УДК 504.05

Совершенствование ведения технологических процессов, как один из выходов в решении проблемы негативного воздействия на окружающую среду

Карасев Денис Александрович – студент кафедры Техносферной безопасности Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

Аннотация: В данной работе рассмотрена мероприятия, снижающие опасность промышленного производства для природы и человека. В качестве примера взято такое предприятие, как АО «Муромский стрелочный завод», то котором планируется полная модернизация системы очистки от сталеплавильных печей. Предлагается внедрение в черной металлургии безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное и рациональное использование рудничного сырья.

Ключевые слова: модернизация, литейное производство, окружающая среда, металлургия, системы очистки, вредные выбросы.

Введение

Права человека на здоровую окружающую среду гарантируются Конституцией Российской Федерации и Федеральным Законом об охране атмосферного воздуха, но в реальности наблюдаются случаи, когда экологическая безопасность жилых территорий, прилегающих к промышленным предприятиям, в состав которых входят литейные цеха, не соблюдается на всех уровнях. Современная система образования в настоящих реалиях также одной из первоочередных своих функций видит развитие повышения способности мыслить в экологическом ключе, а оно будет способствовать в определении варианта подходящих технологических процессов, способов по строительству заводов, использованию различных природных ресурсов и экологической культуры народа. Исходя из этого, продвижение такого направления ведения производства в промышленных кругах, как совершенствование технологических процессов будет является одним из важных и доступных способов уменьшения вредных выбросов [1]. В будущем оно наверняка станет стержнем и сердцевиной всего развития современного производства, а главное то, что его влияние распространится не только на рост показателей надежности и уменьшит дисперсию времени возникновения отказов оборудования, но и приведет к снижению негативного влияния на экосистему. В связи с тем, что охрана окружающей нас среды - это разносторонний и многогранный вопрос, то его решение будет достигнуто только благодаря общим усилиям инженеров разных отраслей науки и техники. Немало важным здесь является поддержка государства на всех этапах и в решении особо острых вопросов.

Мероприятия, снижающие опасность промышленного производства

В ближайшем будущим преобладающими хотелось бы видеть следующие мероприятия, снижающие опасность металлургической промышленности для природной среды и общества:

модернизация всего цикла технологического процесса, а также создание и установку на производственных площадках обновленного станочного парка с минимальным количеством вредных выбросов, отрицательным способом влияющих на окружающую нас природную среду;
масштабное внедрение экспертизы экологической безопасности для большинства видов производств и всего ассортимента товаров и продукции, выпускаемого на промышленных предприятиях;
замещение токсичных и не подлежащих утилизации отходов на утилизируемые и не нетоксичные;
массовое использование инновационных приборов и систем по защите окружающей нас среды [2].

Если рассмотреть на примере такое предприятие, как АО «Муромский стрелочный завод», то на нем планируется полная модернизация системы очистки от сталеплавильных печей. Взамен выработавших свой ресурс, будут установлены новые мокрые пылеуловители. На газоходы труб, сразу после систем очистки, будут установлены автоматизированные приборы измерения и учета показателей объема вредных газов, а также прибор фиксации и передачи информации в реестр объектов, негативно влияющих на окружающую природную среду.

Немало важным стало бы проведение инженерно-экологических изысканий, которые помогли бы в обеспечении эффективного использования и охране природных ресурсов при функционировании того или иного производства. Они должны быть сосредоточены на модернизацию существующих и разработку новых технологических процессов, оборудования, приборов и сырья, используемых в производственном процессе с целью исключения или смягчения негативных воздействий предприятий на природную среду. В одну ногу с инженерно-экологическими мероприятиями идут разного рода организационные работы, напрямую взаимосвязанные со структурой и функционированием находящихся в разработке или действующих в настоящий момент природно-промышленных систем. Их подразделяют на плановые, которые в основном предназначены на долгое время и перспективу с учетом производства непроизводительной инфраструктуры больших природно-промышленных систем, и оперативные. На плановые ложится определение месторасположения новых производств с учетом совместного размещения других источников загрязняющих атмосферу. Также в их ведении находится перемещение из городов и поселков заводов с серьезной интенсивностью негативного воздействия и выбор места размещения складирования отходов. Немало важным является вывод из зон воздействия предприятий рекреационных территорий и объектов культурного наследия в зоны с чистым воздухом, а также смена путей движения транспорта и режимов его работы. Если говорить об оперативных мероприятиях, то они применяются в сложных ситуациях, которые могут возникнуть как на производственных площадях, так и в природной среде.

Безотходное производство

Абсолютно инновационное видение касаемо развития всей промышленности это идея применения технологии с минимальным количеством отходов и вовсе без них [3]. Эта задача подразумевает разработки совершенно ранее не применяемого процесса, состоящего из сложных технологических, конструкторских и организационных работ. Как и в любой экологической схеме, где материалы и энергия тратятся экономно и отходы одних организмов являются важнейшим условием жизни других. И все это должно привести к тому, чтобы производственный экологизированный процесс, которым управляется разумным человеком, обязан идти по биосферному закону, и следовать закону круговорота веществ. Такое правило как «полностью безотходная технология» скорее условное, так как нельзя представить себе предприятие работающее без образования отходов.

Возвращаясь к вопросу металлургии то в ней, как нигде важно внедрить безотходные и малоотходные технологии и процессы, которые позволят достичь экономически выгодного и рациональное использования сырья с рудников, а именно:

повышение качества переработки газообразных, жидких и твердых отходов производств, уменьшения до минимальных значений выбросов и сбросов негативно влияющих на природу веществ с выбрасываемыми газами и сточными водами;
применение твердых отходов горного и обогатительного производства на строительных площадках и при восстановлении дорожных покрытий в пригородной зоне;
применение экономных процессов, способствующих ускорению процесса переработки сырья, уменьшения затрат на энергоносители;
кардинальное уменьшение расхода чистой воды и снижение до минимума количества сточных вод путем дальнейшего движения по пути безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;
массовое внедрение на предприятиях металлургии максимально эффективного оборудования для очистки вредных выбросов.

Основным способом литья по-прежнему остается литье в песчаные формы, но все же многие предприятия широко стали применять такой принцип работы, как литье в кокиль, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям. Так на выше упомянутом предприятии АО «Муромский стрелочный завод» планируется реконструкция участка выплавки малых деталей путем и переход на литье по выплавляемым моделям. Принцип данного варианта получения отливок по выплавляемым моделям в том, что модель отливки и модель литниковой системы делают из легкоплавких материалов методом прессования. Когда модель затвердевает, ее извлекают из пресс-формы, припаивают к литниковой системе, образуя модельный блок. На верхнюю часть модельного блока напыляют определенное количество слоев суспензии и обсыпки, которые после высыхания образуют на блоке высокоогнеупорную керамическую оболочку. Потом с помощью высоких температур из оболочки выплавляется модельный состав и в конечном виде получают тонкостенную оболочку литейной формы отливки, которую в последствии прокаливают и заливают расплавом. Несмотря на то, что при данном виде литья выделяются загрязняющие атмосферу вещества, которые могут также и сточные воды, количество их невелико и не может приводить к серьезной опасности загрязнения окружающей среды.

Для снижения вредных выбросов зачастую осуществляются замена топливных печей шахтного типа на индукционные печи, а также замена литья в разовые песчаные формы на специальные способы литья, такие как литье под давлением. Несмотря на то, что при последнем виде литья выделяются вредные вещества, которые могут также загрязнять отвалы и сточные воды, количество их невелико и не может приводить к серьезной опасности загрязнения окружающей среды. Как правило, в виде твердых отходов присутствуют отработанные формовочные материалы, включая брак форм, просыпи и шламы из отстойников пылеочистительной аппаратуры, абразив и керамика. Если говорить о смесях, то вместо песчано-глинистых хорошо зарекомендовали себя в производстве более современные и менее вредные с самотвердеющей основой. Данный вид смеси практически не уступает по всем основным физико-механическим характеристикам своим предшественникам, но при этом позволяет решить многие проблемы. Топливом, который используется в сушилах и печах должен в 100% случаях давно уже служить природный газ вместо и жидкого и твердого топлив. Также серьезным значением для уменьшения загрязняющих выбросов служит автоматизация процессов, сопровождающихся выделением пыли, к числу которых относятся изготовление формовочной смеси, распределения ее по бункерам, а также прием и отвод отработанной смеси после выбивных решеток. Это позволит частично или полностью герметизировать эти участки, что в свою очередь благоприятно скажется и на производственных площадях и на экологии вне предприятия. Существенное значение на снижение запыленности может оказать совершенствование и механизация пылеуборочных работ с помощью автономных пылеуборочных машин, в основу работы которых заложен мокрый способ уборки. Их применения в сталеплавильных цехах актуально как никогда, особенно на фоне того, что на многих предприятиях до сих пор уборка ведется вручную с помощью веника. В данном моменте будет решено две проблемы: снижение содержания пыли в воздухе и благоприятное воздействие на условия труда работников предприятия [4].

Вывод

Из всего выше сказанного следует то, что загрязнение природной среды разными вредными газами, абсолютно несвойственными для нормального функционирования человеческого организма , представляет очень сильную опасность для здоровья нас и наших детей, на которых в добавок это скажется и в будущим. Именно поэтому экологические проблемы необходимо решать в кратчайшие сроки без проволочек и бюрократии. Требуется в срочном порядке уменьшить негативное влияние производственной деятельности на окружающую среду и свести к минимальным значениям выбросы вредных веществ в атмосферу, в том числе и по средствам ужесточения мер наказания за нарушения экологических норм. В дополнение к этому для предупреждения выделения вредных выбросов, их локализации и обезвреживания, а также для эффективной утилизации отходов надо применять комплекс дорогостоящих и технически сложных природоохранных мероприятий. Предельно ясно, что они будут связаны с очень крупными затратами. Предельно ясно, что в первую очередь следует бороться не с последствиями поражения вредными веществами, а с причинами их возникновения. Это должно быть главным аргументом при выборе приоритетных направлений развития тех или иных технологий в литейном производстве.

Подводя итог, хочется верить, что предприятию АО «МСЗ» удастся воплотить в жизнь те проекты, о которых шла речь. Ведь благодаря этому получиться в несколько раз сократить объемы вредных выбросов, а также снизить нагрузку на природу и проживающее рядом с предприятием население. Вдобавок ко всему это поможет данному юридическому лицу избежать штрафных санкций за нарушения экологического законодательства. А может быть и послужит примером для предприятий подобного типа.

Список литературы

Вдовин Р.А.., Смелов В.Г. Совершенствование технологического процесса многономенклатурного производства. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. № 6 (3). С. 612-618. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sovershenstvovanie-tehnologicheskogo-protsessa-mnogonomenklaturnogo-proizvodstva/viewer.
Вишняков Я.Д., Авраменко А.А., Васин С.Г., Киселева С.П., Матевосова К.Л., Рево В.В. "Современное состояние и перспективы развития науки и образования в области управления рисками и обеспечения безопасности". Журнал «Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций» № 5 стр. 129-149, М.: ВИНИТИ 2010. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=15506212.
Ученые создали технологию безотходной переработки металлургических шлаков: статья // Урал. Наука на Урале: сайт. Урал, 2021. URL: https://dzen.ru/a/YSeCrd3V8ElJ-XKp (дата обращения: 21.03.2024).
Холоднотвердеющие связующие и смеси для литейных стержней и форм: справочник / С. С. Жуковский. - Москва: Машиностроение, 2010. – 255. – Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01004625240.

Интересная статья? Поделись ей с другими: