Методические указания студентам по изучению профессионального модуля “Основы обеспечения безопасности на производствах электронной промышленности” (стр. 35 )

– для неорганических веществ - физико-химическая обработка в несколько стадий, которая приводит к образованию безвредных, нерастворимых в воде соединений.

Технологии переработки неорганических отходов основываются на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных, химических, биохимических процессах. В реальной технологии обезвреживания и утилизации токсичных отходов сочетаются различные методы воздействия.

Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке, лежащие в основе большинства технологических схем, представлены на рис. 5.21.

Рис. 5.21. Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке

Твердые бытовые отходы (ТБО). В мировой практике известно более 20 методов переработки ТБО, которые по конечной цели делятся на ликвидационные (в основе санитарно-экологические задачи) и утилизационные (использование вторичных ресурсов). Большинство этих методов не нашли значительного распространения в связи с их технологической сложностью и высокой себестоимостью переработки ТБО.

Наибольшее практическое распространение получили следующие методы:

– складирование на полигоне (свалке);

– сжигание;

– аэробное биотермическое компостирование;

– комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза).

Полигон ТБО - наиболее простое и дешевое сооружение, устраиваемое в местах, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Основная масса ТБО вывозится на такие полигоны (свалки), которые являются источниками загрязнения почвы, грунтовых вод и атмосферы, служат рассадником мух и крыс.

В государствах с жестким законодательством по охране окружающей среды ТБО либо сжигают, либо перерабатывают. К 2010 г. страны ЕЭС предполагают запретить 100%-е захаронение ТБО на полигонах.

Самая серьезная проблема – это загрязнение грунтовых вод. Вода с растворенными в ней загрязнителями называется фильтратом, в котором, наряду с остатками разлагающейся органики, красителей и другими химикатами, присутствует железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавеющих консервных банок, разряженных батареек и других электоприборов.

Вторая проблема - образование метана. У захороненного мусора нет доступа к кислороду. Поэтому его разложение идет анаэробно, с образованием биогаза, на 2/3 состоящего из легковоспламеняюшегося метана. Образуясь в толще захоронения отходов, он может распро­страняться в земле горизонтально, проникая в подвалы зданий, тоннели коммуникаций, накапливаться там и взрываться. Метан, распространяющийся вверх, отравляет корни, губит растительность в местах захоронения отходов.

Реальная плата населения за захоронение ТБО на полигонах со­ставляет от 30 до 50 руб. на человека в год и около 60 % этих средств расходуется на транспортировку.

Мусоросжигательные заводы получили значительное распростра­нение в странах с высокой плотностью населения и дефицитом свободных площадей (ФРГ, Япония, Швейцария и др.).

Теплота сгорания ТБО линейно зависит от массовой доли углерода и водорода в них и сопоставима с торфом и бурыми углями. Так, например, ТБО г. Москвы (Q = 7,23 МДж/кг) даже превосходят некоторые сорта бурого угля. Таким образом, использование ТБО можно рассматривать и с точки зрения энергосбережения, так как заводы оснащены оборудованием для утилизации тепла. На мусоросжигательные заводы возможен прием инфицированных отходов медицинских учреждений.

На существующих мусоросжигающих заводах в печах с колосниковыми решетками при относительно низких температурах (600 ÷ 800 °С) сгорает всего 70 ÷ 75 % составляющих ТБО. Несгоревшие остатки требуют специального захоронения или обезвреживания.

Главный недостаток мусоросжигательных заводов - трудность очистки от примесей отходящих в атмосферу газов, особенно от диоксинов. Для снижения экологической опасности приходится предусматривать вторую и третью ступени газоочистки, что еще больше увеличивает капитальные затраты. Следует отметить, что на всех заводах производится извлечение в качестве вторичного сырья черного металлолома.

В московском регионе с середины 70-х годов функционируют три мусоросжигательных завода, в настоящее время они реконструируются и строятся еще четыре. Строительство заводов позволяет сберечь сотни гектаров дорогих пригородных земель, занимаемых полигонами, и сократить потребность в парке мусоровозов.

Высокая степень очистки дымовых газов полностью удовлетворяет требованиям российских нормативов по содержанию вредных веществ. Это достигается за счет установки реактора, в котором активированный уголь улавливает диоксины, фураны и соединения тяжелых металлов; известковое молоко нейтрализует SO2, HF, НCl; концентрация NOx существенно снижается за счет системы впрыска карбамида; рукавный фильтр улавливает летучую золу.

Образующийся при сжигании ТБО шлак, зола и нерастворимые соли кальция из реактора перерабатываются в строительные материалы. Утилизация вырабатываемого тепла (30 т пара в час) позволяет полностью обеспечить потребности завода в тепловой и электрической энергии, а их излишки передавать в городские электрические сети.

Мусороперерабатывающие заводы, работающие по технологии «аэробного биотермического компостирования, эксплуатируются во многих европейских странах, а также в крупных городах СНГ (Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Тольятти, Минске, Ташкенте и др.). При этой технологии ТБО обезвреживаются и превращаются в компост – органическое удобрение, используемое, например, для городского озеленения или в качестве биотоплива для теплиц.

Комплексные заводы включают в себя технологические линии по компостированию около 50 % влагосодеражащих органических фракций, сжиганию 20 % сухих фракций и вторичному использованию около 30 % ТБО. Такая технология может быть осуществлена только при активном участии всего населения, когда первичная сортировка ТБО ведется раздельно в специальные контейнеры для пищевых отходов, стекла, полимеров, макулатуры и т. п.

Сравнительные экономические показатели различных технологий обезвреживания и утилизации ТБО в средней климатической зоне при производительности 150 ÷ 300 тыс. т/год представлены в табл. 5.2.

Л.1 - стр.207-220, л.3 – стр.291-303.

Контрольные вопросы

1. Классификация загрязнений атмосферы от производств электронной промышленности.

2. Щхарактеризуйте современное состояние атмосферы г. Зеленограда.

3. Какова генеральная схема подготовки воздуха для предприятий электронной промышленности?

4. Назовите основные типы газоочистного оборудования.

5. Назовите основные источники загрязнения водоемов от электронной промышленности.

6. Каковы методы очистки воды для производств электронной промышленности?

7. Каковы особенности твердых отходов производств электронной промышленности? Назовите область применения нейтрализационных методов очистки воды.

8. Каковы основные принципы создания малоотходных производств электронной промышленности?

Лекция 7. Обеспечение техносферной безопасности

6.1. Анализ опасностей

Объектом анализа опасностей явля­ется система «человек - машина - окружающая среда (ЧМС)», в которой в единый комплекс, предназначенный для выполнения оп­ределенных функций, объединены технические объекты, люди и ок­ружающая среда, взаимодействующие друг с другом. Основными компонентами такой системы являются человек, машина, среда, а сложные процессы, происходящие между основными компонентами, нуждаются в управлении [3, 5].

Из принципа иерархичности управления следует, что система ЧМС является многоуровневой, а при переходе от одного уровня к другому компоненты системы ЧМС должны претерпевать изменения. Иерархия делит людей как бы на «человека», который формулирует задачу, организует, управляет, и «человека», который совместно с техникой образует компонент «машина», непосредственно осуществляющий замысел. Иначе говоря, человек системы ЧМС более высокого уровня (рис. 6.1) рассматривает людей и технику системы ЧМС более низкого уровня как единый компонент - своеобразную человеко-машину, предназначенную для выполнения определенных функций.

В компонент «среда» в общем случае могут входить люди, не входящие в подсистему «человек - машина», с искусственной средой их жизнедеятельности, производственная среда (техническая, социальная и т. д.), окружающая среда (например, часть «чистой» природы - естественной среды обитания человека).

Кроме уровней и компонентов, в системе ЧМС целесообразно выделить отдельные стадии жизненного цикла. Для простоты можно ограничиться следующими из них: стадия проектирования, когда определяются задачи, формируются требования, рассчитываются параметры, разрабатываются чертежи;

Рис. 6.1. Схематическое изображение системы ЧМС:

Ч - человек, М - машина, С - среда, ОС - обратная связь, УД - управляющие действия

стадия создания, когда в процессе изготовления или производства концепция и конструкция начинают воплощаться в жизнь; стадия эксплуатации, когда система ЧМС осуществляет возложенные на нее рабочие функции и затем ликвидируется.

Таким образом, с точки зрения анализа и управления опасностя­ми необходимо рассматривать и анализировать структурные элементы системы ЧМС, показанные на рис. 6.2.

Взаимодействие компонентов, входящих в систему ЧМС, может быть штатным и нештатным. Нештатное взаимодействие может выражаться в виде ЧП - нежелательных, незапланированных, непреднамеренных событий, нарушающих обычный ход вещей и происходящих в относительно короткий отрезок времени. Катастрофы, аварии, несчастные случаи будем называть ЧП-несчастьями или, сокращенно, н-ЧП. Отказы и инциденты обычно предшествуют н-ЧП, но могут иметь и самостоятельное значение.

Рис. 6.2. Структурные элементы системы ЧМС. Обозначения: У - уровни; В - высший; Н - низший; С - стадии жизненного цикла; К - компоненты

Анализ опасностей делает предсказуемыми перечисленные выше ЧП и, следовательно, их можно предотвратить соответствующими мерами. К главным моментам анализа опасностей относится поиск ответов на следующие вопросы. Какие объекты являются опасными? Какие ЧП можно предотвратить? Какие ЧП нельзя устранить полностью и как часто они будут иметь место? Какие повреждения неустранимые ЧП могут нанести людям, материальным объектам, окружающей среде?