Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Библиотека Экология и человек Промышленность и отходы

Промышленность и отходы

«Армии наших самых страшных врагов собираются в полнейшей тишине, и никто не следит за их опасной силой, — говорится в одном из изданий американских сторонников охраны природной среды. — Их все больше, и пощады ждать от них не приходится. Сначала на их сторону перейдет все, что мы имеем, а потом и сама земля будет принадлежать только им. В пустынных местах собираются захватчики, по сравнению с которыми Чингисхан и Наполеон — невинные и беспомощные дети. Эти места называются свалками, имя этих врагов — отходы...»

США, конечно, страна особая. Проблема остаточных продуктов здесь давно переросла в острейшую национальную проблему, и лозунг «сегодняшние отходы — это природа на завтра» доходит уже до самых консервативных умов. Тех кто вчера еще, ослепленный богатством страны, не признавал всей серьезности угрозы «каких-то там отбросов». Не только, разумеется, пустых консервных банок, даже старых машин, но и металлургических шлаков, шламов, зольных отвалов теплоэлектростанций — выгоднейших видов сырья и многотоннажных загрязнителей природной среды.

Утилизация одного только железа из шлаков чугуно- и сталелитейного производства сэкономила бы миру сотни миллионов тонн первоклассной руды. Металлургические шлаки, издавна называемые «черным нищим», содержат огромные количества ванадия, титана, хрома, марганца и много микроэлементов. Иные из них являют собой почти готовые сельскохозяйственные удобрения или сырье для производства силикатного кирпича, шлаковой пемзы, высокосортного цемента и щебня, износоустойчивых литых труб и плит, нередко превышающих качеством и гораздо более дешевых, чем изготовленные из первичного материала. Другими словами — «черный нищий» при ближайшем знакомстве оказался миллионером.

Но при всем этом около половины металлургических шлаков все еще уходит в отвалы, а значительная часть утилизируемых, содержащих ценные компоненты, используется малоэффективно, для производства низкосортных стройматериалов.

Еще печальнее положение зол и шлаков теплоэнергетики. Утилизируется из них лишь десятая часть, хотя по качествам своим как вторичное сырье они мало чем уступают шлакам металлургическим. Содержа немало ценных компонентов, они являются и хорошим материалом для изготовления цемента, бетонов, древесностружечных плит и других стройматериалов, отличающихся меньшим весом, большей прочностью и меньшей стоимостью, чем аналогичные заготовки из традиционного сырья.

Многотоннажные остаточные продукты образуются и в целлюлозно-бумажном производстве, и в угольной промышленности, и на химических предприятиях. Все они могут служить сырьем для производства животных кормов, сельскохозяйственных удобрений, строительных материалов и многих других полезных изделий, однако используется незначительная их часть. Более того, выбрасываясь на свалки или в отвалы, они надолго выводят из строя большие площади земель, загрязняют природную среду, а иные из них содержат опасные, высокотоксичные вещества, требующие больших затрат на захоронение и обезвреживание.

Сложилось такое положение не случайно. Из аграрно- индустриального мировое производство превратилось в преимущественно индустриальное. Преобразовалась и сырьевая база: значительно выросла доля минерального сырья, уменьшилась — сельскохозяйственного, что повлекло за собой и рост остаточных продуктов, «не усваиваемых» природой, нарушающих многомиллионолетнюю ее сбалансированность.

Развитие науки и техники, и в частности углубление переработки природных веществ, заметно смягчало эти негативные последствия, однако совершенствование технологических процессов не поспевало за быстрым ростом индустриализации. Недостаточно сопровождалось развитие производства и совершенствованием методов удаления и переработки образующихся отходов. Все это и привело к тому, что из более чем 100 млрд т используемых ныне природных материалов 9/10 возвращается в природную среду измененными, «чужеродными», с разрушенными природными связями.

Считается, что количество отходов (и загрязнений) увеличивается при традиционных формах производства и потребления каждое десятилетие вдвое. Поэтому без преувеличения проблему остаточных продуктов можно назвать ключевой в деле как улучшения использования природных ресурсов, так и чистоты природной среды.

Глен Сиберг, американский ученый и лауреат Нобелевской премии, считает, что «недалеко то время, когда все отходы и лом станут главным источником сырья, а природные богатства займут положение вспомогательных ресурсов». Однако время это, похоже, приходить не торопится. Не время, конечно, не торопится человек перешагнуть тот психологический барьер, что отделяет в его сознании ресурсы первичные от вторичных, но не второстепенных. Ведь еще столетие назад Д. И. Менделеев заметил, что «Россия должна находить возможно ценные приложения всяким отбросам...».

Сдвиги, конечно, происходят. «Отбросы», например, мы стали называть «отходами», затем более деликатно: «остаточными продуктами», а потом и совсем уважительно: «вторичными сырьевыми ресурсами». Сдвиги происходят не только в сознании, но и в делах. Вспомним тот же «Азовсталь» или объединение «Прикарпатлес», где остаточных продуктов не образуется. В дело там идет все: и опилки, и стружка, и сучки, и тонкомер, а выходит остродефицитная, нарасхват идущая и в Англию, и во Францию, и в ФРГ древесностружечная плита. Древесины при этом из леса берется гораздо меньше, чем, скажем, 20 лет назад, продукции же производится многим больше. И все это — с увеличением за тот же срок общих лесных запасов почти на треть, ибо рубка и восстановление леса здесь стали синонимами. От подобного хозяйствования один гектар лесной площади в Прикарпатье дает продукции (в стоимостном исчислении) примерно столько же, сколько и гектар сельскохозяйственных угодий.

Заговорив об отходах деревообработки, вспомним и историю с лигнином — органическим полимером древесных растений, который при переработке последних уходит в отходы. На Хакасском гидролизном заводе ежегодно образуется до 250 тыс. т лигнина, треть которого сжигалась в заводской котельной, остальное вывозилось в отвалы, загружая земли, загрязняя реки. Мы не случайно заглянули в Хакасию — с нее-то лет 25 назад все и началось.

Земли в совхозе «Усть-Абаканский» были трудными, а удобрений тогда не хватало. И вот однажды директора хозяйства пригласил на свой картофельный участок рабочий. Растения на его участке отличались от соседних: дружнее всходы, крепче стебли, ярче зелень и, конечно, лучше сама картошка. «Лигнин добавляю к навозу, — объяснил хозяин, — тот, что на свалке лежит».

А в те времена специалисты считали лигнин для земли ядом, и ни в одном справочнике не было и намека на использование его в качестве удобрения. Но пример, как говорится, был налицо. Нужны были опыты, наблюдения — к делу подключилась Абаканская агрохимлаборатория. Через несколько лет выявили закономерность, разработали рекомендации. Было определено, что на основе лигнина в области можно производить ежегодно до 2 млн т органических компостов, не уступающих по содержанию азота навозу, а по фосфору — превосходящих его втрое. При этом затраты на производство и применение лигниновых компостов почти в три раза меньше, чем на то же количество промышленных удобрений. Урожаи же овощей и картофеля с тех же совхозных площадей стали получать на 50% больше, а в перспективе надеются увеличить продукцию в полтора раза. Сегодня многие хозяйства Хакасии применяют на полях лигниновые компосты, изготовляя их на основе отходов местных деревообрабатывающих производств, с которыми заключают договоры о поставках.

Аналогичная лигнину история случилась в свое время и на Дзержинском заводе пластмасс. Нужда, рожденная перебоями с первичным сырьем, заставила задуматься: а не годится ли старая пленка с теплиц? И вот, первым в стране, завод стал использовать в качестве сырья утилизированную полиэтиленовую пленку, экономя на этом с каждой ее тонны более 16 т нефти.

В качестве примера использования вторичных ресурсов можно вспомнить и Ангарский горноцементный комбинат, полностью работающий на золах и шлаках ТЭС, и польско-венгерское акционерное общество «Холдекс», перерабатывающее ежегодно миллионы тонн угольных отвалов. Можно вспомнить и многие ТЭС как в нашей стране, так и в ГДР, производящие наряду с энергией тонны карпов весом по килограмму каждый, выращенных в теплых сбросовых водах. Вспомним и о макулатуре, идущей на изготовление «хлеба культуры» и сберегающей нашей стране ежегодно около 80 тыс. га лесов; и о текстильном утиле, одной только шерсти дающем столько, сколько получают ее с настрига восьми миллионов овец; и о старых автопокрышках, из которых производится регенерат, тонна которого сберегает полтонны каучука, а из резиновой крошки делают и мозаичный паркет, и изоляционный материал «гурал», обладающий высокой прочностью, стойкостью против химических реагентов и звуконепроницаемостью.

Можно вспомнить множество и других производств, использующих остаточные продукты в качестве сырьевых ресурсов. Но неиспользованных остается много больше, и они увеличиваются с каждым днем. Возвращается же ныне в производство значительно меньше половины и полиэтиленовой пленки, и древесных отходов, и изношенных шин, и шламов, шлаков, золы.

Каждый год более 90 млрд т «искореженных» мировым производством природных материалов поступают в биосферу, накапливаясь в ней и все ниже и ниже нависая над нами, угрожая благосостоянию, здоровью, будущему.

Мы уже определили, что одна из причин образования отходов — в недостатке эффективных технологических процессов и мощностей переработок остаточных продуктов. Другая — в пространственной и хронологической разорванности процессов образования отходов и их использования. Она вытекает из первой, но не меньше связана и с моментами организационного характера. Ведь остаточные продукты образуются на различных производственных объектах, разделенных не только расстояниями, но и, что не менее важно, интересами их руководителей или владельцев. Подобная разделенность существенно затрудняет даже в странах с плановым ведением хозяйства создание непрерывности процесса «образование — использование отходов», что приводит к накоплению последних в местах их возникновения. Со всеми вытекающими отсюда последствиями. И наконец, третья, не менее, если не более важная причина заключается в отсутствии достаточного рынка сбыта. На ряде энергетических, металлургических, химических, целлюлозно-бумажных производств объемы многотоннажных, нередко однотипных отходов превышают сырьевые потребности. Кроме того, утилизация части остаточных продуктов сдерживается, а то и совсем исключается из-за явной или возможной опасности их для здоровья человека. Наличие, например, радиоактивных элементов в некоторых золах ТЭС создает возможность небольшой, но длительно действующей радиации при использовании их в строительных конструкциях. Последствия же подобной радиации для биоты еще не выяснены.

Здесь, пожалуй, уместно вспомнить весьма печальную историю, случившуюся в США. Началась она, правда, в Мексике, где одна из фирм по сбору металлолома приобрела некий трехтонный агрегат. Как позже выяснилось, он представлял собой украденную старую «кобальтовую пушку», применяемую при лечении раковых заболеваний. Хозяин фирмы и не подозревал, что приобретенный им по дешевке агрегат является сильнейшим радиоактивным излучателем. Демонтировав его, предприниматель продал части в виде металлолома двум сталелитейным предприятиям, где последний переплавили вместе с другим вторчным сырьем. Одно из предприятий производило металлические ножки для столов, Другое — стальные прутья для железобетона. Изготовленные из радиоактивного металла пять тысяч тонн прутьев и семнадцать тысяч ножек продали в США, где они и реализовались по назначению.

И пот однажды в Лос-Аламосской (США) секретной лаборатории по ядерному оружию сработали регистрирующие радиацию датчики. Они показали, что источник радиации находится за пределами лаборатории и быстро удаляется. Со сторожевых вышек засекли одинокий грузовик, за которым немедленно организовали погоню. Так вскрылась эта трагическая история.

На ноги подняли всю службу радиационной безопасности страны, над многими американскими городами в поисках излучений закружили армейские вертолеты. Большинство радиоактивных изделий обнаружили в штатах Нью-Мексико, Колорадо и Аризона. Было выявлено несколько сот человек, получивших большую дозу радиации, найдено более 20 домов, в стенах которых находилась радиоактивная арматура (власти всячески скрывали их список). Около 3,5 тыс. т радиоактивной стали осталось в Мексике. Здесь оказались облученными все работники злосчастной фирмы по сбору металлолома, и около 200 рабочих сталелитейных заводов получили дозы радиации до десяти раз превышающие допустимые нормы.

Грузовик же, который помог раскрыть грустную эту историю, залили бетоном. А служба радиоактивной безопасности США рекомендовала американцам проверять на радиоактивность ножки у столов и стены домов перед их покупкой.

Объем остаточных продуктов, утилизация которых по тем или иным причинам не представляется ныне возможной, составляет, по некоторым подсчетам, четвертую примерно часть. Таким образом, даже при максимализации мощностей переработки отходов определенный рост их неизбежен. Так, вместе с необходимостью преобразования производства, снижения его отходности возникает проблема разработки наилучших способов обезвреживания остаточных продуктов.

Обезвреживание отходов состоит в различных способах их нейтрализации, захоронения или уничтожения, а также в улавливании отходящих от промышленных агрегатов разнообразных загрязнителей природной среды. Последнее осуществляется с помощью водо- и воздухоочистных сооружений, которые иногда называются «пристроенными технологиями» — ведь удаляют они загрязнители на последних стадиях производственного цикла. Стоимость их довольно высока и на некоторых предприятиях составляет немногим меньше половины стоимости основных производственных фондов. Эффективность же очистных установок сравнительно невысокая, как в силу конструкционных несовершенств, так и по причине постоянного увеличения (изменения) производственных мощностей и необходимости столь же постоянной модернизации очистных сооружений. Помимо этого даже частично уловленные отходящие загрязняющие вещества представляют собой далеко не безвредные массы, требующие надежного захоронения или утилизации. Последнее выгодно, однако производится в незначительных масштабах. Основная масса отходов этого типа остается неиспользованной, являя собой источники не вторичных ресурсов, а вторичных загрязнений, сводя на нет отдачу капиталоемких очистных установок.

Решая проблему отходов, ученые предложили дополнять крупные производственные комплексы специальными физико-химико-биологическими комбинатами. На них остаточные продукты сразу же перерабатывались бы в сырьевые материалы или нейтральные и естественные массы, не загрязняющие биосферу, а то и функционирующие как природные элементы (почвы и воды). Были разработаны технологические схемы такого ресурсовоспроизводящего комбината, но подсчитанная стоимость его (около 200 млн руб.) отодвинула осуществление заманчивого проекта за пределы ближайшей перспективы.

Рядом с промышленно-производственными отходами бытовые выглядят лилипутами рядом с Гулливером. Однако именно из-за них в древности люди покидали даже целые города. И сегодня город с миллионным населением за один только год может закрыть двухметровым слоем отходов более 40 га ценных городских земель. Огромные, нередко никем не контролируемые свалки из перемешанных пищевых отходов, стеклобоя, бумаги, пластмассовых, деревянных, металлических изделий закрывают обширные площади дефицитнейших земель. Нерентабельность же переплавки старых автомобилей (из-за трудоемкости их разборки, сортировки различных по составу частей и некачественного, засоренного примесями переплавленного металла) создала в развитых странах новую угрозу — кладбищ старых машин.

В США, например, твердые городские отходы (ТГО) давно превратились в острейшую проблему, которой занимаются ученые разных специальностей: атомщики (предлагающие мусоросжигательную термоядерную печь, в которой бы отходы «испарялись» до исходных элементов с последующей их утилизацией); архитекторы (будущий город которым представляется в виде одного сверх высотного здания со средствами передвижения в форме лифтов, эскалаторов, с единым центральным пунктом очистки воздуха, вод, сбора и переработки отходов); дизайнеры (изыскивающие такие материалы для посуды, которые бы при ненадобности ее без труда можно было растворить в воде).

Тем не менее проблема ТГО в США остается далеко не решенной. Из общего их количества во вторичный передел уходит около сотой части, хотя она дает ежегодно продукции на 8 млрд долл. при расходах на сборы и удаление общей массы ТГО в 6 млрд.

Из-за трудностей сортировки и переработки твердых городских отходов наиболее выгодным в США считается использование их в энергетических целях. Подсчитано, что сжиганием ТГО можно обеспечить до 3% всей энергопотребности страны, а при соответствующей обработке с получением метана — удовлетворить около пятой части потребностей в природном газе. В ближайшем будущем большую часть ТГО США предполагается пустить на топливо, около пятой их части — на производство различных материалов, и столько же будет захороняться. Предпочитают сжигание иным способам утилизации и многие другие страны. Ряд английских и швейцарских фирм объединились для создания завода по изготовлению из городских отходов брикетированного топлива; в тепло и электроэнергию переводят многие городские отходы во Франции и ФРГ, на отходах от кокосовых орехов работает электростанция на Филиппинах.

Бесспорно, отходы от кокосовых орехов с лихвой окупаются теми 2 млн тонн дизельного топлива, которые они замещают ежегодно. Относительно же других городских отходов, с которыми сжигаются и более ценные, чем топливо, материалы, дело обстоит не так однозначно. Не исключено, что в тропку идут и многие миллиарды, часть которых удается возвратить в США утилизацией той сотой доли ТГО, использование которой возможно при современном уровне науки и техники.

Вполне возможно, что вскоре будут открыты новые способы передела ТГО, и эти серьезные ресурсы смогут послужить человечеству с большей пользой. Их ищут, и не безуспешно. Так, например, на смену вчера еще прогрессивным мусороперерабатывающим заводам, дающим тепловую энергию, металл и компост, пришел более совершенный метод утилизации — высокотемпературный нагрев без доступа воздуха (пиролиз). Он позволяет из того же сырья получать более широкую гамму ценных веществ: горючий газ, металлы, химическое сырье и строительные материалы — и с меньшими затратами. А завтра нас ждут новые открытия, и потому разумнее, быть может, найти способ надежного захоронения твердых отходов, сохранения их (и от них) до «лучших времен». Впрочем, искать его не нужно, он найден. Это — концентрация отходов на высотных полигонах. Так называют площадки с водонепроницаемым основанием (чтобы не загрязнялись почвы, грунтовые воды, не вымывались загрязнители в реки), на которых уплотненные машинами слои отходов, чередуясь с прослойками насыпного грунта (для лучшего сохранения и во избежание инфильтрации), образуют холмы высотой в несколько десятков метров. Озеленив эти холмы, можно не только устранить разрушение их дождями, ветрами, но и получить красивые декоративные элементы ландшафта. И вряд ли кто усомнится в том, что в знойный летний день эти шумящие листвой деревьев сопки, дающие прохладу и свежесть, принесут меньше пользы, чем пыльные, ржавеющие, гниющие и смердящие свалки, отравляющие все и всех. Нежелающим же воспринимать «новизну», тем, кто «уютнее» чувствует себя со старыми свалками (особенно, когда они где-то в отдалении), можно привести аргументы и более рациональные. Высотные полигоны, экономя площади земель, обходятся, кроме того, в 5 — 6 раз дешевле мусороперерабатывающих заводов. К тому же через сколько-то лет, вернувшись к ним, можно возвратить захороненное там сырье в передел. А все еще недооценивающим проблему, скептически к ней относящимся, сообщим, что существует Международная ассоциация обработки твердых отходов, по мнению которой среди всех способов обезвреживания в ближайшем будущем наибольшее развитие получит концентрация отходов именно на высотных полигонах.

Способы утилизации отходов

Утилизация остаточных продуктов — это лишь вторичная задача проблемы сохранения природных балансов и ресурсов. Первичная же — в снижении как отходности самого производства, так и его «природоемкости»: земле — и водоемкости, затрат топливно-энергетического, минерального, другого сырья, а также различных полуфабрикатов, материалов и энергии на единицу производимой продукции.

На каждого солдата «военной» земли стало больше, чем продуктивной площади на каждого жителя планеты. Причем площади эти сокращаются подобно шагреневой коже. Сокращаются от водной и ветровой эрозии, от других причин, больших и малых. Читатель, наверное, не раз негодовал, счищая с купленного в магазине картофеля, моркови или свеклы засохшие на плодах комья... не грязи — земли. Специалисты же подсчитали, что с каждой тонной привозимой на заводы свеклы поступает порой больше ста килограммов почв. И в Курской, например, области за три года земледельцы по одной только этой причине теряли не менее миллиона тонн чистейшего чернозема. «Горькими горами» называли возвышавшиеся возле сахарных заводов отвалы этих вырванных с полей, перевезенных вместе со свеклой за многие километры и выброшенных под заборы сильнейших по своему биологическому потенциалу земель. Однако если подобные — от нерадивости иных хозяйственников — потери устранимы сравнительно легко и уже устраняются, то сложнее обстоит дело с другими причинами сокращения земель: разрастающимися городами, дорогами, производственными предприятиями. Правда, и здесь многое зависит от перестройки самой психологии хозяйственной деятельности. Ведь немало предприятий, занимая территории различной (в пять и более раз) площади, производят на ней одну и ту же продукцию в равных количествах. Сокращение землеемкости предприятий, создание таких производственных схем, которые при максимальной своей производительности занимали бы минимальную площадь, содержат и много других черт интенсификации производства: снижение, например, его материалоемкости, повышение производительности труда, сокращение сроков и стоимости строительства.

В современном строительстве более половины всех материальных затрат идет на сооружение так называемой «пассивной» части производственного фонда (стен, фундаментов, каркасов и т. п.); на станки, механизмы, другие «активные» агрегаты — примерно 40 — 45%. А на предприятиях «без стен», где значительная часть технологического оборудования вынесена за пределы зданий, подобное соотношение противоположно. И конечно, в результате более компактной, свободной от привязки к габаритам цехов расстановки производственных агрегатов экономятся значительные площади земель. На Нефтекамском, например, комбинате искусственных кож подобное решение позволило сократить площадь цеха в пять раз; такое же сокращение землеемкости содержится и в проектах «открытого» производства ряда предприятий пищевой промышленности. Всего же, как считают специалисты, в легкой и пищевой промышленности за пределы помещений можно вынести более 200 единиц машин и аппаратов, не только сократив тем самым землеемкость предприятий, затраты на их сооружение, но и создав более комфортные условия для труда, снизив загрязненность рабочих цехов различными шумами и газами.

Читатель, конечно, понимает, что тяга к строительству грандиозных корпусов, соперничающих друг с другом по высоте, длине, ширине (и бесполезным затратам миллионов рублей и метров земель), вызвана не одной только психологией иных директоров заводов. Много значит здесь и ориентация проектировщиков на традиционные, порой столетние конструктивно-планировочные схемы, плодящие «монументальные памятники» человеческой инерционности. Возьмем, к примеру, прокатный цех металлургического завода. В километровой длины помещении сам прокатный стан занимает лишь десятую его часть; все остальное — вспомогательная площадь. Избыток строительных объемов, неиспользуемых площадей, тяжеловесных конструкций характерен для многих цехов и других производств. Главный виновник того — многотонный мостовой кран. Именно для его подвески возводятся мощные стены корпуса, ставятся стальные колонны; именно для его передвижения создается большая часть объема цеха, и последний становится не столько производственным помещением, сколько неким «подкрановым сооружением». Так что проблема замены мостовых кранов напольными их собратьями (как сделано на Челябинском, например, металлургическом заводе или Оленегорском ГОКе) — это проблема экономии материалов, металлов и земельных ресурсов.

Другим примером снижения землеемкости производства (и повышения его производительности) может служить создание роторно-конвейерных линий. Объединенные в один агрегат различные операционные станки наилучшим образом решают проблему компактности некоторых производств, эффективности использования рабочей площади с максимальной отдачей каждого занятого метра земли.

Автор надеется, что ему удалось несколько расширить представление читателя о возможностях более бережного и интенсивного использования убывающих земель. И если это так, то настало время поговорить о воде.

Основная, используемая в сельском хозяйстве ее часть идет на орошение возделываемых культур. В мире мало мест, где для полива достаточно выйти на поле, прокричать трижды «дождик!», и с неба польется вода. Таких мест с перенасыщенным влагой воздухом, акустической вибрацией которого можно вызвать дождь, известно на Земле немного: одно — в Китае, другое — в Японии. Оттого и приходится использовать различные поливные системы, большая часть которых устарела, теряет много воды попусту, увеличивая водопотребление.

Вода нужна растениям не только для непосредственного ее усвоения, но и для «потения». Испаряя воду через листья, они предохраняются таким образом от солнечных ожогов. И на это — транспирацию — уходит более 9/10 всей потребляемой ими влаги. Один только гектар пшеницы в вегетационный период может «перекачать» до шести тысяч кубометров воды. Снабжая же растения влагой не снизу, а сверху, «повесив» над полем в жару облако тонкодисперсных водяных капель, можно вдесятеро сократить расход орошаемых вод. И советский инженер Г. Примов создал установку — импульсный дождеватель, позволяющий производить «туманное орошение» автоматически, в режиме «выстрелов», которые длятся 3 — 4 секунды. Установленные на поле датчики, фиксируя снижение влажности и угрожающее повышение температуры, «подают команду», и из установки вылетает струя тонкоизмельченных капель, туманным облаком оседая на жаждущие растения. «Пушка Примова» выгодно отличается от других дождевальных установок еще тем, что ее можно применять на «неудобных» землях и для насаждений, недоступных существующим видам оросительной техники (посадки на склонах, сады, виноградники, чайные плантации).

Сберегает воду и... улучшение качественных ее свойств. Давно замечено, что талая вода является своеобразным биостимулятором, благотворно действуя не только на организм человека. В ней быстрее прорастают семена, ростки становятся мощнее, и даже пьющие ее цыплята скорее набирают вес. Биологическую активность замороженной и талой воды связывают с низким содержанием в ней растворенных газов. Дегазация воды происходит и при быстром охлаждении. Опыты применения такой воды в условиях тепличных хозяйств показали, что она дает 30-процентную прибавку урожаев томатов.

Основой сокращения водоемкости промышленного производства является оборотно-повторное водопользование, при котором однажды забранная из источника вода используется многократно, «увеличивая» тем самым запасы водных ресурсов и снижая их загрязнение. Наибольшими «водохлебами» среди промышленных отраслей являются черная металлургия, химия, нефтехимия и теплоэнергетика. Переход с прямоточного на повторное водоснабжение позволяет сократить объемы водопотребления на ТЭС в 30 — 40 раз, на некоторых химических и нефтеперерабатывающих предприятиях — в 20 — 30 раз, на производстве ферросплавов — в 10 раз.

В нашей стране все внедренные в народное хозяйство водооборотные системы позволяют ежегодно сберегать целую Волгу свежей воды (среднегодовой сток этой реки).

Большая часть «промышленных» вод идет на охлаждение нагревающихся агрегатов. Замена водного охлаждения воздушным в химическом и нефтехимическом производствах, машиностроении и металлообработке, на ТЭС и в деревообрабатывающей промышленности сократила бы здесь потребление воды на 70 — 80%. Аппараты воздушного охлаждения (АВО) позволяют избегать создания градирен, сократить трубопроводы и насосные станции (уменьшив тем самым и коррозионный износ оборудования), а также размещать водоемкие производства в районах с напряженными водохозяйственными балансами. Есть, правда, у АВО один недостаток — их металлоемкость. Но может статься и так, что вода будет цениться дороже металла.

Говорят, что лучшая форма сбережения любого природного ресурса — разумное его использование. Памятуя об этом, а также о том, что не все виды водопользования требуют одинакового качества вод, сберегает их и комплексное, последовательное водопользование. Сочетание, например, охлаждения промагрегатов с отоплением зданий, выращиванием аквакультур или орошением.

Можно множить и множить примеры как беспечного расточительства вод, так и способов улучшения водопользования. Первых очень много, последние же пока редки и отыскиваются без особого труда, иллюстрируя, сколь прочно укоренилось в нашем сознании представление о безбрежности водных ресурсов планеты. Последнее время, правда, «берега» эти стали расширяться (вспомним хотя бы «морское» орошение), но происходит это так неторопливо, что невольно вспоминается: «Пока солнце взойдет — роса глаза выест». И в некоторых местах подобное уже случилось.

Гессенские плавни (ФРГ) еще десять лет назад называли «жемчужиной германской флоры». Ныне же от чрезмерного водопотребления обширные участки здесь превратились в безводные степи, высохли дубовые и буковые леса, затвердели пахотные земли, в глубину ушли от людей грунтовые воды. А в штате Аризона (США) подземных вод выкачали столько, что земля покрылась трещинами до восьми метров шириной. И США и ФРГ — страны с большим культурно - интеллектуальным потенциалом, и потому случившееся там особенно наглядно являет собой последствия иных традиционных наших представлений. А равно и то, как незаметно подходам мы к тому рубежу, за которым неограниченный, казалось бы, природный ресурс жизни становится ресурсом стратегического значения.

А теперь перейдем к субстанциям более твердым» но оттого, увы, не используемым нами менее расточительно. Объемы твердых отходов нашего производства вполне сопоставимы с жидкими, если считать последними все загрязненные стоки.

Мы уже говорили о путях снижения отходоемкости промышленности. В энергетике — это и применение достижений микроэлектроники при потреблении электроэнергии, и создание новых технологий получения энергии с использованием нетрадиционных ее источников; в производстве и потреблении металлов — это использование вторичного сырья, развитие немеханических способов металлообработки повышение качественных характеристик металлоизделий, снижение их металлоемкости. Эффективна замена металлов материалами неметаллическими. Вспомним о керамике — первом, созданном человеком искусственном материале. Около девяти тысяч лет назад люди стали лепить и обжигать из глины горшки. Посуда и стройматериалы тысячелетиями были главными сферами использования керамики. С развитием же электротехники, электроники области ее применения быстро расширились, а сейчас она «завоевывает» и машиностроение. На человека, говорящего о керамических авиационных двигателях или о режущих, тверже карбидо-вольфрамовых, инструментах, ныне уже не смотрят удивленно. Говорят даже о наступлении «эры керамики», о том, что исследования и разработки в этой области — ключевые по отношению к прогрессивной технологии будущего. Керамику называют «паролем сегодняшнего дня», ее восход затмевает не только сияние металлов, но и недавно вышедшую на небосвод новых материалов звезду пластмасс, к концу столетия ей предрекают титул «царицы всех материалов». Возможно, даже наверное, в исполняемых ей гимнах есть доля преувеличений. Но много в ней и вполне реальных достоинств. Первое — это обилие исходного дешевого основного сырья. Правда, для получения высококачественного материала существуют пока жесткие требования к чистоте, величине, другим характеристикам его частиц. Не найден пока и простой способ их «спекания», дорога еще обработка обожженной керамики, не так высока еще ее эластичность. Но все это — «трудности роста», дело времени, и, судя по результатам последних достижений, недолгого.

Получен новый керамический материал — сиалон, не уступающий в твердости алмазам, в прочности — стали, в легкости — алюминию. Сделанные из него электроды выдерживают более семи миллионов сварочных операций, тогда как обычные металлические изнашиваются после пяти тысяч. Сейчас компания «Роллс-Ройс» проводит опыты по использованию сиалона в высокотемпературных реактивных двигателях. Излишне, наверное, говорить о том, что двигатели, работающие при более высоких температурах, полнее сжигают топливо, экономя энергоресурсы и сокращая загрязнения атмосферы. Нет нужды говорить и о том, какой эффект может дать замещение металлических материалов керамическими.

Замещение старых, давно известных материалов, производство которых к тому же сопровождается повышенным загрязнением среды, прогрессивными снижает объемы остаточных продуктов не только в металлургии, но и в других отраслях индустрии, особенно в строительной. Заметим, однако, что получение самих заменителей иногда связано с увеличением расходов энергии, а стало быть — и отходов на тех же, скажем, теплоэлектростанциях. Это приводит столько к снижению общего объема остаточных продуктов сколько к своеобразному их перемещению из одних отраслей хозяйства в другие. Высокой, например, энергоемкостью производства отличается такой заменитель, как пластмассы Поэтому в сравнении с физическим замещением (внутри группы материалов или видов сырья) более выгодно иное — функциональное. Оно основано на замещении уже не материалов, а функций, замещении одной из них — другой, удовлетворяющей те же потребности. Немаловажно и то, что именно здесь наиболее полно применимы достижения научно-технического прогресса. Изобретение, скажем, коротковолновой аппаратуры и спутников связи сократило потребление ряда металлов для изготовления проводов, кабелей и связанного с их производством отходов. Развитие телекоммуникаций снижает нагрузки на транспорт, расходы энергоресурсов, отходы от их добычи, переработки и потребления.

Теперь читатель имеет, очевидно, представление о том, сколь несовершенно еще наше производство, основанное на однократном использовании вырванного из природы вещества. Вещества, несоразмерно большая часть которого тотчас выбрасывается в испорченном виде, создавая проблему дальнейшего нашего существования. Такое производство условно называется «открытой системой», потому что из нее «выходит» 90% неиспользованной природной массы. Читатель составил, наверное, мнение и о том, что производство можно улучшить, сократив объемы образования остаточных продуктов. Иными словами, сделать его «безвыходным», в смысле безотходным. Или, выражаясь научно, — «замкнутым», в котором вовлеченное в хозяйственный оборот природное вещество используется неоднократно. Где, «вовлекая» в передел сырье, из него предусматривается изготовить не одно какое- то изделие, а с учетом остаточных продуктов — все возможные. Само же изделие конструируется так, что после своего износа, с наименьшими затратами на преобразование, его можно использовать в новом производственном цикле. (Вспомним сложности демонтажа отслуживших машин, деталей из цветных и черных металлов для получения вторичных ресурсов.)

Понятно, что создание такого производства связано с огромными трудностями. Для образования, например, «безотходной промышленности» в США, по некоторым подсчетам, потребуется более 600 млрд долл. (Сумма, конечно, значительная, но вполне сопоставимая с военными расходами в этой стране.) Быть может, поэтому и появилось мнение о том, что организация безотходного производства всего лишь мечта, идея, «модная по замыслу, благая по существу, но не имеющая под собой достаточной материальной базы».

И все же, несмотря на все это, идея безотходного производства в условиях вполне реализуема и эффективна через создание региональных ресурсозамкнутых циклов. В каком-то регионе объединяются, скажем, несколько разнородных производств, отходы одного из которых служат исходным сырьем другого. Подобное уже происходит на некоторых азотных и металлургических, нефтеперерабатывающих и химических заводах, существенно снижая себестоимость продукции, материальные затраты и, конечно, объемы отходов. Еще полнее «благая по существу» идея может осуществляться на базе создающихся агропромышленных и территориально-производственных комплексов, крупных промышленных узлов. Сосредоточение здесь разнородных производств на относительно небольших территориях, иногда даже с общеузловыми инженерными коммуникациями, наилучшим образом позволяет сокращать известные нам пространственно-временные разрывы между образованием и утилизацией отходов, комплексно использовать сырьевые ресурсы, сохранять высокое качество природной среды.

 

Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

купить моторное масло mobil super 3000 5w40 моторное масло mobil super 3000 5w40 интернет магазин автомасел
 
Комплект дротів купить запчасть 6K0953254 Skoda Audi Volkswagen Seat
 
bitcoin mixing service
 
music downloada