ЦИКЛ ЗАМКНУТЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ - многократное использование материального ресурса (воды, воздуха и т. п.) в производстве с предварительным охлаждением, очисткой и т. п. процессами, возвращающими ресурсу необходимое для заданной технологии качество. Ц. з. п. может охватить ряд производств; при этом ресурс из последнего в цепи производства поступает в первый.[ ...]

Производство фосфора и его переработка связаны с расходом значительных количеств воды. В процессе производства эта вода загрязняется многочисленными примесями, среди которых наиболее токсичными являются: желтый фосфор, фтористые, цианистые и сернистые соли, фенолы, фосфин. Организация работы фосфорного завода без выпуска стоков в водоемы и сброса шламов является наиболее целесообразной, как для защиты окружающей природной среды и рационального использования водных ресурсов, так и с точки зрения экономики производства. Такая организация использования воды основана на наличии взаимосвязанных замкнутых циклов, с промежуточной очисткой воды до установленных норм. Главным звеном в этой организации является цех очистки сточных вод. Принимая химически загрязненную воду завода, он должен переработать ее и выдать воду установленного регламентом качества для снабжения технологических процессов, систем мокрой пыле-газоочистки и других потребителей, а также переработать и подготовить к утилизации шламы, получаемые при очистке сточных вод.[ ...]

С этой целью решаются сложные проблемы создания бессточных производств, использования воды в замкнутых циклах, совершенствуется технология обезвреживания различных видов стоков и максимальная утилизация отходов. И именно здесь оказываются особо эффективными современные приемы опреснения воды - приемы, в основе которых лежат процессы отделения воды от содержащихся в ней примесей.[ ...]

С целью развития малоотходных производств с замкнутым циклом разрабатываются реестры отходов промышленных предприятий, схемы и комплексные планы по проблеме межотраслевого использования отходов и исходного сырья.[ ...]

В связи с этим в современном обществе резко возрастают роль и задачи инженерной (технической) экологии, призванной на основе оценки степени вреда, приносимого природе индустриализацией производства, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей срёды, всемерно развивать основы создания замкнутых и безотходных технологических циклов и производств.[ ...]

В связи с большой водоемкостью фосфорных производств и острым дефицитом воды в основных регионах их размещения, получили распространение способы повторного использования воды в замкнутых оборотных циклах. Обычно на этих предприятиях используют два вида циркуляционного водоснабжения - повторное использование химически загрязненных стоков и оборотное - для охлаждения теплообменного оборудования. В настоящее время эти системы обеспечивают более 98% потребности в воде фосфорных производств. Сброс воды из оборотных систем составляет 7-8 ООО м /сут, и часть ее после осветления в прудах-накопителях используется для подпитки этих систем.[ ...]

Инженер производства должен понимать, что порочный круг можно преодолеть, и это всецело находится в руках вооруженного знаниями человека. В настоящее время усилия ученых направлены на то, чтобы сделать ресурсный цикл замкнутым, т. е. с одной стороны, разрабатываются и совершенствуются процессы, связанные с извлечением и переработкой необходимых ресурсов, а с другой - обусловливается возвращение их в трансформированном (измененном) виде в производство для повторного и неоднократного использования.[ ...]

Переход к замкнутой системе - непрерывному кругообороту веществ в процессе производства, где переработка отходов - конечное звено одного цикла и начальное следующего, есть непременное требование современного экономического развития. В соответствии с этим вопрос сбора и переработки отходов пластических масс требует решения уже в условиях производства, потребляющего полимерные материалы.[ ...]

Организация замкнутого цикла промышленного водоснабжения предприятия путем возврата очищенных сточных вод в общем случае не может ограничиваться направлением этих стоков в оборотные теплообменные системы. Потребность в воде таких систем во многих отраслях промышленности меньше объема всех промышленных и бытовых биологически очищенных сточных вод промышленного узла, поэтому основная масса воды расходуется для технологических или энергетических процессов. К качеству этой воды требования обычно выше, чем к воде оборотных систем водоснабжения, а в ряде химических, целлюлозно-бумажных производств и в теплоэнергетике расходуется в значительном количестве вода с содержанием солей менее 10-15 г/м3, жесткостью, не превышающей 0,01 г-экв/м3 и окис-ляемостью до 2 г 02/м3.[ ...]

При создании замкнутых систем водного хозяйства проектирование систем водоснабжения и канализации промышленных предприятий должны проводить одновременно с проектированием основного производства. При этом необходимо выделить три самостоятельных цикла водоснабжения: охлаждающий, технологический и транспортный.[ ...]

По сравнению с твердыми отходами жидкости обладают повышенной степенью вредного воздействия на организм человека и окружающую среду. При работе с ними особенно необходимо обеспечить гигиенические и безопасные условия труда. В задачу современной технологии входят не только устранение вредностей и опасностей производства, но и разработка новых схем технологических процессов и конструирование аппаратов, которые с самого начала были бы лишены этих недостатков. В числе мероприятий по созданию безопасной и безотходной технологии должны быть следующие: разработка систем замкнутого цикла, обеспечение возврата используемых реагентов и воды, полная утилизация вторичных продуктов. Из всей совокупности производственных отходов жидкие отходы занимают наибольший удельный вес, и утилизация их сопряжена с наибольшими материальными и энергетическими затратами. Это необходимо учитывать при разработке мероприятий по дальнейшему развитию принципов безотходной технологии.[ ...]

По сравнению с используемыми методами радиационная очистка ликвидирует необходимость больших площадей, интенсифицируя тем самым производство и ускоряя процесс выработки продукции - чистой воды. Особенно выгодным, очевидно, явится использование этого способа очистки при условии создания замкнутого цикла - кругооборота используемой воды, поскольку это позволит снизить необходимые объемы потребляемой воды. Продемонстрируем это на следующем конкретном примере.[ ...]

Для современного производства, как правило, требуется многоступенчатая очистка, особенно если номенклатура примесей многообразна. Так, при производстве электронной аппаратуры количество вредных веществ доходит до 20-30 наименований: от углекислого газа и пыли до соединений меди и свинца, формальдегида и эпихлоргидри-на. Поэтому необходимы сухие и мокрые аппараты, адсорбенты и абсорбенты наряду с электрофильтрами. Но и для этого производства основная задача - уменьшение объема и перечня отходов, их рециклизация, создание замкнутых циклов.[ ...]

Развитие малоотходных производств с замкнутым циклом находится пока в начальной стадии. Успех этого большого дела зависит в значительной степени от технологов, занимающихся разработкой новых и совершенствованием действующих технологических процессов. Однако трудности во внедрении безотходных производств с замкнутым циклом создает узкоотраслевой подход к развитию отдельных отраслей промышленности. Необходимо, чтобы предприятия, отходы которых используются вторично, были заинтересованы в изменении связанных с этим технологических процессов. К примеру, отходы тепловых электростанций, состоящие из золы и шлаков от сжигаемого топлива, как правило, идут в отвал в смешанном виде. Между тем при производстве строительных материалов их используют раздельно, в связи с чем необходимы некоторые изменения в устройстве и эксплуатации ГРЭС. Новочеркасским политехническим институтом разработано соответствующее предложение по этому вопросу для Новочеркасской ГРЭС.[ ...]

Собственно экологизацией производства следует считать уподобление производственных (технологических) процессов, т. е. ресурсных циклов, естественным «замкнутым» круговоротам подвижной части химических элементов в биосфере. Понятно, что биогеохимические циклы также не являются абсолютно замкнутыми: часть вещества исключается из круговорота на очень длительный срок (переходит из малого круговорота в большой). Принципиальное отличие заключается в том, что выходящее из цикла в природе вещество не является ксенобиотиком, не представляет собой загрязнения и уходит не в отход, а в запас. Понятно также, что полностью уподобить ресурсный цикл естественному биогеохимическому циклу невозможно. Закон сохранения вещества с очевидностью показывает, что безотходная технология в принципе невозможна, и в общем случае под ней следует понимать идеальное и теоретически недостижимое сочетание технологических процессов, в которых масса полученных продуктов равна массе израсходованных сырьевых и прочих материалов.[ ...]

Производственные процессы с замкнутым циклом и комплексным использованием исходного сырья уже практически реализованы на Лисичанском содовом заводе имени Ленина, Невинномысском производственном объединении «Азот». Успешно используются отходы Ростовского химического завода в качестве добавок в производстве строительных материалов.[ ...]

Первоначально безотходным производством называли такой способ производства некоторой группы продуктов потребления, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы - производство - вторичные сырьевые ресурсы - отходы производства и потребления», и все воздействие на ОС, сопровождающее названный цикл, не нарушает ее (среды) нормального функционирования, т. е. под безотходным производством понималась замкнутая система, организованная по аналогии с природными экологическими системами.[ ...]

При проектировании химического производства практический интерес представляет сравнение безотходной технологической схемы с традиционной схемой получения данного продукта. Для проведения такого анализа составляются эталонные проекты, предназначенные для выработки и планирования технической политики в области создания безотходной технологии. Понятие “эталонный проект” подразумевает такую совокупность технологических стадий в цикле “ресурсы - производство - потребление - ресурсы”, при которой обеспечивается замкнутое движение материальных и энергетических потоков.[ ...]

Конкретные мероприятия по борьбе с загрязнением водоемов общеизвестны.[ ...]

Создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства является трудной, но разрешимой задачей. Сложный физико-химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений и их взаимодействие делают невозможным подбор универсальной структуры замкнутых систем, пригодных для применения в различных отраслях народного хозяйства. Создание таких систем зависит от особенностей технологии предприятия, его технической оснащенности, требований к качеству получаемой продукции и используемой воды и др. Вопросы рационального использования воды по замкнутому циклу специалисты должны решать в самой тесной связи с разработкой технологии основного производства. Сейчас в стране уже действует более 200 промышленных предприятий и отдельных крупных производств, на которых созданы замкнутые системы технического водоснабжения.[ ...]

Электрокоагуляцию можно применять в производствах с замкнутым циклом водообеспечения. Но использование этого метода в каждом конкретном случае требует предварительной отработки и определения оптимальных условий очистки сточных вод.[ ...]

В перспективе будут более широко создавать производства с замкнутыми технологическими циклами. В них воздух используется многократно, а все отходы утилизируются.[ ...]

Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков можно отнести замкнутые водо- и газооборотные циклы. В конечном итоге последовательное применение этого принципа должно привести к формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере сознательно организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии. В качестве эффективных путей формирования цикличных материальных потоков и рационального использования энергии можно указать на комбинирование и кооперацию производств, создание ТПК, а также разработку и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования.[ ...]

Эталонный проект - совокупность технологических стадий с цикле сырьевые ресурсы - производство - потребление - ьторичные сырьевые ресурсы, обеспечивающих замкнутое движение материальных н энергетических потоков. При составлении эталонного проекта для отдельных видов химической продукции используют наиболее совершенные технологические схемы получения этой продукции и переработки отходов, при которых не образуются вторичные отходы.[ ...]

В Соединенных Штатах Америки проектируются схемы хлорных производств с однократным использованием воды в замкнутых системах. Наиболее прогрессивными являются следующие решения: хлоргаз и водород охлаждают в поверхностных холодильниках, образующиеся конденсаты направляются в цикл подпиточных вод, используемых в основном для приготовления рассола и для подземного растворения соли.[ ...]

Совершенствование технологии промышленного и сельскохозяйственного производства ставит целью сведение до минимума выбросов и отходов, загрязняющих природную среду. Идеальной моделью такого производства является безотходная технология с замкнутыми циклами водопотребления. Большие средства вкладываются в строительство очистных сооружений - фильтров, пылеулавливателей, отстойников и т. п. В сельском хозяйстве переход на более прогрессивный метод орошения - дождевание - значительно снижает расходы воды и потери земель вследствие вторичного засоления и заболачивания.[ ...]

Данный фрагмент схемы технологического процесса отражает только часть производства с замкнутым циклом использования воды.[ ...]

Ведущим направлением в разрешении проблемы защиты водоемов от загрязнений отходами промышленных производств является создание такой технологии, которая сводила бы к минимуму образование сточных вод в основном процессе производства, и разработка методов переработки отходов производства на вторичное сырье. Среди производств, для которых данная проблема уже решена, можно назвать производство фенола с замкнутым циклом сточных вод, анилина и других ароматических аминов, получаемых контактными методами, фталевого ангидрида и ряд других.[ ...]

Основным направлением защиты атмосферы от загрязнений является создание малоотходных технологий с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья. Но это в идеале, в настоящее время очистка газов от загрязнений является пока единственным эффективным методом обезвреживания атмосферы. Существующие методы очистки можно разделить на две группы: некаталитические (абсорбционные и адсорбционные) и каталитические. Рассмотрим ряд методов химической очистки от наиболее распространенных загрязнителей.[ ...]

Основным направлением защиты воздушного бассейна от загрязнений вредными веществами является создание новых малоотходных технологий с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья. К технологическим защитным мероприятиям также относятся: рекуперация растворителей, герметизация оборудования, сокращение неорганизованных выбросов, замена сухих процессов мокрыми, применение малодымного и малосернистого топлива, строительство высоких (до 300 м) труб для удаления зоны максимального загрязнения и снижению концентрации в приземном слое. К техническим мерам борьбы с выбросами автотранспорта относится регулировка двигателя с выбором оптимального состава горючей смеси и режима зажигания.[ ...]

Вероятно, самопроизвольный процесс взаимной нейтрализации требует еще дополнительного изучения. Однако эта идея при невозможности организации производства с замкнутым циклом заслуживает внимания. Авторы проведенного исследования считают, что добавка к случайно сложившемуся процессу составляющие и их соотношение) специальных присадок позволила бы получить вещества с заранее заданными свойствами. Это приводит к мысли дополнять складывающиеся в каком-либо регионе промышленные комплексы еще одним предприятием - своеобразным физико-химико-био-логическим комбинатом, дорабатывающим все то, что остается на основных предприятиях, и превращающим их отходы в безвредные.[ ...]

В практическом достижении этой цели пользуются и другими терминами: развитие ресурсосберегающей и энергосберегающей технологии; использование вторичных энергетических ресурсов; применение производств с замкнутым циклом, безотходное и малоотходное производство. В последнем случае предполагается, что все отходы, в том числе загрязняющие воздух и воду, почти полностью отсутствуют или используются в других технологических циклах данного производства, смежных Отраслей промышленности или в сельском хозяйстве. Производства, работающие с использованием отходов потребления, являются также безотходными (малоотходными). Производства, не отвечающие этим требованиям, называют рядовыми.[ ...]

Физико-химические методы очистки атмосферы от газообразных загрязнителей. Основное направление защиты воздушного бассейна от загрязнений вредными веществами - создание новой безотходной технологии с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья.[ ...]

В ряде случаев отдельно взятое мероприятие, направленное на защиту окружающей среды, в полном объеме ее не решает. Наиболее эффективными являются комплексные решения, включающие весь арсенал средств и методов охраны окружающей среды с организацией производства по замкнутому циклу и переходу к безотходным технологиям.[ ...]

По данным института экономики Академии наук СССР, целлюлозно-бумажная промышленность является одним из основных загрязнителей окружающей среды, выбрасывая до 75 % всех отходов в виде взвешенных частиц. Нужны перспективные решения, при реализации которых резко сократятся выбросы в атмосферу и водоемы. Поэтому в бумажном производстве необходимо сократить расход свежей воды на 1 т готовой продукции с применением при этом максимально замкнутых циклов использования оборотной воды, что одновременно должно привести к уменьшению себестоимости изготовляемой бумаги. Кроме экономии воды, волокон и наполнителей при замкнутом цикле использования оборотной воды достигается также и более рациональное использование тепла, что в ряде случаев, например в производстве газетной бумаги, очень важно. Действительно, максимальное использование тепла, заключенного в потоке древесной массы (основного компонента газетной бумаги), способствует повышению температуры массы, поступающей на сетку бумагоделательной машины. Это облегчает процесс обезвоживания массы и повышает температуру оборотной воды, что приводит к повышению температуры массы, поступающей на сетку бумагоделательной машины.[ ...]

Промстоки (производственные сточные воды) и фекальные стоки от объектов соцкультбыта характеризуются рядом параметров: количеством (в кг или в л), физико-химическими свойствами от растворенных, эмульгированных или взвешенных веществ, степенью их токсичности, канцерогенно-сти, мутагенности, щелочностью или кислотностью, органолептическими характеристиками - запахом, цветом, вкусом. Промстоки подразделяются на условно чистые (от охлаждения технологического оборудования) и грязные (от прочих цехов, участков, стройплощадок и др.). Условно чистые стоки подвергают охлаждению в отстойниках или градирнях, очищают от взвесей и масел, а затем возвращают в производство с ограниченной добавкой холодной воды (потери на испарения). Такой процесс называют замкнутым циклом водопотребления, с точки зрения охраны природы он наиболее безвреден. Грязные промстоки отводят к очистным сооружениям по канализационным коллекторам, удаляют из них твердые фракции, отфильтровывают нефтепродукты, затем обеззараживают и направляют в устройства глубокой очистки или отстойники.

Генеральный директор ООО «Технологическое оборудование»

Доклад на круглом столе «Оценка эффективности дополнительного обременения при выдаче квот на вылов водных биологических ресурсов»

Рыбохозяйственный комплекс играет существенную роль в продовольственном комплексе страны и является одним из основных источников занятости населения приморских регионов России. Это определяется наличием значительного потенциала водных биологических ресурсов, что является естественным конкурентным преимуществом России в глобальной экономике и составляет основу развития экономики и социальной сферы прибрежных субъектов.

1. Наделение правом на вылов на 2018-2043 гг.

Текущая ситуация в рыбохозяйственном комплексе Российской Федерации характеризуется положительной динамикой основных показателей. Так, за последние пять лет вылов водных биоресурсов вырос с 3801,4 тыс. тонн в 2009 году до 4296,8 тыс. тонн в 2013 году, или на 13%. Производство рыбы и рыбных продуктов, полуфабрикатов и продуктов глубокой переработки увеличилось за это же время с 3309 тыс. тонн до 3682 тыс. тонн (на 11%). Доля отечественной пищевой рыбной продукции на внутреннем рынке выросла с 72,4% в 2009 году до 78,2% в 2013 году, но пока еще не достигла порогового значения на уровне 80%, определенного Доктриной продовольственной безопасности. Существует ряд факторов, которые сдерживают развитие отрасли. Среди них одно из ключевых мест отводится моральному и техническому старению основных материальных фондов отрасли (в их числе - береговые перерабатывающие производства, флот).

На сегодняшний день производственный потенциал отрасли практически исчерпан. Необходим действенный механизм, способный дать толчок инвестированию в производство.

Депутатами Госдумы подготовлен законопроект, согласно которому срок закрепления квот на вылов ВБР предлагается увеличить с 10 до 25 лет. Более широкий горизонт планирования позволит привлечь в отрасль инвестиции для развития тех секторов рыбного хозяйства, которые сегодня остро нуждаются в модернизации и реновации.

Вместе с тем необходимо соблюсти принципы, которые станут гарантией того, что предпринимаемая мера будет эффективной и достаточной.

Право на вылов «2018 – 2043» должно дополнительно:

Закрепить принципы, гарантирующие устойчивое развитие отрасли;

Сбалансировать решение социально-экономических задач и сохранять природный (ресурсный) потенциал отрасли;

Отвечать экономическим и социальным интересам как государства, так и хозяйствующего субъекта;

Обеспечивать доступ к ресурсу и поощрять его рациональное и эффективное использование;

Стимулировать обновление основных материальных фондов отрасли.

Соответствие данным принципам при наделении ресурсом позволит стимулировать развитие как отрасли в целом, так и предприятий в частности.

2. Завод замкнутого цикла – точка стратегического развития отрасли

До настоящего времени не сформировано единого понимания сущности, принципов ограничений (обременений) прав на вылов. Между тем, необходимость обоснованного и документарного осмысления этого вопроса существует. Не только для государства, но и для осуществления практической, хозяйственной деятельности. Как было отмечено, право на вылов должно стимулировать субъекты бизнеса направлять средства в обновления фондов, но при этом не должно противоречить самой логике ведения экономической деятельности.

В качестве возможного механизма подобного стимулирования может рассматриваться сама необходимость модернизации производств, предполагающая внедрение на предприятиях современной технологии переработки поступающего сырья, которая позволит работать без отходов. Предприятия с правильно организованным технологическим циклом становятся замкнутыми, перерабатывающими все поступающее сырье в полезные продукты.

Заводы замкнутого цикла могут быть рассмотрены в качестве новой стратегической точки развития как отрасли в целом, так и предприятий в частности.

Современная технология, которая закладывается сразу при проектировании предприятия (как берегового производства, так и судового), позволит обеспечить:

Высокую технологичность производства (автоматизация);

Его эффективность (высокая степень переработки сырья);

Увеличить производительность труда до европейского уровня;

Увеличить добавленную стоимость каждой выловленной тонны ВБР.

Завод замкнутого цикла предполагает, что каждый шаг переработки имеет значение. Технология позволит принять, рассортировать, сохранить и переработать рыбу и морепродукты таким образом, чтобы на каждом этапе они не потеряли свое качество. Более того, завод замкнутого цикла также подразумевает, что любая часть (будь то прилов либо отходы производства) могла быть эффективно использована для получения рентабельной продукции.

Все, что вошло на завод, должно превращаться в товарную продукцию. Данная технология может быть реализована и на берегу, и на флоте. При этом она позволит работать на всех объектах промысла. В том числе включить в производственный цикл такие водные биологические ресурсы как сайра, сельдь, лосось, а также приловы и неодуемые объекты и все отходы производства.

Рассмотрим эффективность обозначенной концепции на следующих примерах:

а) Модернизация судовых рыбомучных установок

б) Модернизация берегового рыбоперерабатывающего комплекса по приемке лососевых.

_____________________________________________________________________

а) Традиционно основная масса гидробионтов добывается на судах в исключительной экономической зоне. Объем добычи ВБР в Дальневосточном бассейне составляют в год до 2,6 млн. тонн. При этом отходы от переработки гидробионтов на судах составляют от 30 до 40%, или 560 тыс. тонн.

Все крупнотоннажные суда оборудованы рыбомучными установками «традиционного» прессового типа для производства рыбной муки. Из-за несовершенства этой технологии до 25% сухих веществ удаляется из перерабатываемых отходов со сбросом за борт подпрессового бульона.

Модернизация существующих РМУ позволит увеличить выход рыбной муки на 15% и протеина - до 62%.

Так, суда типа МРКТ типа «Старжинский», имеющие судовую рыбомучную установку производительностью 150 тонн по сырью, при модернизации смогут увеличить выход рыбной муки на 6,3 тонны в сутки, что в денежном эквиваленте равно 260 тыс. рублей. И это только за одни рыбопромысловые сутки.

Если экстраполировать данный пример на отрасль, то мы увидим: 1,6 млн. тонн тресковых пород добывается в ИЭЗ РФ ежегодно. При использовании традиционной прессовой технологии образуется подпрессовый бульон, который при модернизации судовых РМУ декантерными центрифугами может дать дополнительно 32 тыс. тонн высококачественной протеиновой муки. В рублевом эквиваленте это равняется 1,2 млрд. рублей (37 млн. долларов).

б) В настоящее время на береговых предприятиях Дальнего Востока перерабатывается более 700 тыс. тонн разнообразных пород рыб – от камбалы до нерки. При этом отходы производства рыбопродукции составляют до 30%, или более 200 тыс. тонн. Зачастую они никак не используются. В лучшем случае предприятия перерабатывают отходы на малоэффективных прессовых установках в муку, однако большинство – сбрасывает отходы в море в 7-мильной зоне, либо закапывает.

Существующее на большинстве предприятий отрасли оборудование не способно обеспечить защиту экологических интересов и рациональное природопользование с одной стороны, с другой – производить из вторичного сырья качественные продукты для последующего использования в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях, т.е. зарабатывать на отходах.

Среди основных причин, почему на данный момент отходы не используются эффективно, можно выделить следующие:

Отсутствие технологии сбора отходов;

Отсутствие инфраструктуры, позволяющей эффективно переработать отходы для получения на выходе маложирной муки с высоким содержанием протеина и рыбьего жира медицинского качества;

Отсутствие технологии, позволяющей эффективно перерабатывать малые (до 200 тонн в сутки) объемы отходов жирных пород рыб;

Малый объем доступных данных о специфике переработки жирных пород рыб (прежде всего, лосося).

Вместе с тем за одну лососевую путину при производстве обезглавленной продукции доля отходов составляет 15-20%, или около 66 тыс. тонн от 330 тыс. тонн освоенных лососевых. Пользуясь современной технологией на базе декантера, возможно извлечь из этого объема порядка 15 тыс. тонн муки и 11,5 тыс. тонн рыбьего жира.

По информации IFFO, за период с марта по сентябрь 2013 года стоимость муки достигала исторического максимума – 2018 долларов за тонну. Стоимость тонны рыбьего жира - 1,3 тыс. долларов, пищевого – 2200 долларов за тонну. Таким образом, только в текущем году отрасль недополучила более 50 млн. долларов США.

_____________________________________________________________________

И на флоте, и на берегу отходы могут стать точкой роста как предприятия, так и отрасли.

Внедрение заводов замкнутого цикла позволит продолжить нынешнюю тенденцию сокращения отходов и увеличения использования побочных продуктов обработки рыбы, что будет приносить растущую пользу в экономическом, социальном, природоохранном и экологическом плане.

Таким образом, внедрение заводов замкнутого цикла в рамках модернизации производств позволит нам сделать отрасль эффективной и закрыть вопрос «обременения» права на вылов.

2.1. Потребности рынка

Согласно данным Минсельхоза, потребность российского рынка в рыбной муке составляет 500 тыс. тонн. Производство при этом едва превышает 145 тыс. тонн, однако около половины объема – порядка 70 тыс. тонн – уходит на экспорт. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), потребность мирового рынка в рыбной муке составляет 10 млн. тонн в год.

Согласно прогнозам, потребность мирового рынка в рыбной муке и жире продолжит расти быстрее, чем темпы производства. Так, в период до 2015 года спрос на рыбную муку вырастет как минимум до уровня 6 млн. тонн в год. Повышенный спрос на муку будет обеспечиваться за счет роста аквакультуры, объем продукции которой, по прогнозам ФАО, увеличится на 10% - до 70-75 млн. тонн.

Что касается рыбьего жира, то наиболее перспективным направлением является производство рыбьего жира медицинского качества. Согласно докладу ФАО, глобальный спрос в 2010 году на компоненты с Омега-3 составил 1,595 млрд. долларов США.

Анализ аптечных продаж продукции, содержащей рыбий жир, демонстрирует высокую динамику: в упаковках рост этого сегмента составил +17%, а объемы продаж в денежном выражении выросли на 32%.

Всего в 2012 году через аптеки было реализовано 210 млн. упаковок БАД на сумму 29,9 млрд. рублей, при этом доля БАД, содержащих рыбий жир, составила 7,8 млн. упаковок (26%) на сумму 1 млрд. рублей.

Средневзвешенная стоимость у продукции, содержащей рыбий жир, выросла с 76,1 рублей в 2008 году до 126,6 рублей в 2012 году (на 40%).

Согласно данным «Розничного аудита БАД в РФ»™ (IMS Health), ежегодно ассортимент препаратов увеличивается на 8-14 наименований БАД, содержащих в качестве основного действующего вещества Омега-3 ЖК рыбьего жира. Если в аптечных продажах 2008 года из 113 торговых наименований сегмента препаратов РЖО-3 97 были БАД, то в 2012 году из 144 торговых наименований 129 являлись БАД. Доля лечебных средств (ЛС) сегмента в упаковках составила 11,5% (еще в 2008 году она составляла 20,9%), при этом и в денежном выражении – 10,2%.

Аналитики компании Frosn&Sullivan, проведя глубокое исследование, включавшее анализ данных о ключевых поставщиках сырья, конкурентной среде, производстве, спросе, распределении, ценообразовании, заболеваемости и других факторах, влияющих на перспективы потребления Омега-3 ингредиентов, прогнозируют 10-процентный среднегодовой темп роста мирового рынка полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК).

Одним из путей насыщения изучаемого сегмента рынка продукцией отечественных заводов-изготовителей может быть использование импортозамещающих технологий производства современных лекарственных форм.

2.2. Линия

Завод замкнутого цикла может существовать как в цепочке из нескольких предприятий, привязанных к основным центрам рыбопереработки с различной производительностью и единым центром производства и логистики, например, в порту. Так и быть обособленной, автономной структурой. Ключевое решение – технология безотходного производства.

3. Оценка влияния внедрения на практике заводов «замкнутого цикла» в стратегическом плане

С точки зрения государственного управления и с учетом целей и задач ФЦП внедрение заводов замкнутого цикла:

1. Соответствует принципам рационального природопользования, в том числе:

Решает экологические проблемы;

Исключает давление на промысловую базу.

2. Отвечает экономическим и социальным интересам государства и субъекта бизнеса, в том числе:

Является рычагом, стимулирующим увеличение поставок рыбопродукции на внутренний рынок;

Позволяет модернизировать рыбоперерабатывающий сектор (как береговые комплексы, так и на судах);

Увеличивает производство продукта с высокой добавленной стоимостью на территории страны;

Обеспечивает высокотехнологичное развитие рыбохозяйственного комплекса;

Имеет мультипликативный оздоровительный эффект для экономики территорий:

Стимулирует рост валового регионального продукта;

Приводит к увеличению доходов в бюджеты всех уровней.

Для субъектов бизнеса внедрение заводов замкнутого цикла позволяет:

Максимально эффективно использовать сырье в 100% объеме без увеличения себестоимости вылова;

Обеспечить непрерывный режим работы;

Добиться высокой автоматизации процессов;

Дает возможность перерабатывать любую рыбу, в первую очередь, наиболее жирные виды (универсальность);

Расширить номенклатуру предлагаемых товаров;

Извлечь максимально возможную прибыль;

Повысить конкурентоспособность предприятия на рынке;

Обеспечить высокий уровень экологической безопасности.

____________________________________________________________________

Заключение

Согласно распоряжению Правительства РФ от 25.10.2010 №1873-р, одной из основных задач государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года является развитие промышленного производства специализированных продуктов детского питания, продуктов функционального назначения, диетических (лечебных и профилактических) пищевых продуктов и БАД к пище, в т.ч. для питания в организованных коллективах.

В вопросах воздействия на экосистему, экономику и общество актеры первого плана — это деградация окружающей среды и изменение климата. По данным ООН, к 2030 году население Земли достигнет отметки в восемь с половиной миллиардов людей. А к середине века более половины населения планеты станет проживать в городах. Значит, если среда не будет адаптирована под растущую популяцию, экологические условия проживания в мегаполисах продолжат стремительно ухудшаться.

Фото: pixabay/diegoxue

Что с этим делать? Внедрять и развивать в городах экономику замкнутых циклов, уверены исследователи из Технологического института Блекинге в шведском городе Карлскроне. Они выпустили отчет «Циклическая экономика: опыт городов по всему миру» , в котором проанализировали различные городские проекты, связанные с циклической экономической моделью. В поле зрения экспертов попал 21 город в США, Англии, Нидерландах, Швеции и других странах. Исследователи описали проекты, которые были финансово поддержаны муниципалитетами, и то, какие выгоды эти инициативы принесли городу.

Экономика замкнутых циклов — это подход, при котором в производство возвращается все то, что раньше считалось ненужным и отправлялось на захоронение в рамках следования линейной экономической модели «произвел — потребил — выбросил». Специалисты Технологического института Блекинге отметили, какие департаменты городской администрации были задействованы в реализации инициатив, и какую пользу, в конечном счете, подобные проекты приносят городам и их жителям.

Из отходов — в нужные вещи

Городские власти способны регулировать ситуацию с отходами в городе и использовать рынок для их полезного применения. Так, например, исследователи отметили в отчете успешный проект торгового центра ReTuna в Швеции, где вся продукция в магазинах — это использованные вещи и остаточные материалы. Жители оставляют в торговом центре различные предметы, бывшие в употреблении. Сотрудники центра по необходимости их ремонтируют и сортируют по отделам. Каждый магазин принадлежит независимым предпринимателям. В 2016 году ReTuna обеспечил работой 47 жителей Эскильстун.

Фото: lm-magazine.com

Технологии — всему голова

Примером внедрения новых технологических решений для перехода с линейных экономических моделей к замкнутым циклам может послужить проект по извлечению из органических отходов биогаза и удобрений в Осло. Для этого муниципалитет инвестировал средства в строительство городского биогазового завода. Выработанный газ применяется для заправки мусоровозов и общественных автобусов. А побочные продукты производства муниципалитет передает местным фермерам в качестве биоудобрений.

Вдохновить устойчивостью

В качестве примера взаимодействия городских властей и бизнеса в отчете приведен бизнес-парк «20|20» в Харлеммермере — на западе Нидерландов. Парк построен в соответствии со стандартами Cradle to Cradle (C2C), что в переводе с английского означает «От колыбели до колыбели». Эта концепция основана на идее циклических безотходных систем производства, которые не наносят вред окружающей среде. Парк занимает 92 тысячи квадратных метров площади, на которой расположены офисы, супермаркеты, фитнес-центр и несколько ресторанов. Все проекты реализованы с акцентом на снижение выбросов CO2 и внедрения принципов циклической экономики.

Фото: i.ytimg.com

Поделись сырьем своим

Авторы исследования отмечают, что муниципалитеты способны играть роль помощников в экологических взаимодействиях между городскими компаниями. Так, например, городской совет Питерборо профинансировал создание онлайн-платформы Share Peterborough, где фирмы могут торговать и обмениваться различными ресурсами между собой. Причем не только материалами, но также помещениями для конференций и даже навыками. Главное условие — максимально все использовать, чтобы слово «ненужный мусор» пропадало из обихода ведения бизнеса в городе. В основе такой инициативы — продвижение идей «business to business» или B2B, что означает «бизнес для бизнеса». B2B подразумевает, что компания работает не только на конечного рядового потребителя, но также на другие компании.

В российской действительности инициативы в сторону замкнутых циклов производства зачастую продвигаются снизу вверх — от бизнес-инициатив к муниципалитетам. Например, чтобы содействовать развитию циклической экономики в России, компания-поставщик упаковки, канцтоваров и хозтоваров для бизнеса «ОптиКом» запустила проект по вывозу бумажных отходов «Бумаговорот». В центре проекта — столичные офисы, где бумага чаще всего превращается в бесполезный мусор. Однако сбор макулатуры — это и забота о лесах (переработка одной тонны бумаги сохраняет 24 дерева), и сокращение выбросов в атмосферу СО2, а также существенная экономия воды и энергии. Идея «ОптиКома» в чем-то пересекается с инициативой в городе Питерборо, преследуя принципы максимально эффективного использования ресурсов и принципов услуги B2B.

«„Бумаговорот“ соответствует нашей миссии способствовать построению циклической экономики в России. Мы собираем макулатуру, из которой затем производят бумажную упаковку, таким образом, мы замыкаем цикл. Это не только предотвращает рост свалок, но и позволяет сохранять природные ресурсы», — рассказывает генеральный директор компании Максим Рогожко. Пока проект реализуется только в Москве и предполагает закупку компанией-партнером расходных материалов у «ОптиКом».

При этом «зеленым» офисам компания предлагает линейку экологичных товаров: от бумажно-гигиенической продукции из вторичного волокна до биоразлагаемых моющих средств. Чтобы сотрудники офисов быстрее приноровились к сбору макулатуры, компания бесплатно проводит тренинги для персонала компаний-участников проекта. Во время инструктажа работники получают информацию о том, как и зачем собирать макулатуру отдельно от бытового мусора, какие виды бумаги «ОптиКом» принимает на переработку и почему картонные стаканчики в контейнер для макулатуры помещать нельзя (подсказка: такие стаканчики в России пока не перерабатываются).

Д.х.н. Н.Д. Чичирова, профессор, директор «Института теплоэнергетики», зав. кафедрой «Тепловые электрические станции»,
д.х.н. А.А. Чичиров, профессор, зав. кафедрой «Химия»,
С.С. Паймин, аспирант кафедры «Тепловые электрические станции», ФГБОУ ВПО «КГЭУ», г. Казань;
к.т.н. А.Г. Королёв, начальник Производственно-технического отдела, ОАО «ТГК-16», г. Казань;
к.т.н. Т.Ф. Вафин, инженер, ОАО «Генерирующая компания», г. Казань

Введение

К числу наиболее значимых направлений стратегического развития большинства отечественных ТЭС относятся разработки, позволяющие минимизировать количество сбросов сточных вод, образующихся в технологическом процессе производства тепловой и электрической энергии, за счет создания малоотходных и безотходных схем водопользования, а также усовершенствования многих существующих технико-экономических решений по обработке воды.

Реализация концепции создания экологически безопасной ТЭС возможна по двум направлениям.

Первое направление основано на разработке и внедрении экономичных и экологически совершенных технологий подготовки добавочной воды парогенераторов и подпиточной воды теплосети. В этом аспекте разработка эффективных технологических схем водоподготовки на ТЭС с сохранением базисного оборудования является наиболее перспективным направлением, отвечающим поставленным требованиям, в особенности там, где речь идет о расширении и реконструкции функционирующих установок.

Второе направление связано с разработкой и внедрением технологий максимально полной переработки и утилизации образующихся сточных вод с получением и повторным использованием в цикле станции исходных химических реагентов .

Рассмотрим результаты, которые удалось достигнуть за счет проведения комплекса мероприятий по совершенствованию технологии во- доподготовки Казанской ТЭЦ-3 .

Реконструкция установки химического обессоливания

Построена по проекту 1960-х гг., который не предусматривал бессточных или малосточных и экологически безопасных схем. При ежегодном потреблении от 9,5 до 11,5 млн т технической воды, согласно проекту, происходил сброс до 4-5 млн т минерализованных сточных вод после их нейтрализации через систему промышленно-ливневой канализации в р. Казанка и далее в Волгу.

Принципиальная схема водоподготовки, реализованная на Казанской ТЭЦ-3, представлена на рис. 1.

В систему подготовки воды поступают компоненты, содержащиеся в продувочной воде системы оборотного охлаждения, а также реагентах: сернокислом железе, извести, серной кислоте, едком натре и хлориде натрия. В процессе известкования и коагуляции воды в осветлителях из системы выводится часть этих компонентов в виде шлама, содержащего карбонат кальция, гидроксиды магния и железа, кремнекислые и органические соединения. Кроме того, часть компонентов выводится с подпиточной водой теплосети.

Основной задачей проводимых на станции мероприятий явилось максимальное сокращение количества используемых реагентов, обработка и утилизация сточных вод.

В 2001 г. на Казанской ТЭЦ-3 внедрена новая экологически чистая и ресурсосберегающая технология химического обессоливания воды. Данная технология была разработана в Азербайджанском инженерно-строительном университете применительно к условиям Казанской ТЭЦ-3, с учетом требований, предъявляемых к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов .

Согласно новой технологии изменился режим химического обессоливания известково- коагулированной воды на установке, а также технологии регенерации как в Н-, так и ОН-ионитных фильтрах (рис. 2).

Рис. 2. Цепочка фильтров химического обессоливания:

НОВ - насосы очищенной воды; Н пред, Н осн - предварительный и основной Н-катионитный фильтр; А 1 , А 2 - анионитовые фильтры первой и второй ступени; Н 2 - Н-катионитный фильтр второй ступени; Д - декарбонизатор; БДВ - бак декарбонизованной воды.

Изменение режима химического обессоливания предусматривало предварительное умягчение обессоливаемой воды в предвключенном Н-катионитном фильтре. Для перевода катионита в этом фильтре на Na-форму использовались концентрированные порции отработанного регенерационного раствора Н- и ОН-фильтров.

Улучшение экономических и экологических показателей ионирования было достигнуто применением двухпоточно-противоточной технологии регенерации ионитных фильтров.

Для реализации данной технологии была произведена реконструкция схемы регенерации цепочки химического обессоливания № 5 с установкой в Н осн -, Н 2 - и А 2 - фильтрах среднего распределительного устройства.

Суть регенерации анионитовых фильтров «цепочки» заключается в следующем. Подаваемый в анионитовый фильтр второй ступени регенерационный раствор щелочи разделяется на два потока. Один из потоков подается сверху, другой снизу. Отработанный раствор щелочи после анионитового фильтра первой ступени собирается в бак щелочных вод для повторного использования в последующих регенерациях.

Регенерация Н осн - и Н 2 - фильтров «цепочки» осуществляется раздельно, независимо друг от друга по двухпоточно-противоточной технологии. Регенерационный раствор кислоты полностью пропускается через нижние части этих фильтров по направлению снизу вверх. Регенерация верхней части катионитной загрузки, расположенной выше среднего распределительного устройства, в этих фильтрах осуществляется отработанным раствором кислоты из бака кислых вод.

Экономическая эффективность достигается за счет экономии химических реагентов, используемых для регенерации фильтров, снижения расхода воды на собственные нужды химводоочистки, снижения затрат на приготовление известково-коагулированной воды, снижения потребления сырой волжской воды и объема сбросных сточных вод.

В результате внедрения новой технологии химического обессоливания воды были получены следующие данные:

■ расход воды на собственные нужды снизился с 36,3 до 26,4%;

■ удельный расходы кислоты на регенерацию Н-фильтров снизился на 3,5 г/г-экв и составил 123,4 г/г-экв;

■ удельный расход щелочи на регенерацию ОН-фильтров снизился на 10,6 г/г-экв и составил 63,2 г/г-экв;

■ снижение расхода извести и коагулянта в осветлителе в результате уменьшения расхода обессоленной воды на собственные нужды составило 64,2 и 25,7 т, соответственно.

При этом выработка обессоленной воды существенно не менялась, оставаясь в среднем на уровне 2,8-3 млн т/год.

Внедрение метода термического обессоливания

Параллельно с проводимыми работами по реконструкции установки химического обессоливания внедрялась технология приготовления обессоленной воды методом термического обессоливания .

В соответствии с проектом, выполненным в 1980-х гг, на станции сооружены две шестиступенчатые испарительные установки, укомплектованные испарителями типа И-600. Проектная производительность каждой установки по 100 т/ч. В конце 1990-х гг эти установки были пущены в эксплуатацию. Однако проектная производительность не была достигнута из-за избыточного пара последних ступеней установки, который не мог быть полностью использован в технологической схеме, т.к. сама установка была смонтирована в отдельно стоящем здании, удаленном от основного технологического оборудования, использующего пар таких параметров. В результате, в летний и переходный периоды времени испарители останавливали или переводили в режим работы со сбросом избыточного пара (до 10 т/ч) в атмосферу. Такая работа установок негативно отражалась на технико-экономических показателях испарителей, и в 2000 г. было принято решение о сооружении на базе действующей испарительной установки термообессоливающего комплекса производительностью 300-350 т/ч. Комплекс включает в себя две существующие шестиступенчатые испарительные установки, два испарителя мгновенного вскипания типа ИМВ-50 с глубоковакуумными многокамерными деаэраторами.

В ИМВ используется избыточный пар испарительных установок (до 6 т/ч на каждый испаритель), при этом суммарно дополнительно вырабатывается до 100 т/ч дистиллята с двух ИМВ. Разработанные ИМВ полностью адаптированы к условиям комплекса.

Указанные решения позволили обеспечить оптимальное использование пара разного давления в тепловой схеме комплекса. Например, исходный пар производственного отбора давлением 13 ата используется в качестве греющего для первого испарителя И-600, избыточный пар многоступенчатой испарительной установки давлением 1,2 ата - для ИМВ, а пар последней ступени ИМВ давлением 0,12 ата - в вакуумном деаэраторе.

При совершенствовании комплекса, направленном на повышение его экономичности и надежности за счет совершенствования системы регенерации тепла испарительных установок, в существующую схему были дополнительно включены пароводяные и струйно-барботажные подогреватели. Это позволило увеличить температуру дистиллята и, как следствие, снизить удельный расход тепловой энергии на его производство (рис. 3). Данный показатель является важнейшей характеристикой экономичности установки термического обессоливания.

В настоящее время выработка дистиллята покрывает практически 50% потребности станции в обессоленной воде.

Обеспечивая требуемые нормы качества воды, применяемой для подпитки котлов с давление перегретого пара 140 ата, технология термического обессоливания имеет значительно более низкие значения расходов воды на собственные нужды по сравнению с химическими методами (9 и 28% соответственно).

Экономическая эффективность при замещении традиционного химического способа водоподготовки термическим достигается также за счет сокращения расхода химических реагентов.

Следует отметить, что в рассматриваемый период по аналогии с реконструкцией цепочки химического обессоливания № 5 были проведены работы по улучшению технико-экономических показателей цепочек № 6 и № 7.

За счет проведения реконструкции цепочек № 6 и № 7 и автоматизации технологического процесса удалось дополнительно снизить в целом по ТЭЦ значения удельных расходов кислоты (со 110,6 до 91,9 г/г-экв) и щелочи (с 62,7 до

60,4 г/г-экв).

Утилизация сточных вод водоподготовительной установки

Опыт создания малоотходных водоподготовительных комплексов показывает, что основная часть кальция и магния, содержащихся в стоках, может быть выведена в виде твердых осадков, пригодных для последующего использования, либо длительного безопасного хранения. В результате в сточных водах остаются в основном соединения натрия, в первую очередь, его сульфаты и хлориды . В этой связи при разработке схемы утилизации сточных вод водоподготовительной установки Казанской ТЭЦ-3 принята концепция максимального использования солей натрия, содержащихся в сточных водах, что позволило снизить затраты на привозной хлорид натрия.

Следует также учитывать, что количество и состав сточных вод водоподготовительной установки зависит от ее производительности, состава исходной воды и удельных расходов реагентов на регенерацию. Именно при химическом обессоливании в систему водоподготовительной установки вводится основное количество натрия в виде NaOH и сульфатов в виде серной кислоты. При этом основную проблему представляет едкий натр. В этой связи при оптимизации режима эксплуатации установки химического обессоливания максимальное внимание уделяется сокращению расхода едкого натра. Избыток серной кислоты менее опасен, т.к. при нейтрализации известью основная часть сульфатов выводится в осадок в виде гипса.

При работе установки утилизации сточных вод в зимний период образуется около 6,1 т/сут. гипсового шлама (при 30%-й влажности). В летний период количество влажного шлама уменьшается до 2,7 т/сут. За год образуется около 1600 т влажного или 1200 т сухого шлама. Основным компонентом шлама является гипс - 90-95%. Содержание гидроксида магния составляет 4-5%, карбоната кальция - 1,52%. Этот шлам может быть использован для получения гипсового вяжущего высокого качества и других целей.

При определении экономического эффекта от внедрения установки утилизации сточных вод учитывалось снижение платы за количество используемой исходной воды и сброс сточных вод.

При неизменном производстве внедренные на станции технологии позволили добиться существенного снижения потребления технической воды с 11330 тыс. м 3 в 2003 г. до 6958 тыс. м 3 в 2009 г. Немаловажен тот факт, что в рассматриваемый период стоимость исходной воды возросла в 11 раз.

Наряду со снижением водопотребления удалось добиться снижения сброса промышленных сточных вод (рис. 4), основную долю которых составляют сточные воды химического цеха. Применение современных способов водоподготовки позволило существенно снизить и массу загрязняющих веществ в сточных водах (рис. 5). За счет снижения сброса загрязняющих веществ плата за этот сброс также снизилась (рис. 6).

Технологии на основе электромембранных аппаратов

В продувочной воде испарительной установки содержится весь натрий, поступивший с исходной водой и введенный с едким натром при регенерации фильтров химобессоливающей установки, хлориды, введенные с исходной водой, а также небольшая часть сульфатов, введенных с исходной водой, коагулянтом и серной кислотой при регенерации фильтров.

Следует обратить внимание на высокое содержание щелочи и щелочных компонентов (карбонат натрия) в продувке. Щелочь и сода - дорогостоящие продукты, которые широко используются на водоподготовительных установках ТЭС. Отметим также практически полное отсутствие ионов жесткости. В связи с чем была сформулирована идея разделения продувочной воды на щелочной и умягченный растворы и их использования в цикле станции .

Для утилизации избытка продувочной воды испарителей разработана технология с использованием в качестве основного элемента элект- ромембранных аппаратов (ЭМА) (рис. 7) .

На первой ступени происходит частичное отделение щелочи от исходного раствора в ЭМА с катион- и анионообменными мембранами. Поскольку селективность процесса невысока, в качестве продукта возможно получение щелочного раствора, содержащего соли исходного раствора.

На ЭМА первой ступени получается концентрированный щелочной раствор и дилюат-1. Последний представляет собой более разбавленный раствор исходных солей и оставшейся щелочи. Дилюат-1 является исходным раствором для ЭМА второй ступени.

ЭМА второй ступени собран с биполярными мембранами и служит для разделения раствора солей на щелочной и кислый растворы. В качестве продуктов на второй ступени образуется дилюат-2, представляющий собой более разбавленный раствор исходных солей, неконцентрированные растворы щелочи и смеси кислот.

Дилюат-2 направляется на ЭМА третьей ступени, щелочной раствор - на концентрирование в первую ступень или в ЭМА-концентратор щелочи. Кислый раствор, содержащий смесь серной, соляной и азотной кислот, направляется потребителю.

На ЭМА третьей ступени осуществляется процесс концентрирования-обессоливания дилюата-2 с получением частично обессоленной воды с концентрацией солей примерно 0,3 г/л (дилюат-3) и концентрата.

В схеме (рис. 7) используются три аппарата с суммарным потреблением электроэнергии 100 кВт.ч на 1 тонну обрабатываемого раствора. В результате обработки образуется 0,4 т щелочного раствора (5% щелочи, 1% солей) и 0,6 т кислого раствора (1,2% кислот, 1% солей). Представленная схема достаточно гибкая. Возможно последовательное сокращение ступеней, начиная с последней.

Если убрать третью ступень ЭМА, частично обессоленную воду для второй ступени можно забирать с ВПУ ТЭС. Эквивалентное количество воды в виде дилюата-2 (раствор натриевых солей) направляется на подпитку теплосети. Таким образом происходит обмен водой между водоподготовительной и электромембранной установками.

При сокращении третьей и второй ступеней одновременно, на ЭМА первой ступени возможно получение щелочного раствора и дилюата-1. Щелочной раствор отправляется на концентрирование или непосредственно потребителю. Дилюат-1 (солевой раствор) можно использовать на регенерацию Na-катионитных фильтров, на подпитку теплосети или подпитку испарителей.

В схеме на рис. 8 используются два ЭМА с суммарным потреблением электроэнергии 13 кВтч на 1 тонну обрабатываемого раствора . Продуктами переработки продувочной воды испарителей в этом случае являются 0,1 т щелочного раствора (4% щелочи, 2% солей) и 1 т солевого раствора (2,5% исходных солей).

Сравнительно невысокие эксплуатационные затраты делают наиболее целесообразным использование схемы, указанной на рис. 8, для утилизации продувочной воды испарителей с получением концентрированного щелочного и умягченного солевого растворов, которые используются в технологическом цикле станции .

Выводы

1. На Казанской ТЭЦ-3 внедрена новая технология переработки жидких отходов водоподготовительной установки с получением и повторным использованием в цикле станции умягченного солевого и щелочного растворов.

2. Создан замкнутый цикл, обеспечивающий бессточность технологии водоподготовки ТЭС.

3. Результаты исследований, а также разработанные схемы могут быть использованы при создании малоотходных комплексов водопользования как на существующих ТЭС и других производствах в процессе их реконструкции, так и при сооружении новых.

Литература

1. Абрамов А.И., Елизаров Д.П., Ремезов А.Н. и др. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А.С. Седлова. М.: Издательство МЭИ, 2001. 378 с.

2. Ларин Б.М., Бушуев Е.Н., Бушуева Н.В. Технологическое и экологическое совершенствование водоподготовительных установок на ТЭС // Теплоэнергетика. 2001. №8. С. 23-27.

3. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Королёв А.Г., Вафин Т.Ф. Экологическая и экономическая эффективность внедрения ресурсосберегающих технологий на тепловых электрических станциях // Труды Академэнерго. 2010. № 3. С. 65-71.

4. Седлов А.С., Шищенко В.В., Федосеев Б.С., Потапкина Е.Н. Выбор оптимального метода водоподготовки для тепловых электростанций // Теплоэнергетика. 2005. №

5. Седлов А.С., Шищенко В.В., Фардиев И.Ш., Закиров И.А. Комплексная малоотходная ресурсосберегающая технология подготовки воды на Казанской ТЭЦ-3 // Теплоэнергетика. 2004. № 12. С. 19-22.

6. Фардиев И.Ш., Закиров И.А., Силов И.Ю., Галиев И.И., Королёв А.Г., Шищенко В.В., Седлов А.С., Ильина И.П., Сидорова С.В., Хазиахметова Ф.Р. Опыт создания комплексной малоотходной системы водопользования на Казанской ТЭЦ-3 // Новое в Российской электроэнергетике. 2009. № 3. С. 30-37.

7. Фейзиев Г. К. Высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обессоливания воды. М.: Энергоиздат, 1988.

8. Фейзиев Г.К., Кулиев А.М., Джалилов М.Ф., Сафиев Э.А. Пути создания высокоэффективных схем бессточного обессоливания воды химическими методами // Химия и технология воды. 1984. № 1. С. 68-71.

9. Седлов А.С., Шищенко В.В., Ильина И.П., Потапкина Е.Н., Сидорова С.В. Промышленное освоение и унификация малоотходной технологии термохимического умягчения и обессоливания воды // Теплоэнергетика. 2001. № 8. С. 28-33.

10. Хазиахметова Д.Р., Шищенко В.В. Обработка и утилизация минерализованных сточных вод химобессоливаю- щихустановок//Теплоэнергетика. 2004. № 11. С. 66-70.

11. Седлов А.С., Шищенко В.В., Сидорова С.В., Ильина И.П., Ларюшкин Н.И., Егоров С.А. Опыт освоения малоотходной технологии водоподготовки на Саранской ТЭЦ-2// Электрические станции. 2000. № 4. С. 33-37.

12. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Ляпин А.И., Королёв А.Г., Вафин Т.Ф. Разработка и создание ТЭС с высокими экологическими показателями // Труды Академэнерго. 2010. № 1. С. 34-44.

13. Чичирова Н.Д. Электромембранные технологии в энергетике: монография/Н.Д. Чичирова, А.А. Чичиров, Т.Ф. Вафин. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2012. 260 с.

14. Вафин Т.Ф., Королёв А.Г., Чичирова Н.Д., Чичиров А.А. Внедрение электромембранной технологии для очистки стоков Казанской ТЭЦ-3 // Материалы докладов VII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е. Алемасова. Казань. 2010. С. 434-436.

15. Патент на полезную модель РФ № 121500. Установка для переработки промышленных сточных вод и получения концентрированного щелочного раствора и умягченного солевого раствора / Т.Ф. Вафин, А.А. Чичиров. Опубл. 27.10.2012, Бюл. № 30.

16. Вафин Т.Ф., Королёв А.Г. Электродиализная установка для утилизации сточных вод ВПУ ТЭС и генерации щелочи // Материалы докладов V Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. 2010. Т.2. С. 167-168.

17. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Вафин Т.Ф., Ляпин А.И. Технико-экономическая оценка эффективности использования электромембранных технологий на отечественных ТЭС // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 3-4. С. 14-25.

Создание замкнутых производственных циклов связано с со­вершенствованием методов очистки техногенных выбросов и воз­можностью их повторного использования.

Разработка эффективных методов очистки газов решается по нескольким направлениям, основные из которых следующие:

совершенствование и разработка новых технологий и методов очистки;

применение современных коррозионно- и термостойких ма­териалов и агрегатов в системах газоочистки.

Пыль является одним из токсичных компонентов, присутству­ющих в газовых выбросах. Для тонкой очистки газов от пыли в различных отраслях промышленности применяют электрофильт­ры, которые характеризуются высоким потреблением электриче­ской энергии.

В настоящее время разрабатываются и внедряются экономич­ные тканевые фильтры. В них используют современные тканевые материалы на коррозионно- и термостойкой основе. Такие аппа­раты могут заменить электрофильтры и работать при температуре до 750 °С. Новые конструкции тканевых рукавных фильтров на­шли применение в цветной металлургии.

В различных отраслях промышленности широко используется абсорбционная очистка газов, но при этом образуется большое количество шламов, которые не находят применения и транс­портируются на промышленные свалки или в шламонакопители.

В качестве альтернативы в настоящее время разрабатывают ме­тоды адсорбционной очистки с применением твердых сорбирую­щих материалов и последующей регенерацией адсорбента, что позволяет значительно сократить количество шламов.

Разрабатываются и применяются технологические процессы с замкнутым циклом рециркуляции газов. По этой технологии отходя­щие газы промышленных производств проходят очистку, осво­бождаются от пыли и токсичных примесей, а затем их вновь пода­ют на технологическую стадию.

Таким образом, уже сейчас имеются достаточно эффективные методы газоочистки и технологические процессы, позволяющие значительно снизить или ликвидировать выброс токсичных газов в атмосферу.

Вопросы уменьшения жидких техногенных выбросов решаются путем совершенствования методов очистки промышленных сточных вод и организации замкнутых водооборотных циклов.

Состав сточных вод весьма различен, что делает невозможным подбор универсальных методов очистки. Одним из наиболее рас­пространенных и эффективных способов является биологическая очистка. Использование уникальных свойств микробных клеток позволяет значительно ускорить процессы самоочищения загряз­ненной воды за счет создания искусственных условий, благопри­ятных для роста микробов.

Наиболее признанным и эффективным технологическим при­емом является организация замкнутых водооборотных циклов. При этом сокращается водопотребление и уменьшается сброс промыш­ленных вод в природные водоемы благодаря многократному ис­пользованию воды.

Реализация водооборотных схем зависит от технологий очист­ки загрязненной воды, обеспечивающих возможность ее возврата в цикл. Обычно устанавливают локальные устройства для очистки сточных вод до норм, позволяющих использовать воды повторно. В этом случае свежая вода расходуется только для восполнения потерь.

Замкнутые водооборотные циклы реализованы на многих про­изводствах. Например, в химической промышленности при произ­водстве экстракционной фосфорной кислоты, при получении сер­ной кислоты и аммиака. В сочетании с реализацией новых аппаратурно-технических решений при производстве фосфорной кисло­ты это дало возможность уменьшить потребление воды в 20 раз.