Комплексное использование материальных и энергетических ресурсов

ТЕМА 5.

Лекция 14.

Комплексное использование материальных и энергетических ресурсов.                                                     

Домашнее задание [10] c. 5-101, [3] c. 108-111, 6] c. 98-110.

      Первичные и вторичные энергоресурсы, кроме электроэнергии и электромагнитного излучения, являются материальными ресурсами. Об этом говорилось в предыдущих лекциях. Необходимо добавить следующее:

· создание оптико-волоконной связи позволит сэкономить значительные объемы цветных металлов, снизить энергозатраты на передачу информации.;

· современные строительные конструкционные материалы – газобетон, базальтовая вата, стеклопакеты, пенополиуретан (ППУ) и т.д. позволяют значительно снизить количество потребляемого тепла и сэкономить топливно-энергетические ресурсы при строительстве домов и промышленных зданий;

· компьютеризация и автоматизация систем управления в энергетике позволят быстро устранять аварии, регулировать поток энергии в моменты пиковых нагрузок;

Рекомендуемые материалы

· переход на синтетическое топливо, полученное из биомассы, позволит, в некоторой системе, снять экономическое напряжение, вызванное высокими ценами на нефть.

Пример энергосберегающей технологии - “термошуба”. (РБ)

      Система утепления фасада теплоизоляционным материалом из базальтовой ваты ROCK WOOL. На подготовленную стену наносится слой гидроизоляции. На этот слой дюбелями закрепляется пластина из базальтовой ваты, которая покрывается стеклосеткой для удержания отделочного окрашенного состава. Потери тепловой энергии снижаются на 20%.

Применение предварительно-изолированных труб (ПИ-труб).

      ПИ-труба состоит из стальной трубы, покрытой по наружной поверхности слоем пенополиуретана, толщиной до 50 мм. Сверху слой пенополиуретана изолируется полиэтиленовой трубой с толщиной стенок до 5 мм. Снизу, по всей длине стальной трубы устанавливается сигнальный провод, который позволяет контролировать утечки энергоносителя в автоматическом режиме и быстро устранять утечки. Стоимость 1 км ПИ-трубопровода – около 180 тыс. $ USA, срок окупаемости – до 3-х лет, срок эксплуатации при подаче горячей воды – неограничен, при подаче пара – до 90 лет. “Тёплая кровля” – система теплогидроизоляции кровли - ППУ наносится с помощью насосов и распылителей непосредственно на старую гидроизоляцию, предварительно подсушенную газовой горелкой. Толщина слоя ППУ – до 50 мм, сверху наносится защитный слой от УФ-лучей, толщиной 0,2 – 0,4 мм. Слой теплоизоляции может быть собран из заранее изготовленных плит из пенопласта.

Энергообеспечение и энергосбережение в быту.

      Жилищный фонд потребляет 38% тепловой и 26% электрической энергии. Большая часть энергии идёт на подогрев атмосферы, что усиливает “парниковый эффект”. Над большими городами наблюдаются “купол” из тёплого воздуха высотой 200-300 м. В несовершенных трубопроводах теряется до 40% тепла.

      Теплоизолирующее остекление (стеклопакеты) позволяет снизить уровень загрязнённости воздуха, повысить его температуру в жилом помещении и уменьшить уровень шума. Для освещения квартиры следует использовать местное освещение с помощью люминесцентных и галогеновых ламп. Необходимо проводить гидроизоляцию кровли, подвалов, утепление подъездов, установку дверей на входе в подъезд с кодовыми замками, утеплять входные двери в квартиру. Это позволяет сохранить до 40%  тепла в квартире. Счётчики тёплой воды, холодной воды, газа позволят значительно снизить оплату за коммунальные услуги.

      До 40% потребляемой энергии приходится на холодильник. Нельзя устанавливать холодильник вблизи электро- и газовых плит, батарей отопления, в нишах, ближе 10 см к стене, считая от задней стенки холодильника, где установлен воздушный конденсатор. Размораживать испаритель холодильника необходимо при толщине слоя инея около 5 мм.

Бытовые отходы и проблемы их утилизации.

      Потенциальная энергия бытовых органических отходов в РБ оценивается в 470 тыс. т.у.т. Состав бытовых отходов: бумага, картон – 25-35%, пищевые отходы – 30-38%,древесина – 1,5-3,0%, металлы – до 3%, текстиль – 4-7%, стекло – 5-8%, пластмассы –2-5%, резина – 2-3%.

      Основные способы утилизации и обеззараживания отходов:

· складирование на полигонах,

· сжигание,

· компостирование.

      Основная проблема – сортировка мусора, трудно поддающаяся автоматизации, в последнее время осуществляется в РБ вручную.

      Ежедневно в РБ образуется около 2 млн.т. твёрдых бытовых отходов и 5,5 млн.м³ кека (осадка сточных вод после их очистки). Основная масса этих отходов направляется на полигоны, 4% перерабатывается на Минском мусороперерабатывающем заводе. Бытовые отходы загрязняют окружающую среду СО2, СН4, сероводородом H2S, микробами, которые могут попасть в подземные воды. Под отходами занято около 4 тыс. га земли. Переработка вторичного сырья в РБ ещё находится на начальной стадии, не хватает мощности перерабатывающих предприятий, не развита сеть сбора отходов, не отработаны экономические механизмы, которые привлекли бы инвесторов и свободную рабочую силу.

Механизм административного управления природопользованием и охраной окружающей среды.

      Государственная политика в области охраны окружающей среды определяется Национальным собранием и Президентом РБ. Функции Госконтроля и управления выполняет Совет Министров РБ. Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды контролирует выполнение законодательства и международных обязательств в области охраны природы, проводит учёт и оценку природных ресурсов, экологическую экспертизу проектов, информирует население о состоянии окружающей среды. Некоторые вопросы окружающей среды решают: Минздрав, Министерство местного хозяйства, некоторые Государственные комитеты (Таможенный, Госконтроля), МЧС.

Нормирование качества окружающей среды (атмосферы, водных ресурсов, почвы). Технологическое, техническое и санитарно-гигиеническое нормирование.

      Экологическое нормирование – процесс установления показателей допустимого воздействия человека на окружающую среду. Экологические нормативы – компромисс между экологией и экономикой, позволяющей вести хозяйственную деятельность и сохранять окружающую среду.

      Система экологического нормирования включает следующие виды нормирования:

· технологическое,

· научно-техническое,

· санитарное (медицинское),

· гигиеническое.

      Технологические показатели отражают способность экономики обеспечивать выполнение установленных пределов воздействия.

      Научно-технические показатели описывают способность техническими средствами проводить контроль параметров окружающей среды.

      Санитарно-гигиенические показатели определяют пороговый уровень угрозы здоровью человека и биосфере.

      Охрана атмосферного воздуха. Нормирование его качества: предельно допустимая концентрация (ПДК), индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

      Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ (ПДК) – это предельно допустимая масса вредного ве6щества в единице объёма или массы, при которой при ежедневном воздействии продолжительное время не возникает патологических изменений или заболеваний.

      Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) применяется для отнесения загрязнённого атмосферного воздуха к той или иной категории загрязнения. Если ИЗА ≈1, то воздух относится к чистому. Чем выше ИЗА, тем более загрязнена атмосфера.

ИЗА = ∑Сn / (ПДК)n      , где

           ‾‾‾‾‾‾‾‾‾n‾‾‾‾‾‾‾‾‾

      С – концентрация загрязняющих веществ,

      ПДК – предельно допустимая концентрация,

      n – количество веществ.

Инвентаризация выбросов вредных веществ в атмосферу и нормирование предельно допустимых выбросов (ПДВ).

      Источники выбросов являются крупные предприятия и автотранспорт, масса выбросов составляет 3 млн.т в год, (70% — предприятия, 30 % — транспорт).

      Предельно допустимый выброс (ПДВ) устанавливается на уровне, при котором выбросы загрязняющих веществ от данного и других источников в данном районе не приведут к превышению ПДК. При превышении фактического ПДВ расчётных значений разрабатываются мероприятия по снижению выбросов.

Промышленная и санитарная обработка газовоздушных выбросов.

      Выбросы очищаются от пыли, от жидких и аэрозольных частиц, от газов и паров.

      Очистка от пыли достигается сухими и мокрыми методами. Сухие – механические пылеуловители, основанные на действии гравитации, центробежных и вихревых сил. Мокрые – основаны на контакте пыли с жидкостью и последующего их совместного осаждения под действием механических сил. Для усиления эффекта смачивания в жидкость добавляют поверхностно-активные вещества.

      Очистка от жидких и аэрозольных частиц – метод фильтрации, иногда с наложением электростатического поля.

      Очистка от газов и паров – методы адсорбции, абсорбции и термический метод.

      Плата за сверхлимитное природопользование. Нормативы оплаты устанавливаются Совмином РБ в соответствии с Законом РБ “О налоге за пользование природными ресурсами”. При превышении нормативов на выбросы ставки уплаты налога могут быть превышены в несколько раз.

Контрольные вопросы.

Люди также интересуются этой лекцией: О принципах войны.

1. Объясните, как с помощью Интернета можно сэкономить энергоресурсы.

2. Раскройте энергосберегающий эффект технологии “Термошуба”.

3. Объясните, почему холодильник потребляет больше электроэнергии, когда стоит вплотную к стене или в нише.

4. Усовершенствуйте жилой дом с точки зрения энергосбережения.

5. Объясните механизм государственного управления охраной окружающей среды.

6. Сформулируйте определение ПДК.