Екологічні проблеми хімічної промисловості

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Екологічні проблеми хімічної промисловості

Зміст

Вступ

1. Хімічна промисловість як один з основних чинників підвищеного антропогенного навантаження навколишнього природного середовища

1.1 Позитивні тенденції

1.2 Негативні тенденції

2. Види відходів та загальна характеристика методів боротьби з ними

2.1 Класифікація промислових відходів (ПВ)

3. Аналіз ХТС з точки зору утворення відходів

4. Стратегія сталого розвитку суспільства та заходи по вдосконаленню ХТС

Висновки

Література

Вступ

Тема реферату «Екологічні проблеми хімічної промисловості» з дисципліни «Загальна хімічна технологія».

В роботі оглянуті основні екологічні проблеми хімічної промисловості України та вказано напрями вдосконалення хімічних виробництв.

Дисципліна "Загальна хімічна технологія" відноситься до циклу загально професійних дисциплін. Вивчення даної дисципліни базується на курсах: загальної неорганічної, органічної і фізичної хімії, фізики, математики, обчислювальної математики, процесів й апаратів хімічної технології і повинно передувати вивченню фахових дисциплін.

Мета роботи - ознайомитися з:

- хімічною промисловістю як одним з основних чинників підвищеного антропогенного навантаження навколишнього природного середовища;

- видами відходів;

- аналізом ХТС з точки зору утворення відходів;

- стратегією сталого розвитку суспільства;

- заходами по вдосконаленню ХТС.

1. Хімічна промисловість як один з основних чинників підвищеного антропогенного навантаження навколишнього природного середовища

В Україні створені всі підгалузі хімічного комплексу за винятком промислового виробництва синтетичного каучуку. За 1991-2009 рр. обсяги продукції виробництва хімічного комплексу скоротилися на 59%, в тому числі за багатьма видами продукції рівень виробництва у 2009 р. становив усього 15-40% рівня 1990 р., а понад 50% - тільки з випуску переважно експортно орієнтованих видів продукції (азотні добрива, аміак, сода кальцинована, двоокис титану пігментний, шини) (табл. 1). Причини низького рівня використання потужностей, а також їх зменшення полягають у порушенні економічних зв'язків та скороченні ринків збуту, недостатній конкурентоспроможності продукції, низькій платоспроможності населення й підприємств, обмеженості кредитів та інвестицій, відсутності або недостатності сировини, матеріалів, напівпродуктів для виготовлення кінцевої продукції. Продовжується вибуття фізично і морально застарілого обладнання, консервація фондів, виведення з дії виробничих потужностей, продукція яких не має попиту на ринках збуту. Аналіз стану хімічного комплексу за 2006-2009 рр. дозволив виявити як негативні, так і позитивні тенденції його розвитку.

Таблиця 1

Галузева структура продукції хімічної і нафтохімічної промисловості за видами економічної діяльності (%)

1.1 Позитивні тенденції

- Стійке щорічне зростання обсягу продукції галузі. Найбільш прискореними темпами розвивається фармацевтичне виробництво та виробництво пластмасових виробів (переробка пластмаси), про що свідчать дані, представлені в табл. 1.

- Нарощуються обсяги виробництва конкурентоспроможної та імпортозамінної продукції. Переважно це продукція, яка користується попитом на зовнішніх ринках: синтетичний аміак, азотні добрива, кальцинована сода, пігментний двоокис титану, органічні хімічні сполуки, деякі види пластичних мас і синтетичних смол, шини різного призначення, лікарські засоби, а також продукція широкого вжитку, конкурентоспроможна на внутрішньому ринку (лаки і фарби, мило, парфумерна продукція тощо).

- Зростання внутрішнього попиту на хімічну продукцію (товари) вітчизняного виробництва. Частка вітчизняного продукту на внутрішньому ринку у 2008-2009 рр. складає 29-30% (у 2006 - 2007 рр. - 25%).

- Сприятлива зовнішня і внутрішня кон'юнктура прискорили зростання рівня використання діючих виробничих потужностей з випуску конкурентноспроможної продукції на деяких підприємствах до 94-98%.

- Поступове зростання інвестицій в основний капітал (табл. 1) дозволяє проводити реконструкцію хімічних виробництв, введення нових технологічних ліній, у тому числі енергозберігаючих технологій. Тільки у 2009 р. частково або повністю реконструйовано близько 20 виробництв та введено 100 нових технологічних ліній.

- Пожвавлення інноваційної діяльності. У 2009 р. з 518 обстежених підприємств 126, тобто кожне четверте, займалося інноваційною діяльністю (у 2006 р. - 117 підприємств). Зростає кількість впроваджених нових технологічних процесів з 50 у 2006 р. до 170 у 2009 р., з них маловідходних, ресурсозберігаючих чи безвідходних з 25 до 40 відповідно.

1.2 Негативні тенденції

- Не простежуються позитивні зміни в галузевій структурі: питома вага енергомістких і сировинних виробництв базової хімічної продукції зростає, а підгалузей, орієнтованих на кінцеву продукцію та наукоємних виробництв, скорочується (табл. 1). Всупереч світовим тенденціям, за якими пріоритетного розвитку набувають малотоннажні наукомісткі та екологічно чисті виробництва, в Україні обсяг продукції цих підгалузей продовжує скорочуватися. Не відбувається розширення асортименту синтетичних матеріалів та продуктів тонкого органічного синтезу, що зумовлено відсутністю сировини через низький рівень переробки нафти на нафтопереробних підприємствах.

- Повільно здійснюється оновлення основних засобів (на рівні 2,5-2,9% щорічно), що призвело до збільшення виробничих фондів з понаднормативними термінами служби. Зношеність основних засобів продовжує зростати: з 50,4% у 2006 р. до 62% у 2008 р. та 64,1% у 2009 р. (у хімічному виробництві 68,4%), а моральна зношеність за оцінками експертів сягає 80-85%. Головною причиною такого стану є інвестиційна криза. У 2008 р. інвестиції в основний капітал склали 4,56 коп. в розрахунку на 1 грн. виробленої продукції.

- Нестача інвестицій гальмує реалізацію інноваційної моделі розвитку хімічних підприємств, у тому числі насичення внутрішнього ринку новими якісними хімічними товарами, переобладнання та модернізацію основних засобів хімічного комплексу тощо. У 2009 р. освоєно всього 2 найменування у виробництві інноваційних видів машин, устаткування, апаратів, приладів (у 2008 р. - 13) та 166 найменувань у виробництві матеріалів, виробів, продуктів (у 2008 р. - 341).

- У країні відсутні необхідні умови для підвищення ролі амортизації як важливого джерела внутрішніх фінансових ресурсів підприємств. Тому тільки 40-45% амортизаційних відрахувань та 30-35% прибутку в галузі надходять в інвестиційний процес, решта - на потреби поповнення оборотних засобів.

- Імпортна залежність функціонування ряду галузей хімічної, нафтохімічної та хіміко-фармацевтичної промисловості по широкому спектру сировини та напівпродуктів.

- Недосконалі або відсутні технології переробки власної мінеральної сировини: калієвої, ільменітової і апатитової руди, йодоброммісткої води, крейди, бішофіту, цеолітів тощо.

- Недосконала система державної підтримки наукових досліджень і впровадження наукових розробок у виробництво, а також система поєднання досліджень науки, технології, виробництва і ринку.

- Недостатня послідовність у здійсненні реформ, що не сприяла зростанню ефективності виробництва: зростає частка матеріальних витрат у структурі витрат на виробництво з 70,9% у 2006 р. до 75,8% у 2008 р.; рентабельність операційної діяльності коливається від 3,8% у 2007 р. до 5,2% у 2008 р. та 3,7% у 2004 р.; повільно знижується кількість збиткових підприємств: з 38,6% у 2006 р. до 35,6% у 2009 р. від загальної кількості підприємств. Масовим явищем стало банкрутство підприємств. Станом на 2009 р. 98,2% підприємств хімічної і нафтохімічної промисловості належали до приватної власності, 1,6% - до державної та державної корпоративної і 0,2% до комунальної власності. На підприємства приватної власності припадає 80,8% реалізованої продукції, державної - 19,2%.

- У галузі зберігається приховане безробіття, яке поступово скорочується, але ще до цього часу понад третина робітників галузі працюють в режимі неповної зайнятості. Так, у 2008 р. в хімічній і нафтохімічній промисловості в адміністративних відпусках перебували 7,8% і працювали в режимі неповного робочого дня/тижня 27,9% загальної кількості працівників (у 2006 р. - 38,1% та 26,6% відповідно).

- Недостатньо уваги приділяється поліпшенню умов праці робітників, зайнятих у хімічному комплексі. На кінець 2009 р. кількість працюючих в умовах, які не відповідають санітарно-гігієнічним нормам склала 44,8%, у т. ч. у хімічному виробництві - 47,2% від загальної кількості зайнятих у галузі; серед працюючих у таких умовах 39,5% - жінки, у т. ч. у хімічному виробництві - 41,6%.

хімічний відход природний середовище

2. Види відходів та загальна характеристика методів боротьби з ними

Україна займає одне з перших місць у світі по обсязі відходів, що накопичуються. З 1,4 - 1,5 млрд. тонн природних ресурсів, використовуваних щорічно в промисловому виробництві, велика частина перетворюється у відходи. Основними джерелами відходів в Україні є більш 3,5 тис. підприємств видобувної, переробної, металургійної, енергетичної, хімічної й іншої галузей промисловості. Можна затверджувати, що в даний час на жодному з природних родовищ України розкривні й основні породи не використовуються комплексно, а це більш 70 - 80% загального обсягу усіх твердих відходів. До 1988 р. Україна переробляла до 12,4% обсягу вторинних ресурсів, що складало приблизно 200 млн. тонн у рік. Однак в останні роки в силу економічних і організаційних причин зменшується використання відходів як вторинні ресурси на 20% у рік.

Переважна кількість токсичних відходів утвориться в Донецькій, Дніпропетровській, Луганській, Запорізькій і Кіровоградській областях. Загальний обсяг накопичення токсичних відходів на початок 2010 року складав 1,59 млрд. тонн (на початок 2009 року - 2,74 млрд. тонн). За станом на 1 січня 2010 року в сховищах організованого складування і на територіях підприємств країни накопичилося 1,587 млрд. тонн токсичних відходів, з них 28,3 млн. тонн відносяться до 1-3 класів небезпеки. Понад 90% сумарної кількості токсичних промислових відходів зберігаються на території Дніпропетровської, Донецької, Запорізької, Івано-Франківської, Кіровоградської і Луганської областей.

2.1 Класифікація промислових відходів (ПВ)

Класифікація ПВ, що утворяться в результаті виробничої діяльності людини, необхідна як засіб установлення визначених зв'язків між ними з метою визначення оптимальних шляхів використання або знешкодження відходів. Класифікація ПВ заснована на систематизації їх по галузях промисловості, можливостям переробки, агрегатному станові, токсичності і т.д. Кожна галузь промисловості має класифікацію власних відходів.

Класифікація відходів можлива за різними показниками, але самий головним з них є ступінь небезпеки для людського здоров'я, усі ПВ поділяються на чотири класи небезпеки:

Клас Характеристика речовини (відходів)

Перший...................................... надзвичайнонебезпечні

Другий....................................... високонебезпечні

Третій......................................... поміркованонебезпечні

Четвертий .................................. малонебезпечні

Відходи можуть бути використані до або після обробки. На використання впливає не тільки їхня якість, але і кількість у даному місці, а також місцеві умови. По стані розрізняються відходи тверді, рідкі і газоподібні. По місцю виникнення відходи підрозділяються на побутові, промислові і сільськогосподарські. По складу основним показником можна вважати походження відходів органічне і неорганічне, а також спалюємі відходи чи ні. Особливу групу являють собою відходи у виді енергії, називані енергетичними (тепло, шум, радіоактивне випромінювання і т.п.).

Відходи виникають як у результаті виробничої діяльності, так і при споживанні. Відповідно до цього вони підрозділяються на відходи виробництва і відходи споживання.

Відходами виробництва варто вважати залишки сировини, матеріалів або напівфабрикатів, що утворилися при виготовленні продукції і цілком або частково утратили свої споживчі властивості, а також продукти фізико-хімічної або механічної переробки сировини, одержання яких не було метою виробничого процесу і які надалі можуть бути використані в народному господарстві як готова продукція після відповідної обробки або як сировину для переробки. У процесі виробництва утворяться стічні води і їхні опади, димові гази, теплові викиди і т.п.

Відходами споживання вважаються різного роду вироби, що комплектують деталі і матеріали, що по тим або інших причинах не придатні для подальшого використання. Ці відходи можна розділити на відходи промислового і побутового споживання. До першого відносяться, наприклад, металобрухт, що вийшов з ладу устаткування, вироби технічного призначення з гуми, пластмас, скла й ін. Побутовими відходами є харчові відходи, зношені вироби побутового призначення (одяг, взуття й ін.), різного роду використані вироби (упакування, скляний і інший види тари), побутові стічні води й ін.

Усі види відходів виробництва і споживання по можливості використання можна розділити, з одного боку, на вторинні матеріальні ресурси (BMP), що вже переробляються або переробка яких планується, і, з іншого боку, на відходи, що на даному етапі розвитку економіки переробляти недоцільно і які неминуче утворять безповоротні втрати.

Утилізовані відходи переробляються на місці їхнього утворення або на інших підприємствах, що мають відповідну технологію. Деякі неутилізрваеі відходи в силу втрати споживчих властивостей у даний час не можуть знайти застосування в сучасному виробництві. Ці відходи заховуються, якщо вони не представляють небезпеки для навколишнього середовища. У випадку небезпеки із санітарно-гігієнічної точки зору відходи можуть заховуватися тільки після попереднього знешкодження.

Інша класифікація була запропонована науково-дослідним і проектним інститутом Генплану Москви. Відповідно до цієї класифікації, ПВ по формах і видам поділяються на 13 груп [4]:

I -- гальваношлами й опади, відходи реагентів і хімреактивів, що містять хром, нікель, мідь, кобальт, цинк, свинець, кислі і лужні відходи хімічних виробництв, речовини неорганічного характеру;

II- опади стічних вод, що включають у себе каналізаційні, водопроводні і, окремою підгрупою, нефтесодержащие промислові опади, що підрозділяються на локальних і очисних спорудженнях виробничих зон;

III -- нафтовіходи і нафтошлами, легкозаймисті рідини, кубові залишки, відходи лакофарбової промисловості;

IV -- відходи пластмас, полімерів, синтетичних волокон, нетканих синтетичних матеріалів і композицій на їхній основі;

V -- відходи гумовотехнічних виробів, вулканізаторів і т.д.;

VI -- деревинні відходи;

VII- відходи паперу;

VIII-- відходи чорних і кольорових металів, легованих сталей;

IX -- шлаки, зола, пилу (крім металевої);

X -- харчові відходи (відходи харчовий, мясомолочной і інших галузей промисловості);

XI -- відходи легкої промисловості;

XII -- скловіходи;

XIII - відходи будіндустрії.

Хімічна промисловість відноситься до об'єктів, що представляють підвищену екологічну небезпеку.

3. Аналіз ХТС з точки зору утворення відходів

Будь-яке хімічне виробництво включає технологічні стадії прийому і підготовки сировини, хімічного перетворення, поділу реакційної маси, виділення цільового продукту, його очищення, відвантаження і відправлення споживачеві, а також очищення і переробки відходів і викидів. Крім сировини хімічні виробництва в значних кількостях споживають воду, пару й електроенергію.

Відходи зручно класифікувати по двох ознаках: джерелу утворення і напрямкові використання. Приблизний перелік ознак стосовно до хімічної промисловості може бути наступним:

– підгалузь хімічної промисловості, у якій виходять або можуть споживатися відходи;

– процеси, при проведенні яких утворяться BMP (видобуток, збагачення, переробка й ін.);

– фізико-хімічні властивості відходів;

– обсяг відходів, що утворяться, (малотоннажні і крупнотоннажные);

– зміст коштовних компонентів у відходах;

– вартісні показники:

– можливості використання відходів (наявність надійних способів переробки, а також відповідні устаткування);

– транспортабельність відходів;

– вплив відходів на навколишнє середовище.

Класифікація відходів повинна забезпечити одержання даних, необхідних для розробки організаційно-технічних заходів щодо зменшення кількості відходів і їхньої утилізації в рамках визначених промислових вузлів.

4. Стратегія сталого розвитку суспільства та заходи по вдосконаленню ХТС

Наша Земля еволюціонує без росту, а людське суспільство є її підсистемою, обмеженої по фізичних параметрах не зростаючою Землею. Тому людство повинне адаптуватися до розвитку, а не до росту. Відповідно до найбільше широко використовуваного міжнародного визначення (даним у 1996 році в доповіді ООН) стійкий розвиток повинне задовольнити потреби сучасності, не ставлячи під погрозу здатність майбутніх поколінь задовольняти свої потреби.

Технологічний прогрес і ринкова гнучкість безумовно необхідні і важливі для досягнення стійкого розвитку, але ніяк не достатні. Іншим вирішальним фактором є ціннісна орієнтація суспільства, умовно говорячи, його "Мудрість".

Під час самміту всесвітнього економічного форуму в Давосі був представлений індекс екологічної стійкості (ІЕС) країн, що дозволяє оцінювати прогрес на шляху до стійкого суспільства за допомогою 22 комплексних індикаторів, що охоплюють 67 різноманітних параметрів. Ці індикатори відображають 5 груп факторів, що визначають рівень стійкості:

Стан навколишнього середовища - зокрема повітря, води, ґрунтів, біорозмаїття і т.д.

Антропогенний тиск із боку систем життєдіяльності людини, у тому числі рівень експлуатації і виснаження природних ресурсів, обсяги викидів у навколишнє середовище різних відходів і забруднювачів.

Уразливість життя людини, зокрема показники забезпеченості населення основними продуктами харчування і питною водою, дитячій смертності і смертності від хвороб, викликаних екологічними проблемами.

Суспільно-інституційний потенціал - у т.ч. розвиток науки і технологій, еко-ефективність господарства (витрати природних ресурсів на одиницю ВВП), рівень економічної волі, суспільна відповідальність бізнесу, суспільні і політичні волі, розвиненість законодавства, рівень корупції, наявність національної стратегії і планів дій, відкритість екологічної інформації і механізмів прийняття рішень, рівень залучення громадськості.

Участь у міжнародних зусиллях - зокрема виконання екологічних угод, вплив на глобальні ресурси і заходи щодо їхньої охорони, участь у роботі міжнародних організацій і т.д.

Рейтинг країн по ІЕС ґрунтується на порівняльному аналізі індикаторів для різних країн і дає узагальнену оцінку ситуації в них. З 122 країн, включених у рейтинг, Україна виявилася на 110 місці.

Ефективність хімічного виробництва визначається економічними показниками, і її підвищення досягається зниженням витрат сировини і матеріалів, енергії, капітальних вкладень, підвищенням продуктивності праці і зниженням кількості відходів. Основна частка витрат при виробництві хімічної продукції приходиться на сировину (до 70%) і енергію (до 40%). Зниження їхньої витрати на одиницю продукції дає найбільший економічний і екологічний ефект. Кардинальний шлях зниження цих витрат складається у використанні нових реакцій і каталітичних процесів, що дозволяють одержувати з дешевої сировини тільки необхідні продукти без відходів, у м'яких умовах, з мінімальними витратами енергії і високою продуктивністю.

Ключ до мінімізації відходів - селективність, стандартна оцінка того, наскільки ефективно проведений синтез. Якщо синтез виконаний акуратно (без "механічних утрат"), а селективність невеличка, то це можна віднести на рахунок "неелегантної хімії" процесу що характеризують низькою "атомною селективністю".

Атомна селективність - це відношення молекулярної маси цільового продукту на суму молекулярних мас усіх речовин, що входять у стехіометричне рівняння (з обліком стехіометрічних коефіцієнтів).

Візьмемо як ілюстрацію виробництво оксиду етилену. Класичний хлоргідринний спосіб має 25%-ну атомну селективність і скоріше нагадує виробництво хлориду кальцію, у якому окис етилену - побічний продукт. Навіть якщо хімічний вихід дорівнює 100%, у цьому процесі утвориться 3 кг відходів на 1 кг оксиду етилену.

Висновки

У процесі виконання роботи ми ознайомилися з:

- хімічною промисловістю як одним з основних чинників підвищеного антропогенного навантаження навколишнього природного середовища;

- видами відходів;

- аналізом ХТС з точки зору утворення відходів;

- стратегією сталого розвитку суспільства;

- заходами по вдосконаленню ХТС.

Література

1. Мухленов И.П. и др. Общая химическая технология. - М.: Высшая школа, 1991.-С.218-261

2. Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. - М.: Высшая школа, 1990.-С.204-206

3. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - М * Стройиздат, 1990. -352с

4. Голубовська-Онісімова Г.М. та ін. Дослідження політики та законодавства у сфері управління хімічними речовинами в Україні. - Київ - 2006

5. Sheldon R. // Chem. Technol. -- 1994. -- P. 39-47. Consider the environmental quotient. CHEMTECH (1994), 24(3), 38-47 CODEN: CHTEDD; ISSN: 0009-2703; English

Размещено на Allbest.ru