Отходы - понятие устаревшее

Отходы в доходы

Есть в экономике понятие - вторичное сырье. Это и тепло, выходящее из домен, мартенов, конверторов, и металлолом, и бумажная макулатура. Здесь огромные резервы экономии. Известно, что отходы одного предприятия всегда могут стать сырьем другого производства. Чтобы расширить применение в народном хозяйстве вторичных ресурсов, ЦСУ СССР еще в 1972 г. провело на предприятиях 42 союзных и республиканских министерств и ведомств единовременный учет вторичных материальных и топливно-энергетических ресурсов, попутных продуктов и отходов производства. Выявились цифры огромных потерь, которые несет хозяйство нашей страны от недоиспользования отходов производства. Совет Министров СССР принял постановление об улучшении использования вторичного сырья в народном хозяйстве (25 января 1980 г.).

Чем была вызвана необходимость в специальном государственном постановлении о вторичных ресурсах? Прежде всего тем, что первичные ресурсы, и в первую очередь запасы минерального сырья, ограничены, а некоторые из них близки к исчерпанию. Наши предприятия с каждым годом увеличивают выпуск продукции. Естественно, что с каждым годом все напряженнее становится положение с сырьем.

Проблема отходов пока полностью не решена. Во-первых, производственников на протяжении длительного времени интересовали прежде всего конечная продукция, экономические показатели, условия труда. Охрана природной среды не входила в круг их обязанностей. Кстати, лет 20-30 назад еще было куда сливать стоки, а в воздушном океане, казалось, рассеивались любые газовые выбросы. Была уверенность, что так будет и впредь. Это сказалось на подходе к конструированию очистных сооружений, их эксплуатации. Во-вторых, современные, даже самые лучшие, очистные устройства при самом правильном их использовании не всегда могут уловить все вредные вещества в окружающей среде.

Наиболее радикальный способ рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий - создание технологических процессов, которые если не полностью, то хотя бы максимально уменьшают количество отходов, использование которых пока еще невозможно или уничтожение их затруднительно. Во весь рост встала задача - постепенно перевести предприятия, и в первую очередь заводы химической, целлюлозно-бумажной, горно-обогатительной промышленности, на безотходную переработку сырья. Эта задача трудная, но вполне выполнимая. Сегодня многие предприятия, прежде чем выбросить промышленные стоки и газы, пропускают их сквозь мощные отстойники, аэраторы, фильтры, циклоны и множество других устройств. Согласно действующему законодательству ни одно предприятие не может быть пущено без них. Советское государство выделяет большие средства на строительство очистных сооружений.

Сегодня разработкой методов улавливания вредных веществ из производственных отходов занимается все больше ученых и научных коллективов. При современной научно-индустриальной мощи само понятие "отходы" устарело - все доставленное на предприятие может быть использовано. В 1939 г., когда в районе между Волгой и Уралом создавалась новая нефтяная база страны - второе Баку, нефтепереработчики впервые встретились с проблемой переработки сернистых и высокосернистых нефтей. Технологические процессы, которые применялись при переработке несернистых нефтей, оказались в данном случае непригодными. Сернистая нефть вызывала быструю коррозию аппаратуры.

Получаемые на заводах нефтепродукты не отвечали техническим требованиям. В настоящее время разработана технология переработки сернистых нефтей, позволяющих получать весь ассортимент топлива, масел и других продуктов, не уступающих по качеству продуктам из несернистых нефтей. В результате каталитической гидроочистки сернистые соединения извлекают в виде товарного продукта - серы, более чистой и дешевой, чем природная сера. Возможно также получение серной кислоты. Реализация этих продуктов удешевляет переработку нефти. Прекратилось выделение сероводорода в атмосферу.

Вторичное использование металлов - очень важный резерв сырьевых ресурсов. Металл, выплавляемый из металлолома, помогает решить проблему отходов и оказывается дешевле выплавляемого из руды. Каждая тонна металла, полученная из металлолома, экономит до ³/₄ электроэнергии, загрязнение воздуха уменьшается на 86%, расход пресной воды снижается на 25 т, сокращается количество производственных отходов на 2,7 т.

В доменных газах и колошниковой пыли содержатся железо, свинец, кальций, магний, марганец, ртуть, медь, мышьяк. Агломерационные фабрики, доменные и мартеновские печи, конверторы - все они являются источниками сернистого газа и других отравляющих природную среду веществ. Выход из создавшегося положения - введение безотходной технологии в металлургию. Этот процесс представляет собой такое постепенное изменение существующей технологии, при котором количество отходов снижается до минимума и не создает угрозы экологическим системам в районе размещения данного предприятия, а близлежащих районов.

Сегодня выделяют основные направления развития безотходных процессов: бессточные системы, системы переработки отходов, принципиально новые физико-химические процессы, устраняющие причины образования отходов, безотходные территориально-промышленные комплексы.

Экономисты подсчитали, что в черной металлургии только половина перерабатываемой руды превращается в чугун и сталь, вторая половина превращается в шлак. 4500 т шлака выдает в сутки современная домна.

Основной вид переработки доменных шлаков - превращение их в гранулы с последующим использованием в промышленности стройматериалов. Важное экономическое значение имеет применение шлаков в дорожном строительстве, что позволяет сократить транспортные перевозки нерудных строительных материалов. Во многих случаях сталеплавильные шлаки превосходят по своим качествам гранитные материалы.

Большой интерес шлаки представляют для сельского хозяйства. Они богаты известью, их использование обеспечивает снижение кислотности почв. Мартеновские и конверторные шлаки богаты фосфором. Использование фосфошлаков в Свердловской области дало экономический эффект почти 5 млн. руб.

Наибольший эффект достигается при создании цикла в самой металлургии. Шлаки используются в качестве одного из компонентов шихты. При этом устраняются транспортные расходы.

Использование шлаков помогает решению еще одной важной проблемы - высвобождаются земли, пригодные для строительства и сельскохозяйственных работ.

Полностью безотходных технологических процессов пока мало. Однако многие отходы можно использовать в других производствах вместо природного сырья. По расчетам, при современном уровне производства и стабильной технологии в нашей стране остается в виде отходов 3 млн. т сульфата натрия (из которого можно изготовлять сульфит натрия), 50 млн. т отходов поваренной соли (в 2 раза больше потребностей всей страны в этом продукте), 1 млн. т отработанной серной кислоты (с примесями азотной кислоты, минеральных веществ, органических соединений), 700 тыс. т соляной кислоты и много других отходов. Однако доведение их до качества, необходимого для производства, требует огромных капитальных вложений и эксплуатационных затрат (отходы нужно собирать, транспортировать, хранить, облагораживать), пока что их выводят на специальные площадки или бассейны, сжигают, закапывают в землю, сбрасывают в поглощающие скважины, пробуренные в земле, производят захоронение в море. Все эти способы уничтожения отходов в той или иной мере загрязняют атмосферу, почву, водоемы. Поэтому принципиальным направлением борьбы с отходами остается все-таки создание технологии безотходного производства.

Полезный мусор

Гигантские свалки, растущие там горы мусора представляют собой серьезную проблему для крупных городов. Уничтожение твердых отходов так или иначе приводит к загрязнению окружающей среды, загазованности и без того не очень чистой атмосферы.

Проблема удаления отходов не нова и очень сложна. Подсчитано, что в РСФСР каждый горожанин выбрасывает за год более 300 кг мусора. Он образует буквально горы твердых бытовых отходов. В СССР, например, их ежегодно из городов и поселков вывозят свыше 30 млн. т, в странах Западной Европы - около 60 млн. т.

Коммунальное хозяйство больших городов вынуждено ежедневно нести огромные расходы по уборке. Скажем, Москва "платит" за свою чистоту 20 га земли в пригородах, отданных под свалки, и примерно 10 млн. руб., истраченных на транспортировку отходов. И так каждый год! Где же выход? В последнее время предложено несколько проектов использования мусора в качестве источника энергии. Оказывается, выгодно перерабатывать мусор и на специальных заводах. Такой завод построен под Ленинградом. Заводу механизированной переработки бытовых отходов, так называется это предприятие, несколько лет. Его появление знаменовало крупный шаг в становлении новой отрасли индустрии, которая должна освободить промышленные центры и их окрестности от бытовых отходов. Завод поглощает пятую часть твердых отходов городского хозяйства.

С того момента, как привезенный мусор попадает в приемные бункеры и направляется по технологической цепочке, он перестает быть мусором, а превращается в сырье, перерабатываемый материал. Из него магнитным сепаратором извлекают черный металл (около 2 тыс. т в год). Затем в огромных (4 м в диаметре и 60 м в длину) вращающихся барабанах печей начинается работа микроорганизмов. Они разлагают органическую часть сырья и выделяют теплоту, поднимая температуру в барабанах до 70° С. В результате болезнетворные микробы, личинки насекомых и другие организмы, представляющие опасность для здоровья человека, гибнут. Трое суток длится это "таинство". Наконец 60-70% перерабатываемой массы превращается в компост. Потом от него отделяют древесину, кожу, резину, пластмассу, цветные металлы - они "не по зубам" микроскопическим "санитарам и технологам", обитающим в цементной печи. Остальная же светло-коричневая чешуйчато-волокнистая масса направляется в шахтную мельницу и циклон, освобождается от измельченного стекла и, наконец, поступает на склад. Впрочем, туда компост, как правило, не доходит: его нарасхват берут совхозы и колхозы, тепличные хозяйства прямо с конвейера. 20-сантиметровый слой компоста, заложенный под грунт теплиц, позволяет получать до 40 кг огурцов с 1 м².

Получение компоста - лишь часть дела. Почти треть отходов, поступающих на завод, не поддается переработке. Приходится везти на свалку десятки кубических метров резины, кожи, пластиков, текстиля, древесины. Можно было бы сжигать их. Но оказалось, что сделать это нелегко: ведь необходимо очистить дым от ядовитых примесей. Ученые нашли другое решение. Подвергли смесь текстиля, древесины, пластмассы, резины и кожи пиролизу - высокотемпературному нагреву без доступа воздуха. И отходы превратились в три ценных продукта: твердый - пирокарбон, горючий газ и жидкую смолу.

Пирокарбон - мелкий черный порошок - можно применять для производства разнообразных полимерных и строительных материалов. Сегодняшняя забота ленинградских специалистов - широкая производственная проверка пирокарбона, проектирование и изготовление промышленной установки для пиролиза. На ней можно будет перерабатывать в полезный продукт не только бытовые, но и любые органические отходы предприятий, а также старые автопокрышки, которым не удавалось найти применение.

Подобные заводы есть и в Москве (мусоросжигательный завод в Бескудниково и мусороперерабатывающий завод в Коровино).

Известно, что для выплавки стали необходимы такие сырьевые ресурсы, как железная руда, топливо, огнеупорные материалы. Но все ли знают, что почти половина стали выплавляется ныне из металлолома? Причем выплавлять сталь из металлолома выгоднее, чем из чугуна. Ведь для получения чугуна нужно извлечь из недр руду и топливо; требуются огромные капиталовложения для строительства шахт, разрезов, обогатительных и агломерационных фабрик, доменных печей. Лом же сразу идет в мартены и конверторы. При этом намного сокращаются вредные выбросы в атмосферу, почти вдвое уменьшается потребность в воде, да и производственные отходы сокращаются.

Что же это такое - металлический лом? Пришедшие в негодность промышленное оборудование, сельскохозяйственная техника, транспортные средства, металлические конструкции зданий и сооружений, предметы домашнего обихода - словом, отходы. Польза от них для народного хозяйства колоссальная! Подсчитано, что каждая тонна металлолома в сталеплавильном производстве заменяет тонну чугуна, а это в свою очередь сберегает 28 человеко-часов общественного труда. Всего же использование на заводах лома и отходов черных металлов равноценно высобождению в народном хозяйстве ежегодно 670 тыс. человек.

Отходы черных металлов разнообразны по своим габаритам, массе, химическому составу и т. д. А металлургическим агрегатам требуется, как известно, сырье определенных свойств и качества. Для полного рационального использования в печах его необходимо специально перерабатывать. Для этого легковесный и негабаритный лом надо пакетировать, от него следует отделить неметаллические материалы, а также цветные металлы. Иначе говоря, использование металлолома - очень непростое дело. Технический прогресс подсказал интересные решения этой проблемы. К примеру, кузова легковых автомобилей можно разделывать на специальных дробилках, в которых кузов превращается в куски меньше 1 дм². Обработав холодом, легко отделить черные металлы от цветных.

По прогнозам в будущем именно металлолом станет основным источником сырья для выпуска стали. Ведь запасы природных железных руд на Земле хоть и богаты, но отнюдь не беспредельны.

Искусство очищать

Основная причина загрязнения водных бассейнов - сброс плохо очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйствами. Ученые подсчитали, что при потреблении 600 тыс. м³ воды в день образуется около 500 тыс. м³ сточных вод. Даже после тщательной очистки воду необходимо разбавить, прежде чем произвести ее сброс в водоем. Какое количество чистой воды для этого потребуется? Президент Международной комиссии поверхностных вод, советский профессор М. И. Львович подсчитал, что на 1 м³ сточных вод требуется 40-60 м³ чистой воды. Однако для некоторых сточных вод, содержащих органические вещества, нормы возрастают до 180 м³. Во всем мире на обезвреживание сточных вод затрачивается 5500 км³ чистой воды, что составляет 30% стока всех рек земного шара. Поэтому справедливо считают основной причиной нехватки (дефицита) пресной воды - ее загрязнение.

Согласно "Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" (1974 г.) запрещается сбрасывать в водоемы сточные воды, которые могут содержать ценные отходы, для которых не установлены ПДК, а также воды, пригодные для орошения в сельском хозяйстве и для использования в системах оборотного водоснабжения или в бессточных производствах.

Какие же пути существуют для предотвращения попадания сточных вод в естественные водоемы? Их несколько: использование очистных сооружений, переход на оборотное водоснабжение и проектирование предприятий, полностью исключающих сброс сточных вод. Мы познакомим вас с некоторыми способами защиты поверхностных вод от загрязнения.

Прежде всего обратимся к вопросу об очистке сточных вод. Современная наука разработала немало способов очищать сточные воды. Есть методы химические, физико-химические, электро- и очистка биологическая. Рассмотрим их на конкретных примерах.

В производстве и быту широко применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ). Они используются как моющие средства при флотационном обогащении руд, разделении продуктов химической технологии, для улучшения условий бурения скважин, в борьбе с коррозией оборудования. Поэтому ПАВ являются одними из самых распространенных загрязнителей. Почему столь нужные народному хозяйству вещества превратились в загрязнители? Часто бывает так, что решение одной научной проблемы влечет за собой появление новых, совсем неожиданных и нежелательных. С ПАВ произошло то же, что несколько раньше случилось с ядохимикатами: положительные результаты их применения проявились немедленно, а отрицательные спустя ряд лет.

Уже в 50-е годы обнаружилось, что многие синтетические ПАВ, в отличие от природного мыла, не усваиваются микроорганизмами, которые очищают биосферу от отходов природного происхождения. Накапливаясь в водоемах, ПАВ вызывают вредные явления, одно из которых - уменьшение притока кислорода из-за образования поверхностной пленки, столь полезной в других случаях. В результате - гибель обитающих в воде организмов.

Выяснилось также, что биологически неразлагаемые ("жесткие") ПАВ могут вредить человеку и другим способом: накапливаясь в водоемах, они попадают в питьевую воду, вспенивают ее и изменяют вкус.

Один из самых распространенных и эффективных способов очистки сточных вод от органических загрязнений - биологический. Загрязненная вода поступает в очистные бассейны - аэротенки - и перемешивается с активным илом, в состав которого входят микроорганизмы. Для перемешивания используется сжатый воздух, который одновременно необходим и для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. Пищей для этих микроорганизмов служат присутствующие в сточных водах органические вещества. Но не все. Биологически "жесткие" ПАВ не усваиваются бактериями активного ила. Кроме того, при повышенных концентрациях ПАВ на поверхности бассейна образуется пена, которая уносит частицы активного ила, точно так же как она уносит частицы руды при флотационном обогащении. Но эта флотация вредна - она повышает расход ила, ухудшает очистку. Причем такой результат могут дать даже биологически "мягкие" ПАВ, если в сточной воде их слишком много. Допустимая нагрузка на аэротенки составляет 20 мг пенообразующих ПАВ в 1 л сточных вод. Много это или мало? Для бытовых сточных вод это много, но в промышленных стоках концентрации ПАВ доходят иногда до 200 и даже до 2000 мг/л. Такие сточные воды приходится разбавлять... чистой водой!

Возможны два пути решения проблемы ПАВ: замена всех без исключения "жестких" ПАВ "мягкими" и разработка новых, более эффективных методов очистки. Эти два пути не исключают, а дополняют друг друга: уже говорилось, что даже биологически "мягкие" ПАВ в слишком больших количествах плохо влияют на работу очистных систем. Третий, наиболее радикальный путь - устранение любых сточных вод, содержащих ПАВ. Но он осуществим далеко не всегда: например, сейчас трудно себе представить, чем можно заменить водные растворы ПАВ в процессах мойки или крашения волокон и тканей.

Новых методов очистки сточных вод от ПАВ много. В одном из них используются излучения высокой энергии. Коротко его называют радиационной очисткой воды.

Основываясь на том известном факте, что кванты, или частицы излучения, с достаточно большой энергией (большей энергии связей электронов в атомах или атомов в молекулах) могут ионизировать атомы и разрушать молекулы, в том числе и молекулы воды. Таковы, например, гамма- и бета-излучения радиоактивных изотопов, рентгеновское излучение, потоки частиц и электронов высокой энергии, получаемые в ускорителях.

Изучением радиационной очистки сточных вод занялись ученые нашей страны. Было известно и раньше, что если облучить раствор органического вещества достаточно большой дозой, то можно разложить это вещество на самые простейшие конечные продукты. Однако необходимо ли это? Энергия излучения стоит дорого, а чем выше концентрация ПАВ, тем больше требуемая доза и выше стоимость очистки. Выяснилось, что дозой, достаточной лишь для подавления поверхностно-активных свойств, можно превратить "абсолютно жесткий" ПАВ в продукты радиолиза, которые отлично усваиваются микроорганизмами активного ила.

Итак, исследователи установили, что, в отличие от "разборчивых" микроорганизмов, излучение оказывает влияние на все вещества. В соответствующих условиях и при достаточной дозе практически любые ПАВ можно превратить в продукты, представляющие "гастрономический интерес" для микроорганизмов. По мере накопления данных вырисовывались контуры будущих технологических процессов радиационной очистки воды. Исследования продолжаются.

Ученые из Института электрохимии АН СССР решают еще одну насущную задачу водоочистки - улучшение качества питьевой воды. Дело в том, что вода из природных водоемов часто содержит примеси, сообщающие ей окраску и неприятный запах, особенно в зимнее время. Облучение воды дает возможность избавиться от этих неприятных качеств.

Можно рассчитывать на то, что универсальность радиационного метода очистки воды обеспечит ему надежное будущее, а цена будет снижаться по мере его совершенствования. Кроме того, не нужно забывать, что для спасения больного никакие средства не кажутся слишком дорогими. В данном случае болезнь угрожает среде обитания человека, т. е. всему человечеству. Ее еще не поздно предотвратить, а для излечения человечество должно использовать все средства, которыми располагает.

Сточные воды в системе орошения

Многочисленные археологические раскопки и литературные источники свидетельствуют о том, что системы орошения сточными водами появились еще в I тысячелетии до н. э. (Рим, Вавилон, Карфаген, Индия, Китай, Япония).

Земледельческие поля орошения (ЗПО) - специализированные мелиоративные системы для приема сточных вод, использования их для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, для очистки и получения высоких стабильных урожаев. Под ЗПО отводят двухгектарные площадки с почвой, хорошо впитывающей влагу, огораживают валиками метровой высоты, чтобы жидкость не растекалась. Земляные ванны заполняют по очереди сточными водами. Пока один участок заполняют, другой просыхает, его перепахивают и он готов к использованию.

Чем же хороши земледельческие поля орошения? Установлено, что многие сточные воды содержат в себе целый набор питательных веществ, необходимых для растений. Следовательно, некоторые стоки - отличная удобрительная смесь. На орошение бытовыми стоками, стоками пищевой промышленности растения отвечают высоким ростом урожайности. К примеру, на опытном поле Херсонского сельскохозяйственного института при орошении каштановых почв сточными водами был получен урожай люцерны 655 ц/га (без орошения сточными водами он составил 146 ц/га). Сегодня ЗПО раскинулись под Волжском и Кривым Рогом, Харьковом и Одессой, Киевом и Купавной, Ленинградом. Есть они в Казахстане, Прибалтике, Средней Азии, Красноярском крае, Белоруссии, на Урале. Общая площадь земледельческих полей орошения в Советском Союзе составляет 170 тыс. га. На некоторых из них получают до 400 ц/га травы, что в 5 раз превышает урожаи с не орошаемых стоками сенокосов.

Необходимо отметить и тот факт, что на полях растет мощность пахотного горизонта, снижается кислотность и улучшается водно-воздушный режим, увеличивается количество микроорганизмов в ней.

Самое важное, что сточные воды, пройдя через ЗПО, не отравляют реки и озера. Земледельческие поля орошения зачислены в список надежных "фильтров" грязных потоков.

Ученые доказали, что обезвреживать жидкие отходы могут и почва, и растущие на ней культуры. К ним относят кукурузу, сахарную свеклу, картофель, травы. Орошением сточными водами многолетних и однолетних трав, а также других кормовых культур достигается высокая степень очистки, составляющая 98-99%.

На ЗПО возможны аварийные ситуации, в результате чего сточные воды могут попасть в естественные водоемы. Для предотвращения этого используют водооборотные системы. Особенность их заключается в том, что очищенная вода накапливается и вновь подается в оросительную систему. Часть ее используется для разбавления сточных вод перед поливом и для орошения полей в засушливый период, а часть - для других целей. Использование водооборотной схемы дает возможность уменьшить вынос питательных веществ из почвы небиогенным путем. Снижается водопотребление из естественных источников.

Однако для окончательного решения вопроса о широком использовании сточных вод необходимо дальнейшее исследование по выявлению их влияния на животных и человека.

По замкнутому кругу

Наиболее действенное решение проблемы предотвращения загрязнения водоемов сточными водами - безотходная технология. Одним из направлений ее развития считают использование водооборотных циклов.

Оборотное водоснабжение малоотходного и безотходного производства - генеральный путь усовершенствования технологии производства. Однако оборотное и повторное использование воды на производстве не исключает сброса отработанных вод. Кардинальное решение вопроса состоит в устройстве на предприятиях замкнутых (бессточных) систем водоснабжения. За последние годы такие системы успешно внедрены на ряде нефтехимических, металлургических, целлулозно-бумажных предприятий. Широкое внедрение в народное хозяйство оборотного и повторного водоснабжения позволяет обеспечивать годовую экономию забора свежей воды.

В последние годы принципы безотходного производства все больше распространяются, причем не только на уровне отдельных производств, но и в больших масштабах, когда в единый комплекс включаются крупные производственные комбинаты и бытовое хозяйство города. Такие комплексы получили название безотходных промышленных узлов. Пока их в нашей стране еще немного, но они являются прообразом индустрии будущего.

Первомайский химический завод (Харьковская обл.) - пример такого безотходного узла. В систему его водоснабжения включены хозяйственно-бытовые стоки города. При первоначальном проектировании завода предполагалось воду брать из Северского Донца, а стоки сбрасывать в Днепр. Продукция завода разнообразна: хлор, каустическая сода, пластмассы, средства защиты растений, моющие средства, а впоследствии и удобрения. Однако стоки Первомайского химического завода сложны и малоизучены. Поэтому перед проектировщиками была поставлена задача разработать проект, технология которого исключала бы сброс сточных вод и снижала забор воды из водоисточника, т. е. представляла бы собой замкнутый цикл, в котором очистные сооружения превращались бы в санитарное звено общей цепи и выполняли производственную функцию (выпуск воды хорошего качества для нужд производства и утилизация отходов для получения товарной продукции).

Для каждого участка изучалась возможность очистки сточных вод с целью возвращения ее в технологический процесс.

Удалось очищать стоки производства синтетических моющих средств, на участке выпарки щелочи в производстве хлора и каустической соды. Таким образом, существенно снизился забор чистой воды. Способствовало этому использование очищенных бытовых стоков города. Необходимо отметить, что было найдено безотходное решение для очистки хозяйственно-бытовых стоков. После биологической очистки проводят адсорбцию микропористым антрацитом органических загрязнений, затем минерализованную воду пропускают через ионообменные смолы. Очищенная вода поступает в технологический процесс. Ионообменные смолы подвергают регенерации обработкой раствором азотной кислоты и аммиаком. В результате образуются концентрированные растворы нитратов и солей аммония, их используют для производства азотных удобрений, выпуск которых не предполагался при первоначальном проектировании завода.

Сточные воды производства хлора оказались пригодными и для приготовления рассола в цехах электролиза, что сократило расход дефицитного натрия, чистой воды и энергии. Карбонизацию рассола стали производить промывными щелочными водами, обработанными дымовыми газами от печей обжига известняка. Это позволило уменьшить объем сточных вод, ликвидировать газовые выбросы, снизить расход кальцинированной соды.

Широкое применение нашли шламы процессов очистки. Например, остаток от очистки рассола идет в производство цемента, осадки из очистных установок в производстве поливинилхлорида используют в качестве добавки дорожных покрытий, а осадок биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков идет на органические удобрения.

Первомайский промузел - пример комплексного подхода в разработке водного хозяйства промышленных предприятий, что позволяет оптимизировать использование всей потребляемой им воды. Результатами комплексного подхода водопотребление на Первомайском химическом заводе возросло, а забор чистой воды сократился и составляет менее 2% от водопотребления; себестоимость основной продукции завода ниже, чем на других предприятиях, выпускающих аналогичную продукцию; экономический эффект, достигнутый вследствие уменьшения расхода чистой воды и утилизации отходов, составляет 4,5 млн. руб. в год.

1. Какую опасность таит загрязнение водоемов сточными водами?

4. Какие из перечисленных мероприятий по защите водоемов, по вашему мнению, ведут к лучшему экономическому эффекту и почему?

Полностью безотходный и максимально экономичный

Все более глубокое познание законов природы дает возможность претворять тончайшие процессы физики, химии, биологии в огромные комплексы сверхмощных машин и установок. Повседневная реальность нашего времени заставляет разрабатывать новую технологию, как бессточную и безотходную и как наиболее бережно расходующую природное сырье.

Ленинградские ученые создали установки, основанные почти на сказочном принципе химической "сборки" металлических деталей. Представьте себе камеру, загруженную железной рудой. Она нагревается до температуры 350-400° С. Нажатие кнопки и в камеру начинает поступать хлористый водород. Начался технологический процесс. Металл, минуя традиционные металлургические операции, превращается как бы в густой тяжелый "пар". Атомные группы, теперь в состоянии "пара", поступают в соседнюю камеру с более высокой температурой, куда подается водород. В этой камере находится шаблон-заготовка, например железная труба. На нее из "пара" осаждаются атомные группы железа. Сохраняется и используется не только каждая пылинка, но и буквально каждый атом! В конечном счете процесс химической "сборки" полностью замкнутый, безотходный и максимально экономичный.