экологических задач следует рассматривать одновременно и как решение первоочередных социальных проблем.
В тоже время следует учитывать, что прогресс человечества невозможен без воздействия на природу, без использования ее ресурсов. Для осуществления программ экономического и социального развития страны, необходимо увеличить производство электроэнергии, добычу нефти, газа, угля, выплавку чугуна, стали, производства цветных металлов, искусственных волокон, красителей, средств защиты растений, продуктов сельского хозяйства, товаров народного потребления и других видов продукции.
Реализация таких программ требует вовлечение в производство огромных сырьевых, топливно-энергетических и других природных ресурсов, что неизбежно приведет к загрязнению окружающей природной среды. Задача состоит в том, чтобы одновременно с ростом промышленного производства сохранить и улучшить качество окружающей среды. Эта задача может быть успешно решена при рациональном использовании природных ресурсов с применением эффективных мер защиты окружающей среды. Поэтому любое производство, любая продукция, любой технологический процесс, поточная линия или отдельный агрегат должны оцениваться не только критериями технического совершенства и экономическими показателями в отношении конечного целевого продукта, но, прежде всего экологическим воздействием производства на окружающую природную среду. Подлинно совершенными в современном понимании этих слов, могут быть признаны только такие технологии и такое оборудование, которые имеют высокие технико-экономические показатели и не оказывают отрицательного, вредного воздействия на окружающую среду.
|
|
|
Проблема загрязнения окружающей среды возникла в связи с углублением противоречия между возрастающей созидательной деятельностью человека и возможностью естественного самовосстановления природы. Человек достиг высочайшего уровня развития, опираясь на живительную силу природы, используя ее законы и ресурсы. В современных условиях, когда масштабы природоиспользования достигли огромных размеров, зависимость человека от природы еще больше возросла.
В то же время и природа зависит от человека. Было бы в высшей степени противоестественно, если бы разум человека, который, кстати, также является величайшим творением природы, был использован против природы. Настало время, когда человек должен сам стать не только потребителем природы, но и ее покровителем. В противном случае ставится под угрозу само существование человека (Homo sapiens) на Земле. При этом следует учитывать, что ни многие миллионные капиталовложения, ни самая современная техника не смогут предотвратить катастрофу, если действовать вопреки объективным законам природы.
В связи с выше изложенным, а также в соответствии с директивными документами Министерства образования Украины в дипломные проекты студентов вводится раздел “Экологическая часть”. Этот раздел состоит из следюущих частей:
1. Введение.
2. Экологическое обоснование технологического процесса.
3. Эколого-экономическая экспертиза проекта.
4. Эколого-экономическая оценка источника выбросов вредного вещества в атмосферу на ЭВМ.
ВВЕДЕНИЕ
Необходимо показать актуальность проблемы защиты окружающей природной среды, влияние ее на здоровье человека, раскрыть социальный, экономический и другие аспекты этой проблемы. Указать пути решения экологических проблем, связав их с темой дипломного проекта.
|
|
|
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Для успешного решения задачи защиты окружающей среды и рационального использования природных ресурсов требуется создать малоотходные и безотходные технологические процессы. Термин “безотходная” или “чистая” технология в настоящее время получил признание и широкое распространение во всем мире. Безотходная технология, это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье и энергетические ресурсы в цикле: сырьевые ресурсы —> производство —> потребление —> вторичные сырьевые ресурсы таким образом, что любые антропогенные воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. Безотходное производство должно быть практически замкнутой системой, организованной по аналогии с природными экологическими системами. Основу безотходного производства составляют сознательно организованный и регулируемый человеком технологический круговорот сырья, продукции и отходов.
Безотходным производством, является такое производство, в котором все исходное сырье в конечном итоге превращается в ту или иную продукцию. Однако создать на современном этапе развития науки и техники такие производства достаточно трудно. Многие существующие предприятия еще выбрасывают в окружающую природную среду жидкие, твердые и газообразные отходы. Очистка и утилизация этих отходов является законом для предприятия. В этом случае очистные сооружения считаются элементами малоотходных и безотходных технологий.
В проекте необходимо выбрать такую безотходную или малоотходную технологию, которая бы выгодно отличалась от существующей:
· меньшим количеством потребления свежей воды;
·меньшим расходом химических реагентов;
·меньшим потреблением электроэнергии;
·меньшим количеством и меньшей токсичностью сбрасываемых сточных вод;
·меньшим количеством и меньшей токсичностью вредных выбросов в атмосферу;
·меньшим количеством и меньшей токсичностью твердых отходов;
·меньшим потреблением природных ресурсов.
Необходимо проанализировать весь технологический процесс и выбрать такие условия и параметры процесса, при которых будет обеспечено минимальное количество вредных выбросов в окружающую среду (водный и воздушный бассейн).
В конце этой части записки следует описать по пунктам, чем конкретно отличается проектируемое производство от базового (существующего) с точки зрения влияния на окружающую среду. Причем необходимо указать, вследствие чего происходит снижение выбросов в окружающую среду. Материалы следует представить в виде табл.1.
Таблица 1.
Экологическое обоснование технологического процесса
| Новшества предусмотренные в проекте (работе) (изменение режимов, технологии, внедрение замкнутых циркуляционных схем, применение нового оборудования, использование новых химических препаратов, катализаторов, интенсификаторов и т.д., использование организационных мероприятий) | Влияние введенных новшеств на окружающую среду |
|
|
|
