Исследование методов утилизации твердых отходов на предприятиях нефтегазовой промышленности

 

Курсовая работа по дисциплине:

“Ресурсосберегающие технологии”

На тему:

“ Исследование методов утилизации твердых отходов на предприятиях нефтегазовой промышленности”

 

 

 

 

Выполнил Марьенко Н.С.

 

Cодержание

 

 

Введение

 

На ранних этапах развития человеческого общества антропогенное воздействие на природу было незначительным. Загрязнение окружающей среды вызывались в основном природными процессами - извержением вулканов, лесными пожарами, выветриванием, эрозией почвы и т.д. Эти загрязнения имели подчас большие размеры. Более поздние природные катаклизмы вошли в историю. Например, “сухой туман”, стоявший в 1783 г. в течение трех месяцев над всей Европой, явился результатом деятельности вулканов Исландии. Извержения в 1903 г. вулкана Катмай (Аляска), а в 1883 г. - Кракатау сопровождались выбросом в атмосферу огромных масс пепла. Подобные явления бывали и ранее, однако они носили обратимый характер и проходили без каких - либо серьезных последствий для человечества.

В процессе эволюции основными загрязнителями окружающей среды стали отходы бытовой деятельности общества. Постепенно с развитием некоторых отраслей индустрии, связанных с производством металлов, а также гончарных изделий, стекла, вина, поташа, мыла и др. в атмосферу локально выделялись оксиды углерода, серы и азота, пары металлов. Кроме того, бытовые загрязнения, отходы пищевых и красильных производств попадали в водоемы. С изобретением пороха потребовалось большое количество азотной и серной кислот, селитры, что привело к усиленному развитию химии. Развитие капитализма способствовало дальнейшему прогрессу металлургической, металлообрабатывающей промышленности и химической технологии при одновременной концентрации производства.

Промышленные монополии развитых стран в погоне за прибылью стали интенсифицировать и модернизировать свои производства, не заботясь о вредном воздействии на природу токсичных ПО и газовых выбросов. Появились горы шлаковых отходов, терриконы, огромные шламонакопители содового производства, нефтеперерабатывающих заводов, накопители кислого гудрона и т.д. Катастрофические размеры в свое время приняло загрязнение Рейна, Великих Американских озер и других водоемов, в которых исчезла практически вся рыба. И лишь проведение чрезвычайных мер позволило резко изменить к лучшему экологическую ситуацию. Выбросы соединений серы в атмосферу в виде кислотных дождей уничтожают окружающую среду даже в радиусе нескольких тысяч километров от загрязняющего предприятия. В настоящее время леса в центральной Европе и Канаде находятся под угрозой полного уничтожения. Гибнут лиственные и кедровые леса в промышленных районах Сибири.

В связи с этим в дальнейшем необходимо внедрение технологических процессов, дающих минимальные выбросы, при которых самоочищающаяся способность природы в достаточной степени будет препятствовать возникновению необратимых экологических изменений. Специалистами было предложено определение безотходной технологии, которое принято как основное для дальнейшего использования: “Безотходная технология - . это практическое применение знаний, методов и средств для обеспечения в рамках человеческих потребностей рационального использования природных ресурсов, энергии и защиты окружающей среды”.

Под безотходной технологией понимается идеальная модель производства, которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технического прогресса все больше приближается к идеальной. Более конкретно под безотходной технологической системой (БТС) следует понимать такое производство, в результате деятельности которого не происходит выбросов в окружающую среду. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду.

Безотходное производство можно характеризовать всемерно возможной утилизацией образовавшихся в прямых технологических процессах отходов. Малоотходная технология представляет собой промежуточную ступень безотходной и отличается от нее тем, что обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами. Отходы представляют собой побочные продукты промышленного производства, выделяющиеся в процессе производства основных видов продукции и характеризующиеся определенными физико-химическими свойствами. Отходы производства и потребления, пригодные для переработки в товарную продукцию, относятся к вторичным материальным ресурсам (ВМР). Ниже - приводится расшифровка основной терминологии, используемой при рассмотрении безотходных технологий и вопросов, связанных с обработкой отходов.

Загрязнение вызывается веществами или совокупностью веществ, поступающих в окружающую среду в процессе производства от промышленного оборудования, очистных сооружений, транспортных устройств, а также из мест накопления отходов.

Рециркуляция представляет собой многократное использование отходов, а также воды, воздуха без очистки или после очистки для производственных целей.

Переработка отходов - технологическая операция или совокупность технологических операций, в результате которых из отходов производится один или несколько видов товарной продукции.

Утилизация отходов более широкое понятие, чем переработка, так как включает все виды их использования, в том числе в качестве топлива для получения тепла и энергии, а

также для полива земель в сельском хозяйстве, закладки выработанного горного пространства и т.д.

Обезвреживание отходов - технологическая операция или совокупность операций, в результате которых первичное токсичное вещество или группа веществ превращаются в нейтральные нетоксичные и неразлагающиеся соединения.

Централизованная переработка отходов представляет собой совокупность операций по сбору, транспортированию, переработке отходов на специализированном производственном участке.

Локальная переработка отходов представляет собой совокупность операций по переработке отходов, осуществляемых зоне действия производственной установки, на которой образуются отходы.

Задачи по реализации безотходной технологии вытекают из следующих положений:

наибольшая часть загрязнений окружающей среды является следствием недостаточного развития промышленной технологии;

неиспользованные отходы производства - это потери при родных ресурсов;

получение и использование вторичного сырья (отходов);

увеличением потребности в естественных материалах может стать важным источником повышения производительности общественного труда;

предпосылкой для рационализации промышленной технологии является выработка технико-экономических решений по “замкнутым” технологиям (кругооборот материалов);

единый и экономичный путь решения основных проблем;

области обмена веществ между человеком и природой должен осуществляться в масштабах государства.

Анализ отечественных и зарубежных материалов показывает, что безотходная технология может развиваться в четырех основных направлениях:

1. Создание различных видов  бессточных технологических систем на базе существующих, внедряемых и перспективных способов очистки. При этом достигается резкое уменьшение потребления воды, но, как правило, образуется вторичное загрязнение в виде твердых осадков или насыщенных растворов.

твердый промышленный отход утилизация

2. Разработка и внедрение  систем переработки отходов производства  и потребления, которые следует рассматривать не как экологическую нагрузку, а как ВМР. Необходимо учитывать, что при эксплуатации современных систем водо- и газоочистки образуются твердые отходы, представляющие собой сложную концентрированную смесь загрязняющих веществ.

3. Организация принципиально  новых процессов получения традиционных  видов продукции, позволяющих исключить или сократить этапы переработки или технологические стадии, на которых образуется основное количество отходов.

4. Разработка и создание  территориально-промышленных комплексов (ТПК) с замкнутой структурой материальных  потоков сырья и отходов внутри  ТПК, имеющих минимум выбросов.

 

1. Характеристика промышленных отходов

 

1.1 Загрязнение  окружающей среды и ее влияние  на биосферу

 

С точки зрения современной науки, геофизическая оболочка Земли представляет собой ноосферу - сферу взаимодействия природы и общества, или систему - окружающая природная среда - человек - техника. Под “окружающей природной средой” или “окружающей средой” понимается совокупность естественных и измененных природных условий обитания человека и производственной деятельности общества.

В процессе бытовой и производственной деятельности человеческое общество неизбежно влияет на окружающую среду, которая немедленно или через определенный промежуток времени реагирует на это влияние и оказывает обратное положительное, а чаще отрицательное действие.

Деятельность человека все глубже проникает в биосферу - область активной жизни оболочки Земли, включающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые заселены живыми организмами. Толщина этой оболочки (40--50 км) ничтожно мала по сравнению с диаметром Земли, доступна для человеческой деятельности и чрезвычайно ранима. Воздействие человека на биосферу тесно связано с все возрастающими темпами научно-технического прогресса и необходимостью решения возникающих социально-экономических задач.

Использование природных ресурсов в общественном производстве сопровождается изменением их состояния и, следовательно, общественной полезности. Под состоянием природных ресурсов (или окружающей среды) понимаются потенциальные возможности человечества сохранить первоначальные качественные признаки этих ресурсов, а также их общие запасы. Качество же среды характеризуется степенью соответствия природных условий потребностям биогеоценозов участков земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов, динамически взаимодействующих между собой. Таким образом, ухудшить состояние ресурса - значит, снизить качество ресурса или уменьшить его количество, либо сделать то и другое одновременно.

Геохимическое воздействие человека на природу определяется тремя обстоятельствами:

синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям;

2) строительством широкой  сети газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, что наряду со специализацией производства привело к массовому транспортированию разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, а также к перераспределению и рассеиванию загрязнений.

Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами ТЭЦ, металлургических, химических, нефтеперегонных и других заводов, автомобильного и авиационного транспорта;

З) интенсификацией производства сельскохозяйственной продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время.

 

1.2 Основные понятия  о загрязнении окружающей среды

 

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия независимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой является природное явление (например, пыльные бури), должна считаться таким же загрязняющим веществом, как и пыль, выбрасываемая промышленным предприятием, хотя последняя может быть более токсичной в силу своего сложного состава.

Вопрос о том, чем загрязняют окружающую среду, в настоящее время довольно ясен. Сейчас уже не вызывает сомнения включение в разряд загрязняющих агентов тепла, шума и т.д. В “Словаре терминов и понятий, связанных с охраной живой природы”, в частности, приводятся определения раз личных видов загрязнений окружающей среды. С использованием материалов данной работы загрязнения классифицированы следующим образом:

1. Механическое - засорение  среды агентами, оказывающими лишь  механическое воздействие без химико-физических последствий (например, мусором);

2. Химическое - изменение  химических свойств среды, оказывающих отрицательное воздействие на экосистемы и технологические устройства;

3. Физическое - изменение физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое или термальное), волновых (световое, шумовое, электромагнитное), радиационных (радиационное или радиоактивное) и т.д.;

3.1 Тепловое (термальное) - повышение  температуры среды, главным образом  в связи с промышленными выбросами  нагретого воздуха, отходящих газов  и воды; может возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды;

3.2 Световое - нарушение естественной  освещенности местности в результате  действия искусственных источников света; может приводить к аномалиям в жизни растений и животных;

3.3 Шумовое - увеличение интенсивности  шума сверх природного уровня; у человека приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности и при достижении 90-100 дБ к постепенной потере слуха

3.4 Электромагнитное - изменение  электромагнитных свойств среды (от линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и др.) приводит к глобальным и местным географическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах;