Основы проектирования и моделирования процессов переработки и утилизации отходов

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать

• • общие требования при проектировании промышленных объектов переработки твердых отходов;
• • принципы оценки воздействия мусороперерабатывающего комплекса на окружающую среду (ОВОС);
• • общие принципы математического моделирования процессов переработки и утилизации отходов;
• • основы экологического проектирования мусороперерабатывающих комплексов;

уметь

• • проводить сравнение доступных технологий переработки твердых отходов и выбор из них наиболее эффективных;
• • оценивать удельные показатели выбранной технологии — энергои ресурсоемкое™, землеемкость и отходность;
• • на основании фактических данных интегрально оценивать состояние компонентов окружающей среды до размещения объекта;
• • выполнять интегральную оценку степени воздействия выбранной технологии на окружающую среду;

владеть

• навыками поиска и анализа необходимой информации с помощью сети Интернет, фондовых и картографических материалов.

Общие принципы и порядок проектирования промышленных объектов

Проект производства — это комплект специальной технической документации, в состав которого входят пояснительные записки, инженернотехнические расчеты, чертежи, технологические регламенты, сведения о поставке сырья, отходах производства, об организации труда, сметы на все сооружения проектируемого объекта^[1]. В качестве заказчика проектной документации могут выступать промышленное предприятие, государственные органы или частные лица, заинтересованные в выпуске продукции будущим производством.

Все процедуры экологического проектирования и подготовки документации можно подразделить на два основных этапа — иредпроектный и проектный. Организационный ряд, или жизненный цикл, любого проекта можно выстроить в виде последовательности. На всех этапах проектирования разрабатываются соответствующие документы (рис. 8.1; ГЭЭ — государственная экологическая экспертиза; ОЭЭ — общественная экологическая экспертиза; ООС — охрана окружающей среды).

Рис. 8.1. Жизненный цикл проекта.

Инвестиционный проект осуществляется в три стадии (этапа):

• • формирование инвестиционного замысла (идея);
• • обоснование инвестиций (ОИ);
• • подготовка технико-экономического обоснования (ТЭО).

Таким образом, инвестиционный замысел является начальным этапом проекта и оформляется в виде Декларации о намерениях. На следующем этапе иредпроектной подготовки подготавливается обоснование инвестиций в строительство объекта, включающее^[2]:

• 1) определение мощности производства;
• 2) выбор метода (технологии) производства и типа оборудования;
• 3) составление структурной (эскизной) технологической схемы;
• 4) расчет материальных и тепловых балансов производства;
• 5) выбор площадки строительства;
• 6) технико-экономические показатели производства;
• 7) задание на проектирование и исходные материалы.

На этом этапе основной задачей является определение экономической целесообразности и технической необходимости создания промышленного объекта, при этом ориентировочно оцениваются технико-экономические показатели будущего предприятия. Этот этап работ выполняют проектирующие организации.

Экологическая составляющая обоснования инвестиций — природноэкологическая оценка предполагаемого района размещения промышленного объекта (представляется в разделе «Возможное влияние предприятия, сооружения на окружающую среду»). Как правило, оценка осуществляется в рамках административных границ региона размещения — города, области или округа. Классификация промышленных объектов по степени экологической опасности базируется на оценке показателей землеемкости, ресурсоемкое™ и отходности, а также токсичности загрязняющих веществ и интенсивности специфических видов воздействия.

Землеемкость — размер территории, занятой собственно объектом проектирования, включая зону его воздействия на ландшафт. Удельная землеемкость — размер земельной площади, необходимой для производства единицы продукции. Например, для производства 1 тыс. кВт электроэнергии Рыбинской ГЭС затоплено 13,3 км² земель.

Ресурсоемкостъ — количество изымаемых природных ресурсов (воды, руды, биоресурсов) для производства валовой продукции. Например, удельная водоемкость для производства 1 т целлюлозы составляет 500 м³.

Отходностъ — материальные потоки техногенных веществ, поступающих в природную среду, оцениваемые количеством вещества на единицу площади за определенный интервал времени.

Токсичность веществ — оценивается для выбросов в атмосферу, сбрасываемых стоков, образующихся твердых отходов. При этом в первую очередь оцениваются класс токсичности и степень опасности веществ, а также учитывается разнообразие выбрасываемых веществ, их возможный кумулятивный эффект и объемы выбросов и сбросов.

К специфическим видам воздействия относятся физические, в первую очередь шум и вибрация, а также ионизирующие излучения и электромагнитные поля. При проектировании и экспертизе промышленных объектов необходимо не только использовать унифицированные подходы, но и учитывать специфику производства и ландшафно-геохимические особенности региона размещения.

На стадии предпроектного обоснования размещения объекта, когда еще не разработан проект строительства, для проведения оценки воздействия на окружающую среду намечаемой хозяйственной деятельности целесообразно использовать:

• • данные о воздействии объектов-аналогов на состояние окружающей среды;
• • результаты предварительных инженерно-экологических исследований природных и техногенных условий в районе размещения объекта;
• • фондовые материалы министерств, ведомств, научных организаций;
• • данные отчетов о состоянии окружающей среды;
• • данные государственного экологического мониторинга (справка выдается региональными центрами по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды);
• • фондовые и картографические материалы.

После утверждения буклета «Обоснование инвестиций» разрабатывается проектная документация, в которой детально прорабатываются решения, принятые на предпроектной стадии, и уточняются основные техникоэкономические показатели. В случае технически несложных объектов или типовых проектов документация оформляется в виде рабочего проекта. Готовый проект отправляется на государственную экологическую экспертизу. После утверждения проекта проводятся торги подряда на строительство объекта, открывается финансирование строительства и разрабатывается рабочая документация.

Проекты разных видов современного производства связаны с решением многочисленных технологических, экономических и экологических задач, поэтому в них необходимо:

• • учитывать передовой отечественный и зарубежный опыт;
• • предусматривать использование ресурсеи энергосберегающих процессов и технологий;
• • обеспечивать комплексное применение сырья и материалов;
• • предусматривать автоматизацию и механизацию процессов и аппаратов.

• [1] Дворецкий С. И., Кормильцин Г. С., Калинин В. Ф. Основы проектирования химическихпроизводств. М.: Машиностроение-1, 2005.
• [2] Дворецкий С. И. У Кормильцин Г. С., Калинин В. Ф. Указ. соч.