- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ
- •1.1. РЕСУРСЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
- •1.1.1. Т. МАЛЬТУС И ПЕРВАЯ ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
- •1.1.2. КРИЗИСЫ РЕСУРСОВ
- •1.1.3. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЭКОЛОГИЯ
- •1.2.2. ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ КРИЗИС
- •1.2.4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КРИЗИС
- •1.2.5. ГЛОБАЛЬНЫЙ КРИЗИС ЦИВИЛИЗАЦИИ
- •1.3. СТРАТЕГИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
- •1.3.1. ОБЩИЕ ПОДХОДЫ
- •1.3.2. УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ - ИМПЕРАТИВ XXI века
- •РЕСУРСО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
- •2.1. СУЩНОСТЬ РЕСУРСО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА
- •2.2. БИОСФЕРНЫЙ РЕСУРС
- •2.2.1. СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ
- •2.2.2. БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДРЕСУРС
- •2.2.3. ХИМИЧЕСКИЙ ПОДРЕСУРС
- •2.2.4. ФИЗИЧЕСКИЙ ПОДРЕСУРС
- •2.3. РЕСУРСЫ
- •2.3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕСУРСОВ
- •2.3.2. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
- •2.3.3. МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
- •2.3.4. ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
- •ТЕХНОСФЕРА И ТЕХНОГЕННЫЕ РЕСУРСЫ
- •3.1. ТЕХНОСФЕРА
- •3.2. ТЕХНОГЕННЫЕ РЕСУРСЫ
- •3.2.1. ЭЛЕМЕНТОПОТОКИ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •3.2.4. ТЕХНОГЕННЫЕ РЕСУРСЫ
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ
- •4.1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ПРАВИЛА УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИ
- •4.1.2. ПРАВИЛО КОНКУРЕНТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ
- •4.1.6. ЗАКОН “ШАГРЕНЕВОЙ КОЖИ”
- •4.1.7. ЗАКОН НЕУСТРАНИМОСТИ ОТХОДОВ И/ИЛИ ПОБОЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРОИЗВОДСТВА
- •4.1.8. ПРАВИЛА МЕРЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
- •4.1.11. ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩЕГО РЕСУРСА
- •4.1.13. “ВЕНОК ЗАКОНОВ” КОММОНЕРА
- •4.2. ПРОБЛЕМЫ И ПРАВИЛА СУММИРОВАНИЯ РЕСУРСОВ
- •4.4. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИЗДЕЛИЯ
- •4.5. ЭКОБАЛАНСЫ И МЕТОДИКА ИХ РАСЧЕТА
- •4.5.1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ РАСЧЕТНАЯ СХЕМА И ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ ЭКОБАЛАНСА
- •ПРИЛОЖЕНИЕ 3
- •ПРИЛОЖЕНИЕ 4
- •ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЕ ПРОИЗВОДСТВО
- •5.2. ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ
- •5.4. ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
- •ЛИТЕРАТУРА
- •ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
5.4. ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) все активнее вторгается в систему принятия решений по развитию хозяйственной и/или иной деятельности. Появление идеи ОВОС было неизбежно, так как существуют объективные причины заинтересованности организации хозяйственной дея тельности таким образом, чтобы сохранить среду обитания и не подорвать основу существования человека как биологического организма, социально го индивида и духовной личности. В последние годы идея ОВОС доведена до практических рекомендаций.
При проведении ОВОС должны быть решены следующие основные задачи:
-выявлены и проанализированы все возможные воздействия намечае мой формы деятельности на окружащую среду района реализации хозяйст венного проекта;
-спрогнозированы и оценены изменения окружающей среды, которые произойдут в результате оказанных на нее воздействий при осуществлении намечаемой деятельности;
-предсказаны и классифицированы по значимости экологические и свя занные с ними социальные, экономические и другие последствия реализа ции хозяйственного проекта;
-учтены в подготавливаемых решениях возможные последствия их осу ществления.
Отличительной особенностью экологически чистого производства яв ляется отказ от применения систем очистки газов и воды от загрязнений как основного средства борьбы с выбросами и подавление поллютантов пре имущественно технологическими способами.
Однако для выбора стратегии подавления выбросов следует вначале ре шить ряд задач методического характера, поскольку часто как производите ли продукции, так и контролирующие службы не знают, что в действитель ности выбрасывается в окружающую среду при проведении производствен ного процесса и что должны, следовательно, искать службы экологическо го мониторинга.
В содержание ОВОС входят и расчеты возможных выбросов. Иначе го воря, определение состава и количество возможных поллютантов должно входить в объем работ на стадии проектирования производства.
Между тем для большинства действующих технических систем вся схема экологического мониторинга основана на контроле выбросов не скольких наиболее известных газовых и конденсированных компонен тов. Остальные составляющие выбросов, таким образом, считаются не известными и контролем не охватываются. Именно этому, к сожалению, типичному для большинства технических систем обстоятельству мы обя заны “неожиданными” и часто тяжелыми нагрузками на окружающую среду.
Ясно,что расчет выбросов в окружающую среду априори обоснован и должен основываться на двух фундаментальных принципах:
- определении материального баланса химических элементов на вхо де и выходе любой действующей (технической, коммунально-бытовой и Др.) системы;
—определении наиболее вероятного химического состава и физических свойств выбросов в окружающую среду.
Самой сложной теоретико-экспериментальной задачей является полу чение надежных решений по второму направлению. Проблема усугубляется непрерывным расширением номенклатуры используемого для технических систем и непромышленной деятельности человека сырья, его нетрадицион ным составом за счет включения в производство ранее неиспользовавшихся комплексных руд, техногенных материалов и бытовых отходов и пр. Таким образом, в сфере деятельности человека на входе в технические и комму нально-бытовые системы появились совершенно новые химические соеди нения и техногенные материалы с часто неизвестными термодинамически ми характеристиками, физическими и физико-химическими свойствами. В этих условиях роль теоретического прогноза количества и состава выбро сов становится особенно важной, но и несоизмеримо более трудной.
Технические системы, “производящие выбросы”, имеют ряд общих свойств.
Химический аспект. В систему постоянно поступают разнородные ве щества, которые могут включать в свой состав большую часть элементов Периодической системы. Конечно, концентрации этих элементов и их роль в процессах, происходящих в технической системе, различаются иногда на много порядков. Однако даже если принять во внимание только основные элементы, присущие всем системам, то их количество составит более деся ти, т.е. системы имеют сложный элементный состав.
Учитывая сложный элементный состав, можно предположить, что коли чество веществ, которые могут образовываться внутри технической систе мы, огромно. Не все они устойчивы при заданных внешних условиях, но все равно - это тысячи, а возможно, десятки тысяч соединений. Понятно, что ко личество химических реакций между этими многочисленными веществами, также очень велико. Причем реагенты могут участвовать одновременно в нескольких реакциях - в одних они могут являться исходными веществами, в других - продуктами. Значит, любая система - это химический реактор, в ко тором протекают сложные, взаимосвязанные химические процессы.
Физико-химический аспект, а. В системе могут существовать одновре менно газовая, жидкие и твердые фазы (в системе могут одновременно су ществовать несколько жидких или твердых фаз в случае, если отсутствует взаимная растворимость, но газовая фаза в данной системе всегда одна), по этому процессы носят гетерогенный характер. Это влияет как на равновес ный состав, так и на скорость процессов, особое значение при этом имеют поверхности раздела фаз.
б. Одновременно могут протекать химические реакции, фазовые превра щения, процессы тепло- и массопереноса. Возможно возникновение перекре стных эффектов, например термодиффузия, реакционная диффузия и т.д.
в. Вещества, участвующие в процессе, перемещаясь, попадают в другие области агрегата, где температура и давление имеют иные значения, при
этом меняются реакционные способности соединений, равновесные составы и скорости процессов.
г. Скорости процессов, особенно при участии конденсированных фаз,
могут быть недостаточны для установления равновесного состояния во всех частях системы.
д. |
С точки зрения термодинамики |
|
|
||
системы являются открытыми, т.е. со |
JjtJw |
СТС |
fJ p. fJ w |
||
общаются с окружающей средой |
|||||
энергией « веществом (в соответствии |
|
|
|
||
с общепринятой классификацией фи |
|
|
|
||
зико-химические системы могут быть |
|
|
|
||
изолированными, при этом нет ника |
|
|
|
||
кого взаимодействия системы с окру |
|
Як |
|
||
жающей средой, адиабатно изолиро |
Рис. 5.2. Схемы функционирования СГС |
||||
ванными, когда система изолирована |
|||||
(или ее подсистемы). Пояснения см. в |
|||||
во всех отношениях, но может совер |
тексте |
|
|
шать работу, или над ней можно со вершать работу; замкнутыми, когда система сообщается с внешней средой
только энергетически, и открытыми, когда возможны потоки вещества и энергии между системой и внешней средой).
Таким образом, можно сформулировать следующие отличительные признаки металлургических систем:
-многоэлементность;
-многокомпонентность;
-гетерогенность;
-наличие перекрестных и нелинейных внутренних взаимосвязей;
-частичная или полная неравновесность;
-открытость;
-периодичность (цикличность) действия.
Итак, металлургические системы отличаются очень высоким уровнем сложности во всех аспектах своего поведения. Поэтому их можно охаракте ризовать как сложные технические системы (СГС), которые требуют для своего описания привлечения специальных методов анализа.
Подсистемой СТС является условно выделенная часть СТС, содержащая исследуемые компоненты, фазы и/или процессы. Подсистема может быть выделена (ограничена) по признаку гомогенности (например, газовая подси стема), по геометрическому размеру (некоторый объем в интересующей нас области СТС) или по температурному диапазону (все процессы, протекаю щие в интервале температур от Тх до Г2). Подсистема в большинстве случа ев представляет собой сложную физико-химическую систему, т.е. отвечает перечисленным выше признакам СТС.
Функционирование СТС (или ее подсистемы) можно представить в виде простой схемы (рис. 5.2). На входе в систему подаются потоки вещества J} (индекс - различные химические вещества) и энергии Jw. На выходе из системы также есть потоки вещества и энергии, но их величины иные, чем на входе - J'w. На процессы, происходящие внутри системы, воздейству ют управляющие параметры qk, причем некоторые из них —регулируемые (величины потоков Jj и Jw, периодичность загрузки и т.д.), а часть - нерегу лируемые, например климатические и погодные изменения.
Для анализа процесса предпочтительно использовать метод минимиза ции энергии Гиббса физико-химических систем. Он основан на том, что в си стеме, находящейся в состоянии равновесия, энергия Гиббса G, которая оп ределяется при постоянном давлении и температуре, минимальна. Таким об разом, нет необходимости перечисления всех возможных химических реак-
ций, протекающих в системе, достаточно знать вещества (фазы), которые имеются в исходном состоянии и которые предположительно могут образо ваться в ходе химических процессов. Причем для большинства веществ, включая органические, которые могут появиться, имеются надежные тер модинамические данные, позволяющие определять их энергию Гиббса в за висимости от температуры. Алгоритм расчета данным методом можно уп рощенно представить следующим образом.
Энергия Гиббса для любого газообразного вещества системы может быть определена по формуле
G, = G? +RT In Pj, |
(5.1) |
где Pi - парциальное давление данного газа. |
|
Полная энергия Гиббса 1 моля газовой фазы G равна |
|
G = i (Gf +RTlnp^Xi, |
(5.2) |
i= l |
|
где xt - мольная доля /-го газа в газовой фазе системы; к - общее количест во газообразного вещества в системе (/ = 1,... , к).
Если в системе присутствует т сортов атомов (химических элементов), то для каждого сорта количество грамм-атомов в одном моле газовой атмо сферы определится уравнением
qj = X Xitiy, |
(5.3) |
1= 1 |
|
где л,-,- количество атомов j -го элемента (/' = 1,... , к) в /-м газообразном ве ществе. Фактически уравнение (5.2) выражает закон сохранения вещества для каждого сорта атомов.
Учтем еще одно условие, сокращающее число неизвестных в данной мо дели. Оно заключается в законе Дальтона:
Р = Х р , = Х р*- |
(5.4) |
Данное уравнение эквивалентно условию Хх, = 1. Теперь, если найти минимум энергии Гиббса при условиях (5.3) и (5.4), можно определить ис комые концентрации веществ в равновесной газовой смеси х(. Для прак тического осуществления решения используют метод неопределенных коэффициентов Лагранжа. Составляется вспомогательная функция Ла гранжа L:
L = G + i + i J ^ + A ^ - l + S (5.5)
где Xj иХх - неопределенные коэффициенты.
Минимум функции L совпадает с минимумом G. Для его нахождения L дифференцируется по всем неизвестным (JC„ и Хх) и результаты приравни ваются к нулю. При этом может быть получена следующая система уравне ний:
9L |
т |
= 0, |
(5.6) |
— |
= G? + RTlnp + RTlnxi + RT+'Z |
ОХ: |
Ы\ 1 3 |
дт |
* |
(5.7) |
— |
= G; + S x ^ j = О, |
|
oKj |
/= l |
|
Д T |
= - l + E x , = 0 . |
(5.8) |
^ |
Число уравнений (5.6) равно к (так как / = 1,..., к), число уравнений (5.7) равно /я (так как j = 1,..., m), уравнение (5.8) одно, значит, всего уравнений в системе к + т + 1. Число неизвестных также равно к + т + 1 (к неизвестных мольных долей, т неизвестных коэффициентов А.у и один коэффициент Хх). Значит, полученная система является замкнутой системой алгебраических уравнений и имеет однозначное решение. Следует отметить, что данная си стема линейна относительно А,у, Хх и 1гис„ поэтому она может быть легко ал горитмизирована для компьютерного расчета, в котором можно использо вать один из имеющихся вариантов решения систем линейных уравнений, например метод Гаусса.
Равновесный расчет в соответствии с рассмотренным алгоритмом в слу чае небольшого количества веществ в системе можно производить и вруч ную. Однако для реальных СТС количество компонентов, как мы уже отме чали, достаточно велико. Поэтому в настоящее время существует ряд ком пьютерных программ, позволяющих производить автоматизированные рас четы равновесного состава сложных физико-химических систем. Програм ма, кроме расчетного алгоритма, должна включать в себя базу термодинами ческих данных и подпрограмму, позволяющие наглядно представлять резуль таты расчета. Одной из наиболее удачных компьютерных программ для опре деления равновесного состава является пакет программ “ИВТАНТЕРМО”, база данных которого содержит перечень термодинамических свойств для более чем 2000 веществ. Расчет в системе “ИВТАНТЕРМО” может произ водиться для 400 одновременно сосуществующих веществ, результаты мо гут быть представлены в виде графических диаграмм, на которых даны кон центрации имеющихся в равновесии веществ в зависимости от температуры, давления или концентрации любого исходного компонента системы.
С учетом кинетических ограничений безусловный характер в этом слу чае имеют лишь выводы о термодинамической невозможности тех или иных процессов. В то время как термодинамическая возможность процесса или ре акции еще не означает их обязательной реализации, процесс, разрешенный термодинамически, может быть запрещен по кинетическим причинам из-за ничтожно малых скоростей протекания. Таким образом, получаемые в ре зультате термодинамического расчета концентрации веществ следует рас сматривать как максимально возможные значения. Но именно это и предста вляет наиболее важную задачу экологической экспертизы любого техноло гического процесса по предполагаемым вредным выбросам. Принципиально также и то, что применительно к анализу формирования вредных выбросов определяющее значение имеют как раз “запретительные ’ выводы термоди намического моделирования, поскольку результатом подобного теоретиче ского анализа является нахождение условий, когда вредные вещества обра зуются в минимальном количестве или не образуются вовсе.
Расчеты, выполненные А.К. Зайцевым, Л.И. Леонтьевым и Ю.С. Юсфиным (1998 г.) для соединений серы и азота, показали хорошую сходимость с
имеющимся фактически материалом, содержащим данные по выбросам в атмосферу для различных технологий и производств. Однако наиболее важ ным результатом этих исследований следует считать расширение номенкла туры экотоксикантов, подлежащих обязательному контролю. Для соедине ний серы кроме S 02 это - CS2, COS, H2S, S2, SO, для соединений азота наря ду с NOx это - CN, C2N2, HCN, HNC, NH3.
Характер и итог процесса формирования тех или иных экотоксикантов определялся качественно-количественным составом реагирующих ве ществ, концентрацией кислорода в газовой фазе, давления и температуры среды. Как правило, полученные зависимости носят сложный, немонотон ный характер. Особенно это относится к переходной области, когда газо вая фаза не имеет четко выраженного восстановительного или окисли тельного характера.
Таким образом, ограничение контроля выбросов в атмосферу серо- и азотсодержащих соединений лишь S02 и NOx не имеет аргументированных обоснований и не отражает реальной ситуации.
Анализ приведенных данных неизбежно приводит к выводу о необходи мости проведения на стадии проектирования термодинамического модели рования процессов в сложных системах по ассортименту и количеству вхо дящих химических элементов, отвечающих условиям проектируемых техно логий. После определения состава и количества возможных выбросов в ат мосферу следует выбирать возможные пути их нейтрализации.
За последние сто лет человечество неоднократно меняло свое отноше ние к проблеме выбросов. На первом этапе (до середины XX столетия) люди бессознательно или сознательно считали, что природа все выбросы “переварит”. На втором этапе в основу была положена очистка воздуха и воды от выбросов способом, который за рубежом называют “end-of-pipe”- “на конце трубы”. В России и сегодня большинство технических специали стов считает возможным проектирование новых процессов и агрегатов с очисткой газов или воды как основным средством снижения выбросов. Причиной этого является незнание одного из законов хозяйственной дея тельности человека - “закона неустрашимости отходов и/или побочных воздействий хозяйства”
В любом хозяйственном цикле образующиеся отходы и возникающие побочные эффекты полностью не устранимы; они могут быть лишь переве дены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в про странстве. Суммарное количество отходов в виде вещества, энергии и по бочных эффектов (изменение динамических качеств природных систем - их устойчивости, надежности и т.д.) фактически постоянно: в производствен ных циклах меняется лишь место их возникновения, время образования и физико-химическая или биологическая форма. Поэтому очистка газов или воды как изменение физико-химической формы вещества и перемещение загрязняющего начала в пространстве не может дать эффекта, так как тре бует возрастания энергетических расходов. Локально она может быть по лезной, но глобально и в длительном интервале времени она неэффективна: выигрыш, получаемый в одном месте, погашается проигрышем, возникаю щим в других местах.
Однако системы очистки привычны, они легко внедряются администра тивным путем, создают иллюзию чистоты производства (му нас выбросы ни
чтожны”). Недостатком такого подхода (наряду с другими) является отсут ствие связи между производителями выбросов (те, кто отвечает за них) и те ми, кто организует их очистку, что порождает возможность сокрытия ин формации и безответственность. Поэтому в ходе переживаемого в настоя щее время третьего этапа подхода к проблеме выбросов (“природа не про щает”) в передовых странах пришли к выводу, что “end-of-pipe” не имеет права на существование. Принципы “экологически чистого производства”, ныне обязательные для действующих и особенно для вновь проектируемых производств, базируются, как уже отмечалось, на превентивном подавлении выбросов технологическими методами и минимизации образующихся отхо дов и выбросов. Именно поэтому Н.Ф. Реймерс не без сарказма отметил, что у нас инженеров по очистному оборудованию по недоразумению при числяют к “экологам”.
Однако до настоящего времени фактические данные о ресурсных за тратах на очистку газов и воды от загрязнений в литературе практически отсутствуют.
В Московском институте стали и сплавов в 1998 г. был проведен анализ эффективности очистки на примере пылеочистки колошникового газа до менных печей Магнитогорского металлургического комбината (ММК). Ис пользование доменного газа в качестве топлива у разных потребителей ос ложнено его запыленностью. Для ее снижения при всех доменных печах ММК установлены аппараты газоочистки. Энергии давления газа достаточ но для преодоления сопротивления этих аппаратов и транспортировки газа по газопроводу к потребителям. Однако для функционирования системы ап паратов газоочистки требуются определенные расходы энергетических ре сурсов. В приведенных далее расчетах использовали показатели работы га зового цеха ТЭЦ АО “ММК” за 1996 г.
В августе 1996 г. в результате функционирования системы пылегазоочистки было очищено 402 253 тыс. м3 колошникового газа доменного цеха и уловлено 1206 т пыли, при этом израсходовано с учетом транспортировки пыли в Шламохранилище 28,8 млн кВт • ч электроэнергии, для производст ва которой было сожжено 9909 тыс. м3 природного газа. Отметим, что ис пользование на ТЭЦ металлургических предприятий природного газа как основного вида топлива, широко распространенное в настоящее время, не имеет перспектив в связи с общемировой тенденцией (начинающей прояв ляться в последние годы и в России) перехода на применение в энергетиче ских агрегатах твердого топлива —угля. В настоящее время доля электро энергии, вырабатываемой на ТЭЦ РФ за счет сжигания углей, составляет около 40%. Энергетический уголь широко используется для выработки
электроэнергии, например, на ТЭЦ АО “Северсталь”.
Если принять в качестве источника электроэнергии сжигание угля, для получения вышеупомянутого ее количества с учетом расхода энергии на до бычу и обогащение углей потребуется сжечь 14 227 т энергетического угля. При этом общие энергетические затраты на пылеочистку доменного газа
составят 0,072 кВт • ч/м3 газа, или 35,4 г угля/м3 газа.
Среднее расстояние перевозки углей на металлургические комбинаты России в настоящее время составляет около 1000 км. При этом удельный
расход |
дизельного топлива достигает 0,003 кг/т • км или в сумме |
0,003 |
1000 14 227 = 42,681 т. Данные о составе и количестве выбросов в |
Таблица 5.5
Выбросы в атмосферу при производстве электроэнергии, необходимой для функционирования систем пылеулавливания, т/т уловленной'пыли
Сжигаемое |
|
|
|
|
Угле |
со2 |
|
За вы |
Пыль |
S02 |
СО |
NO, |
Всего |
четом |
|||
топливо |
|
|
|
|
водороды |
|
|
С 02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Природный |
- |
Следы |
0,516 |
0,255 |
Следы |
17,200 |
17,971 |
0,771 |
газ |
|
|
|
|
0;002 |
|
|
|
Энергетиче |
0;567 |
0,301 |
0,328 |
0,075 |
9,991 |
11,264 |
1,273 |
|
ский уголь |
|
|
|
|
|
|
|
|
(40% золы) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Смесь (60% |
0,227 |
0,120 |
0,446 |
ОД83 |
0,0008 |
14,316 |
15,293 |
0,977 |
природного^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
газа и 40% |
|
|
|
|
|
|
|
|
энергетического угля)
атмосферу при производстве электроэнергии, необходимой для функциони рования установок пылеулавливания, приведены в табл. 5.5.
Необходимо отметить, что при сжигании энергетического угля до полнительно к вышеприведенным выбросам образуются твердые зо лошлаковые отходы в количестве 4,247 т/т, направляемые в золошлаконакопители.
Проведенный анализ подтверждает общее положение о неэффективно сти очистки. Опыт передовых стран свидетельствует о том, что сокращение объема выбросов технологическими мероприятиями, т.е. путем совершен ствования технологии, приводит одновременно и к снижению энерго- и материалопотребления, и к уменьшению издержек производства, росту произ водительности труда, улучшению качества продукции.
Особую актуальность в последнее время приобрел контроль выбросов С 02 - основного парникового газа. Данные табл. 5.5 показывают, что на 1 т уловленной пыли в атмосферу выбрасывается 14,316 т С 0 2 или, как приня то считать в мировой практике, 3,9 т углерода в виде С 0 2. Можно утвер ждать, что все меры по сокращению эмиссии по С 0 2 ныне приобретают особое значение.
Общий объем выбросов в атмосферу от хозяйственной деятельности че ловека на территории Российской Федерации несколько превышает 50 млн т в год, из них более 20%, или более 10 млн т составляют твердые ча стицы. Если принять данные, приведенные в табл. 5.5, за средние по народ ному хозяйству в целом, то при улавливании 10 млн т пыли в атмосферу бу дет выброшено примерно 38,6 млн т углерода в виде С 0 2, или более 8,6% от всех выбросов углерода С 02 на территории России.
По существу аппараты для очистки газов от пыли не оправдывают сво его назначения. Общее количество выбрасываемых в атмосферу поллютан тов не уменьшается, а выбросы С 02 растут. Не будет преувеличением ска зать, что аппараты пылегазоочистки являются устройствами, основная функция которых - увеличение количества выбрасываемого в атмосферу парникового газа.
Однако следует иметь в виду и другое немаловажное обстоятельство, не обходимое для учета всех последствий борьбы с выбросами, - возможность использования очищенного от загрязнений газа в качестве вторичного энер гетического ресурса. Пути использования химической или тепловой энергии “грязного” газа ограничены. Для использования газа в качестве ВЭР его следует в большинстве случаев очищать и, прежде всего, от пыли.
Следовательно, для каждого реального процесса следует просчитывать преимущества и издержки (в основном, с точки зрения суммарного энерго потребления) всех методов борьбы с загрязнениями.