Tehnologija za varčevanje z viri. Industrijske tehnologije. Najnovejša tehnologija

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Sodobna industrija se zelo dinamično razvija. V nasprotju s preteklimi leti ta razvoj poteka intenzivno, z vključevanjem najnovejših znanstvenih dosežkov. Tehnologija, ki varčuje z viri, je zelo pomembna. Ta izraz se nanaša na celoten sistem ukrepov, katerih cilj je znatno zmanjšanje porabe virov ob ohranjanju visoke ravni kakovosti izdelkov. V idealnem primeru poskušajo doseči najnižjo možno raven porabe surovin.

Predpogoji za najširšo možno implementacijo

Kljub prizadevanjem okoljskih organizacij in zakonodajalcev ne moremo govoriti o kakršnem koli pomembnem zmanjšanju škode, ki jo okolju povzročajo industrijska podjetja. Samo v Rusiji je škoda zaradi industrijskih emisij ocenjena na 150 milijard rubljev.letno, v ZDA pa ta številka doseže približno 7 % domačega BDP!

Svetovne izkušnje kažejo, da stroški, ki nastanejo zaradi tehnologije, ki varčuje z viri, v prvi fazi njene implementacije niso primerljivi s stroški izravnave posledic uporabe zastarelih in umazanih proizvodnih metod. Pogoji polnega vračila novih tehnologij ne presegajo petih let.

Velika nevarnost je postopno izčrpavanje mineralov. Torej, pred samo 50 leti nahajališča železove rude niso bila razvita, če je bila njihova vsebnost železa manjša od 50-60%. Danes začnejo kopati celo rudo, v kateri ni več kot 30 % kovine.

Tudi vsebnost pepela v premogu, ki se uporablja v SPTE, danes presega 30 %, medtem ko v 60. letih ta številka ni presegla 20 %. Nekatera mesta so prisiljena za ogrevanje uporabljati surovine, katerih vsebnost pepela presega 55%. Poleg tega se v nekaterih primerih že začne aktivno pridobivanje surovin, tudi z odlagališč preteklih let. Vse to prispeva k močnemu povečanju količine odpadkov. Tako je tehnologija varčevanja z viri izjemno pomembna, saj omogoča industriji in nacionalnemu gospodarstvu, da porabita manj surovin in proizvedeta več izdelkov.

Kako so viri ohranjeni?

V večini primerov se zmanjšanje količine porabljenih virov izvede s ponovno uporabo odpadnih materialov. Tako se trenutno najmanj 30 % montažnih odpadnih kovin uporablja pri taljenju jekla, do 25 % odpadnega papirja se odvzame v proizvodnji papirja. Proizvodnja neželeznih kovinuporablja vsaj 20 % recikliranih materialov. Treba je opozoriti, da je znesek kapitalskih naložb za široko uvajanje tehnologij za predelavo odpadnih materialov natanko štirikrat nižji kot pri ustvarjanju industrijskih kompleksov za pridobivanje mineralov.

Glede na dejstvo, da ni treba vlagati v taljenje jekla, te tehnologije omogočajo vsaj tretjino zmanjšanje toplotnega onesnaževanja okolja. Preprosto povedano, škoda učinka tople grede se zmanjša. Z eno besedo, vlaganje v ta razvoj je zelo donosno.

Kaj lahko tehnologije za varčevanje z viri?

Prvič, vsaka tehnologija za varčevanje z viri lahko resno zmanjša količino odpadkov in emisij v okolje. Na primer, z vključitvijo v predelavo klor vsebujočih odpadkov iz metalurške proizvodnje titana se je raven izpustov klora v okolje zmanjšala za 50 %!

Območja, ki so bila prej zasedena s tehnološkimi odlagališči ali odlagališči, najnovejše tehnologije omogočajo popolno osvoboditev smeti in uporabo v rekreacijske namene. Mimogrede, pošiljanje odpadkov v reciklažo, ki vsebujejo veliko žveplovega dioksida (na primer v isti metalurgiji), ne le bistveno zmanjša onesnaževanje okolja, ampak tudi znatno zmanjša količino proizvedenega primarnega žvepla..

Izjemno pomembno je, da nove tehnologije razvijajo osnovo za predelavo polimernih odpadkov: na primer specifična toplotna zmogljivost dveh ton plastičnih plastenk je enaka toni surove nafte! TorejTako lahko z ustvarjanjem filtrov nove generacije več let ogrevamo velika mesta z uporabo samo plastičnih smeti z odlagališč…

Primerjaj…

Pomen novih industrijskih tehnologij v črni metalurgiji je izjemno velik. Če stopite tono odpadne kovine, se onesnaževanje okolja (v primerjavi s taljenjem jekla iz rude) takoj zmanjša za 86%, vode potrebujete za 76% manj, skupna količina odpadkov pa se takoj zmanjša za 57%! Približno enako sliko dobimo, če primerjamo proizvodnjo papirja iz odpadnega papirja in neobdelane kaše.

Ne pozabite na okolje

V luči dejstva, da trenutne razmere na okoljskem področju puščajo veliko želenega, morajo vse sodobne tehnologije nujno prispevati k zmanjšanju izpustov škodljivih snovi v ozračje. Glede na trenutno stanje Norilska in drugih metalurških mest ne samo pri nas, ampak po vsem svetu, najnovejše industrijske tehnologije ne bi smele zagotavljati samo delovnih mest tisočem ljudi v podjetjih težke industrije, ampak tudi zaščititi njihovo zdravje.

Na čem temeljijo nove proizvodne metode?

Prvič, nizkokakovostne surovine množično nadomeščajo sodobnejši analogi, ki omogočajo proizvodnjo enake količine izdelkov z boljšo kakovostjo. Na primer, v industriji barv in lakov je ta pristop privedel do zamenjave standardnih barv na osnovi organskih topil z vodotopnimi proizvodi.

Za končne uporabnikepomembno je tudi ohraniti funkcionalnost izdelka, ne da bi pri tem ogrozili njegove dejanske tehnične lastnosti. Odličen primer je zamenjava plastične folije s papirjem v primeru lepilnega traku. Njegova kakovost je ostala enaka, količina odpadkov in izpustov v ozračje pa se je močno zmanjšala. To so tehnologije, ki varčujejo z viri, katerih primere navajamo v našem članku.

Seveda je izjemno pomembno spremeniti sam tehnološki proces, da bo ustrezal sodobnim realnostim. Tako se danes vse večji pomen pripisuje prenosu proizvodnje v neprekinjen cikel razvoja izdelkov. Ta rešitev je veliko bolj obetavna kot periodična zaustavitev in zagon opreme, ki jo spremlja močno povečanje emisij škodljivih snovi.

To je tesno povezano tudi z zahtevo po ponovni opremi proizvodnje z novo opremo, ki porabi manj potrošnega materiala, goriva in rezervnih delov. Takšne tehnologije, ki varčujejo z viri v industriji, znatno povečajo proizvodnost proizvodnje. To ne pomaga le zmanjšati količino odpadkov, ampak prispeva tudi k znatnemu znižanju stroškov končnega izdelka.

Računalniki množicam

Te na primer vključujejo CNC stroje in popolnoma računalniško podprte proizvodne linije, ki lahko zahtevane dele izrezujejo iz trdnih kosov kovine z največjo natančnostjo in ekonomičnostjo. Takšni stroji (v primerjavi z običajnimi) zagotavljajo zmanjšanje količine odpadkov za 50-80%. Poleg tega vam ni treba skrbeti za stopnjo usposobljenosti delavcev.

Upoštevajte, da mora uporaba sodobnih tehnologij nujno vključevati ne le maksimalno zmanjšanje količine odpadkov, temveč tudi njihovo varno skladiščenje. Zadnji odstavek vključuje naslednje zahteve:

• Mesto, kjer nastajajo nevarni odpadni materiali, ne sme na noben način priti v stik z okoljem.
• Vsi odpadki morajo biti pakirani tako, da jih je kasneje lažje reciklirati.
• Če predelava odpadkov na obstoječi tehnično-tehnološki ravni ni mogoča, jih je treba prenesti v stanje, v katerem bi imeli čim manj negativnih učinkov (taljenje v stekleno stanje izrabljenega jedrskega goriva).
• V skladu s tem morajo biti posode za dolgotrajno skladiščenje minimalno občutljive na korozijo in druge negativne okoljske dejavnike.

Glavni primeri tehnologij za varčevanje z viri

Pirolizno obogatitev premoga, kemične metode obogatitve rud, metode alkalne obdelave šote, s katerimi se ne pridobiva le goriva, ampak tudi huminska gnojila, stimulansi rasti rastlin, lahko štejemo za klasičen primer. Vse te tehnološke "užitke" ne le drastično zmanjšajo količino surovin, potrebnih za proizvodnjo izdelkov, ampak zagotavljajo tudi veliko uporabnih stranskih proizvodov. To še posebej velja za predelavo šote, ko celo zdravila pridobivamo s kemikalijami iz navadnih surovin za termoelektrarne!

Primeri biološke in kemične predelave surovin

Če menite, da je uvajanje tehnologij za varčevanje z viri v biološko proizvodnjo omejeno le na nove metode pridobivanja biološko aktivnih aditivov in zdravil, se močno motite. Trenutna stopnja razvoja tehnologije pomeni njihovo uporabo tudi v metalurgiji.

Tako se danes vse pogosteje uporablja bakterijsko izpiranje kovin, ko je mogoče iz rud pridobiti veliko kakovostnih surovin z minimalno vsebnostjo snovi (stara odlagališča), ne da bi onesnažili celotno območje z odlagališča iz rudarjenja. Še bolj privlačno je bakterijsko pridobivanje dragocenih kovin … iz odpadne vode! In ne govorimo samo o metalurški proizvodnji, ampak tudi o odplakah velikih mest.

Tako uvedba tehnologij za varčevanje z viri označuje stopnjo razvoja ne le industrije, temveč tudi družbe kot celote. Z ohranjanjem okolja okoli sebe ga prenašamo na naše potomce.

Prav tako lahko izpiranje proizvede ogromne količine žvepla iz nizkokakovostnega premoga z visoko vsebnostjo pepela, ki ni posebej primeren za kaj drugega. Mimogrede, zadnja leta naša država aktivno uvaja tehnologijo biološke predelave nizkokakovostnega rjavega premoga, iz katerega se pridobiva dobra umetna tla.

gradnja

Najpogostejša materiala za gradnjo v našem času sta beton in armirani beton. Samo pri nas jih letno proizvedejo več kot 250 milijonov ton. Zato sodobne gradbene tehnologijev veliki meri se osredotočajo na varčevanje virov, ko se sprostijo.

Prihranek virov pri proizvodnji armiranega betona

Problem je v tem, da je armirani beton zelo energijsko potraten material, katerega proizvodnja zahteva ogromno električne energije. Za proizvodnjo le enega kubičnega metra je potrebnih 470.000 kcal! Če so tehnološki procesi nepopolni ali v primeru, ko je treba betonske konstrukcije vliti nekje na odlagališču, lahko stroški celo presežejo 1 milijon kcal!

Glede na to, da nacionalno gospodarstvo potrebuje najmanj 12 milijonov ton betona na leto, tehnologije, ki varčujejo z energijo in viri, omogočajo prihranek ogromne količine denarja.

Najpomembnejši problem je velika prekomerna poraba cementa s strani gradbincev. Obstaja več izvedljivih načinov za odpravo tega spregleda. Prvič, največjo izgubo materiala opazimo, ko gradbeniki uporabljajo nizkokakovostne agregate, ki ne ustrezajo določenemu namenu. Torej, najpogosteje se to pokaže, ko se namesto običajnega peska uporablja ASG.

V veliki meri lahko znižate stroške z uporabo dodatkov mehčalcev, ki so danes zelo zastopani na mednarodni gradbeni sceni. Visokokakovosten mehčalec vam omogoča, da zmanjšate porabo cementa za 20% naenkrat in to ne vpliva na trdnostne lastnosti konstrukcije, ki se gradi. Glede na to, da najnovejše tehnologije v industriji omogočajo proizvodnjo na stotine njihovih imen, potrebujejo plastifikacijske dodatkeuporabite, kadar je to primerno.

Drugi stroški energije

Pri izotermičnem strjevanju v jeklenem kalupu en kubični meter betona "poje" najmanj 60 tisoč kcal. Če je oprema pokvarjena, se toplotne izgube eksponentno povečajo. Tako v nekaterih obratih ta številka presega 200 tisoč kcal na kubični meter betona. Tako je mogoče presežno porabo virov zmanjšati za več kot trikrat, preprosto s pravočasnim popravilom opreme, ki se uporablja v proizvodnji betona.

Zelo obetavna metoda je segrevanje plastificirane mešanice z elektriko (pozimi). V tem primeru je mogoče znatno zmanjšati količino ne samo cementa, ampak tudi mehčalca v mešanici.

Drugi načini za varčevanje s cementom

Upoštevati je treba, da imajo velike izgube cementa med transportom izjemno negativno vlogo. V nobenem primeru se ta material ne sme nalagati na odprt način, prevoz s pogostim pretovarjanjem ni dovoljen. Izgube cementa postanejo preprosto velikanske, če ga najprej prevažajo po morju, nato pa ponovno naložijo na železniške perone, s katerih se prevažajo z avtomobili.

Tem izgubam se je mogoče izogniti, če se cementni klinker prevaža na oddaljena območja. Prenesete ga lahko neomejeno število krat. Ko se material dostavi na delovno mesto, se klinker preprosto zmelje in tako dobimo visokokakovosten cement v zahtevani količini.

Izjemno pomembna je tudi pravilna izbira razredov betona, kar biprimeren za določeno nalogo. Praksa kaže, da več kot 30 % celotne izgube cementa nastane, ko gradbeniki uporabljajo napačno znamko betona. Posledično ni nenavadno, da je delo popolnoma prenovljeno.

Tako naj bi razvoj sodobnih tehnologij pripomogel k ohranjanju virov, ki se uporabljajo v vseh vejah znanosti in industrije. Z uvedbo novih proizvodnih metod lahko zmanjšamo količino škodljivih izpustov v zrak in vodo ter ohranimo okolje za vse prihodnje generacije.