Н.Р. Букейханов, С.И. Гвоздкова, А.П.Никишечкин,И.М.Чмырь,

Б90 Химические и биологические методы обеспечения безопасности

/ Н.Р.Букейханов, С.И.Гвоздкова, А.П.Никишечкин, И.М.Чмырь. - М.: ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2012.

В монографии проанализировано современное состояние решения проблем обеспечения безопасности техносферы, преимущественно на примере одного из

главных направлений - ресурсосбережения материалов и энергии. Обоснована значительная роль химических и биологических методов, охватывающих весь

спектр подходов к минимизации негативного действия отходов и методов их переработки в коммерчески выгодную продукцию. Рассмотрен вклад химических и биотехнологий в разработку альтернативных источников энергии, в особенности топливных элементов, и также связь их с нанотехнологиями.

УДК 504.4.054 075)

ББК 28.08

А.П.Никишечкин, И.М. Чмырь., 2012

МГТУ «Станкин», 2012

Содержание

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. Методологии создания концепций проектов

ресурсосбережения с использованием как направления обеспечения

техносферной безопасности 5

1.1. О роли химических и биологических технологий

в разработке проектов обеспечения безопасности техносферы 8

1.2. Маркетинговое исследование работы предприятий

России по ресурсосбережению11

1.3. Ресурсосбережение путем утилизации отходов

производства и потребления

Глава 2. Концепции проектов ресурсосбережения

2.1. Использование отходов газов. Концепции проектов

«Газовое азотирование -Получение азотсодержащих

соединений» 24

2.2. Получение метанола из отходящих промышленных

газов, содержащих значительное количество СО₂

и водорода?

2.3.Очистка отходящих газов от оксидов углерода и азота?

2.4.Перспективы использования топливных элементов- 42

2.5. Химические и биологические технологии

очистки промышленных и коммунальных сточных вод 2.5.1. Реагентные методы очистки сточных вод от металлов

2.5.2.Методика расчета остаточной концентрации ионов тяжелых

металлов в сточной воде

2.5.3.Оборотное водоснабжение предприятий 49

2.5.4. Методика расчета электрокоагулятора

2.5.5. Биологические методы очистки сточных вод 58

2.5.6. Анаэробный метод. Расчет метатенков

2.5.7.. Обработка осадков 67

2.5.8.Технология биологического удаления

азота и фосфора в аэротенках 69

2.5.9.Термические методы очистки сточных вод 70

2.5.10. Жидкофазное окисление органических веществ,

содержащихся в сточных водах 72

2.5.11. Системы оборотного водоснабжения

автотранспортных предприятий 76

2.5.12. Автоматизация установок очистки сточных вод 83

2.6. Химические и биологические технологии при утилизации твердых промышленных и бытовых отходов 88

2.6.1.Термические методы минимизации объема твердых

отходов. Пиролиз и сжигание

2.7. Нанотехнологии и повышение уровня

техносферной безопасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Структура понятия техносферной безопасности включает в себя разработку и внедрение систему законодательных, организационных, экономических и технических мер по обеспечению безопасности человека в процессе работы и повседневной жизни; сохранению качества природной среды, нормирование параметров состояния природной, производственной и бытовой среды.

Обеспечение техносферной безопасности включает в рамках техничес-кого подхода ресурсосбережение как основное направление, поскольку:

● именно нерациональное использование материальных и энергетических ресурсов является причиной как негативных экологических, так и и сопряженных с ними экономических и социальных проблем.

● современные проекты по ресурсосбережению ориентированы не только на обезвреживание вредных выбросов предприятий промышленности и коммунального хозяйства, но в еще большей степени на получение из них экономически выгодной продукции.

Принципы создания малоотходных производств. Сегодня перед человечеством стоит задача осуществления устойчивого развития на основе обеспечения сбалансированного с природой т ехногенного круговорота веществ и энергии. Образцом служат природные круговороты углерода, воды, азота и других компонентов биосферы.

Основные направления развития современного производства ─, сбор, сортировка и рециклинг отходов, комплексное использование сырья и образующихся отходов надежное безопасное для природной среды складирование (захоронение)не поддающихся на современном этапе отходов.

Генеральным направлением обеспечения экологически безопасного развития техносферы является создание и расширение применения малоотходных технологий. Безотходные технологии практически не могут быть созданы, поскольку теоретически нельзя избежать рассеяния энергии.

В работе рассмотрены химические и биологические методы обеспечения безопасности так как именно химические технологии и в последнее время биотехнологии занимают лидирующие позиции в повышении эффективности рационального использования природных ресурсов и отходов их переработки. Данные технологии оснащают современным высокотехнологичным оборудованием и средствами автомати-зации управления.

Глава 1. Методологии создания концепций проектов

Ресурсосбережения

В настоящее время практически все государства признают актуальность необходимости создания и реализации программ снижения материалоемкости и энергоемкости продукции. Действующие планы предприятий включают мероприятия по усилению режима экономии, снижению норм расхода важнейших видов материальных ресурсов, повышению уровня использования вторичных материальных и топливно-энергетических ресурсов.

Относительно высок уровень правового обеспечения необходимости ресурсосберегающей хозяйственной политики во всех развитых странах о чем свидетельствуют действующие законы по охране природных ресурсов, защите окружающей среды, охране труда и т.п.

Однако на сегодняшний день реально превалируют результаты нерациональной хозяйственной деятельности человечества. Об этом свидетельствуют те факты, что в настоящее время признана необходимость разработки международной природоохранной хозяйственной политики, направленной на сохранение такого важного интегрального ресурса как климат Земли, ухудшение которого вызвано не только природными факторами, но и нарушениями природных процессов самоочищения из-за чрезвычайно больших объемов промышленных и коммунальных отходов.

Императив регулирования уровня выброса материальных и энергетических отходов, сбережение энергоресурсов привел к разработке и выполнению международных соглашений по сохранению озонного экрана Земли (Монреальский протокол о сокращении выбросов фреонов), Киотского соглашения о предотвращении изменения климата Земли путем сокращения выброса парниковых газов.

В России разработаны и реализуются программы, включающие ряд проектов ресурсосберегающих и инновационных технологий. Так. в «Приоритетные направлениями развития науки, технологий и техники в Российской Федерации» включено направление «Рациональное природо-пользование» и «Перечень критических технологий Российской Федерации» включает направление «Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения» (утверждено указом Президента РФ от 7.07.2011 г. N899) [ 24 ].

Методологии создания концепций проектов ресурсосбережения

в качестве важнейшей приоритетной составляющей включают подготовку специалистов, способных создавать и реализовывать эффективные проекты ресурсосбережения.

На кафедре " Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности" ФГБОУ ВПО МГТУ " СТАНКИН" разработана схема управления проектами ресурсосбережения, в обобщенном виде представленная на рис.1.2.Согласно схеме управление базируется на системном решении задач, определяющих

Рис. 1.2. Схема управления системой создания в ВУЗах проектов

ресурсосбережения [ 38 ]

достижение поставленных целей [8, 33]. Разработка управления системой создания концепций проектов ресурсосбережения является типичным для ВУЗа видом деятельности. Типичность заключается в том, что реальная сложность процесса создания и внедрения в производство проектов из-за технических, экономических, социальных и других причин большинство дипломных проектов студентов ВУЗа, магистерских и даже аспирантских диссертаций решают задачи прединвестиционного уровня жизненного цикла проекта (ЖЗП) ─ на уровне создания его концепции. Однако это не умаляет значение этой фазы ЖЦП, поскольку:

● Дипломные проекты, магистерские диссертации, в которых разработано решение задачи на концептуальном уровня ЖЦП и которые по содержанию и объему соответствуют требованиям государственного образовательного стандарта дают основание аттестационной комиссии ВУЗа присуждать студенту квалификацию специалиста, способного на предприятии решать конкретные производственные задачи.

● Аттестационная комиссия далее на основании ценности идей дипломного проекта, магистерской диссертации рекомендует новому специалисту поступить в аспирантуру и продолжить разработку этого проекта. Тем самым ВУЗ создает условия для подготовки в рамках послевузовского образования специалиста высокой квалификации, способного возглавить работы по проведению НИОКР и внедрению в производство научно-технических идей, генерированных в процессе обучения в ВУЗе.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒