Экология, окружающая среда и человек - [55]
Эффективная каталитическая установка сокращает вредные выбросы в 4—10 раз по сравнению с нормой. На Северную ТЭЦ-27 приходится всего 1% общего загрязнения, т. е. она действительно представляет собой практически чистый в экологическом отношении промышленный объект.
Там же применен и ряд других технических новшеств. Впервые в России здесь внедрена новейшая отечественная автоматизированная система управления технологическими процессами и непрерывного контроля уходящих газов. Все параметры выведены на мониторы в зал управления и легко обозримы. В сочетании с автоматической программой расчета рассеяния выбросов в режиме реального времени можно в любой момент определить влияние этого объекта на окружающую среду и доказать чистоту его работы.
Российские специалисты Объединенного института высоких температур (ОИВН) РАН завершили работу по снижению выбросов окислов азота на одном из котлоагрегатов московской ТЭЦ-21. Ученые поставили перед собой задачу не улавливать эти окислы, а предотвратить их образование. Оказалось, что экономически это более выгодно. Не меняя оборудования, не строя ничего нового, специалисты ОИВН РАН разработали новые параметры режима горения. В результате удалось снизить выбросы окислов азота в 2—4 раза, а в Мосэнерго была составлена программа поэтапной модернизации режима управления котлами всех станций Москвы. Это будет способствовать значительному снижению выбросов окислов азота в атмосферу.
В ОИВН РАН создан также новый электродинамический фильтр, который позволяет очищать выбросы электростанций от окислов азота, серы и пыли одновременно. Этот фильтр можно установить не только на газовых, но и на угольных станциях.
Российскими учеными были найдены микроводоросли, способные утилизировать дымовые газы, перерабатывая их в «полезные» вещества. Специалисты из Института физиологии растений РАН и Академии тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова нашли одноклеточные водоросли, которые способны расти в атмосфере из чистой двуокиси углерода. Их испытали в лаборатории, снизив содержание углекислого газа до 50%. При такой концентрации они активно росли, а биохимический состав отличался от нормального, на что обратили внимание биотехнологи. Высокая концентрация диоксида углерода — это стресс для клетки. В подобной среде разные виды производят и накапливают неспецифические для них вещества, в том числе представляющие промышленный интерес, например каратиноиды, некоторые углеводы и жирные кислоты. При этом и масштабы могут быть далеко не лабораторными. Будем надеяться, что-в скором времени технические выбросы не будут поступать в атмосферу, а пойдут на выращивание биомассы определенного биохимического состава. Это прорыв в решении проблемы антропогенных выбросов в атмосферу.
Безотходное и малоотходное производство. При всем огромном арсенале современной газоочистительной техники радикальным решением все-таки остается создание технологических процессов, основанных на комплексном использовании сырья, не дающем отходов, способных загрязнять природную среду.
Возможно стабилизировать и даже улучшить окружающую среду путем более рационального использования всего комплекса природных ресурсов, создавая и развивая безотходное производство, реализуя программы ресурсосбережения. Растущие потребности в топливе, энергии, сырье и материалах на 75—80% должны удовлетворяться в результате их экономии, т. е. максимального исключения потерь и нерациональных расходов. Важно широко вовлекать в хозяйственный оборот вторичные ресурсы, а также попутные продукты.
Под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл «первичные сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия. Безотходное производство может быть создано в рамках комбината, отрасли, региона, а в конечном счете — во всех сферах народного хозяйства.
Примером естественного «безотходного производства» служат некоторые природные экосистемы — устойчивые совокупности совместно обитающих организмов и условий их существования, тесно связанных друг с другом. В этих системах происходит круговорот веществ. Конечно, экосистемы не вечны и развиваются во времени, но они обычно настолько устойчивы, что способны не реагировать на некоторые изменения внешних условий.
Безотходное производство может мыслиться лишь теоретически, поскольку законы природы не позволяют полностью превращать энергию в работу. Да и потери вещества не могут быть нулевыми. Довести их до нуля, пусть даже ценой огромных затрат, невозможно уже потому, что системы, улавливая отходы, после какого-то предела, сами начнут «производить» новые в большем количестве, чем те, для которых они были созданы. Более того, все промышленные химические реагенты содержат какое-то количество примесей. Ссылки на закон сохранения материи, из которого якобы вытекает возможность создания идеально безотходных производств, представляются наивными. Да и экосистемы при нормальном существовании вовлекают в круговорот не все вещества: после гибели животных, птиц и рыб остаются скелеты, моллюски-раковины. Но цель — максимально приблизиться к теоретическому пределу — определяет и средства ее достижения. В данном случае это комплексная переработка сырья, создание газообразных систем, разумное кооперирование, сочетание производств в рамках комбинатов и территориально-производственных комплексов. Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам.
