ЦИКЛЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ - периодические колебания, проходящие через схожие фазы взаимодействия природы и общества.. Они отражают воздействие, с одной стороны, природных циклов, с другой - циклов в развитии общества и характеризуют нарушение и восстановление равновесия между обществом и окружающей средой.
IV группа. Содержание вредных компонентов. Наличие вредных компонентов в минеральном сырье является резко отрицательным показателем его потребительского качества . Понятие "вредность" при этом может определяться тремя обстоятельствами. Во-первых, наличие таких компонентов может сильно снижать качество получаемого из них полезного продукта (например, наличие фосфора в стали). Во-вторых, оно может проявляться в виде вредных выбросов в окружающую среду (сжигание высокосернистых углей). Наконец, в-третьих, оно может затруднять добычу или переработку минерального сырья (разработка угольных пластов, опасных по содержанию метана). Отмеченные последствия в ряде случаев могут оказываться весьма серьезными. Известны, например, крайне отрицательные экологические последствия широкомасштабного использования высокосернистого угля ("сернистые дожди" и их влияние на биосферу). Наиболее радикальным путем избавления от вредных примесей является улавливание и преобразование их в побочный полезный продукт посредством малоотходных технологий "замкнутого цикла". Хорошим примером здесь может служить предварительная дегазация угольных пластов, существенно облегчающая процессы добычи угля и дающая, помимо того, дополнительные объемы газового топлива потребителям. Столь же заманчивыми выглядят попытки извлечения серы из отходящих газов угольных электростанций. Удовлетворительное решение этих проблем, в основном, предстоит еще найти.
Несколько иной оттенок имеет понятие качества в технической практике. Здесь принято считать более качественной продукцию, отдельные свойства которой превосходят ранее достигнутые в отечественной или зарубежной промышленности. Показателем качества при этом становится мера совершенства конструкции, чистота обработки материала, мощность машины, производительность станка или какой-либо другой чисто технический параметр. Особенность такого понимания качества - его безотносительность к экономическим результатам потребления продукции. Конечно, такой голый техницизм в демонстративной форме в настоящее время почти изжит. К инженерам пришло осознание, что существенны не только сами по себе технические свойства продукта, но, главным образом, то, насколько они удовлетворяют определенную потребность . Поэтому техническое совершенство продукции признается потребителем лишь в той мере, в какой оно повышает степень его удовлетворения при заданном бюджетном ограничении . "Технически качество может быть очень высоким, а экономически - нет". [З.С.14]. Например, промышленный робот с 10-ю степенями свободы рабочих органов может заменить несколько рабочих сборщиков и сварщиков, но ввиду большой стоимости управляющей системы его применение пока экономически нецелесообразно. Слово "пока" здесь оттеняет важное соображение о том, что экономически целесообразный предел совершенствования технических параметров изделия это всегда вопрос меры, выявляемой оптимизационным расчетом для конкретного этапа жизненного цикла данного изделия. Со временем оптимальное значение любого качественного параметра сдвигается на более высокий уровень в технологически освоенной области. Но такой сдвиг не произволен, а обусловлен взаимодействием комплекса технических, экономических, социальных, демографических, экологических факторов . Стратегия управления качеством во многом опирается на экономически обоснованный факторный прогноз оптимальных величин качественных параметров продукции. Таким образом, будучи принципиально непрерывным и бесконечным, процесс повышения качества представляет известную из диалектики узловую линию мер, т.е. последовательных оптимальных для своего времени ступеней восхождения к совершенству. Это имеет огромное значение.
В тоже время изъятие из кругооборота природы ресурсов, подошедших к стадии полного формирования - задача ответственного природопользования и содействия поддержанию активности естественных циклов. Рациональное использование масштабных древесных и других ресурсов леса с точки зрения потребительских интересов человека позволяет сохранить перспективные возможности жизнеобеспечения страны, компенсировать экономические и социальные издержки хозяйственной деятельности , а также экологическое равновесие.
Сокращение площади застройки позволило снизить объемы работ нулевого цикла за счет уменьшения числа свай на 1000 (свыше 2 тыс. т железобетона) и объемов земляных работ . Это, в свою очередь, способствует рациональному использованию природных ресурсов , поскольку железобетон и сталь обладают наибольшей экологической вредностью прежде всего из-за высокой энергоемкости их изготовления. Например, на выплавку 1 т стали расходуется 6-8 т сырой нефти. Выпуск стали сопровождается большими отходами и загрязнением окружающей среды на всех фазах и стадиях производственного цикла - от добычи и обогащения руды до получения стали и ее проката, при этом изымаются значительные территории для горных разработок, размещения отвалов породы и отходов обогащения . Не намного лучше в этом смысле обстоит дело и с производством цемента. Кроме этого, необходимо принять во внимание прямую экономию топливно-энергетических ресурсов за счет сокращения объемов перевозок свай (железной дорогой , автотранспортом) и механизированных работ по их забивке.
Общество производства и потребления должно находиться в сложном равновесии и быть встроено в природные циклы (например, посредством вторичной промышленной переработки). Известно, что кратковременные преимущества, например приносимые производством прибыли или благосостояние потребителей, могут привести к глобальному ухудшению условий жизни. Новые информационные технологии , построенные на базе теории сложных систем, должны помочь в выборе подходящей стратегии использования энергии, климата, достижения благосостояния с учетом циклов и состояний в экономико-экологической системе.
Организации-партнеры, участвующие в этом проекте, охватывают весь диапазон требуемых дисциплин, дополняя друг друга . Опыт крупного европейского производителя стекла сочетается здесь с университетскими знаниями и прикладными исследованиями группы, в течение длительного времени занимающейся разработками в области горения. Партнеры планируют тесно сотрудничать с крупным европейским поставщиком топлива, а также использовать опыт распространения технологий используемых производителями горелок и датчиков. В целом проект будет способствовать ускорению модернизации различных отраслей промышленности с непрерывным циклом производства , когда крупная промышленность -пользователь будет способствовать развитию малых и средних предприятий, демонстрируя новые, экологически дружественные продукты и используя опыт и знания исследователей.
К такому феномену привели одновременно разразившиеся кризисы а) очередной кризис перепроизводства б) наступление (через примерно 50 лет после 1929-1933 г.) понижательной волны большого цикла в) резкое обострение экологического кризиса. Последняя причина состояла в том, что развивающиеся страны решительно выступили против поставок Западу крайне дешевого сырья и энергоносителей, национализировали свои природные ресурсы и подняли цены на мировом рынке в 1973-1974 гг. в 10-20 раз. Это привело предпринимателей Запада в шоковое состояние и вызвало скачок в инфляции издержек. Из такого шока западная экономика выходила примерно 10 лет посредством внедрения экономичных высоких технологий.
Если для традиционной технологии характерно загрязнение окружающей среды , то высокие технологии, как правило, являются экологически чистыми. В них применяются закрытые системы водопотребления, замкнутые циклы производства , широко используются вторичное сырье и производственные отходы. Это обеспечивает рост экономической и социальной эффективности хозяйственной деятельности.
Для снижения уровня и постепенного устранения экологической опасности всем странам необходимо выделять на охрану окружающей среды сотни миллиардов долларов в год. Ученые и практики советуют сокращать отходы и потери не только с помощью дополнительных очистных систем и сооружений или восстановительных работ, а прежде всего путем внедрения безотходных технологий , вторичного использования для нужд производства лома, стеклотары, макулатуры и т.д. Подобные методы хозяйствования весьма эффективны. Они способствуют сокращению материале- и энергоемкости, снижению степени опасности хозяйственной деятельности для человека и природы. Капиталовложения в безотходные технологии по всему их циклу быстро окупаются и приносят высокий доход. Рекомендуется также повысить ответственность за причиняемый природе ущерб путем
В зависимости от характера и особенностей рекламного материала и стадий жизненного цикла товара различают информационную и агрессивную рекламу. Например, на первой , когда товар новый и его еще не выпускают фирмы-конкуренты, предпочтительнее информационная реклама , подчеркивающая отличительные преимущества данного, оригинального по своим качественным и эксплуатационным характеристикам товара. Эта реклама информирует покупателей о товаре. Однако на третьей стадии жизненного цикла товара , стадии зрелости и насыщения рынка, осуществляется агрессивная реклама, демонстрирующая преимущества товара именно этой фирмы, например качество, сервис, сроки поставки , безопасность, экологическую чистоту и т.д., так как в этот период фирме необходимо активно бороться с конкурентами, производящими аналогичную продукцию. В последнее время в маркетинговой деятельности фирмы все большее внимание уделяется информационной и разъяснительной рекламе.
Некоторые предприятия (существующие или строящиеся) в ходе производственного цикла перерабатывают сырье и имеют отходы производства , которые могут отрицательно влиять на окружающую среду . С этой целью в бизнес-плане определяются результаты предварительного анализа воздействия объекта на окружающую среду при нормальном режиме эксплуатации и в аварийных ситуациях, излагаются намечаемые меры по предупреждению возможных неприемлемых для общества экологических ситуаций и связанных с ними экономических и других последствий, а также дается оценка инвестиционных затрат на природоохранительные мероприятия.
ЦИКЛЫ - регулярно повторяющиеся периоды в развитии природы и общества. Различают природные, производственные, научно-технические, экономические, экологические циклы. Экономические циклы - помимо циклов экономической активности - включают циклы демографические , инновационные, структурные, управленческие. Экологические циклы являются результатом взаимодействия природных и экономических циклов.
ISO 14040 (Серия документов) Методология оценки жизненного цикла - оценки экологического воздействия, связанного с продукцией, на всех стадиях ее жизненного цикла
Все остальные документы рассматриваются как вспомогательные. Например, ISO 14004 содержит более развернутое руководство по созданию системы экологического менеджмента, серия документов 14010 определяет принципы аудита ЭМС. Серия 14040 определяет методологию оценки жизненного цикла , которая может быть использована при оценке экологических воздействий, связанных с продукцией организации (такая оценка требуется стандартом ISO 14001).
В целях улучшения экологической ситуации в промышленных регионах необходимо обеспечить санитарно-гигиеническое состояние атмосферного воздуха, а также исключить потребление воды для очистки технологических газов, тем самым эксплуатацию замкнутого водного цикла и шламового хозяйства. Для этого в программах необходимо предусматри-
Таким образом, показано, что отработанный фосфорнокислотный катализатор может быть полностью переработан по "замкнутому циклу". Предложенный способ позволяет практически полностью исключить вывоз отработанного катализатора в отвал и тем самым улучшить экологические показатели процессов
Технологическая политика государства не может не ориентироваться на переход к устойчивому природоориентированному развитию, в отличие от природных процессов, для которых относительная замкнутость вещественно-энергетических циклов, в традиционных технологических системах такие циклы разомкнуты. В результате их функционирования создается не только основной продукт, ради которого эти циклы и организуются, но и определенный набор отходов, поступающих в природную среду и разрушающих ее естественные циклы. Если поставить вопрос более широко, необходима разработка стратегии экологической безопасности России с определением изменения экономической ситуации при различных вариантах социально-экономического развития, ибо угроза истощения природных ресурсов и ухудшение экологической ситуации в стране находится в прямой зависимости от уровня развития экономики и готовности общества осознать глобальность и важность этих проблем. Нарастают тенденции использования территории России в качестве места захоронения опасных для окружающей среды материалов и веществ, размещения на российской территории вредных производств. Ослабление государственного надзора и отсутствие эффективных правовых и экономических механизмов предупреждения и ликвидация чрезвычайных ситуаций увеличивают риск катастроф техногенного характе-
Я. В. Бекетов. Регионализм и цикличность коэволюции природы и общества экологический аспект// Циклы. Материалы Межрегионального семинара (Ставрополь, июнь, 2002 г.). Ставрополь Изд-во Северо-Кав-казск. гос. техн. ун-та, 2002. С. 36-38.
Реализация технологии добычи и транспортировка нефти, газа и конденсата с морских месторождений значительно улучшит технико-экономические и эргономические показатели нефтегазодобычи, позволит осуществить техническое перевооружение обустраиваемых месторождений, строить экологически чистые нефтегазопромыслы, работающие в закрытом цикле.
Но и это проблематично, поскольку доказано, что фазы экономических циклов не наступают с определенной регулярностью через точные промежутки времени, так как научно-технический прогресс , выявляющий цикличность развития производства , не развивается циклически. Необходимо отметить, что процедура разработки прогнозов на базе имеющихся индикаторов отдана на откуп разработчикам, она слабо алгоритмирована и носит сугубо индивидуальный характер. В силу этого, реальная динамика индикаторов интерпретируется различными прогнозистами по-разному, и поэтому на основе одних и тех же данных разрабатываются прогнозы, серьезно отличающиеся друг от друга. Необходимо учитывать и тот факт, что фазы циклов развития экономики любой страны не повторяются по всем параметрам. Стечением времени качественно меняется экономическая, экологическая и политическая ситуация в самой стране и за ее пределами - внешнеэкономические факторы в части состояния экономики стран - партнеров по торговле и производству, состояние мирового финансового рынка и т.д. Поэтому изменяется и характер зависимости выбранных По прошлому опыту экономических индикаторов и состояние экономики страны.
Каждое государство обладает спецификой, порожденной особенностями исторического, экономического, социо-культурного развития. Попытки слепо копировать опыт других стран, а также применение навязываемых международными организациями единых рецептов экономической политики оказываются, как правило, малопродуктивными, а подчас ведут к ухудшению экономической ситуации. Не случайно, что в последнее время деятельность этих организаций подвергается суровой критике. Несмотря на усиливающуюся глобализацию, экономическое развитие отдельных стран по-прежнему происходит неравномерно, сохраняется асинхрон-ность цикла. Интересы национального государства остаются важнейшим фактором общественного развития и международных отношений . Государство продолжает играть ведущую роль в решении многих экономических, финансовых, социальных, экологических вопросов, в обеспечении национальной безопасности. Нацио-
Типы энергоустановок. Удельная стоимость, топливная экономичность, численность персонала и экологические характеристики дифференцируются в широких пределах по типам энергоустановок. В свою очередь, типы энергоустановок могут различаться видом топлива или первичного энергоресурса (ТЭС, ГЭС, АЭС, НВИЭ), начальными параметрами пара (ТЭС, АЭС), схемой энергетического цикла (ГТУ, ПГУ), отсутствием или наличием отборов пара для теплоснабжения (КЭС, ТЭЦ) и другими характеристиками.
Идеи Н.Д. Кондратьева и Й. Шумпетера вновь привлекли внимание с середины 70-х годов, когда под влиянием глобального экономического и экологического кризисов началась новая волна базисных инноваций. В книге под характерным названием Технологический пат инновации преодолевают депрессию (1975) немецкий ученый Герхард Менш провел анализ отобранных им 112 крупных инноваций за период с середины XVIII в. по 60-е годы XX в. и установил, что если изобретения распределяются во времени сравнительно равномерно, то массовое освоение технических инноваций приходится на повышательные волны кондратьевских циклов.
Главаx. Экологизация производства
|
Проработав эту главу, вы должны уметь: 1. Охарактеризовать основные направления экологизации промышленного производства, энергетики, сельского хозяйства и транспорта. 2. Дать определение безотходной и малоотходной технологиям и прокомментировать возможности их реализации. 4. Оценить современные промышленные технологии с точки зрения их природоемкости. 5. Привести примеры биотехнологий и рассказать об их достоинствах и недостатках. 6. Перечислить методы и средства защиты окружающей среды, оценить вклад средозащитной техники в экологизацию производства. 7. Изложить свои соображения по поводу постиндустриальных технологий. |
10.1.Принципы и технологии экологизации производства
Основные направления. Начиная с 60-х годов экологическая ситуация и возрастание (в основном через экономику и законодательство) экологических требований к ведению хозяйства привели в разных странах к ряду изменений в промышленном производстве, энергетике, транспорте в направлении усиления природоохранных и средозащитных функций. Прежде часто беспечное и беспорядочное отношение к отходам производства, не подлежащим утилизации или вторичной переработке, сменилось более организованным их складированием и захоронением, созданием специализированных полигонов и хранилищ. Во многих случаях эта деятельность носила стихийный характер и была связана со стремлением скрыть опасные загрязнения. Примером может служить домпинг - «утопление» в водоемах, морях вредных химических и радиоактивных отходов в емкостях или просто «навалом».
По существу концентрированно и перемещение вредных веществ в пространстве или, наоборот, их разбавление в больших объемах транспортирующих сред - воздуха и воды - до сих пор остаются главными способами «охраны окружающей среды», хотя с экологической точки зрения представляют собой «заметание сора под лавку». В последние десятилетия это направление дополнилось довольно циничной «экологической геополитикой», при которой опасные агенты экспортируются в слаборазвитые страны - как в виде строительства там высокоотходных предприятий, так и в форме натурных загрязнителей.
Более прогрессивное направление - очистка выбросов и стоков от загрязнителей - по мере совершенствования соответствующих технологий постепенно переходит к улавливанию отходов уже в виде вторичного сырья, полезных материалов. Циклы реутилизации вторичного сырья включают производство различных изделий, сжигание органических отходов с получением полезной энергии, переработку мусора в компост, получение биогаза, обеспечение биотехнологий и др. Переориентация различных производств на малоотходные циклы основана на создании совершенного очистного и средозащитного оборудования, «экологизированной» техники, мусороперерабатывающих агрегатов и предприятий. В ряде развитых стран такая «экологическая промышленность» оказывается в ряду лидирующих производств, заметно расширяет сферу занятости и приносит немалую прибыль. Возникает ситуация, при которой экологические требования не противоречат экономическим интересам, когда капитал приобретается не за счет ухудшения состояния среды, а благодаря решению экологических проблем. Другими словами, происходит экологическая конверсия производства.
Экологизация промышленного производства нацелена на одновременное повышение эффективности и снижение его природоемкости. Она предполагает формирование прогрессивной структуры общественного производства, ориентированной на увеличение доли продукции конечного потребления при снижении ресурсоемкости и отходности производственных процессов. Существует несколько принципиальных направлений снижения природоемкости:
изменение отраслевой структуры производства с уменьшением относительного и абсолютного количества природоемких высокоотходных производств и исключением выпуска антиэкологичной продукции;
кооперирование разных производств с целью максимального использования отходов в качестве вторичных ресурсов; создание производственных объединений с высокой замкнутостью материальных потоков сырья, продукции и отходов;
смена производственных технологий и применение новых, более совершенных ресурсосберегающих и малоотходных технологий;
создание и выпуск новых видов продукции с длительным сроком жизни, пригодных для возвращения в производственный цикл после физического и морального износа; сокращение выпуска расходных материалов;
совершенствование очистки производственных эмиссии и транспортирующих сред от техногенных примесей с одновременной детоксикацией и иммобилизацией конечных отходов; разработка и внедрение эффективных систем улавливания и утилизации отходов.
Каждое из этих направлений в отдельности способно решить лишь локальную задачу. Для снижения природоемкости производства в целом необходимо объединение всех этих способов. При этом центральное место занимают проблемы технологического перевооружения, внедрения малоотходных технологий, экономического и технического контроля экологизации.
Экологизация энергетики помимо требований, относящихся к промышленному производству, предполагает осуществление разнообразных мер, которые направлены на:
постепенное сокращение всех способов получения энергии на основе химических источников, т.е. с помощью экзотермических химических реакций, в том числе окислительных и электрохимических, и в первую очередь - сжигания любого топлива;
максимальную замену химических источников природными возобновимыми источниками энергии, среди которых ведущая роль должна принадлежать солнечной энергии.
О соответствующих ресурсах и технических возможностях уже говорилось (гл.5). В идеале единственным действительно экологичным химическим топливом может стать только водород, полученный на основе ге-лиоэнергетического фотолиза воды. Что касается ядерной, в том числе и будущей термоядерной энергетики (на основе того же водорода, но в существенно меньшем количестве), то даже при абсолютном устранении всех форм радиационного загрязнения (что весьма проблематично) ocraeft ся неустранимое тепловое загрязнение экосферы.
Экологизация энергетики в рамках преобразования ее топливных ресурсов содержит множество резервов и принципиальных технических решений - от общего сокращения объема энергетики на основе всех форм экономии энергии до изменения структуры использования топлив и технологий преобразования энергии. Сейчас уже и энергетикам становится ясно, что главным мотивом вынужденной экологизации энергетики является не столько близость исчерпания топливных ресурсов, сколько требования глобальной экологии.
Экологизация транспорта предполагает:
включение экологических требований в организацию транспортных потоков с целью уменьшения транспортного загрязнения за счет сокращения холостых пробегов и рационализации маршрутов;
подавление тенденции индивидуализации транспортных средств и содействие развитию комфортного и экономичного общественного транспорта с целью уменьшения общего числа транспортных единиц:
создание новых транспортных средств и замена одних средств транспорта другими, более экологичными, а также создание новых, более экологичных двигателей для имеющихся транспортных средств;
разработка и применение более безопасных топлив или других энергоисточников; замена вредных топливных присадок каталитическими средствами оптимизации сжигания; дожигание и очистка выхлопов двигателей внутреннего сгорания;
пассивная и активная защита от шума.
Все эти меры очень важны, так как без них общая природоемкость транспорта в скором времени может превзойти природоемкость стационарной энергетики и промышленного производства.
Экологизация сельского хозяйства еще в недавнем прошлом казалась бы излишним требованием, так как неиндустриализированное земледелие и животноводство были по существу самой экологичной областью хозяйственной деятельности человека. Однако в XX веке произошло быстрое превращение сельского хозяйства в агропромышленное производство со всеми последствиями механизации и химизации. Индустриализация агрокомплексов и ферм, широкое применение минеральных удобрений и ядохимикатов повысили удельную продуктивность агроценозов, но снизили их экологичность и экологические качества сельскохозяйственной продукции. Для преодоления этой тенденции необходим комплекс мер, который помимо требований экологизации, характерных для промышленности, включает также:
ограничение использования солевых форм минеральных удобрений и замена их специально трансформированными органическими удобрениями и колловдированными органоминеральными смесями (эту технологию иногда обозначают как «биологическое» или «органическое» земледелие);
минимизацию применения пестицидов и максимальную замену их биологическими средствами борьбы с вредителями;
исключение гормональных стимуляторов и химических добавок при кормлении животных;
предельную осторожность в использовании трансгенных форм сельскохозяйственных растений и других продуктов генной инженерии;
применение наиболее щадящих методов обработки земли. Дальнейшее изложение касается в основном средств экологизации промышленного производства.
Модели производственных процессов с точки зрения экологии. Любой производственный процесс представляет собой некоторую систему, органически связанную с внешней средой. Такая производственная система получает из окружающей среды исходное сырье, материалы, энергию, а отдает в нее готовую продукцию и всевозможные отходы. Функционирование системы осуществляется благодаря потоку энергии, подводимой извне (электрической, солнечной и т.п.) либо генерируемой внутри системы за счет физико-химических процессов. К отходам относятся все вещества и материалы, тепловые выбросы, физические и биологические агенты, которые попадают во внешнюю среду и в дальнейшем уже не участвуют в получении продукции или энергии.
Рис. 10.1. Принципиальные модели технологических процессов:
А - незамкнутый; Б - замкнутый; В - изолированный
Если пользоваться представлениями термодинамики, то, как и все системы, технологические процессы в принципе подразделяются на три категории: незамкнутые (открытые), замкнутые и изолированные. Они представлены на рис. 10.1 в виде блоковых моделей. Абсолютное большинство реальных технологических процессов относятся к категории незамкнутых (рис. 10.1, А). Замкнутыми считаются такие системы, у которых отсутствует обмен с внешней средой веществом, но возможен обмен
энергией. Технологическим аналогом замкнутой системы может служить такой процесс, в котором полностью отсутствуют отходы химических веществ - твердые, жидкие и газообразные выбросы (рис. 10.1, Б). Например, конечная сборка изделия из готовых деталей. При этом обмен с внешней средой исходным сырьем и готовой продукцией во внимание не принимается, хотя продукцию также можно рассматривать как отложенный отход. Теоретически возможны и изолированные процессы, которые не дают ни материальных, ни энергетических отходов (рис. 10.1, В).
В общем случае все технологические процессы можно рассматривать с точки зрения их экологического соответствия. Относительно экологичными можно считать такие технологические процессы и производства, воздействие которых на окружающую среду в рамках определенных количественных соотношений не нарушает нормального функционирования природных экосистем. Неэкологичные техпроцессы создают повышенную техногенную нагрузку и оказывает негативное воздействие на состояние окружающей природной среды.
Неэкологичным может быть любой технологический процесс. Так, замкнутый техпроцесс, не имеющий отвода химических веществ в окружающую среду, нельзя считать экологичным, если он сопровождается вредными физическими воздействиями: тепловыми выбросами, шумами, электромагнитными полями и т.п.
Экологичность производственных процессов можно оценить с помощью метода сырьевых балансов, который основан на законах сохранения: масса всех используемых ресурсов (сырья, топлива, воды и т.п.) в конечном итоге равна массе готовых продуктов и промышленных отходов. Рассмотрим схемы материальных потоков в производствах разной степени замкнутости (рис. 10.2). Приняты следующие обозначения:
R - поток ресурсов (исходное сырье, основные и вспомогательные материалы, полуфабрикаты);
W - поток отходов (химические вещества и энергия), загрязняющий среду и уносящий определенную часть полезных ресурсов;
W y - поток уловленных отходов;
Р - поток готовой продукции.
Незамкнутому производственному процессу (рис. 10.2, А) соответствует следующее уравнение материально-технического баланса:
R = Р + W = (R – W y) + W. (10.1)
Скобки в уравнении указывают на единство потока (ресурсов и отходов). «Отходность производства» можно оценить по коэффициенту К отх = W/R. Соответственно коэффициент безотходности К б = Р/ R. Производственный процесс, предусматривающий очистку загрязняющих потоков, представлен схемой 10.2, Б, а при использовании уловленных веществ W y в качестве вторичного сырья - схемой 10.2, В. В последнем случае материально-технический баланс описывается системой уравнений:
(R + W y) = (R + W y - W)+W;
W = (W - W y) + W y .
В замкнутом производственном цикле (рис. 10.2, Г) происходит полная переработка и утилизация потока отходов W y , который вновь возвращается в сферу производства. Здесь потоки W и W y количественно равны, а поток готовой продукции Р соответствует потоку R.
В ряде работ рассматриваются математические модели экологичности техпроцессов с различными схемами входных, промежуточных и выходных потоков. В качестве характеристик потоков принимаются не только массовые расходы вещества, но и его концентрации, температура, давление, расход тепла и другие физические параметры, связанные между собой балансовыми уравнениями. Методы моделирования производственных процессов оказываются полезными при решении задач оптимизации технологий по экологическим критериям.
Рис. 10.2. Материальные потоки в производственных процессах различной степени замкнутости
«Мы еще можем обеспечить себя полезной и здоровой пищей. Но пока существует понятие прибыли, ваша задача как биологического организма просто выжить» Анатолий Кохан
Современная цивилизация на заре своего становления может обеспечить себя безопасной и здоровой пищей. Обеспечить экологически безопасной и здоровой пищей могут замкнутые экологические сельскохозяйственные циклы.
Возьмите участок для личного подсобного хозяйства и постарайтесь хоть иногда есть сами и угощать своих родных экологически чистым продуктом, который невозможно купить, ни на рынке, ни в магазине и ни за какие деньги.
Основой замкнутого сельскохозяйственного цикла является сбалансированное содержание сельскохозяйственных животных и выращивание сельскохозяйственных культур на ограниченном земельном участке как квази замкнутой экосистеме, частью которой является физически вынесенный за ее пределы потребитель – человек.
Таким образом мы получаем самовозобновляемый ресурс потребления в виде экологически чистого, полноценного по содержанию сельскохозяйственного продукта.
Замкнутые экологические сельскохозяйственные циклы позволят решить вопрос производства экологически чистых, полноценных с питательной точки зрения и здоровых в плане поддержания иммунитета продуктов в период разработки технологий производства полноценного минерального питания, если применение минерального питания покажет свою целесообразность.
Замкнутые экологические сельскохозяйственные циклы исключают применение минеральных удобрений, стимуляторов роста, гербицидов и аналогичных технологий сельского хозяйства.
Бактериологические и противоинфекционные мероприятия проводятся по мере необходимости. Замкнутые экологические сельскохозяйственные циклы локализуются на ограниченной территории,
на которой поддерживается определенный бактериологический режим, состав микрофлоры и фауны, не способствующий, а препятствующий развитию опасных инфекций.
Первоначальное испытание прототипных технологий замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов в настоящее время проводится на базе ЛПХ Анатолия Кохана.
Направление работ по созданию и совершенствованию замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов необходимо продолжать и развивать. На сегодняшний день уже получены некоторые существенные результаты. Конечно, достигнутые результаты и рекомендации должны расширяться и уточняться, однако на сегодняшний день ими уже можно пользоваться в практической деятельности.
На современном этапе продукция, получаемая с помощью замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла имеет значение не столько повседневного питания, сколько аналога лекарственного средства, позволяющего восстановить естественные функции человеческого организма, связанные со строительством и восстановлением тканей, обмена веществ, лечением и профилактикой заболеваний, получивших с распространение в городской жизни, а также изменением питания человека.
Продукция обычного ЛПХ, охотничьи трофеи и собранные дары леса не могут их заменить или быть их эквивалентом, в связи с неконтролируемым загрязнением окружающей среды. Самые чистые районы являются потенциально и фактически местами усиленного загрязнения.
Создание замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла.
Для создания замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов целесообразно использовать земли сельскохозяйственного назначения, однако многолетнее применение гербицидов привело их к многолетнему загрязнению, а отсутствие севооборота сельскохозяйственных культур к истощению земель. Луговые травы, кустарник и зарастание сельскохозяйственных угодий лесами, конечно, очищают землю, однако они одновременно обедняют почву и вызывают поверхностное накопление загрязняющих и канцерогенных веществ. Поэтому прежде всего необходимо проводить мероприятия по очистке любой территории, планируемой к организации замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов.Изначально необходимо использовать участки сельскохозяйственного назначения, традиционно пригодные для различного вида сельскохозяйственных работ.
Подготовка участка для организации замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла. Планировка территории.
Прежде всего необходимо спланировать территорию участка и приступить к его освоению и очистке. Необходимо учитывать климатические условия, характеристики почвы, особенности ландшафта и влажности участков.При этом вы должны учитывать не только характеристики верхнего слоя почвы, но и последующих, особенно характеристики связанные с впитываемостью влаги, рыхлостью и конечно химическую реакцию и особенности химического состава.
На этом этапе вы уже должны предварительно спланировать тип используемого замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла, виды разводимых сельскохозяйственных животных, птицы, выращиваемых сельскохозяйственных культур, плодовых деревьев и кустарников, а также деревьев и кустарников, используемых в технических и экологических целях.
Особое внимание необходимо обратить на ландшафт и естественный оборот влаги. Ваше хозяйство должно максимально использовать характеристики местности и свойства ирригационных сооружений, которые возможно вам придется сооружать.
Участок планируется таким образом, чтобы вы минимально использовали электричество и энергопотребляющие технологии. Оборот сельскохозяйственной продукции должен сочетаться с обогащением почв, очищением окружающей среды и возобновляемым энергоресурсом.
Если у вас небольшой участок для индивидуального использования, например: один гектар и меньше, даже если разрешенно использование «для животноводства» вы не сможете держать на нем крупный рогатый скот, даже одну корову. Этого участка мало. Вы не сможете содержать даже баранов. Замкнутый экологический сельскохозяйственный цикл вы можете рассчитывать на нескольких коз, небольшое количество птицы и, конечно, кроликов. Возможно ландшафт позволит вам сделать небольшой водоем для рыбы, ракообразных или моллюсков. Часть участка придется отвести на растениеводство и огород.
В любом случае вам придется использовать технику, поэтому сразу планируйте проезды и санитарные барьеры.
Плодовые деревья и кустарники будут выполнять роль санитарных барьеров и снегозадержания. Если вы используете дрова, нужно предусмотреть восполняемую посадку деревьев быстрорастущих пород для заготовки дров. Цикл должен быть полным и замкнутым, не зависимо от того, какие виды сельскохозяйственных животных вы разводите и какой севооборот вы организуете.
Если есть возможность, на участке вы должны организовать сбор воды в сельскохозяйственных, технологических, бытовых и противопожарных целях.
Также необходимо запланировать место сбора, сортировки и порядок утилизации отходов, связанных с применением техники, средств упаковки и транспортировки, которые не участвуют в цикле экологического возобновления.
Первичная очистка участка от загрязнения и запуск замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла.
Очистку участка от загрязнения нужно начать с поиска информации о использовании участка ранее, а так же использования соседних участков и поиска потенциальных источников загрязнения воздуха, вешних и ливневых вод и потенциально опасных с точки зрения загрязнения объектов на вашем участке. Особое внимание нужно уделить официальным и фактическим скотомогильникам, существующим стихийным, организованным и заброшенным свалкам, кладбищам и стихийным захоронениям инфекционно и химически опасных отходов.После исследования состояния территории и потенциальных угроз, производится уборка поверхностного мусора и устранение опасных источников загрязнений. Необходимо помнить, что любая утилизация является частью экологического цикла. С этой целью проводится не захоронение или утилизация биологических и химически опасных материалов, а их нейтрализация с целью обеспечения последующей биологической безопасности.
После поверхностной уборки производятся мероприятия по нейтрализации потенциальных угроз загрязнения.
Финишная очистка производится от биологически активных загрязняющих веществ и ранее применяемых на участке сельскохозяйственного назначения гербицидов и удобрений. Финишная очистка длится около семи лет и совмещается с восстановлением почвенного покрова за счет выращивания сельскохозяйственных культур и содержания сельскохозяйственных животных.
Это период запуска замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла. В этот период биологическая система позволяет включить человека как потребителя, и продукт пищевого потребления будет превосходить по качеству продукты традиционного и промышленного сельского хозяйства, однако экологическая система еще находится в стадии вхождения в равновесие и освобождения от ранее накопленных загрязнений. Необходимо отметить, что такие системы не могут быть изолированы от глобальных и крупных территориальных загрязнений текущего периода.
Введение в действие замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов не снимает проблем охраны окружающей среды и утилизации отходов от промышленного производства, транспорта, добывающих отраслей, населенных пунктов и торговых сетей. Однако само производство сельскохозяйственной продукции становится безопасным и перестает быть источником загрязнения окружающей среды.
Семилетний сельскохозяйственный цикл биологической очистки и восстановления почв.
Эксперимент личного подсобного хозяйства Анатолия Кохана показал, что цикл биологической очистки составил семь лет. За это время сельскохозяйственные животные были полностью переведены на полноценное питание с того же земельного участка и почвенный покров земельного участка получил достаточное обогащение органикой для сельскохозяйственных растений.Не следует думать, что замкнутый экологический сельскохозяйственный цикл возможен при применении только технологии огораживания. Недостаточно построить ограждение и запустить туда животных для жизни и размножения. Экологические системы саморегулируемы. Из такой системы нельзя безболезненно, для самой экосистемы, осуществлять отбор биологического материала в пищу для организма, находящегося вне самой экологической системы.
Ограждение немаловажная деталь для обеспечения санитарного режима замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов, однако определяющим фактором функционирования для обеспечения отбора биологического материала из замкнутого экологического цикла (для приготовления пищи), является управление популяциями животного мира и растительного мира и возмещение продуктов жизнедеятельности дистанционно обслуживаемой популяции в замкнутом экологическом цикле.
В первую очередь необходимо использовать сидераты (зеленые удобрения). Затем кормовые культуры в сочетании с содержанием травоядных животных и птицы. Параллельно производите посадку деревьев. Затем вы переходите к плановому формированию замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла.
Во время очистки почвы вы должны составить себе полное понимание каких животных и птицу вы сможете содержать и какие для этого корма будут выращены вами. В этот период, технологии выращивания растений, животных и птицы вы сможете испытать на собственном опыте.
Практическая организация замкнутого сельскохозяйственного экологического цикла.
Выращивание овощей, ягод и фруктов в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле сопряжено с полным отказом от химикатов, защищающих от вредителей.Факт отказа от стимуляторов роста и химикатов для борьбы с сорняками и вредителями ставит под вопрос выход сельскохозяйственной продукции. Поэтому борьба с вредителями осуществляется с помощью их естественных врагов. Борьба с сорняками – непромышленными методами выращивания.
Овощи в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле целесообразно выращивать для потребления человеком, в случае возникновения избытков или неликвида, они скармливаются домашним животным.
Картофель является важной культурой в рационе человека. Однако выращивание картофеля сопряжено с поражением колорадским жуком. В замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле выращивание картофеля сопровождают с содержанием достаточного поголовья взрослой цесарки – естественного врага колорадского жука. При этом цесарка должна быть выращена без применения интенсивных кормов и технологий, применяемых в промышленном птицеводстве, чтобы сохранить ее естественный рацион.
Капуста очень полезное растение, однако также сильно подвержена различного рода вредителям и любима не только человеком, но и домашними животными и птицами. Для охраны капусты от вредителей используют мелкую птицу, для чего на месте выращивания устанавливают избыточное количество скворечников или используют специальные защищенные методы выращивания.
Помидоры подвержены не только воздействию холода, но и пользуются популярностью у птиц. При избыточной популяции мелкой птицы все созревшие плоды будут уничтожены. Поэтому помидоры необходимо укрывать нетканым материалом. Кроме того, помидоры не могут выращиваться при значительном количестве сорняков и почву следует укрывать светонепроницаемым нетканым материалом.
Огурцы хорошо подходят для выращивания в закрытом и открытом грунте. Для борьбы с сорняками используется светонепроницаемый нетканый материал.
Кабачки, патиссоны и тыквы выращиваются в небольшом количестве на навозе домашней птицы и животных, вне контакта с последними, поскольку для многих из них являются лакомством. Эти культуры можно выращивать на компостных кучах и ямах.
Полевые культуры являются одними из важнейших сельскохозяйственных культур. Хлеб является основой рациона человека. Проведение эксперимента в личном подсобном хозяйстве Анатолия Кохана показало, что зерно, выращиваемое промышленными способами вызывает у животных и птицы прогрессирующее ожирение, тогда как фураж, выращенный в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле позволяет животным гармонично развиваться и даже избыток потребления не вызывает выраженного ожирения.
При выращивании полевых культур необходимо соблюдать правила севооборота и менять посевы местами. Однако в замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах не применяются удобрения и гербициды. Это вызывает засоренность посевов сорными травами, которая снижает требования по севообороту. Кроме того, сбор зерновых необходимо проводить вместе с семенами сорняков. Присутствие семян сорняков в корме для животных исключает необходимость использования добавок, жизненно необходимых для животных и птицы, поскольку они получают дополнительные необходимые элементы из семян сорняков.
Полевые культуры могут выращиваться на малых площадях и убираться традиционным способом или с помощью средств малой механизации.
Основные рекомендуемые полевые культуры, это пшеница, ячмень и овес. Полезно использовать просо, высокую ценность имеет и зерно, и заготовленная солома этой культуры, но вы должны убедиться, что просо реально можно выращивать в условиях вашей полосы.
Хранение зерновых способствует размножению грызунов, а содержание сельскохозяйственных животных и птиц привлечет к вам диких хищников. Поэтому на вашем участке должны быть собаки и кошки. Эти домашние животные при уличном содержании отличаются здоровьем и решают проблемы с грызунами и дикими животными. Не используйте собак охотничьих пород, вы лишитесь своей живности.
Из кормовых трав целесообразно выращивать люцерну, она хорошо обогащает почву и является ценной кормовой культурой не только для травоядных, но и практически для всех птиц. Но люцерна не является единственно пригодной, можно использовать клевер, травяные смеси или другие травы. В замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах не используются продукты химической промышленности, что благоприятно для разведения пчел.
Рассмотрим содержание наиболее распространенных животных в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле.
Кролики очень хороший вид для выращивания и один из немногих видов, пригодных для выращивания в микрохозяйстве. Кролик травоядное животное, хорошо переносит любые морозы, в холодное время года не требует наличия воды, прекрасно обходится льдом. В зимнее время в рацион добавляются зерновые. Очень чувствителен к родственному скрещиванию, поэтому в вольерах можно содержать только особей, планируемых к забою. При содержании требует ежедневного наблюдения, при возникновении выделений из носа (насморк), образовании на ушах «перхоти» или желвачков (и других внешних признаков каких-либо заболеваний) животное подлежит немедленному забою. При выполнении такого простого правила вы никогда не будете пользоваться медикаментами, которые в последующем могут попасть в организм человека, который в них не нуждается.
Овцы не могут содержаться в абсолютно «диком» виде. Разведение овец также требует племенной работы, без которой популяция обречена на очень быстрое вымирание. Нельзя допускать контакт овец с потенциально опасными местами. Местом дезинфекции транспорта, его стоянки, хранения масел и техники. Животное не умирает от загрязненной пищи, однако становится от нее непригодной для пищи человеку. Овцы очень хороший вид для разведения, требует плановых забоев и очень критичен к чистоте кормов. При выращивании овец в замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах мясо не имеет выраженного запаха животного.
Коровы наиболее сложный вид для выращивания в личном подсобном хозяйстве по причине недостаточности площадей для этого выделяемых. На одну единицу крупного рогатого скота требуется не менее одного гектара земли для выпаса и заготовления кормов. Коровы очень чувствительны к разнообразию кормов и их количеству. Животное взрослым становится только на третьем году жизни, а бык вырастает взрослым животным только к пяти годам. Готовность мяса к пище соответственно. Качество мяса не меняется при достижении взрослого возраста. Животные, не достигшие взрослого возраста, не имеют в мясе достаточного содержания необходимых веществ.
В замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле животное, дающее молоко очень желательно. Кисломолочный продукт в сочетании с размолотыми зернопродуктами полностью заменяют в рационе пищевые добавки для выращивания цыплят разных видов сельскохозяйственных птиц. Можно конечно использовать червей, однако это требует значительных затрат для обеспечения нужного количества биомассы. В природе этот недостаток компенсируется за счет насекомых. Однако загрязнение воздуха и накопленные отравляющие вещества сократили популяцию насекомых, разведение которых на замкнутой территории – как части пищевой цепочки, пока очень затратно. Но это не значит, что невозможно. Это отдельное направление исследований.
Птица, одна из необходимых частей замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов. Наиболее важные птицы, распространенные для использования в замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах, это цесарка, курица, индюк, утка, гусь.
Купленные цыплята и взрослая птица промышленных пород обязательно привиты, первая прививка делается еще в яйце перед тем как птенец вылупится. Привитая птица остается носителем заболеваний, от которых
их прививали. Поэтому любую птицу нужно разводить из яйца с использованием инкубатора. Если вы купите промышленную птицу и поместите вместе с собственной, ваша птица погибнет из-за того, что промышленная
птица привита, а ваша – нет.
Птичий помет имеет высокое содержание веществ, удобряющих почву и в первичной концентрации является губительным даже для всех сорняков. Это свойство птичьего помета используется для охраны растений с заглубленной корневой системой, например плодовых деревьев в процессе выращивания. Птичий помет размещают на некотором расстоянии от ствола на поверхности, создавая кольцо неконкурентного роста, которое в последующем перекапывают. Это дает возможность удобрить почву для плодового дерева и удалить сорняки, мешающие росту и развитию новых посадок.
Пищеварение птицы требует наличие камушек в желудке, поскольку птица не пережёвывает пищу. Кроме того птица несет яйца, для чего ей необходим кальций практически в готовом виде. Таким образом любой птице круглый год нужен мелкий гравий и известняк, лучше в виде крошки или муки.
Цесарка стоит на первом месте, поскольку эта птица отдает предпочтение насекомым в своем рационе, но с таким же удовольствием они едят и ягоды, а при недостатке растительной пищи выкопают посевы и склюют с корнями, даже если кормушка будет полная зерна. Цесарка, или африканская курица, летает и выдерживает сильные морозы. Как и все животные, не любит влажного холодного воздуха. Не погибает при локальных обморожениях. Не переносит родственного скрещивания.
Курица самый распространенный и неприхотливый вид домашней птицы. Особи кур, применяемые в промышленном производстве, отличаются высокими показателями в производстве яиц и мяса. Однако эти показатели достигаются при применении стимуляторов роста и медицинских препаратов на фоне специального питания, которые дают количественный выход яиц или мяса, при полной потере их качества. Это не жизнеспособные в эволюционном смысле гибриды и генно-модифицированные особи. При разведении потомство промышленной птицы теряет качество промышленно применяемого предка, постепенно вырождаясь в жизнеспособные породы, из которых промышленные птицы были получены.
Для применения в замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах применимы непромышленные породы, которые дают гораздо меньше продукции, но надлежащего качества, учитывая, что применяются корма, обеспечивающие естественное существование, не предусматривающее интенсификацию развития, что исключает попадание несвойственных для традиционного питания веществ в пищу человеку.
Куры будут долго расти, нести яйца приблизительно через год, однако не будут являться синтетическим аллергеном. Мясо птицы будет иметь традиционные питательные и оздоровительные свойства, однако будет существенно отличаться по вкусовым качествам от продукции интенсивного птицеводства.
Индюк – одна из самых древних птиц, используемых в сельском хозяйстве. Индюшата рождаются с плохим зрением, долго и плохо растут, требуют тепла и ухода. Однако, несмотря на минусы разведения, взрослая птица отличается низким потреблением корма и хорошим мясом. Доля зеленой массы в питании у индюков выше чем у кур. Индюшка отличается невысокой подвижностью, в следствие чего мясо индейки мягче чем у другой птицы. Индюки хорошо потребляют насекомых, однако любят ягоды, поэтому их не используют для защиты фруктовых деревьев и ягодных кустарников от вредителей, особенно в период плодоношения. Очень хорошая птица, но требует пристального внимания. Под индюшку подкладывают куриные яйца вместе с индюшиными, но несколько позже, чтобы птенцы вылупились одновременно.
Маленьких индюшат целесообразно выращивать с цыплятами. Индюшата берут пример с шустрых цыплят, поэтому лучше едят и растут. Однако содержание кур и индюков на одной территории невозможно. Дело в том, что некоторые болезни кур, которые они переносят легко, смертельны для индюков. Поэтому куры и индюки не должны находится на одной территории.
Утка одна из неприхотливых, но очень прожорливых птиц. Уткам необходима трава и низкокалорийная пища. Утки всеядны и прекрасный производитель помета. Кормление уток зерновыми, выращенными в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле не ведет к ожирению. Однако необходимо отметить, что утки едят даже ядовитые растения, что как правило вызывает гибель птицы. Поэтому для содержания утки территория должна быть всегда заранее подготовлена. Избыточное количество уток на ограниченном участке может привести к заражению территории, которое может вызвать гибель птицы. Для утки это особенно актуально, поскольку существенную часть своего рациона утка получает процеживанием содержимого любой лужи. Птенцы утки могут утонуть, особенно если не оперились. Поэтому птенцов нужно содержать с присутствием воды, в которой невозможно утонуть (поверьте, птенцы без мамы - как беспризорники, могут умудриться утонуть в блюдце с водой). А на самом деле лучше вырастить утку до полного оперения, прежде чем пускать в водоем. Утки на водоеме составляют конкуренцию рыбе, выбивают лягушек и мелких ужей. Поэтому оптимален для утки водоем где нет рыбы.
Гусь хоть и проводит все время в воде, но птица это травоядная. Гусь одна из самых выгодных птиц. Летом на одного гуся нужно не менее 15 кв метров травы. Гусь сильная птица с высокой выживаемостью, но практически не разводится промышленно. Яйца гуся, покупаемые у фермеров, практически не годятся для инкубации по причине неправильного содержания и родственного скрещивания. С гусями необходимо вести племенную работу очень скрупулёзно. В замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах гуси могут заменить травоядных животных.
Плодовые деревья и ягодные кустарники в замкнутых экологических сельскохозяйственных циклах.
Наиболее распространенными в средней полосе России плодовыми деревьями являются яблони, груши, вишня, черешня, алыча, слива. Плодовые деревья требуют поддержания плодородности и обработки почвы. Кроме того, плодовые деревья чувствительны к влажности почвы. Плодовые деревья, имеющие косточки, хорошо чувствуют себя на почвах с высоким содержанием известняка. Яблоня не любит избыточной влаги и предпочитает почвы с высоким содержанием железа и оксида железа. Все плодовые деревья требуют формирования кроны и не любят скученной посадки. Слива, вишня и черешня при созревании подвергаются налетам мелких птиц. Все эти факторы необходимо учитывать при формировании замкнутого экологического сельскохозяйственного цикла. Наиболее теплолюбивым из перечисленных деревьев является черешня, для ее посадки должно быть отведено соответствующее место.Избыток яблок и груш может быть использован для питания кроликов, крупного рогатого скота и баранов. Не употребленная человеком вишня и слива может быть использована в качестве кормовой добавки для птицы.
Дровяное отопление в замкнутом экологическом сельскохозяйственном цикле.
Для дома в 120 кв. метров достаточно 25 соток посадки деревьев в целях отопления. Существуют два способа выращивания деревьев на дрова. Первый - предусматривает плановую вырубку. Например, 25 соток делятся на 10 частей, ежегодно одна 10 часть вырубается и засаживается. Второй - предусматривает разовую посадку, ежегодное отпиливание крупных суков и замену погибших деревьев.Аналогичное количество дров даст 50 соток сада плодовых деревьев.
Место для посадки деревьев на дрова является благоприятным местом для выращивания животных и птицы.
Необходимость в топливе для отопления сильно зависит от конструкции дома. Применение тепловых аккумуляторов, например, русская печь, реактивная печь или современные аналоги существенно снижают потребление топлива. Эффективны также системы конвекционного отопления солнечной энергией, даже зимой.
Подробно о технологиях замкнутых экологических сельскохозяйственных циклов можно узнать на курсах повышения квалификации или бесплатных лекциях в учебном центре «Современной Цивилизации «Open World Campus».
Анатолий Кохан
Вопросы практического тура для 11 класса:
Известно, что в основе пирамиды биомассы Мирового океана лежат не растения, а животные, общий вес которых в 20 раз превышает вес растений. Почему?
С целью выяснения способа регуляции роста численности популяции проделали следующий опыт. В два одинаковых по объёму аквариума поместили разное количество головастиков. В первом аквариуме, где головастиков насчитывалось в два раза больше, они росли медленнее. Из первого сосуда немного воды перелили во второй, не меняя в нём количество головастиков. В результате их рост и развитие, ранее интенсивное, явно замедлилось. Сделайте вывод по этому опыту.
В тропических открытых районах океана, где много тепла и света, жизнь очень бедна. Эти районы называют «океаническими пустынями». С чем это связано?
В 30-х – 60-х годах нашего столетия в сельскохозяйственной практике в качестве инсектицида широко применялся ДДТ. Одним из последствий применения этого инсектицида стала гибель хищников. Объясните причины этого явления.
Составьте экологическую цепочку – мышь – сыр.
Почему естественное загрязнение атмосферы не нарушает происходящих в ней процессов?
В чём заключается положительные последствия «парникового эффекта»?
Какие вещества наиболее опасны при загрязнении водоемов и почему?
Поясните, в чём преимущество использования замкнутых производственных циклов перед строительством очистных сооружений?
Почему тепловые электростанции вносят большой вклад в процесс потепления климата? Объясните, что такое парниковый эффект.
Даже в пределах одного распространённого вида, птицы, живущие в более высоких широтах, производят больше потомков, чем живущие в низких широтах. Как вы считаете, чем это вызвано?
Хищники – кошка и собака – питаются по-разному. Кошка отвергает несвежую пищу, ест основательно и не спеша, редко переедает. Собака же, наоборот, не брезгует падалью, ест, торопясь, почти не разжёвывая и, как говорится, не знает меры. Есть ли этому какое-либо биологическое и экологическое объяснение?
Участок степного травостоя, который способен прокормить лишь 10 овец – животных скромных размеров, обеспечивает питание 19 громадин – верблюдов общим весом в 8,5 тонны. Объясните почему?
Близкородственные виды живут бок о бок, хотя, согласно бытующему среди дарвинистов мнению, между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему же один из видов не вытесняет другой?
Как можно объяснить различия зависимости размеров сердца и активности у млекопитающих и насекомых, если у последних размеры сердца (спинного сосуда) не зависит от их активности?
Ответы практического тура для 11 класса:
Основу растительной биомассы мирового океана составляют одноклеточные водоросли, продолжительность жизни которых мала. Но одновременно эти водоросли обладают высокой скоростью размножения и воспроизводства. Вследствие этого биомасса планктонных животных, питающихся фитопланктоном и имеющая большую продолжительность жизни, оказывается гораздо выше, чем биомасса фитопланктона. Кроме того, зоопланктон сам служит пищевой базой для различных плактонофагов (моллюсков, рыб, млекопитающих), что ещё более увеличивает указанную выше разницу.
Особи перенаселённой популяции головастиков (в первом аквариуме) выделили в воду особые вещества, замедляющие рост и развитие особей внутри популяции.
Недостаток элементов минерального питания, в основном азота и фосфора, необходимых для развития фитопланктона, от которого в свою очередь зависят животные. Из-за больших глубин соли азота и фосфора концентрируясь в илах на дне, не достигают поверхностных слоёв океана.
ДДТ является кумулятивным ядом, и, передаваясь по трофическим цепям, он накапливается в хищниках – конечных звеньях таких цепей. Это и стало причиной их повышенной смертности.
Мышь – шмели – клевер – овцы – молоко – сыр.
Вещества, поступающие в атмосферу, при естественном загрязнении всегда были и есть в природе, они быстро включаются в естественные круговороты, промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу вещества, которые обычно не встречаются в природе: фреоны, пыль тяжёлых металлов, радиоактивные вещества. Эти вещества могут нарушить естественные природные процессы.
Повышение температуры приведёт к сокращению полярных областей и продвижению в них теплолюбивых видов растительности, повышение влажности приведёт к сокращению площади пустынь, повышение концентрации углекислоты приведёт к повышению продуктивности растений.
Соли тяжёлых металлов, фосфорорганические и хлорорганические соединения – эти вещества накапливаются в организме и передаются по звеньям пищевой цепи, приводя к возникновению кумулятивных токсикозов. Также опасны вещества – детергенты, входящие в состав современных моющих средств (стиральных порошков). Они образуют на поверхности воды тонкую плёнку, препятствующую обогащению воды кислородом. Подобную плёнку они образуют и на жабрах водных обитателей, вызывая их гибель. Аналогичное воздействие вызывают и нефтепродукты, попадающие в воду.
Замкнутые производственные циклы позволяют более рационально использовать сырьё, что делает их более экономичными; это безотходные производства, не загрязняющие природную среду. Очистные сооружения не дают возможности полной очистки отходов, так как при повышении степени очистки многократно возрастает стоимость этого процесса, и производство основного продукта становится нерентабельным. Таким образом, очистные сооружения способны лишь уменьшить загрязнение окружающей среды, но не предотвратить его.
Рост концентрации углекислого газа в атмосфере является одной из причин начавшегося потепления климата на Земле. Это связано, прежде всего, с нарушением природного равновесия между количеством углекислого газа, выделяемого в атмосферу в результате разложения органических веществ и поглощаемого в процессе фотосинтеза. Концентрация углекислого газа наряду с другими элементами – метаном, фреонами – приводит к образованию так называемого парникового эффекта. Суть этого явления заключается в том, что происходит накопление углекислого газа и других веществ, увеличиваются температура и влажность (тот же эффект можно наблюдать в теплице, покрытой плёнкой или стеклом).
Гипотеза продолжительности светового дня – в весеннее и летнее время в высоких широтах продолжительность светового дня больше и птицы имеют больше времени для сбора пищи и способны больше прокормить птенцов. Гипотеза весеннего изобилия – весной в средних широтах наблюдается резкое увеличение первичной продукции и быстрое возрастание численности насекомых. Численность же популяций самих птиц весной очень не велика из-за массовой гибели в зимний период. Поэтому прилетающие весной особи оказываются в условиях изобилия пищи и сравнительно слабой конкуренции. Таким образом, птицы высоких широт могут в единицу времени собрать больше корма и способны прокормить больше потомков. Гипотеза влияния хищников – в тропиках больше хищников и они уничтожают чаще крупные кладки, так как родители вынуждены чаще покидать их для поиска корма, чем мелкие.
Кошка – хищник-одиночка. Поэтому, поймав добычу и уединившись, она спокойно поглощает её, не беспокоясь – у неё нет конкурентов. Собака – хищник стайный. Пойманной добычи едва хватает на всех членов группы. При разделе пищи, не церемонятся, времени на выбор более лакомых кусков просто нет.
Овцы поедают в основном полынь и сочные побеги травянистых растений, избегая колючие растения и сухие стебли злаков. Кроме того, небольшие по площади и заострённые копытца овец сильно разрушают почву, что приводит к быстрой деградации пастбищ и резкому снижению биомассы вегетирующих растений. Верблюды же имеют более широкий пищевой спектр, поедая и сухие, и колючие растения. Кроме того, верблюды, относясь к мозоленогим животным, имеют очень широкую стопу и оказывают, несмотря на свой большой вес, на поверхность почвы лишь незначительное давление. Благодаря этому растительные сообщества на верблюжьих пастбищах не подвергаются деградации.
Близкородственные виды, обитающие рядом, обычно занимают разные экологические ниши и поэтому обладают различным пищевым спектром, что исключает конкуренцию за жизненные ресурсы.
У насекомых в функцию кровеносной системы не входит обеспечение органов и тканей кислородом, вследствие чего у них и отсутствует зависимость между активностью и размерами сердца. У млекопитающих активность напрямую зависит от притока крови, гемоглобин которой является носителем кислорода, а сердце – тем органом, который отвечает за перемещение крови по кровеносным сосудам.
Вконтакте
Д.х.н. Н.Д. Чичирова, профессор, директор «Института теплоэнергетики», зав. кафедрой «Тепловые электрические станции»,
д.х.н. А.А. Чичиров, профессор, зав. кафедрой «Химия»,
С.С. Паймин, аспирант кафедры «Тепловые электрические станции», ФГБОУ ВПО «КГЭУ», г. Казань;
к.т.н. А.Г. Королёв, начальник Производственно-технического отдела, ОАО «ТГК-16», г. Казань;
к.т.н. Т.Ф. Вафин, инженер, ОАО «Генерирующая компания», г. Казань
Введение
К числу наиболее значимых направлений стратегического развития большинства отечественных ТЭС относятся разработки, позволяющие минимизировать количество сбросов сточных вод, образующихся в технологическом процессе производства тепловой и электрической энергии, за счет создания малоотходных и безотходных схем водопользования, а также усовершенствования многих существующих технико-экономических решений по обработке воды.
Реализация концепции создания экологически безопасной ТЭС возможна по двум направлениям.
Первое направление основано на разработке и внедрении экономичных и экологически совершенных технологий подготовки добавочной воды парогенераторов и подпиточной воды теплосети. В этом аспекте разработка эффективных технологических схем водоподготовки на ТЭС с сохранением базисного оборудования является наиболее перспективным направлением, отвечающим поставленным требованиям, в особенности там, где речь идет о расширении и реконструкции функционирующих установок.
Второе направление связано с разработкой и внедрением технологий максимально полной переработки и утилизации образующихся сточных вод с получением и повторным использованием в цикле станции исходных химических реагентов .
Рассмотрим результаты, которые удалось достигнуть за счет проведения комплекса мероприятий по совершенствованию технологии во- доподготовки Казанской ТЭЦ-3 .
Реконструкция установки химического обессоливания
Построена по проекту 1960-х гг., который не предусматривал бессточных или малосточных и экологически безопасных схем. При ежегодном потреблении от 9,5 до 11,5 млн т технической воды, согласно проекту, происходил сброс до 4-5 млн т минерализованных сточных вод после их нейтрализации через систему промышленно-ливневой канализации в р. Казанка и далее в Волгу.
Принципиальная схема водоподготовки, реализованная на Казанской ТЭЦ-3, представлена на рис. 1.
В систему подготовки воды поступают компоненты, содержащиеся в продувочной воде системы оборотного охлаждения, а также реагентах: сернокислом железе, извести, серной кислоте, едком натре и хлориде натрия. В процессе известкования и коагуляции воды в осветлителях из системы выводится часть этих компонентов в виде шлама, содержащего карбонат кальция, гидроксиды магния и железа, кремнекислые и органические соединения. Кроме того, часть компонентов выводится с подпиточной водой теплосети.
Основной задачей проводимых на станции мероприятий явилось максимальное сокращение количества используемых реагентов, обработка и утилизация сточных вод.
В 2001 г. на Казанской ТЭЦ-3 внедрена новая экологически чистая и ресурсосберегающая технология химического обессоливания воды. Данная технология была разработана в Азербайджанском инженерно-строительном университете применительно к условиям Казанской ТЭЦ-3, с учетом требований, предъявляемых к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов .
Согласно новой технологии изменился режим химического обессоливания известково- коагулированной воды на установке, а также технологии регенерации как в Н-, так и ОН-ионитных фильтрах (рис. 2).
Рис. 2. Цепочка фильтров химического обессоливания:
НОВ - насосы очищенной воды; Н пред, Н осн - предварительный и основной Н-катионитный фильтр; А 1 , А 2 - анионитовые фильтры первой и второй ступени; Н 2 - Н-катионитный фильтр второй ступени; Д - декарбонизатор; БДВ - бак декарбонизованной воды.
Изменение режима химического обессоливания предусматривало предварительное умягчение обессоливаемой воды в предвключенном Н-катионитном фильтре. Для перевода катионита в этом фильтре на Na-форму использовались концентрированные порции отработанного регенерационного раствора Н- и ОН-фильтров.
Улучшение экономических и экологических показателей ионирования было достигнуто применением двухпоточно-противоточной технологии регенерации ионитных фильтров.
Для реализации данной технологии была произведена реконструкция схемы регенерации цепочки химического обессоливания № 5 с установкой в Н осн -, Н 2 - и А 2 - фильтрах среднего распределительного устройства.
Суть регенерации анионитовых фильтров «цепочки» заключается в следующем. Подаваемый в анионитовый фильтр второй ступени регенерационный раствор щелочи разделяется на два потока. Один из потоков подается сверху, другой снизу. Отработанный раствор щелочи после анионитового фильтра первой ступени собирается в бак щелочных вод для повторного использования в последующих регенерациях.
Регенерация Н осн - и Н 2 - фильтров «цепочки» осуществляется раздельно, независимо друг от друга по двухпоточно-противоточной технологии. Регенерационный раствор кислоты полностью пропускается через нижние части этих фильтров по направлению снизу вверх. Регенерация верхней части катионитной загрузки, расположенной выше среднего распределительного устройства, в этих фильтрах осуществляется отработанным раствором кислоты из бака кислых вод.
Экономическая эффективность достигается за счет экономии химических реагентов, используемых для регенерации фильтров, снижения расхода воды на собственные нужды химводоочистки, снижения затрат на приготовление известково-коагулированной воды, снижения потребления сырой волжской воды и объема сбросных сточных вод.
В результате внедрения новой технологии химического обессоливания воды были получены следующие данные:
■ расход воды на собственные нужды снизился с 36,3 до 26,4%;
■ удельный расходы кислоты на регенерацию Н-фильтров снизился на 3,5 г/г-экв и составил 123,4 г/г-экв;
■ удельный расход щелочи на регенерацию ОН-фильтров снизился на 10,6 г/г-экв и составил 63,2 г/г-экв;
■ снижение расхода извести и коагулянта в осветлителе в результате уменьшения расхода обессоленной воды на собственные нужды составило 64,2 и 25,7 т, соответственно.
При этом выработка обессоленной воды существенно не менялась, оставаясь в среднем на уровне 2,8-3 млн т/год.
Внедрение метода термического обессоливания
Параллельно с проводимыми работами по реконструкции установки химического обессоливания внедрялась технология приготовления обессоленной воды методом термического обессоливания .
В соответствии с проектом, выполненным в 1980-х гг, на станции сооружены две шестиступенчатые испарительные установки, укомплектованные испарителями типа И-600. Проектная производительность каждой установки по 100 т/ч. В конце 1990-х гг эти установки были пущены в эксплуатацию. Однако проектная производительность не была достигнута из-за избыточного пара последних ступеней установки, который не мог быть полностью использован в технологической схеме, т.к. сама установка была смонтирована в отдельно стоящем здании, удаленном от основного технологического оборудования, использующего пар таких параметров. В результате, в летний и переходный периоды времени испарители останавливали или переводили в режим работы со сбросом избыточного пара (до 10 т/ч) в атмосферу. Такая работа установок негативно отражалась на технико-экономических показателях испарителей, и в 2000 г. было принято решение о сооружении на базе действующей испарительной установки термообессоливающего комплекса производительностью 300-350 т/ч. Комплекс включает в себя две существующие шестиступенчатые испарительные установки, два испарителя мгновенного вскипания типа ИМВ-50 с глубоковакуумными многокамерными деаэраторами.
В ИМВ используется избыточный пар испарительных установок (до 6 т/ч на каждый испаритель), при этом суммарно дополнительно вырабатывается до 100 т/ч дистиллята с двух ИМВ. Разработанные ИМВ полностью адаптированы к условиям комплекса.
Указанные решения позволили обеспечить оптимальное использование пара разного давления в тепловой схеме комплекса. Например, исходный пар производственного отбора давлением 13 ата используется в качестве греющего для первого испарителя И-600, избыточный пар многоступенчатой испарительной установки давлением 1,2 ата - для ИМВ, а пар последней ступени ИМВ давлением 0,12 ата - в вакуумном деаэраторе.
При совершенствовании комплекса, направленном на повышение его экономичности и надежности за счет совершенствования системы регенерации тепла испарительных установок, в существующую схему были дополнительно включены пароводяные и струйно-барботажные подогреватели. Это позволило увеличить температуру дистиллята и, как следствие, снизить удельный расход тепловой энергии на его производство (рис. 3). Данный показатель является важнейшей характеристикой экономичности установки термического обессоливания.
В настоящее время выработка дистиллята покрывает практически 50% потребности станции в обессоленной воде.
Обеспечивая требуемые нормы качества воды, применяемой для подпитки котлов с давление перегретого пара 140 ата, технология термического обессоливания имеет значительно более низкие значения расходов воды на собственные нужды по сравнению с химическими методами (9 и 28% соответственно).
Экономическая эффективность при замещении традиционного химического способа водоподготовки термическим достигается также за счет сокращения расхода химических реагентов.
Следует отметить, что в рассматриваемый период по аналогии с реконструкцией цепочки химического обессоливания № 5 были проведены работы по улучшению технико-экономических показателей цепочек № 6 и № 7.
За счет проведения реконструкции цепочек № 6 и № 7 и автоматизации технологического процесса удалось дополнительно снизить в целом по ТЭЦ значения удельных расходов кислоты (со 110,6 до 91,9 г/г-экв) и щелочи (с 62,7 до
60,4 г/г-экв).
Утилизация сточных вод водоподготовительной установки
Опыт создания малоотходных водоподготовительных комплексов показывает, что основная часть кальция и магния, содержащихся в стоках, может быть выведена в виде твердых осадков, пригодных для последующего использования, либо длительного безопасного хранения. В результате в сточных водах остаются в основном соединения натрия, в первую очередь, его сульфаты и хлориды . В этой связи при разработке схемы утилизации сточных вод водоподготовительной установки Казанской ТЭЦ-3 принята концепция максимального использования солей натрия, содержащихся в сточных водах, что позволило снизить затраты на привозной хлорид натрия.
Следует также учитывать, что количество и состав сточных вод водоподготовительной установки зависит от ее производительности, состава исходной воды и удельных расходов реагентов на регенерацию. Именно при химическом обессоливании в систему водоподготовительной установки вводится основное количество натрия в виде NaOH и сульфатов в виде серной кислоты. При этом основную проблему представляет едкий натр. В этой связи при оптимизации режима эксплуатации установки химического обессоливания максимальное внимание уделяется сокращению расхода едкого натра. Избыток серной кислоты менее опасен, т.к. при нейтрализации известью основная часть сульфатов выводится в осадок в виде гипса.
При работе установки утилизации сточных вод в зимний период образуется около 6,1 т/сут. гипсового шлама (при 30%-й влажности). В летний период количество влажного шлама уменьшается до 2,7 т/сут. За год образуется около 1600 т влажного или 1200 т сухого шлама. Основным компонентом шлама является гипс - 90-95%. Содержание гидроксида магния составляет 4-5%, карбоната кальция - 1,52%. Этот шлам может быть использован для получения гипсового вяжущего высокого качества и других целей.
При определении экономического эффекта от внедрения установки утилизации сточных вод учитывалось снижение платы за количество используемой исходной воды и сброс сточных вод.
При неизменном производстве внедренные на станции технологии позволили добиться существенного снижения потребления технической воды с 11330 тыс. м 3 в 2003 г. до 6958 тыс. м 3 в 2009 г. Немаловажен тот факт, что в рассматриваемый период стоимость исходной воды возросла в 11 раз.
Наряду со снижением водопотребления удалось добиться снижения сброса промышленных сточных вод (рис. 4), основную долю которых составляют сточные воды химического цеха. Применение современных способов водоподготовки позволило существенно снизить и массу загрязняющих веществ в сточных водах (рис. 5). За счет снижения сброса загрязняющих веществ плата за этот сброс также снизилась (рис. 6).
Технологии на основе электромембранных аппаратов
В продувочной воде испарительной установки содержится весь натрий, поступивший с исходной водой и введенный с едким натром при регенерации фильтров химобессоливающей установки, хлориды, введенные с исходной водой, а также небольшая часть сульфатов, введенных с исходной водой, коагулянтом и серной кислотой при регенерации фильтров.
Следует обратить внимание на высокое содержание щелочи и щелочных компонентов (карбонат натрия) в продувке. Щелочь и сода - дорогостоящие продукты, которые широко используются на водоподготовительных установках ТЭС. Отметим также практически полное отсутствие ионов жесткости. В связи с чем была сформулирована идея разделения продувочной воды на щелочной и умягченный растворы и их использования в цикле станции .
Для утилизации избытка продувочной воды испарителей разработана технология с использованием в качестве основного элемента элект- ромембранных аппаратов (ЭМА) (рис. 7) .
На первой ступени происходит частичное отделение щелочи от исходного раствора в ЭМА с катион- и анионообменными мембранами. Поскольку селективность процесса невысока, в качестве продукта возможно получение щелочного раствора, содержащего соли исходного раствора.
На ЭМА первой ступени получается концентрированный щелочной раствор и дилюат-1. Последний представляет собой более разбавленный раствор исходных солей и оставшейся щелочи. Дилюат-1 является исходным раствором для ЭМА второй ступени.
ЭМА второй ступени собран с биполярными мембранами и служит для разделения раствора солей на щелочной и кислый растворы. В качестве продуктов на второй ступени образуется дилюат-2, представляющий собой более разбавленный раствор исходных солей, неконцентрированные растворы щелочи и смеси кислот.
Дилюат-2 направляется на ЭМА третьей ступени, щелочной раствор - на концентрирование в первую ступень или в ЭМА-концентратор щелочи. Кислый раствор, содержащий смесь серной, соляной и азотной кислот, направляется потребителю.
На ЭМА третьей ступени осуществляется процесс концентрирования-обессоливания дилюата-2 с получением частично обессоленной воды с концентрацией солей примерно 0,3 г/л (дилюат-3) и концентрата.
В схеме (рис. 7) используются три аппарата с суммарным потреблением электроэнергии 100 кВт.ч на 1 тонну обрабатываемого раствора. В результате обработки образуется 0,4 т щелочного раствора (5% щелочи, 1% солей) и 0,6 т кислого раствора (1,2% кислот, 1% солей). Представленная схема достаточно гибкая. Возможно последовательное сокращение ступеней, начиная с последней.
Если убрать третью ступень ЭМА, частично обессоленную воду для второй ступени можно забирать с ВПУ ТЭС. Эквивалентное количество воды в виде дилюата-2 (раствор натриевых солей) направляется на подпитку теплосети. Таким образом происходит обмен водой между водоподготовительной и электромембранной установками.
При сокращении третьей и второй ступеней одновременно, на ЭМА первой ступени возможно получение щелочного раствора и дилюата-1. Щелочной раствор отправляется на концентрирование или непосредственно потребителю. Дилюат-1 (солевой раствор) можно использовать на регенерацию Na-катионитных фильтров, на подпитку теплосети или подпитку испарителей.
В схеме на рис. 8 используются два ЭМА с суммарным потреблением электроэнергии 13 кВтч на 1 тонну обрабатываемого раствора . Продуктами переработки продувочной воды испарителей в этом случае являются 0,1 т щелочного раствора (4% щелочи, 2% солей) и 1 т солевого раствора (2,5% исходных солей).
Сравнительно невысокие эксплуатационные затраты делают наиболее целесообразным использование схемы, указанной на рис. 8, для утилизации продувочной воды испарителей с получением концентрированного щелочного и умягченного солевого растворов, которые используются в технологическом цикле станции .
Выводы
1. На Казанской ТЭЦ-3 внедрена новая технология переработки жидких отходов водоподготовительной установки с получением и повторным использованием в цикле станции умягченного солевого и щелочного растворов.
2. Создан замкнутый цикл, обеспечивающий бессточность технологии водоподготовки ТЭС.
3. Результаты исследований, а также разработанные схемы могут быть использованы при создании малоотходных комплексов водопользования как на существующих ТЭС и других производствах в процессе их реконструкции, так и при сооружении новых.
Литература
1. Абрамов А.И., Елизаров Д.П., Ремезов А.Н. и др. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А.С. Седлова. М.: Издательство МЭИ, 2001. 378 с.
2. Ларин Б.М., Бушуев Е.Н., Бушуева Н.В. Технологическое и экологическое совершенствование водоподготовительных установок на ТЭС // Теплоэнергетика. 2001. №8. С. 23-27.
3. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Королёв А.Г., Вафин Т.Ф. Экологическая и экономическая эффективность внедрения ресурсосберегающих технологий на тепловых электрических станциях // Труды Академэнерго. 2010. № 3. С. 65-71.
4. Седлов А.С., Шищенко В.В., Федосеев Б.С., Потапкина Е.Н. Выбор оптимального метода водоподготовки для тепловых электростанций // Теплоэнергетика. 2005. №
5. Седлов А.С., Шищенко В.В., Фардиев И.Ш., Закиров И.А. Комплексная малоотходная ресурсосберегающая технология подготовки воды на Казанской ТЭЦ-3 // Теплоэнергетика. 2004. № 12. С. 19-22.
6. Фардиев И.Ш., Закиров И.А., Силов И.Ю., Галиев И.И., Королёв А.Г., Шищенко В.В., Седлов А.С., Ильина И.П., Сидорова С.В., Хазиахметова Ф.Р. Опыт создания комплексной малоотходной системы водопользования на Казанской ТЭЦ-3 // Новое в Российской электроэнергетике. 2009. № 3. С. 30-37.
7. Фейзиев Г. К. Высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обессоливания воды. М.: Энергоиздат, 1988.
8. Фейзиев Г.К., Кулиев А.М., Джалилов М.Ф., Сафиев Э.А. Пути создания высокоэффективных схем бессточного обессоливания воды химическими методами // Химия и технология воды. 1984. № 1. С. 68-71.
9. Седлов А.С., Шищенко В.В., Ильина И.П., Потапкина Е.Н., Сидорова С.В. Промышленное освоение и унификация малоотходной технологии термохимического умягчения и обессоливания воды // Теплоэнергетика. 2001. № 8. С. 28-33.
10. Хазиахметова Д.Р., Шищенко В.В. Обработка и утилизация минерализованных сточных вод химобессоливаю- щихустановок//Теплоэнергетика. 2004. № 11. С. 66-70.
11. Седлов А.С., Шищенко В.В., Сидорова С.В., Ильина И.П., Ларюшкин Н.И., Егоров С.А. Опыт освоения малоотходной технологии водоподготовки на Саранской ТЭЦ-2// Электрические станции. 2000. № 4. С. 33-37.
12. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Ляпин А.И., Королёв А.Г., Вафин Т.Ф. Разработка и создание ТЭС с высокими экологическими показателями // Труды Академэнерго. 2010. № 1. С. 34-44.
13. Чичирова Н.Д. Электромембранные технологии в энергетике: монография/Н.Д. Чичирова, А.А. Чичиров, Т.Ф. Вафин. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2012. 260 с.
14. Вафин Т.Ф., Королёв А.Г., Чичирова Н.Д., Чичиров А.А. Внедрение электромембранной технологии для очистки стоков Казанской ТЭЦ-3 // Материалы докладов VII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е. Алемасова. Казань. 2010. С. 434-436.
15. Патент на полезную модель РФ № 121500. Установка для переработки промышленных сточных вод и получения концентрированного щелочного раствора и умягченного солевого раствора / Т.Ф. Вафин, А.А. Чичиров. Опубл. 27.10.2012, Бюл. № 30.
16. Вафин Т.Ф., Королёв А.Г. Электродиализная установка для утилизации сточных вод ВПУ ТЭС и генерации щелочи // Материалы докладов V Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. 2010. Т.2. С. 167-168.
17. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Вафин Т.Ф., Ляпин А.И. Технико-экономическая оценка эффективности использования электромембранных технологий на отечественных ТЭС // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 3-4. С. 14-25.
