Экологические требования к производственным процесса и производственному оборудованию.

Одним из важнейших направлений технического прогресса, приводящим к снижению потребности в сырье, является снижение массы машин, оборудовании, сооружений. Следовательно, в течение ряда десятилетий происходит переход к двигателям, все более мощным и имеющим меньшую массу на единицу мощности, что в конечном счете означает относительную экономию металла. Эта тенденция, очевидно, сохранится и в дальнейшем наряду с ускорением научно-технического прогресса.

В развитии двигателе внутреннего сгорания наблюдается та же тенденция повышения мощности и снижения их массы. Само по себе появление двигателей ознаменовало мощный скачок в техническом прогрессе – развитие автотранспорта и авиации. Только тогда, когда были созданы достаточно мощные на единицу массы (или легкие на единицу мощности) двигатели, смогли подняться в небо летательные аппараты тяжелее воздуха.

1. Один из характерных результатов научно-технического прогресса в области электроники и техники полупроводников – микроминиатюризация. Сложнейшие сочетания, равноценные блоку из 50-100 и более элементов, умещаются на кремниевых или германиевых микроплатах площадью 1 мм² или его доле. Благодаря микроминиатюризации резко снижаются габариты электронных приборов. Современная электронно-вычислительная машина четвертого поколения во много раз меньше по габаритам электронно-вычислительных машин первого поколения. Микроминиатюризация позволяет многократно сократить размеры многих других устройств и вместе с тем и удельную потребность в материалах для них, а стало быть, и объемы добычи природных ресурсов.

2. Новая технология производства черных металлов – одна из важнейших направлений прогресса техники. Выше уже отмечалось большое значение развития электрометаллургии, в частности первого крупного электрометаллургического бездоменного комбината в Старом Осколе. Новая бездоменная металлургия позволит снизить нагрузку на окружающую среду. Удельные выбросы вредных газов при бездоменном процессе в 3 раза ниже, чем при традиционном способе производства стали. Подобное же значение будет иметь и другое новое направление в технике производства металлов – порошковая металлургия, формование металлических изделий из железных порошков в смеси с порошками из других металлов. Этот способ дает возможность резко сократить трудоемкость изделий, снизить их себестоимость до 30% себестоимость изделий, получаемых обычным путем, а также обеспечить необходимую структуру металла, его пористость. Развитие порошковой металлургии создает основу развития производства композиционных материалов с металлической основой. Многие из металлов – сплавы железа и меди, вольфрама и меди, порошков быстрорежущей стали дают экономии. Материалов, сберегают фольфрам, молибден, ванадий, кобальт.

3. С каждым годом во всем мире все большее развитие получает производство композиционных материалов. Созданы биоматериалы, служащие, например, для изготовления искусственных клапанов сердца, сосудов, костей. Все большее распространение получают такие композиционные материалы, как стекловолокно, графитволокно, алюминийволокно, карбидволокно. Исключительной прочностью и стойкостью против коррозии обладают стеклометаллические полотна и ленты, имеющие способность намагничивания.

Снижению массы и продлению срока службы конструкций, а тем самым и сокращению потребности в металле способствует широкое применение качественных сталей вместо обычной углеродистой стали. Это требует большего развития передовых способов производства металла, многие из которых были разработаны у нас, но внедрены лишь частично, например, непрерывная разливка стали, частично кислородно-конвертерный способ и производство электростали.

В настоящее время разрабатываются мероприятия по сокращению потребности в сырье и более эффективному его использованию. Нефть и газ, как уже отмечалось, целесообразнее использовать не в качестве топлива, а в качестве сырья для производства продуктов синтетической химии. В соответствии с этим будут происходить и изменения в топливно-энергетическом балансе, снижение доли углеводородов в качестве топлива.

4. Большое значение для сохранения ресурсов леса имеет более широкое использование отходов древесины для производства древесной массы и выпуска древесноволокнистых, древесностружечных плит, картона и других видов продукции. Отходы древесины при заготовке, транспортировании и переработке составляют десятки миллионов кубометров (потери составляют около 50%). Отходы надо собирать и перерабатывать, что требует осуществления ряда организационных мероприятий и капитальных вложений. Но они себя окупят, так как позволят лучше использовать ресурсы леса, предохранить наши лесные богатства от чрезмерной вырубки, форсировать непрерывное воспроизводство в лесном хозяйстве.

Подобные же задачи сохранения природных богатств стоят и в сельском хозяйстве – обеспечить процесс непрерывного воспроизводства и восстановления производящей способности почвы, предохранения ее от истощения на основе рационального ведения сельского хозяйства и повышения качества сельскохозяйственного производства.

5. 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.

«Безотходная технология представляет собой такой метод производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс – ТПК), при котором все сырье и энергия используется наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством следует понимать такое производство (процесс, предприятие, объединение, ТПК), 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.