- •Техноекологія
- •1. Загальні аспекти техноекології
- •1.1 Історичні відомості про техногенез біосфери
- •Темпи зростання населення планети
- •1.2. Джерела і фактори забруднення навколишнього середовища
- •Екологічних систем
- •Екологічних систем
- •1.3. Екологізація виробництва
- •1.3.1. Раціональне використання природних ресурсів
- •1.3.2. Загальні методи запобігання забрудненню довкілля
- •1.3.3. Біологічні аспекти екологізації виробництва
- •1.3.4. Технічні аспекти екологізації виробництва
- •1.3.5. Технологічні аспекти екологізації виробництва
- •1.3.6. Економічні аспекти екологізації виробництва
- •1.3.7. Моделювання процесів створення екологізованої технології
- •Контрольні запитання
- •2. Нафтогазова промисловість
- •2.1. Географія розташування галузі
- •2.2. Видобування нафти і газу
- •3 ‑ Свердловина для закачування води; 4 – розподільчий резервуар;
- •2.3. Добування нафти з морських родовищ
- •2.4. Транспортування та переробка нафти
- •2.5. Заходи по зменшенню негативного впливу нафто- та газодобувної промисловості на екологічний стан біосфери
- •Склад забруднюючих речовин в стічних водах нпз до і після очищення
- •Контрольні запитання
- •3. Вугільна промисловість
- •3.1. Історична довідка
- •3.2. Видобування вугілля
- •Шахтний спосіб видобування вугілля.
- •3.3. Вплив на довкілля вугільної промисловості та заходи по його зменшенню
- •3.3.1. Вплив вугільної промисловості на природні водні джерела
- •3.3.2. Забруднення повітряного простору
- •3.3.3. Стан земної поверхні в зоні вугільних розробок
- •3.3.4. Техногенні наслідки закриття вугільних шахт
- •3.3.5. Гідроекологічні проблеми закриття шахт
- •3.4. Нові екологічно-безпечні технології добування вугілля
- •Контрольні запитання
- •4. Металургійний комплекс
- •4.1. Чорна металургія
- •4.1.1. Виробництво чавуну
- •4.1.1.1. Заходи боротьби з викидами забруднюючих речовин та відходів доменним виробництвом
- •4.1.2. Виробництво сталі
- •4.1.2.1. Мартенівський спосіб
- •4.1.2.2. Конверторний спосіб
- •4.1.2.3. Заходи боротьби з негативним впливом сталеплавильного виробництва на довкілля
- •4.2. Виробництво кольорових металів
- •4.2.1. Технологічні процеси
- •4.2.2. Вплив кольорової металургії на довкілля
- •4.2.3 Негативний вплив алюмінієвого виробництва на довкілля та заходи по його зменшенню
- •Контрольні запитання
- •5. Енергетика
- •5.1. Основні відомості про енергетику
- •5.2. Теплові електростанції і котельні
- •5.2.1. Особливості процесів вироблення теплоти на малих тес та котельнях
- •5.2.2. Умови утворення забруднюючих речовин в теплоенергетичному процесі
- •Показники забруднення атмосфери тєс, г/кВт.Год
- •5.2.3. Боротьба із забрудненням тес
- •5.3. Атомна енергетика
- •5.4. Гідроелектростанції
- •5.5. Техногенна діяльність з освоєння альтернативних джерел енергії
- •5.5.1. Сонячна енергетика
- •5.5.2. Вітроенергетика
- •5.5.3. Геотермальні енергетичні установки (гтес)
- •5.5.4. Енергія морів і океанів
- •5.5.5. Біоенергія
- •Контрольні запитання
- •6. Машинобудування
- •6.1. Ливарне виробництво
- •6.1.1. Історична довідка
- •6.1.2. Способи виготовлення виливків
- •6.1.3. Вплив ливарного виробництва на довкілля та заходи по його зменшенню
- •6.2. Оброблювальне виробництво
- •Контрольні запитання
- •7. Лісова, деревообробна та целюлозно-паперова промисловості
- •7.1. Лісова та деревообробна промисловості
- •7.1.1. Географія розташування галузі
- •7.2. Целюлозно-паперова промисловість (цпп)
- •7.2.1. Сульфатний процес
- •7.2.2. Сульфітний процес
- •7.3. Викиди шкідливих газів та засоби їх знешкодження
- •7.3.1. Викиди в сульфатному процесі
- •7.3.2. Викиди в сульфітному процесі
- •7.4. Забруднення і очистка водних потоків
- •Характеристика стічних вод за стадіями очищення
- •Контрольні запитання
- •8. Хімічна промисловість
- •8.1. Географія розміщення сировинної бази і виробництва
- •8.2. Технологічний процес
- •8.3. Хімічні комбінати та заходи боротьби з їхнім впливом на водне середовище
- •8.4. Вплив на повітряне середовище та здоров’я людини
- •8.5. Боротьба зі шкідливим впливом на навколишнє середовище підприємств з виготовлення міндобрив
- •8.6. Виробництво пластмас і синтетичних матеріалів
- •Контрольні запитання
- •9. Промисловість будівельних матеріалів
- •9.1. Географія розміщення та основні показники галузі
- •9.2. Технологічні процеси при виготовленні основних виробів
- •9.2.1. Виробництво цементу
- •9.2.2. Силікатні матеріали та вироби
- •9.2.3. Будівельна (керамічна) цегла
- •9.2.4. Черепиця
- •9.2.5. Каналізаційні труби
- •9.2.6. Плитки для підлог
- •9.2.7. Бетонні плити (стовпчики, стояки та ін.)
- •9.3. Характеристика впливу на навколишнє середовище
- •9.4. Заходи боротьби зі шкідливим впливом на довкілля
- •1 ‑ Скрубер; 2 – фільтрпрес; 3 – автоклав; 4 – вакуумний випарний апарат;
- •Контрольні запитання
- •10. Легка промисловість
- •10.1. Географія розташування підприємств легкої промисловості
- •10.1.1. Текстильна промисловість
- •10.1.2. Швейна промисловість
- •10.1.3. Шкіряно-взуттєва промисловість
- •10.2. Виробничий процес
- •10.3. Боротьба із забрудненням навколишнього середовища
- •Класифікація пиловловлювачів за їх ефективністю
- •Органічний склад осадів легкої промисловості, % мас
- •Контрольні запитання
- •11. Переробна промисловість
- •11.1. Характеристика галузі
- •11.2. Історична довідка
- •11.3. Сучасна географія розміщення підприємств харчової галузі
- •Фактичне виробництво та планове завдання з виготовлення основних видів продукції харчової промисловості в 1990 – 2015 рр., тис. Т.
- •11.4. Технологічний процес
- •11.4.1. Технологія хлібопекарного виробництва
- •11.4.2. Технологія цукрового виробництва
- •11.4.3. Технологія крохмального виробництва
- •11.4.4. Кондитерське виробництво. Виробницво шоколаду
- •11.4.5. Технологія спиртового та лікеро-горілчаного виробництва
- •11.5. Характеристика впливу на довкілля
- •11.6. Заходи боротьби зі шкідливим впливом на довкілля. Альтернативні рішення. Утилізація відходів
- •Контрольні запитання
- •12. Транспорт
- •12.1. Рейковий транспорт
- •12.1.1. Залізничний транспорт
- •12.1.2. Міський рейковий транспорт
- •12.1.2.1. Трамвайні лінії
- •1 ‑ Опора; 2 ‑ несучий трос; 3 – контактний трос; 4 – струна
- •12.1.2.2. Метрополітен
- •12.1.2.3. Захист від блукаючих струмів
- •1 ‑ Трубопровід, 2 ‑ рейка; 3 ‑ контактний провід;
- •4 ‑ Катодна зона; 5 ‑ анодна зона
- •1 ‑ Трубопровід, 2 ‑ провідник; 3 – регульований реостат;
- •4 ‑ Амперметр; 5 – запобіжник; 6 – мінусова шина (рейка)
- •12.2. Автомобільний транспорт
- •12.2.1 Загальна характеристика
- •12.2.2. Необхідні ресурси
- •12.2.3. Вплив на довкілля
- •Склад відпрацьованих газів та вміст твердих часток
- •12.3. Водний транспорт
- •12.4. Авіаційний транспорт
- •12.5. Трубопровідний транспорт
- •Контрольні запитання
11.4.5. Технологія спиртового та лікеро-горілчаного виробництва
Основним видом сировини у виробництві харчового спирту є рослинна сировина, яка багата на крохмаль (зернові культури, картопля), цукор (меляса, цукровий буряк) та клітковину (деревина). Картопля – найкращий вид сировини для виробництва спирту. З одиниці посівної площі картоплі можна отримати в три рази більше крохмалю, ніж із зернових культур, а отже, більше спирту. Крім того картопляний крохмаль дає більш високий вихід спирту. На спирт переробляють технічні сорти картоплі.
Зернові культури використовують для одержання солоду, який потрібний для оцукрування крохмалю, а також для безпосереднього виготовлення спирту. Для виготовлення солоду використовують ячмінь, просо, жито, овес; для спирту – жито, пшеницю, кукурудзу, ячмінь, овес та просо.
В меншій мірі для виробництва спирту використовують цукрові буряки і в тому числі мелясу, а також деревину. Але з меляси виготовляють дріжджі.
Підприємства спиртової промисловості використовують дуже багато води. Вимоги до води, що використовується в технологічному процесі при виробленні продукції, співпадають з вимогами, які встановлені для питної води. Крім того, небажано використовувати воду з високою карбонатною жорсткістю та лужністю.
Принципова технологічна схема виробництва спирту з зерна та картоплі наведена на рисунку 43.
Рис. 43. Принципова технологічна схема виробництва спирту з зерна та картоплі
Картоплю дроблять на молоткових дробарках, зерно – на вальцових верстатах. Картопля перетворюється на частки розміром не більше 3 мм, зерно – на 1 мм. Потім до зерна додають 280…300% води, а до картопляної кашки – 15–20%. Цей процес називається замесом. Оцукровуючими матеріалами є солод та ферментні препарати. Для звільнення крохмалю потрібно розварювання подрібненої картоплі або зерна, що здійснюється обробкою парою замесу під тиском 400…500 кПа.
Таким чином, утворюється сусло, яке містить 71…78% мальтози та 22…29% глюкози. Готове сусло має 16…18% сухого цукру. Бродіння сусла йде під впливом дріжджів – родини цукроміцетів. Вони утворюють максимальну кількість спирту. Тривалість бродіння – 60 годин. Брага, що при цьому утворюється, подається далі на перегонку. Зріла брага має міцність 8…9,5%. Перегонку виконують в ректифікаційних колоніх при різних температурах, що дає можливість виготовляти спирти різної якості. Після очищення одержують такі види спиртів, як етиловий, ректифікований для харчових цілей першого сорту, вищої очистки та екстра.
11.5. Характеристика впливу на довкілля
Харчова промисловість, як і будь-яка інша, має вплив на екологію. За обсягом відходів агропромислове виробництво значно випереджає багато галузей. В залежності від методу розрахунку, оцінки їх загальної кількості змінюються в досить широких межах – від 100 до 500 млн. тонн (СНД). Мінімальне значення відповідає обсягу врахованих ресурсів у галузях переробки сільськогосподарської продукції, а максимальне – отримано, виходячи з обсягів виробництва різноманітних видів продукції та існуючих норм утворення відходів. Більш наочне уявлення про об'єми відходів при виробництві продуктів харчування може дати таке порівняння: в Україні річний вихід відходів хімічних виробництв та золи, шлаків ТЕС складає відповідно 10 і 15 млн. тонн, а в харчовому виробництві утворюється не менше 100–120 млн. тонн відходів та побічних продуктів. Середній коефіцієнт використання основної сировини в харчовому виробництві не перевищує 30%. Відповідно, близько 2/3 сировини, яка надходить з сільського господарства, перетворюється у відходи.
Для більшості галузей, які переробляють сільськогосподарські продукти, об’єм сировини в декілька разів перевищує вихід готової продукції. Наприклад, в бурякоцукровому виробництві в середньому на тонну цукру-піску витрачається 8 тонн цукрового буряку, у крохмалепатоковому виробництві для виготовлення тонни сухого крохмалю необхідно 8–9 тонн картоплі або близько 2 тонн зерна кукурудзи, у масложировій промисловості для отримання тонни рослинної олії потрібно переробити екстракційним способом близько 2 тонн та пресовим способом 2,1–2,2 тонн насіння соняшнику. В той же час у відходах харчових виробництв містяться сотні тисяч тонн білків, харчових кислот та масел, вітамінів та багато інших корисних речовин. В цілому з цих відходів можна отримати більше 100 найменувань різноманітної продукції, в тому числі продуктів харчування, кормів, добрив та ін. Але в наш час обсяг їх промислової переробки не перевищує 10–15%.
За останні роки у справі використання харчової промисловості відбулися суттєві зміни, що розроблені і пройшли апробацію в промислових умовах багатьох високоефективних технологічних процесів та організаційно-економічних систем, які дозволяють досягти більш повної утилізації відходів. Але загальне становище змінюється повільно, і однією з найбільш суттєвих проблем, яка потребує вирішення вже в найближчій перспективі, є забезпечення промислової переробки відходів перед передачею їх іншим галузям.
Промислові комплекси по виробництву м’яса є джерелами забруднення атмосферного повітря. Над територіями, прилеглими до приміщень утримання худоби та птиці, в атмосферному повітрі розповсюджуються на значні відстані аміак, сірководень та інші шкідливі гази. Також атмосферне повітря забруднюється різними пестицидами, які використовуються для протруювання насіння на складах.
На багатьох харчових виробництвах стоять величезні холодильні установки. В них використовуються синтезовані людиною хімічні речовини, які дістали назву хлорфторвуглеці. Ці сполуки дуже руйнують озоновий шар. Інертні, негорючі, неядучі, нескладні у виробництві, ці сполуки отримали широке розповсюдження. Зокрема, вони використовуються як охолоджуючі рідини в холодильниках та кондиціонерах. Найнебезпечнішою з цих сполук є бромистий метил. Бромистий метил використовується як дезінфікуюча речовина для товарів (включаючи карантинну обробку деяких продуктів для міжнародної торгівлі). З бромистого метилу вивільняється бром, який в 30–60 разів більш руйнівний для озону, ніж хлор. Інші хімічні сполуки, які руйнують озоновий шар, використовуються при виготовленні полістиролових стаканчиків і сучасних упаковок для фасовки продуктів та напівфабрикатів. Найчастіше як паливо в харчовій промисловості використовується природний газ. Перевагами цього виду палива є висока економічна та промислова ефективність його застосування, а також те, що під час його спалювання за нормального перебігу процесу горіння надходження в атмосферу шкідливих речовин є мінімальним. Основними забруднювачами атмосферного повітря під час роботи на природному газі є оксиди азоту.
Також підприємства харчової промисловості забруднюють воду. У стічних водах органічні речовини в забрудненнях складають 58%, мінеральні речовини – 42%. Крім того, тут є бактеріальні та біологічні забруднювачі. Мінеральні забруднювачі – це пісок, глинисті частки, які потрапляють у воду після миття багатьох овочів (картоплі, цукрового буряку та ін.). Органічні речовини поділяються на рослинні та тваринні. Рослинні органічні забруднення – це залишки рослин, плодів, овочів та злаків, олії тощо. Забруднення тваринного походження – клейові речовини, залишки тканин тварин, фекалії. Бактеріальне та біологічне забруднення вноситься головним чином зі стоками біофабрик і підприємств мікробіологічної промисловості. Воду забруднюють синтетичні поверхневоактивні речовини, особливо у складі миючих засобів.
Шкідливий вплив на здоров’я людини мають харчові продукти, які не відповідають нормативним вимогам за санітарно-хімічними показниками (вміст вологи, нітратів, нітритів, солей важких металів, афлатоксинів та ін.). Багато харчових продуктів містять сторонні речовини, такі як свинець, мідь, цинк. Концентрації цих елементів часто перевищують припустимі рівні. Також зараз багато імпортних продуктів харчування, які часто містять різні синтетичні основи та сурогати.