«Использование вторичных ресурсов на основе их многоуровневой переработки» | Горбунов Сергей Александрович. Работа №317895

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Региональная научно-техническая конференция

«Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии будущего»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Использование вторичных ресурсов на основе их многоуровневой переработки»

напрвление: «Вторичное использование ресурсов»

2023 г.

Содержание

Введение …………………………………………………………………………3

Основная часть......................................................................................................4

1. Первичные и вторичные ресурсы....................................................................4

2. Паспорт отраслевой программы......................................................................4

3. Закон об обращении с вторичными ресурсами .............................................5

4. Использование вторичного сырья...................................................................6

5. Вторичные энергетические ресурсы...............................................................7

6. Экономия ресурсов за счет совершенствования технологии.......................8

7. Комплексное использование природных ресурсов.......................................8

8. Способы вторичной переработки отходов.....................................................8

9. Использование вторичных ресурсов...............................................................9

10. Переработка вторичного сырья.....................................................................9

Заключение ……………………………………………………………………...11

Список использованных источников.......……………………………………...12

Введение

Природные ресурсы являются основой существования человечества, как и любого другого вида на Земле. Но в отличие от других живых организмов, человек способен вызвать исчезновение необходимых для себя ресурсов в глобальном масштабе всей планеты. Это окажет катастрофическое воздействие не только на условия жизни будущих поколений, но и на функционирование всей биосферы как глобальной экосистемы.

Природные ресурсы в целом могут оказаться уязвимыми перед чрезмерным использованием, встал и вопрос о мерах предотвращения наиболее нежелательных сценариев.

Растут объемы потребления, а вместе с тем увеличивается и количество отходов. Свалки занимают огромные территории. Именно поэтому, очень важно осваивать технологии, благодаря которым будет производиться переработка мусора.

Актуальность данного исследования работы определяется важностью его темы. На сегодняшний день проблема сбора, утилизации и переработки мусора является острейшей среди глобальных проблем человечества, без решения которой наш мир рискует превратиться в огромную мусорную свалку.

Целью работы является необходимость и возможность использования вторичных ресурсов.

Задачи:

анализ использования вторичного сырья;

определение видов отходов и их утилизации;

привлечение внимания населения к использованию промышленных отходов в быту

Основная чвасть

1. Первичные и вторичные ресурсы

Природные ресурсы - это компоненты природной среды, природные объекты, которые используются (или могут быть использованы) при осуществлении хозяйственной деятельности в качестве источников энергии, продуктов производства, предметов потребления и имеют потребительскую ценность.

Природные ресурсы включают: полезные ископаемые, источники энергии, почву, водные пути и водоемы, минералы, леса, дикорастущие растения, животный мир суши и акватории, генофонд культурных растений и домашних животных, живописные ландшафты, оздоровительные зоны и т.д.

Вторичное сырьё и ресурсы – отходы производства и потребления, которые на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве как на предприятии, где они были образованы, так и за его пределами. К вторичным ресурсам можно отнести побочные продукты, которые являются возможным сырьем для других производств. Важнейшими видами вторичного сырья являются лом; отходы чёрных, цветных и драгоценных металлов; отработанные смазочные масла; брак деталей; вышедшие из употребления изделия из полиэтилена и др.; изношенные автопокрышки; отработанная серная кислота; макулатура и др.

Отходы - непригодные для производства определенной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации.

2. Паспорт отраслевой программы

Правительством РФ 17 ноября 2022 г. № 13493п-П11) утвержден паспорт отраслевой программы "Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в промышленном производстве" на 2022 -2030 годы .

Целью программы является: формирование системного подхода к управлению вторичными ресурсами полученными из отходов, и вторичным сырьем посредством повышения эффективности использования ресурсов

Задачи программы

1. Создание системы учета использования вторичных ресурсов, вторичного сырья в промышленности.

2. Создание технологической инфраструктуры вовлечения вторичных ресурсов и вторичного сырья в промышленности.

3. Формирование правил регулирования системы обращения с вторичными ресурсами.

4. Развитие рынка вторичных ресурсов и вторичного сырья и формирование спроса на продукцию из них.

5. Формирование приоритетных направлений в сфере вовлечения вторичных ресурсов и вторичного сырья в промышленности.

6. Увеличение доли продукции, произведенной с использованием вторичного сырья, в общем объеме выпуска продукции в промышленности

3. Закон об обращении с вторичными ресурсами и их вовлечении в хозяйственный оборот.

Федеральный закон от 14.07.2022 N 268-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" и отдельные законодательные акты Российской Федерации"(вступает в силу с 01.03.2023г.)

«Законопроект направлен на развитие экономики замкнутого цикла, то есть на использование максимального количества вторичных ресурсов в производстве. Суть законопроекта – он регулирует правоотношения со вторичными ресурсами, которые собраны раздельно, либо которые появляются в ходе производства, либо при сортировке отходов».

Виды отходов или компоненты которых могут быть повторно использованы для производства товаров, выполнения работ, оказания услуг или получения энергии и которые получены в результате раздельного накопления, сбора или обработки отходов либо образованы в процессе производства»,

Законом в числе прочего вводятся новые понятия:

- вторичные ресурсы - отходы, которые или части которых могут быть повторно использованы для производства товаров, выполнения работ, оказания услуг;

- вторичное сырье - продукция, полученная из вторичных ресурсов

непосредственно (без обработки) или в соответствии с технологическими

процессами, методами и способами.

Вторичные ресурсы подлежат утилизации, и их захоронение не допускается. Физические лица, в процессе потребления которыми образуются вторичные ресурсы, обеспечивают их раздельное накопление в местах (на площадках) накопления твердых коммунальных отходов либо сдачу в места сбора вторичных ресурсов.

4. Использование вторичного сырья

Самая главная задача использования вторсырья – это решить глобальную проблему, нависшую над человечеством. Необходимость переработки мусора, для сокращения использования природных ресурсов, зачастую не восполняемых, а также уменьшения загрязнения планеты.
Вторсырье используют на производстве в самых различные отраслях промышленности, а также из такого сырья возможно получение энергии.

В результате использования вторичного сырья можно получить энергию, необходимую для промышленных предприятий. За счет этого можно получать прибыль.

Существует три вида получения электроэнергии из мусора:

Сжигание – производится на специально оборудованных станциях. Здесь мусор разделяют с использованием гидросепаратора. При сжигании мусора,

нагревается пар, находящийся в смежных полостях, проходит через турбину и на выходе преобразуется в электричество.

Газификация – процесс, при котором твердая органика посредством пиролиза преобразуется в газообразное состояние. Происходит это при высоких температурах (до 2000 градусов Цельсия). Причем при таких показателях мусор не горит, а трансформируется в водяной газ. В дальнейшем он используется для производства энергии.

Строительство газовых станций и скважин на мусорных свалках. Данный метод заключается в том, что на многочисленных мусорных свалках десятилетиями разлагается мусор, причем в нижних слоях происходит естественное газообразование. Для добычи такого газа, необходимо пробурить скважину для газопровода. Затем такой газ поступает в баллоны и очищается. В дальнейшем его используют как источник энергии.

Переработка вторсырья — одно из актуальных направлений современной промышленности. Она позволяет сохранить природные ресурсы, а также уберечь природу от опасных отходов.

Добыча всех видов исчерпаемых ресурсов непрерывно возрастает. Подсчитано, что при сохранении современных темпов добычи полезных ископаемых большинство рудных ресурсов будет исчерпано за ближайшие 50–100 лет. По этой причине обеспечение ресурсами, которые не истощаются, – другая важнейшая проблема построения общества устойчивого развития. В основу ее решения будет положен принцип ресурсосбережения,

то есть уменьшение расхода сырьевых ресурсов, используемых в промышленности, при сохранении или увеличении количества конечной продукции. Основными направлениями ресурсосбережения являются следующие.

5. Вторичные энергетические ресурсы

Под вторичными энергетическими ресурсами понимают такие ресурсы, которые появились из отходов производства и потребления, а также побочных продуктов появившихся в процессе производства, не связанного с производством данных продуктов.

6. Экономия ресурсов за счет совершенствования технологии. 

В настоящее время огромное количество, например, металла теряется потому, что уходит в стружку. Многие машины (экскаваторы, станки, тракторы) весят слишком много. Совершенствование технологии переработки металлов и уменьшение веса готовых изделий позволит намного сократить расход рудного сырья. Возможна экономия нефти при увеличении глубины нефтепереработки и повышении выхода светлых продуктов, в первую очередь – бензина. Если перевести все заводы на современные технологии нефтепереработки, то из двух тонн нефти можно будет получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех. Экономия воды возможна при внедрении оборотных систем водоснабжения.

7. Комплексное использование природных ресурсов. 

Одни и те же ресурсы могут использоваться несколькими отраслями хозяйства. Так, сократить расход щебенки для производства строительных материалов можно при ее замене на шлак и золу от тепловых электростанций (разумеется, при контроле за их возможной радиоактивностью). Попутный газ, теряемый при добыче нефти, может быть сырьем для химической промышленности. Из медных руд можно получать еще не менее 20 полезных элементов (серу, цинк, золото, серебро, молибден и т.д.).

8. Способы вторичной переработки отходов

1. механическим методом измельчают, сепарируют;

2. биохимическим – обезвреживают путем разложения микроорганизмами для дальнейшего использования;

3. диффузный способ включает сушку, кристаллизацию и дистилляцию;

4. химическим методом изменяют свойства сырья;

5. термическая обработка проводится в пиролизных установках, превращая отходы в топливо;

6. гидродинамическим способом отстаивают, фильтруют и разделяют смесь в центрифуге.

9. Использование вторичных ресурсов.

Повторное использование отходов в качестве сырья или источника энергии с целью ресурсосбережения и энергосбережения. В обществе устойчивого развития основным видом сырья должно стать не первичное, а вторичное. Это обеспечит круговорот дефицитных сырьевых ресурсов (рециклинг), подобный тому, который происходит в естественных экосистемах. Возможны различные варианты реутилизации, начиная от многократного использования молочных бутылок и наваривания новых протекторов на автопокрышки и до, сложной переработки вторичных ресурсов – лома черных и цветных металлов, битого стекла, макулатуры и т.д. Использование вторичного сырья будет стимулироваться экономическими механизмами природопользования – увеличением стоимости первичных ресурсов.

Замена более дефицитных ресурсов на менее дефицитные.Этот вариант ресурсосбережения таит в себе большие возможности сохранения исчерпаемых ресурсов. К примеру, стекловолокном, которое производится из недефицитного сырья, заменяют дефицитную медь, пластиками – железо и алюминий.

10. Переработка вторичного сырья

На большинстве наших заводах из нефти получается только 60% светлых нефтепродуктов (лишь отдельные установки дают до 80%), в ФРГ – 90%. Если перевести все заводы на современные технологии нефтепереработки, то из двух тонн нефти можно будет получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех.

В будущем планируется реутилизировать до 80% металла, 60–70% бумаги и пластиков.

Для переплавки металлолома в сталь требуется в 10 раз меньше энергии, чем для выплавки стали из руды и чугуна. Повторное использование стекла позволяет экономить энергию в 3 раза.

Можно реутилизировать 99,8% материалов, из которых сделан автомобиль.

20 кг макулатуры сохраняют одно крупное дерево, а 1 т макулатуры сберегает 0,5 га леса среднего возраста. Самый высокий процент переработки макулатуры – в Японии (50%), второе место занимает Швеция (40%), в Латинской Америке из вторичного сырья производится 32% бумаги, в США – 29%. В конце 80-х годов самый низкий показатель по переработке макулатуры был в Африке (17%) и в СССР (19%). В настоящее время для России этот показатель еще ниже.

На предприятиях цветной металлургии при извлечении 11 основных цветных металлов получают из того же сырья еще 60 элементов. Около 10% от общего производства меди, свинца, цинка и около 20% серной кислоты обеспечивается за счет путем попутного извлечения.

Спутник связи весом в 250 г позволяет сэкономить материалы для производства 150 тыс. т трансокеанского кабеля.

Заключение.

Построение общества устойчивого развития – это реальный шанс для человечества сохраниться на планете. В этом обществе за счет экологизации образа жизни будут обеспечены нормальные условия ныне живущим и последующим поколениям. Для построения общества устойчивого развития человечеству необходимо решить ряд проблем:

- добиться регулирования численности народонаселения, которая не должна превышать поддерживащую емкость планеты (10-12 млрд. человек). Это можно сделать за счет повышения уровня жизни и образования населения;

- обеспечить продовольственную безопасность: производить достаточное количество продуктов питания для населения при сохранении сельскохозяйственных ресурсов. Этого можно достичь путем экологизации сельского хозяйства;

- решить проблему обеспечения энергией за счет оптимального сочетания традиционных (в первую очередь угля и атомной энергии) и нетрадиционных (солнца, ветра и др.) источников энергии и энергосбережения;

- избежать истощения ресурсов за счет широко использования вторичного сырья;