41. Роль науки и техники в преодолении современного экологического кризиса

Экология как наука играет решающую роль при основании технических условии и санитарно-технических требований к устройствам и процессам. Подходы к охране окружающей среды и природе в целом являются общими. Самые чистые технологии и совершенные средозащитные устройства не могут решить глобальные проблемы. Если будет продолжаться вырубка лесов, уменьшаться разнообразие видов, нарушаться круговорот веществ. Современная наука призвана решить следующие проблемы: добиться сбалансированного развития человечества, контроля над рождаемостью, устойчивого развития в глобальной системе общество - природа, рационального управления природными ресурсам. Развитие промышленности, энергетики и с/х в соответствии с определенными стратегиями. Воронков: «Экология не нужна для уборки улиц, аккуратной эксплуатации свалки, установки фильтра на трубе, это - технические проблемы. Экология нужна раньше - при обеспечивании технических условий и санитарно-гигиенических требований к таким устройствам и процессам» Главную роль в реше­нии этой задачи играет экопросвещение всех слоев и всех возрастных категорий общества. Следующий шаг - создание эффективного при­родоохранного закон-ва. Помимо нац законов, регулирующих отношения м/д предприятиями, гос-м и его жителями в обл ответственности за загрязнение прир ср, важное значение имеют межгосударственные правовые отношения. Ключевым элементом в борьбе с ЭК является поиск грамотных и действенных научно-техни­ческих решений. Природоохранной экспертизе должно подвергаться любое действующее или реконструируемое предприятие, каждый про­ект нового строительства независимо от его социальной направленности. Экологический компонент среднего, специального и высшего образования должен стать неотъемлемой частью подготовки любого специалиста в об­ласти техники, естественных наук, медицины, экономики и даже гуманитарных наук. Особое значение имеет экологическая подготовка учителей.

42. Методы переработки промышленных отходов. Переработка твердых бытовых отходов.

ПЕРЕРАБОТКА- удаление бесполезных либо вредных материалов, образующихся в ходе пром пр-ва. Анализ ТБО показывает, что основная масса приходится на долю органических компонентов, которые составляют 75 - 80 %. Методами переработки ТБО является, в основном, метод захоронения и термический метод (сжигание). Кроме того, в мировой практике применяются биотехнологические методы как с получением биогаза, так и с получением удобрений или биотоплива. При этом сортировка (предварительная и конечная) с получением ценных продуктов для вторичного использования является основным экономическим компонентом для быстрой окупаемости строительства по переработке ТБО. Термический метод (сжигание) позволяет уменьшить объем отходов в 10раз, использовать тепло сжигания для отопительных целей и снижает загрязнение отходами воды и почвы. Однако он заодно уничтожает ценные компоненты, загрязняет атмосферу и дает достаточно много (25 %) золошлаковых отходов, которые тоже подлежат захоронению на полигонах. Сегодня в мире этот процесс уничтожения ТБО не считается основным, и тем более перспективным, а применяется в основном в сочетании с полигонами свалками. Эти полигоны (иногда их на Западе называют санитарными свалками) оборудуются по специальной технологии. Дно свалки планируется с небольшим уклоном, на котором выстилается прочная полиэтиленовая пленка. Ежедневно поверхность пленки засыпанной отходами уплотняется специальными катками, затем засыпается слоем грунта (песка, глины) и снова уплотняется. Затем снова накладывается пленка и так каждый день. Внизу свалки имеется сток и сборник жидкостей, фильтрующихся из отходов и грунта, которые по мере наполнения вывозятся на переработку. По заполнении последних слов на нулевую отметку проводится планировка рельефа, посадка травы и растений и другие необходимые работы. Технологии переработки промышленных отходов можно классифицировать следующим образом: термические технологии; физико-химические технологии; биотехнологии. Если говорить о принципиальной возможности переработки отходов, то сегодня не существует промышленных отходов, которые нельзя было бы переработать тем или иным методом. Термические технологии применимы для утилизации любых видов твердых растворимых, жидких и газообразных отходов. Сущность метода заключается в термической обработке отходов высокотемпературным теплоносителем (контактным или бесконтактным методом), которым могут быть продукты сгорания топлива - плазменная струя, расплав металла или окисла, СВЧ - нагрев отходов. Продукты терморазложения подвергаются окислению, другим химическим взаимодействиям с образованием нетоксичных газообразных, жидких и твердых продуктов.

Промышленные сточные воды от вредных примесей очищают механическими, физико-химическими, биологическими и термическими методами. Механическая очистка сточных вод обычно предшествует биологической и физико-химической очистке, сооружения механической очистки обычно составляют первую очередь строительства станции аэрации. Механическую очистку сточных вод применяют при отделении нерастворимых примесей методами процеживания, отстаивания, фильтрования. В сооружениях механической очистки сначала отделяют наибольшие по размеру частицы загрязнения, затем тяжелые взвеси, а на заключительном этапе - тонкодисперсные нерастворенные соединения. Используемое оборудование при механической очистке: Решетки - устанавливаются на всех очистных станциях независимо от системы подачи на них сточных вод. Тонкослойные отстойники применяют для очистки сточных вод oт взвешенных веществ от породного состава в т.ч. для предприятий металлургической, нефтяной, угольной и других отраслей промышленности. Высокую эффективность показали отстойники с вращаю­щимися сборно-распределительным устройством конструкции. Фильтры - широко применяются для очистки и доочистки сточных вод от тонкодисперсных примесей, не улавливаемых другими методами механической очистки. Физико-механические методы очистки применяют для удаления из сточных вод суспензированных и эмульгированных примесей, а также растворенных неорганических и органических веществ. Биологическая очистка сточных вод основана на способности некоторых микроорганизмов разрушать органические и некоторые не­органические соединения (сульфиды, соли аммония), превращая их в безвредные продукты окисления: воду, двуокись углерода, нитрат- и сульфат- ионы и др. а) биологич очистка в естеств усл осущ на спец подготовленных уч земли – полях орошения, полях фильтрации; б) биологич очистка в искусств усл производится на спец сооружениях – биофильтрах, или аэротенках. Очищенные биологическим способом сточные воды отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и рыбо-хозяйственным нормативам, и их можно спускать в во водоемы, а также использовать в оборотном водоснабжении. Целесообразна биохимическая очистка производственных сточных вод совместно с xозяйственно - бытовыми водами, так как последние приносят азотистые вещества, необходимые для питания и размножения микроорганизмов. Недостатком биохимической очистки является малая скорость окислительных процессов, вследствие чего необходимы очистные сооружения больших объемов. Биохимическая очистка является завершающей стадией очистки сточных вод химических и нефтеперерабатывающих предприятий.

Существенный вклад в заиливание и загрязнение рек и донных отложений вносят и повсеместная деградация берегов рек и при­брежных лугов, ивовых зарослей и других кустов, стариц и болот, которые человек практически уничтожил. Тем самым исключив естественный природный механизм очистки и регулирования попадания потоковых и дождевых вод в реки и открыв прямой доступ в реку стокам с ферм и полей, насыщенных бактериями, металлами. пестицидами и удобрениями. Исследования свидетельствуют о накоплении в донных отложениях рек различных тяжелых металлов и их соединений, при этом широкое распространение имеет наиболее токсичный из них кадмий. Для исключения загрязнения окружающей среды необходимо предварительное обезвоживание донных отложений, но это требует больших затрат и применение сложных технологий. Следует отмстить, что утилизация донных отложений после их обезвоживания путем сжигания может приводить к существенным выбросам в атмосферу тяжелых металлов с частицами летучей золы и образованию диоксинов, поэтому перспективно применение для этих целей технологии пиролиза токсичных отходов.

. Радиоактивные отходы.. Для обработки растворимых или химически актив­ных газов, содержащих радиоактивные эл или соединения, можно применять газоабсорбци­онные методы, в тч насадочные колонны, твердые абсорбенты и реакции типа «твердое вещество- газ». Жидкие отходы. радиоактивный стронций быстро удаляется путем добавления нерадиоактивного стронция в качестве носителя либо путем добавления бария и свинца. Низкорадиоактивные отходы, содержащие коллоидные и взвешенные частицы твердых материалов, можно очистить обычными методами водоочистки, используя коагулянты, глину и полиэлектролиты. Выпаривание- способ разделения радиоактивных отходов на 2 фракции: высокорадиоактивную густую массу и незагрязненную жидкость. Захоронение жидких отходов низкого и промежуточного уровней радиоактивности в землю возможно при определенных климатич и геологич усл. Твердые отход путем захоронения, сжигания или переплавки . Переработка урановой в атомной пром ведут к появлению загрязнен­ного чугунного и стального оборудования. Такие материалы могут быть вновь использо­ваны: при переплавке уран уносится со шлаком и уже не представляет опасности для здоровья.