Современные технологии производства техники

Современные технологии производства техники

В настоящее время промышленность активно развивается по всем направлениям, а новые технологии дают дополнительный импульс к ее развитию. Их применение позволяет оптимизировать рабочие процессы и делает нашу жизнь более комфортной.

Легкая промышленность

В задачи легкой промышленности входит внедрение достижений научно-технического прогресса в сфере швейного, кожгалантерейного и других производств.

Корпоративная информативная система

Для успешного конкурирования с китайскими фирмами очень важен оперативный обмен информационными данными. Одно предприятие зачастую имеет множество подразделений, расположенных на больших расстояниях друг от друга. Корпоративная информативная система представляет собой открытый интегрированный механизм по автоматизации всех рабочих процессов компании на всех уровнях. Она позволяет обмениваться данными внутри структуры и взаимодействовать с поставщиками. Также, эта система предупреждает о всевозможных проблемах на производстве и текущем состоянии дел.

Трехмерное конструирование

Уже несколько лет ведутся разработки по трехмерному компьютерному проектированию одежды. Специальные программы позволяют выполнять пространственное моделирование, направленное на создание «влитых» предметов гардероба. Все параметры построения редактируются и сохраняются для дальнейшего использования. Трехмерный метод конструирования обладает высокой точностью и, очевидно, что за ним будущее.

Электронные измерители

Одна из новых технологий в легкой промышленности ─ это электронные измерители. Они предназначены для удаленного измерения параметров клиентов. Такая вещь значительно упрощает работу. К тому же, обе стороны экономят свое время, что очень важно при современном ритме жизни.

Автоматический раскрой тканей

Кожгалантерейная и швейная промышленность стали использовать систему автоматизированного проектирования для автоматического раскроя ткани. Это позволяет быстро и качественно смоделировать необходимые вещи. Подобная система стала неотъемлемой частью швейных и обувных предприятий. Она повышает качество посадки изделий, сокращает трудоемкость рутинных процессов и ускоряет процесс создания новых моделей.

Современные материалы

Новые материалы обладают уникальными характеристиками. К примеру, в последнее время стала очень популярна микрофибра. Она обладает следующими достоинствами:

  • прочностью;
  • воздухонепроницаемостью;
  • распределением статического электричества;
  • устойчивостью к световому и химическому воздействию.

Ее используют и для производства детской одежды, так как по своим качествам она сопоставима с натуральными тканями.

Широкое распространение в текстильной промышленности получила новая технология изготовления искусственных волокон. Материалы из полиамида отталкивают влагу и впитывают жир, но зато отличаются прочностью и износоустойчивостью. Вискозные ткани из высокомодульного волокна обладают хорошими гигиеническими свойствами. Они гладкие, легкие, имеют привлекательный внешний вид.

Еще одна инновация—изготовление текстиля на основе наноматериалов. Такие ткани обладают следующими свойствами:

  • теплопроводностью;
  • грязеотталкиванием;
  • водонепроницаемостью;
  • способностью проводить электричество.

Пищевая промышленность

Потребители сейчас избалованы и предъявляют крайне высокие требования к качеству продуктов. Это заставляет производителей использовать новейшие технологии в пищевой промышленности и постоянно совершенствовать уже имеющиеся.

Криозаморозка

Это современный и деликатный способ сохранить продукты питания. Согласно методике, для заморозки используются криогенные газы в жидкой фазе (углекислота и азот). Температура в камере во время самого процесса составляет -70 градусов. При таких значениях межклеточные структуры продукта не разрушаются, и он не теряет свои вкусовые качества. «Шоковая» заморозка позволяет хранить еду значительно дольше.

Криогенные установки компактны, поэтому экономят рабочее пространство. Также, их использование снижает затраты на электроэнергию.

Искусственное копчение

Данный метод резко упрощает производство копченой продукции, а коптильни и вовсе становятся ненужными. В мясное сырье добавляют коптильные жидкости со специями. Далее, на продукт идет воздействие электрическим полем высокого напряжения для того, чтобы ускорить процесс пропитывания. Длительность процедуры составляет всего несколько минут.

Пищевые волокна

Их добавляют в еду для изменения химических свойств и структуры. Например, целлюлоза используется для производства макарон и хлебобулочных изделий. Пектин входит в состав конфитюров, желе и мармелада. Камедь подходит для приготовления мороженого и йогуртов.

Добавление пищевых волокон востребовано потому, что оно способствует увеличению выхода готового продукта и снижению его себестоимости.

Ферменты и микробы

В лабораториях выращивают специальные бактерии, ускоряющие ферментативные процессы и задерживающие развитие патогенных микроорганизмов. Подобные бактерии полезны для человеческого организма, так как стимулируют работу желудочно-кишечного тракта. Эта новая технология нашли массовое применение в молочной промышленности. Молочные продукты обогащают веществами пребиотического и пробиотического действия.

Ферменты добавляются не только в молоко, но и в мясо. Это делается для того, чтобы подавить развитие гнилостных процессов и улучшить его консистенцию. Прочные и грубые мышечные волокна размягчаются, и степень перевариваемости продукта увеличивается. Данная технология особенно актуально при производстве полуфабрикатов и окороков.

Бактофугирование

Это методика обработки молока с использованием герметичной центрифуги, представляющая из себя выведение микроорганизмов из молока путем центрифугирования при температуре пастеризации. Это эффективный способ сокращения спор в молоке. Он получил широкое использование в сыроделии для очищения молока от маслянокислых бактерий, вызывающих пороки сыра.

Обработка ультразвуком

Последние разработки позволяют использовать ультразвуковую вибрацию для обработки мяса. Перед этим оно обязательно должен быть заморожено. Продолжительность контакта с ультразвуком зависит от свойств и размера продукта. После проведенных экспериментов было установлено, что обработка даже в течение десяти минут значительно увеличивает нежность мяса.

Обработка ударными волнами

Ударные волны оказывают на продукты механическое воздействие и способствуют размягчению мышечных тканей. Кроме того, после этого ускоренно идут процессы ферментации.

Упаковка мяса погружается в специальный сосуд и подвергается действию ударных волн, распространяющихся через несжимаемую текучую среду.

Оборудование уже применялось на практике, но разработки еще идут для усовершенствования установки.

ИТ-технологии для повышения качества продуктов

В мясной промышленности активно используются такие новые технологии, как радиационная физика. Установки с ионизирующим излучением оказывают выраженное бактерицидное действие и улучшают состояние мяса. Уничтожая патогенную микрофлору, они делают продукцию качественной и безопасной. Следует отметить, что при этом сокращается еще и время термической обработки.

Асептическая упаковка

Данный способ позволяет долго хранить продукцию без использования консервантов. Суть метода в стерилизации продукта и упаковки по отдельности, с последующим наполнением упаковки продуктом и закупоривании в стерильных условиях.

Скоростной контроль

Немецкой компанией Bizerba создана уникальная установка – этикетировщик GLM-levo. В его функции входит полный контроль процессов взвешивания, маркировки и этикетировки упаковок. Аппарат своевременно выявляет всевозможные ошибки и брак.

Энергосберегающие технологии

Энергосбережение является приоритетной задачей в настоящее время из-за дефицита энергоресурсов и экологических проблем. Новые технологии направлены на получение более высокого коэффициента полезного использования топливно-энергетических ресурсов.

«Умный дом»

Это популярная автоматизированная система управления, которую можно внедрять в жилые дома и офисы. Здесь используются специальные датчики и контроллеры, отслеживающие присутствие в помещении людей. В зависимости от этого включается и выключается энергообеспечение. Данная функция позволяет снизить расход энергии примерно на 40%.

Пленочные электронагреватели

Одна из последних новинок по обогреву помещения – пленочные электронагреватели. Они представляют собой инфракрасную систему, расположенную между декором и перекрытием потолка. Между пластиковыми пленками находятся многослойные резисторы, которые осуществляют обогрев. Тепловой поток равномерно распределяется по всему помещению.

  • легкость монтажа;
  • экологичность;
  • экономичность.

Теплонакопители

Они являются прекрасной альтернативой электрообогревателям. Теплонакопители аккумулируют тепло ночью, а отдают его равномерно в течение всего дня. Данный вариант отлично подходит для тех мест, где действуют зонные тарифы на электроэнергию.

  • универсальность (существует множество приборов, отличающихся по мощности);
  • высокое качество и современность (новые материалы, привлекательный дизайн);
  • пожаробезопасность (внешняя оболочка практически не нагревается);
  • экономичность;
  • надежность;
  • удобство.

Светодиодные лампы

Данные осветительные приборы просто незаменимы в сфере энергосбережения, потому что прочны, долговечны и обеспечивают высокую светоотдачу. Светодиодные лампы расходуют энергии в 20 раз меньше, чем обычные лампы накаливания. Они обладают устойчивостью к низким температурам, поэтому их можно использовать даже на улице.

Читайте также:  Сайт для поиска работы программисту

«Пассивные» дома

Эта энергосберегающая технология пока преимущественно применяется в промышленности европейских стран. Особенность сооружений состоит в применении пассивных методов энергосбережения. В Германии возведено уже более 4 тысяч подобных домов. Затраты энергии на отопление в таком жилье сведены к минимуму. Вот основные принципы постройки:

  • термоизоляция (внешняя и внутренняя);
  • использование тепловых насосов;
  • установка батарей для использования альтернативных источников энергии;
  • автоматизированные системы управления техническими устройствами.

В России строительство «пассивных» домов пока не получило развития из-за их относительной дороговизны.

Домашние ветрогенераторы

Для северо-западной и центральной России есть хорошее экономически выгодное и экологическое решение. Это приобретение ветрогенераторов для бытового использования. Цена подобной установки составляет около 60-80 тысяч рублей, но она окупает себя уже за пару лет эксплуатации. Кроме того, надо учитывать, что тарифы на электроэнергию постоянно повышаются, поэтому покупка будет еще более выгодной. Чтобы не переплачивать, лучше выбрать российскую или китайскую модель вместо европейских аналогов. Сейчас ветрогенераторы уже активно применяют в фермерских хозяйствах.

В будущем появится еще немало новых технологий в промышленности, которые кардинальным образом изменят наш мир. Кроме того, внедрение инноваций позволит избежать значительных финансовых и экономических затрат.

Развитая промышленность и высокий уровень экономики страны являются ключевыми факторами, влияющими на богатство и благополучие ее населения. Такое государство имеет большие экономические возможности и потенциал. Весомой составляющей экономики многих стран является производство.

Что являет собой современное производство?

Оно являет собой тип изготовления материальных и нематериальных благ на основе применения достижений науки и техники. Интенсивные изменения в традиционном производстве произошли в середине 90-х годов, когда промышленность начала использовать технические новинки и разработки мировых ученых XX века. Все сферы современного производства зависят от науки и информации.

Структура современного производства

Современное производство делится на два типа деятельности:

  1. Материальное производство, которое включает отрасли народного хозяйства, производящие вещественные блага: сельское хозяйство, промышленность, строительство и т.д.
  2. Сфера услуг, которая, в свою очередь, делится на два вида:
  • материальные услуги направлены на удовлетворение физических потребностей потребителя, продолжение производственного процесса, обеспечение необходимых условий для предпринимательской деятельности. К ним относятся пищевое производство, транспортные перевозки, связь, торговля, хранение товаров, туризм, обслуживание процессов на предприятиях, жилищно-бытовой сервис;
  • нематериальные услуги – действия, направленные непосредственно на человека и его окружающие условия. Результат таких услуг не обретает предметную форму. К ним относятся страхование, социальное обслуживание, здравоохранение, научная деятельность, духовные и интеллектуальные услуги, прием гостей в местах питания и гостиницах, развлекательные мероприятия, образование и консультирование.

Такая структура современного производства обусловлена стремительным развитием в последние годы разного рода услуг и информационных технологий.

Особенности современного производства

Современное производство характеризуется такими чертами:

  • увеличение значения услуг в производственных процессах;
  • возможность удовлетворить не только настоящие потребности потребителя, но и его потенциальные требования;
  • развитие информационных технологий, которые лежат в основе производственных процессов;
  • экономика многих стран значительно зависит от нематериальных сфер: культуры и искусства.

Факторы современного производства

  1. Персонал – предприятие использует труд специально обученных людей для создания благ или изменения предметов природы для удовлетворения потребностей общества.
  2. Средства труда – разного рода материальные вещи, с помощью которых создаются необходимые человечеству товары и услуги. К ним относятся техника (машины, инструменты, оборудование, разные аппараты и орудия труда), естественные ресурсы (например, вода на гидроэлектростанциях). Благодаря средствам труда природные богатства преобразуются в полезные предметы и блага.
  3. Предметы труда – это вещи или их совокупность, которые человечество использует для удовлетворения своих потребностей. Они делятся на природные вещества, которые не подверглись изменению (угольный пласт), и сырые материалы, прошедшие некоторую обработку (отбитая руда).
  4. Информация – в последнее время она играет решающую роль в производственных процессах. Даже если предприятие владеет первыми тремя факторами, без информации оно обречено на закрытие.

Технология производства

Технология производства предприятия являет собой набор специальных приемов и знаний, которые применяются с целью изготовления товара соответствующего качества. Использование технологии должно сопровождаться документацией, описывающей все требования, условия и стандарты качества, на которые ориентируется предприятие в процессе производства.

Производственная фирма применяет набор входных факторов, которые и формируют технологию предприятия. Например, владелец кондитерского цеха использует труд наемных пекарей, сырье в виде муки, сахара, разных добавок и капитал – оборудование, печи, разную технику для производства хлеба, пирожков и кондитерских изделий.

Современная технология является более прогрессивной, и предприятие может вносить в нее некоторые коррективы, чтобы увеличить объем готовой продукции при наборе стандартных факторов производства. Так, владелец вычисляет, что более выгодно: трудоемкий ручной процесс производства или применение капиталоемкого оборудования.

Современные технологии производства играют ключевую роль в эффективности деятельности. По этой причине мир активно распространяет и обменивается передовыми ноу-хау. Таким образом, экономисты выделили информацию как новый особый фактор современного производства.

Информация как ключ к успеху

Информация – это набор определенных знаний и сведений. Все сферы современного производства в значительной мере зависят от нее. Информация играет важнейшую роль, обеспечивая программное управление техникой, организацию процесса производства и его контроль, возможность быстрого внесения изменений, мгновенное распространение прогрессивных идей и технологий, повышение квалификации и уровня знаний работников.

Значение знаний во всех сферах с каждым днем растет. Экономисты выделили эту тенденцию в отдельный процесс, который назвали информационной революцией. Именно она послужила причиной перехода развитых стран от индустриального типа общества к информационному.

Виды современного производства

XXI век характеризуется большим разнообразием производственной деятельности. Крупнейшие предприятия конкурируют за освоение новых ниш рынка, создавая неизвестные ранее товары и услуги.

Перечислить все существующие в наши дни виды производства очень сложно. Но все они в зависимости от тематики деятельности объединяются в такие группы:

  1. Пищевое производство.
  2. Строительство.
  3. Производство потребительских товаров.
  4. Переработка вторсырья.
  5. Производство строительных материалов.
  6. Изготовления материальной базы для предприятий.
  7. Химическое производство.

В каждой стране развитость этих отраслей экономики может отличаться и зависит главным образом от наличия необходимого сырья и производственных мощностей.

Организация современного производства

Организация производственных процессов являет собой объединение всех процессов и элементов производства, обеспечение их взаимодействия, создание условий для реализации экономических целей предприятия и социальных потребностей работников.

Благодаря стремительному технологическому развитию и освоению новых видов деятельности существенно изменилась сама организация производства.

Так, в эпоху индустриального общества основной отраслью народного хозяйства считалось промышленное производство. Оно основывалось на массовом производстве, которое вошло в историю как фордизм – от имени Генри Форда, впервые использовавшего этот способ организации на своем автомобилестроительном заводе. Ключевыми составляющими массового производства того времени были:

  • рационализация – расклад каждого трудового действия на простейшие операции и определение такой их последовательности, которая бы привела к наиболее быстрому производству;
  • стандартизация деталей и процессов – сокращение разнообразности операций с целью уменьшения затрат времени;
  • конвейеризация непрерывного производства – увеличение объемов изготовляемой продукции и снижение ее себестоимости.

Таким образом, массовое производство обеспечивало большой прирост производительности труда и значительную экономию ресурсов.

Однако в будущем общество столкнулось с первыми проблемами такой организации. Массовое изготовление товаров перенасытило рынок однотипной продукцией, а потребительский спрос все более смещался в сторону эксклюзивных товаров. Такая индивидуализация спроса заставила большинство промышленных предприятий изменить способ производства и начать применять многоцелевое оборудование с программным управлением, которое используется и по сей день.

Широкое внедрение таких систем гибкого производства является главной особенностью организации современного производства. Благодаря этому объемы продукции могут быть все равно большими, но товар отличается разнообразным ассортиментом.

Читайте также:  Device not responding перевод

Проблемы современного производства

В современных условиях развития экономики производственные предприятия сталкиваются с важными проблемами:

  1. Любой вид производства требует постоянной технической модернизации. Чтобы деятельность была эффективной и приносила прибыль, надо обеспечивать рост производства, повышать конкурентоспособность, расширять рынки сбыта товара. Для реализации этих задач следует применять технологическую модернизацию.
  2. Дефицит финансирования и материально-техничной базы. В таких условиях предприятия не имеют возможности развиваться, внедрять новые технологии и инновации, осваивать высший уровень производства.
  3. Недостаточно развитая научно-исследовательская работа в сфере деятельности предприятия. Эта проблема негативно влияет на состояние промышленности в целом. Несовершенные знания, недостаток разработок и современных исследований приводят к постепенному упадку деятельности и снижению темпов роста производства.
  4. Ухудшение социальных условий на предприятии, которое приводит к резкому оттоку квалифицированных кадров. Нехватка специалистов негативно сказывается на развитии промышленности.

Решить эти проблемы можно с помощью инвестирования в современные технологии производства. Для этого можно использовать внутренний капитал предприятия или привлекать финансирование со стороны.

Современное производство и экология

Производство в значительной мере связано с природой. Современная промышленность в больших объемах использует естественные ресурсы. В результате этого природа истощается, ухудшается здоровье людей, условия их существования. Эта проблема настолько актуальна, что правительства всех стран поставили себе задачу в обязательном порядке вести учет экологического фактора.

Такое решение внесло существенные изменения в производство современных предприятий. Они вынуждены переходить на безотходные и ресурсосберегающие технологии, использовать защитные и очистные устройства, проводить научные разработки и исследования по охране окружающей среды.

Введение

По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

На многих фирмах, особенно на крупных заводах, идут огромные ресурсные затраты, в связи с чем им необходима, для повышения рентабельности и уменьшения затрат, экономия топлива, энергии, необходимых материалов. На таких предприятиях одной из задач должно быть внедрение ресурсосберегающих технологий.

Ресурсосберегающие технологии.

Данная технология, как понятно из её названия, призвана сохранять – сберегать – ресурсы.

Ресурсосбережение – производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на человека и природные экосистемы.

Существуют некоторые рекомендации по организации ресурсосберегающих технологий, а именно:

— все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырьё.

— технологические процессы должны быть непрерывными, что позволит наиболее эффективно использовать сырьё.

— единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям.

— при разработке нового технологического оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов.

— выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы и сырьё.

Ресурсосберегающие технологии крайне важны в любой отрасли современной промышленности. Они позволят увеличить интенсивность процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоносителей, снизить объём отходящих газов и вредную нагрузку на окружающую среду.

Проблема экономии энергоресурсов возникла во второй половине двадцатого столетия. В последние годы к ее решению начали подходить на научной основе — комплексно и всеобъемлюще. Бездумное расходование природных ресурсов: угля, нефти, газа, вырубка лесов (использование древесины как сырье для промышленности), постоянно возрастающее потребление энергии — все это население планеты расходует на свои бытовые нужды, а бурно развивающаяся промышленность — на технические.

Обострению этой проблемы способствовало поднятие цен на нефть и газ международными нефтяными концернами, что позволило им резко увеличить свои прибыли. Разразился так называемый энергетический кризис. Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни.

Малоотходная технология.

Принципиально новый и единственно правильный подход к развитию любого производства – создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979г.) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984г. эта же комиссия ООН проняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология представляет собой такой способ производства продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы производство потребление вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Эта формулировка не должна восприниматься абсолютно, т. е. не надо думать, что производство возможно без отходов. Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого и в природе нет, оно противоречит второму началу термодинамики (вторам началом термодинамики считается полученное опытным путем утверждение о невозможности построения периодически действующего устройства, которое совершает работу за счет охлаждения одного источника теплоты, т.е. вечного двигателя второго рода). Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем. Другими словами, мы должны выработать критерии ненарушенного состояния природы. Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство.

Под малоотходным производством следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т. е. ПДК. При этом по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение. На современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Принципами для становления малоотходного или безотходного производства должны являться:

1. Принцип системности – самый основной. В соответствии с ним, каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы всего промышленного производства в регионе (ТПК), и на более высоком уровне как элемент эколого-экономической системы в целом, включающей кроме материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популяции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а также человека и среду его обитания.

2. Комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

3. Комплексного экономного использования сырья. В России этот принцип возведен в ранг государственной задачи и четко сформулирован в ряде постановлений правительства. Конкретные формы его реализации в первую очередь будут зависеть от уровня организации безотходного производства на стадии процесса, отдельного производства, производственного комплекса и эколого-экономической системы.

4. 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.

Читайте также:  Как перейти в полноэкранный режим в браузере

5. Требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения.

6. Рациональность организации малоотходных и безотходных технологий. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материало- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, с чем во многом связано снижение отрицательного воздействия на окружающую среду и нанесение ей ущерба, включая смежные отрасли народного хозяйства.

Во всей совокупности работ, связанных с охраной окружающей среды и рациональным освоением природных ресурсов, необходимо выделить главные направления создания мало- и безотходных производств. К ним относятся:

• комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов;

• усовершенствование существующих и разработки принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования;

• внедрение водо- и газооборотных циклов (на базе эффективных газо- и водоочистных методов);

• кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создания безотходных ТПК.

На пути совершенствования существующих и разработки принципиально новых технологических процессов необходимо соблюдение ряда общих требований:

• осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы, и теряется сырье;

• применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

• увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;

• интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;

• создание энерготехнологических процессов.

Сочетание энергетики с технологией позволяет полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов. Примером такого производства служит крупнотоннажное производство аммиака по энерготехнологической схеме.

Технологии использования отходов.

Использование отходов является одним из ключевых факторов на пути становления малоотходного производства. Оно эффективно снижает затраты на уничтожение, обезвреживание и складирование отходов производства, вновь вовлекая их в производственный цикл.

Получение биогаза.

Экологически чистую энергию можно получать путем преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью солнечных коллекторов, а также из биогаза и микробного этанола.

Биогаз — это смесь из 65 % метана, 30 % СО2, 1 % сероводорода и незначительных примесей азота, кислорода, водорода и угарного газа. Энергия, заключенная в 28 м3 биогаза, эквивалентна энергии: 16,8 м3 природного газа; 20,8 л нефти; 18,4 л дизельного топлива. В основе получения биогаза лежит процесс метанового брожения, или биометаногенез — процесс превращения биомассы в энергию.

Биометаногенез — сложный микробиологический процесс, в котором органическое вещество разлагается до диоксида углерода и метана в аэробных условиях. Микробиологическому анаэробному разложению поддаются практически все соединения природного происхождения, а также значительная часть ксенобиотиков органической природы.

Особое место в утилизации отходов занимает метановое сбраживание. Оно позволяет получать из местного сырья биогаз как локальный источник энергии, а также улучшать качество органического удобрения и защищать окружающую среду от загрязнений. Экологически чистые источники энергии не влияют отрицательно на окружающую среду.

Для получения биогаза можно использовать отходы сельского хозяйства, испорченные продукты, стоки крахмалперерабатывающих предприятий, жидкие отходы сахарных заводов, бытовые отходы, сточные воды городов и спиртовых заводов. Процесс ведется при температуре 30—60 °С и рН 6 — 8. Этот способ получения биогаза широко применяют в Индии, Китае, Японии. В настоящее время для производства биогаза чаще используют вторичные отходы (отходы животноводства и сточные воды городов), чем первичные (отходы зерноводства, полеводства, хлопководства, пищевой, легкой, микробиологической, лесной и других отраслей), обладающие сравнительно низкой реакционной способностью и нуждающиеся в предварительной обработке.

Основное преимущество биогаза состоит в том, что он является возобновляемым источником энергии. Его производство будет так же длительно, как существование жизни на Земле.

Использование древесных отходов.

Экономическая выгода предлагает несколько направлений применения древесных отходов в настоящее время.

На крупных деревообрабатывающих предприятиях и целлюлозно-бумажных комбинатах отходы могут быть использованы полностью в инфраструктуре самих предприятий для получения дополнительной продукции (разные виды прессованных плитных материалов) и в качестве топлива.

Проблемным является использование отходов мелких и средних предприятий.

Целесообразность передачи отходов на большие предприятия для энергетического или технологического применения определяется соображениями логистики.

Использование отходов мелкого предприятия на месте, как правило, не экономично, поскольку объем отходов недостаточен для организации устойчивого рентабельного производства.

Одновременно возникает проблема энергетического обеспечения вновь создаваемого производства для переработки отходов.

Решение проблемы использования отходов малых и средних предприятий заключается в кооперации и создании совместных технологических и энергетических предприятий, приближенных к источникам образования отходов.

В этом случае комплексного подхода производство технологической продукции будет иметь надежное автономное энергетическое обеспечение.

Использование твердых отходов.

Термические методы уничтожения твердых отходов позволяют использовать энергетический потенциал отходов, а в случае комплексной переработки извлекать из продуктов термообработки различные вещества, применяемые в основной или смежной отраслях. Процесс осуществляют в термических реакторах различных конструкций. Недостатком метода сжигания является образование сопутствующих топочных газов, подлежащих дополнительной очистке. В ряде случаев при термической переработке твердые отходы подвергают пиролизу — высокотемпературному превращению органических соединений, сопровождающемуся их деструкцией и вторичными процессами. Образующиеся продукты используются как жидкое и газообразное топливо.

Переработка отходов с целью использования их энергетического потенциала без нанесения экологического ущерба окружающей среде представляет собой сложную энерготехнологическую проблему. К таким отходам относятся отходы химической и термохимической переработки углеродистого или углеводородного сырья, древесные отходы в лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, отходы химических производств, представляющие собой смеси различных веществ и др., разделение которых экономически нецелесообразно.

Большого экономического эффекта достигают при применении систем, вырабатывающих или полностью обеспечивающих себя электроэнергией, кислородом, сжатым воздухом и теплом. Избытки электроэнергии, тепла и продуктов разделения воздуха используют для нужд коммунально-городского хозяйства. Схема такого энерготехнологического агрегата с применением печей Ванюкова предназначена для переработки твердых бытовых и промышленных отходов в барботируемом расплаве шлака.

Экономическая эффективность безотходных производств.

При безотходном производстве рационально используются сырье и энергия и не оказывается вредного влияния на окружающее пространство. Экономический эффект в этом случая образуется за счет непосредственного возвращения сырья в производство Энв.

Заключение.

К современному экологическому состоянию окружающей среды можно относиться с недоверием и опаской.

Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. Спад производства не повлек аналогичного снижения загрязнений, поскольку в экономически кризисных условиях предприятия стали экономить и на природоохранных затратах.

В современных условиях производства затраты на охрану окружающей среды являются неотъемлемой частью самого производства. Но вложение средств в эту область может быть экономически выгодным, это доказывают многие примеры внедрения инновационных ресурсосберегающих технологий на существующих предприятиях.

Человечеству необходимо осознать, что ухудшение состояния окружающей среды является большей угрозой для нашего будущего, чем военная агрессия; что за ближайшие несколько десятилетий человечество способно ликвидировать нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры лишь бы были деньги, а возродить разрушенную природу деньгами невозможно. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире.

Список использованной литературы

1. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. «Экология. Высшее образование.», Ростов-на-Дону, 2006г.

2. Н.И. Николайкин. «Экология, учебник для вузов». Москва, 2003г.

3. С.И. Колесников. «Экологические основы природопользования», Москва, 2008г..

4. Э.А. Арустамов, «Природопользование», Москва, 2001г.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector