Зін-өзі тексеру сұрақтары. 1. Инновациялық технологиялар дегеніміз не?

1. Инновациялық технологиялар дегеніміз не?

2. Мемлекеттік ресур ү немдейтін технологияның дамуына ү лесі қ андай?

3. Қ азіргі кезде жаң а технологияны дамыту тиімділіктері?

Лекция 5 Ө ндірістік қ алдық тардың қ ұ рамындағ ы қ ұ нды компоненттерді рекуперациялау мен қ алпына келтіру.

Мақ саты: Ө ндірістік қ алдық тарды ө ндеу технологиясымен жә не қ айта қ алпына келтіру жолдарымен таныстыру.

Ғ ылыми-техникалық прогресстің ерекшелігі болып халық тық ө ндірістің кө лемінің ө суі табылады. Ө ндірістің ө суінің нә тижесі шаруашылық айналымғ а табиғ и ресурстарды кө птеп қ олдану немесе қ олданысқ а ең гізу. Бірақ -та олардың рациональды ө су дә режесі жалпы алғ анда тө мен. Жылына 10млрд т миниральды жә не тура сол мө лшерде органикалық шикізат азық -тү ліктері қ олданылады. Пайдалы қ азбаларды ө ң деу мен утилизациялау олардың қ ордарын анық тауғ а қ арағ анда тезірек жү реді. ТМД елдерінде ө ндірістердің 70пайызы шикізат, материал, жағ армай мен энергияның қ азылуына, жұ мсалуына кетеді. Сонымен қ атар ө ндіріс шикізатының 10-99пайызына дейін қ алдық қ а айналады, ал ол сулар мен атмосферағ а тасталып жерді ластайды.

Минералды шикізаттарды ө те кө п мө лшерде қ олдану кө п кө лемді қ алдық тардың жиналуына ә келіп соғ ады, ал олардың жою мен алдын-алу экономикалық тиімсіздікке ә келеді. Ә лемде жылдан жылғ а ө неркә сіптік ө ндіріс ө сіп келеді жә не осығ ан пропорциональды қ алдық кө леміде ө седі, ол қ алдық ты 8-10жыл арасында 2 есе ө сірді. АҚ Ш-та жылына шығ атын қ атты қ алдық тың мө лшері 3, 5млрд т қ ұ райды, ол ә рбір адамғ а шақ қ анда 50кг.

Кө п жағ дайда интенсивті қ олданысқ а ие энергетикалық ресурстар болып табылады. Адамзаттың қ алыптытасқ анынан бері жағ армайдың 90 млрд т қ олданылғ ан.

Минералды шикізаттарды қ олдану (5-6пайыз жылына) ә лемде соншалық ты кө п, ал оны физикалық кө лемде қ алыпты келтіруге 30 жыл керек, ол қ азылып алынатын жағ армай тіпті одан да кө п. Осы шикізаттарды шексіз кө п пайдалану оларды қ айта қ алпына келтіруде ө те кө пшығ ын ә келеді.Шикізатпен жағ армайды қ азып алу кезіндегі кө бейіп келе жатқ ан қ алдық мө лшері қ оршағ ан ортаны жә не оларды алушы жерлерді одан ә рі кірлетіп жатыр. Жылдан жылғ а ө сіп келе жатқ ан қ алдық массасы қ оршаң ан ортамен табиғ и ландшафттардың сапасын азайтушы бірден-бір фактор.

Ө ндірістің неготивті ә сері табиғ аттың негізгі бө ліктерімен жалпы биосфераны ластайды. Ол табиғ и ресурстарды алу мен ө ң деу кезіндегі қ алдық тың бө лінуі болып табылады. Ө ндіріс пен ө ндіруші қ алдық тар – антропогенді ластаушы кө здері болып табылады, тек қ ана қ оршағ ан ортаны емес, ол глобальды масштабта шығ атын қ алдық тардың қ олдану коэффицентінің кө беюі.

Мысалы, СССР-да тү сті металлургияда табиғ и породаларды жылына 2 млрд т дейін қ олданғ ан, ал ол товарлы продукцияның 1пайызы, ал Ресей Федерациясында ол нә тиже басқ аша, ө німнің 90-95пайызы қ алдық қ а жіберіледі немесе 80млрд т -120 млрд т улы заттар ө ндірісінің қ азба кө зі болып табылады, оның жылдық ө су мө лшері 10млрд т немесе 9-10пайыз болса, қ алдық тан алынатын кө лемдік мө лшері 250000 га жер. Қ алдық ты шығ арытын негізгі кө з болып тау-кен ө ндірісі, химиялық, металлургиялық, жағ армай-энергетикалық ө ндірістер табылады.

Қ алдық тар туралы негізгі тү сінік.

Жалпы алғ анда қ алдық деп- адамдар шаруашылық та, транспортта, ө ндірісте қ олданбайтын, бірақ ө з қ ұ рамына байланысты шикізат ретінде шаруашылық салаларына қ алпына келтіріле алатын затты атайды.

Ө ндіріс қ алдық тары деп- ө німдерді дайындау кезінде ө зінің физикалық қ ұ рамын толық тай немесе бө лшектермен жойғ ан жартылай фабрикат, шикізат, материал қ алдық тарын айтамыз. Ө ндірістің жұ мысы кезінде қ азба байлық тарын алу мен байыту, шикізатты физико-химиялық ө ң деудегі шикізаттар ө ндіріс қ алдық тары болып есептеледі. Ө ң делген қ алдық тар- олар ары қ арай ө ң делмейтін, керексіз, істен шық қ ан инструменттер, шаруашылық қ ұ ралдары, машиналар тү рлері жә не т.б болып табылады.

Қ олдану жағ дайына қ арай оларды: утилизацияланатын жә не утилизацияланбайтын қ алдық тар деп бө леді. Біріншісіне шаруашылық айналымындағ ы технологиялық ө нім, ал екіншісіне қ азіргі уақ ытта жоқ қ алдық тар жатады.
Ө ндіріс қ алдық тарының классификациясы.

Ө ндіріс қ алдық тары кө бінесе химиялық біркелкі емес, кү рделі поликомпонетті заттар болып табылады, олар химия-физикалық қ ұ рамының ә ртү рлілігімен қ атар, улы, химиялық, биологиялық, коррозионды, отқ а жә не жарылғ аш қ ауіпті болып табылады. Қ алдық тардың классификациясы мынандай тү рлері болады: химиялық табиғ атына, пайда болу технологиялысына жә не ары қ арай қ алпына келетінлігіне байланысты бө лінеді. Біздің елімізде улы заттар қ ауіптілігіне байланысты, сақ талуы мен қ алпына келтіруіліне байланысты 4 классқ а бө лінеді:

1. Ө те қ ауіпті қ алдық тар. Ол қ алдық тарғ а сынап пен оның қ осылыстары, сулем, хромқ ышқ ылды жә не цианистті калий, сурьма қ осылыстары оның ішінде ү шхлорлы сурьма, бенз-а-пирен жә не т.б.

Сынап қ осылыстарының улылығ ы сынап ионының ә серінен болады. Ағ зағ а сынап ионды емес формада енеді. Сосынол ақ уыз молекулаларымен қ анда қ осылып, нә тижесінде ондай кү шті болмасада мық тылаукомплекс- металлопротеидтер тү зеді. Ағ залық орталық жү йке жуйесінің жұ мысы бұ зылып, мидағ ы процесстер жұ мыстарының бұ зылуна ә келеді. Сынап қ оспалары жануарларғ а ө те улы қ ұ раммен улану кезінде тә беттің жоқ тығ ы, су тапшылығ ы, қ ұ су, жалпы ә лсіздік, ү штің ө туіне, кө здерінің сулануы тіпті дірілге, аяқ -астынан ө лімге де ә келуі мү мкін. Ал тірі қ алғ анын ө зінде 1-2сағ ат ішіндеасқ азанның бұ зылуына, кү ннен соң бү йректің зақ ымдануына ә келіп соғ ады.

Адамда сулем мен сынап тұ здарымен уланғ анда- басы ауырады, тістері зақ ымдалады, стомотит болады, кейде температурасы кө теріледі, ауыр жағ дайларда – бү йрек нефроз болып, 5-6 кү ннен соң ө лімге ә келеді. Ал жең іл жағ дайларда- тә беттің жоғ алуы, қ ұ су, кейде қ ан қ ұ су, жү регі айну, асқ азан язвасы болады.Басына кіші дә рет бө лінбеуі байқ алып, сосын мү лдем жү рмей қ алуы мү мкін.Хроникалық улану кезінде адамда, сондай-ақ жануарларда жү йке-жү йесі зақ ымдалып, мидың ү лкен жарты шары жұ мыс істемей қ алуы мү мкін. Тубуркулезбен ауырғ ан адамдар арасында ө лім жиірек кездеседі.

Жалпы ағ зағ а калий цинаиді мен цианид ә сері тыныс алу жолдарынбұ зып, оттегін табады. Адам ү шін калий цианиді улкен ө лімдік зонасы-0, 12г кейде одан да аз болуы мү мкін.

Сурьманың қ осылыстары ө кпе, тыныс алу жолдарының, терінің бұ зылуына ә келеді. Ал қ атты улануда ол зат алмасуғ а ә сер етіп жү йке-жү йесі мен жү рекке ә сер береді. Сурьма 3хлор қ ыщқ ылы мен тұ з қ ышқ ылы гидролизі кезінде ағ зағ а тыныс алу жолдарының жұ мысының бұ зылуына ә келіп соғ ады. Ол кө зді бұ зады, жү ректі айнытады, қ ұ суғ а, іш ө туге, ә лсіздіке, кіші дә ретке бара алмауғ а ә келеді, нә тижесінде жү рек ілсіздігі ал ол ө лімге ә келеді.

Бенз-а-пирен- канцерогенді қ осылыс, ол таскө мір (1, 5-2пайыз), таскө мірлі смола (0, 001-1пайыз), сланецті майлар, мұ най ө німдерінің, пиролиз заттары мен торф ө ндірісі нә тижесінде алынады. Бенз-а-пирен адам мен жануарлар ағ заларында канцерогенді активтілікке ие. Сонымен қ атар ә ртү рлі ағ заларда рак ісіктерінде де ә келед, олар: тыныс жолдары, асқ азан, сү т бездері жә не т.б канцерогенді ағ зағ а ә сері жасуша элементтері мен ә рекеттесу нә тижесінде болады. Мынандай гипотезаларда бар: олар ө здігінен жеке рө л атқ армай, аногенді вирустарғ а жағ дай жасайды. Атмосфералық ауада бензапирен ПДК-сы 0, 01мкг/м³.

2. Жоғ ары-қ ауіпті қ алдық тар. Бұ л қ алдық тар мыс хлорлары, мыс сульфаты, қ ымыздық қ ышқ ылды мыс, ү шокисьті сурьма мен қ орғ асын қ осылыстарынан тұ ратын болып табылады.

Қ орғ асын –барлық тіріге оның ішінде жү йке жү йесіне, қ анғ а, қ ан тамырларына аз мө лшерде эндоприндік жә не асқ орту жү йелеріне аз мө лшерде ә сер етуші у. Ақ уыз синтезіне активті ә сер етеді, жасуша мен гендік аппараттардың энергетикалық балансы мен ферментті процесстердің жұ мысына қ анды жү йеде эритроциттер зақ ымдалуына зат алмасуғ а ә сер етеді.

Мыс ағ за қ ұ рамында органикалық комплексті қ осылыс тү зіп қ ан айналым жұ мысына ү лкен ә сер етеді. Ол кезде маң ызды рольді мыс ионы мен SH-группалары арасындағ ы реакция ең улы болып табылады. Мыс пен ақ уыз жасушаларының реакциясы тынысы алу жолдары мен асқ азан трактаталарының жұ мысын бұ зады.

Мыс сульфаты жануарлардың асқ азанына тү суі оларда анемия, асқ азан язвасын, бү йрек жұ мысының бұ зылуына, бауыр ауруларына ә келіп, аяғ ында ө лімге ұ шыратады. Олармен тыныс алатын болса, онда жоғ ары тыныс алу жү йесі мен асқ азан, орталық жү йке жү йесінің жұ мысы бұ зылады.

3. Ә дейі немесе ө те қ ауіпті қ алдық тар. Оларғ а қ орғ асын оксидтері, никель хлориді, тө ртхлорлы кө міртек қ алдық тары жатады.

Никель хлоридімен уланғ ан кезде қ озу пайда болады, терінің қ ызаруы, іштің ө ту процесстері жү реді. Кө п уақ ыт қ атынаста болу эритроцит санын азайтып, кө п жануарларда ол ө те ауыр аурулы болып ө теді.

4.Қ ауіптілігі аз қ алдық тар. Олар қ ұ рамында магний сульфаты, фосфаттар, мырыш қ осылыстары қ алдық тары, ол қ алдық тар пайдалы қ азбалармен байытылғ ан.

Магний SH-группасының ағ заның ішкі мү шелерінде ө згеріске ә келеді, нукелинді алмасуды бұ зады. Адамдарда танау жұ мыстары бұ зылып, шаштары тү седі. Магний сульфаты теріге ә сері дермотологиялық ауруларғ а ә келеді.

Кең қ олданысты халық шаруашлық белгілеудегі ө німдер мен материалдарды алумен жә не бағ алы қ ұ ралдарды алумен ө ндірістік ө німдер мен ө ндірістік қ алдық тарды қ айта ө ң деудің қ алдық сыз ресурсқ орғ ау технологиясын жасау

Қ азіргі ө ндірістің масштабтылығ ымен жә не ө су қ арқ ынымен дамуы бойынша аз жә не қ алдық сыз технологияларды ендіру мен ө ң деу мә лелері ү лкен ө зектілікке ие болуда. Елдер қ атарында оларды жылдам шешу қ оршағ ан ортаны қ орғ ау мен табиғ и ресурстарды рационалды қ олданудың стратегиялық бағ ыты сиякты қ арастырылады.

Кө птеген фирмаларда, ә сіресе ірі зауыттарда (мыс, темірбетон ө ндірісінде) қ ажет материалдарды, энергияны, отын ү немділігі, шығ ындар азайту жә не рентабелділікті жоғ арлату ү шін қ ажет ететін орасан зор ресурс шығ ындары жү реді. Ондай кә сіпорындарда мә селердің бірі ресурсқ орғ айтын технологиясы енгізілген болуы керек.

Кез – келген ө ндірістің дамуына қ ағ идалы жаң а қ арым – қ атынасты жә не қ алдық сыз технологияны қ ұ ру.

Еуропалық экономикалық комиссия БҰ Ұ декларациясына (1979) сә йкес қ алдық сыз технология ұ ғ ымы – адам қ ажетінің жақ тауларында табиғ и ресурстарды кө бірек рационалды қ олдануды жә не қ оршағ ан ортаны қ орғ ауды қ амтитын қ ұ ралдар мен ә дістерді, білімдерді, тә жірибелі қ олдану.

1984ж БҰ Ұ комиссиясы бұ л ұ ғ ымның ең нақ тылы анық тамасын қ абылдады:

қ алдық сыз технология шикізаттың барлығ ы жә не энергия кө бірек рационалды жә не айналымда кешенді қ олданылатын, ө німді ө ндіру ә дісі: ө ндірісте шикізат ресурстарының екінші ресурстарын қ олдану, қ оршағ ан ортағ а кезкелген ә сет оның қ алыпты кө рсетуін бұ збайды.

Бұ л анық тама абсолютті қ абылдануы керек, яғ ни ө ндіріс қ алдық сыз болуы мү мкін деп оайламау керек. Абсолютті қ алдық сыз ө ндірісті елестету мү мкін емес, ондай табиғ атта жоқ, ол термодинамиканың екінші бастамасына қ арсы келеді (термодинамиканың екінші бастамасы екінші текті мә нгі қ озғ алтқ ыш, жылудың бір кө зінің салқ ындауы есебінен жұ мысты аяқ тайтын кезең ді қ ызмет ететін қ ұ рылғ ыны жасаудың мү мкін еместігі туралы тә жірибеден алынғ ан дә лелдеме). Бірақ қ алдық тар табиғ и жү йелердің қ алыпты қ ызмет кө рсетуін бұ збауы керек. Басқ аша айытқ анда, табиғ аттағ ы бұ зылмағ ан кү йдің критерийлерін ө ң деуі қ ажет. Қ алдық сыз ө ндірісті жасау ө те кү рделі жә не ұ зақ ү рдіске жатады, аралық кезең і азқ алдық ты ө ндіріс болып табылады.

Азқ алдық ты ө ндіріс қ оршағ ан ортағ а нә тижесі ә сер еткенде санитарлы – гигиеналық нормаларда рұ қ сат етілген дең гейді, яғ ни ПДК аспайтын ө ндіріс болып табылады. Техникалық, экономикалық, ұ йымдастырылатын, т.б.себептері бойынша материалдар мен шикізаттар бө лігі қ алдық тарғ а ө тіп, ұ зақ сақ тауғ а немесе кө муге жіберіледі. Ғ ылыми – техникалық прогрестің қ азіргі даму кезең інде бұ л кө бірек шынайы.

Қ алдық сыз ө ндірісті жасаудың жалпы қ ағ идасы оны ұ йымдастырудың рационалдығ болып табылады. Мұ нда анық таушы болып табылатындары шикізаттың барлық қ ұ рамдарын дұ рыс қ олдану, ө ндірістің энерго, материал ең бексиымдылығ ын максималды азайту жә не экологиялық негізделген шикізаттық жә не энергетикалық жаң а технологияларды іздестіру, бұ л қ оршағ ан ортағ а теріс ә сері мен ауылшаруашылығ ының аралас салаларын қ оса алғ анда зиянды ә серінің тө мендеуі кө п байланысты болады. Бұ л жағ дайда соң ғ ы мақ сат энерготехникалық, экономикалық, экологиялық параметрлер бойынша біруық ытта ө ндіріс оптимизациясы болып табылады. Бұ л мақ сатқ а жетудің негізгі жолы ө ндірістер мен қ азіргі технологиялық ү рдістерді жетілдіру жә не жаң аларын ө ң деу болып табылады. Қ алдық сыз ө ндірісті ұ йымдастыруғ а осындай қ адамды мысалдардың бірі кү кірт қ ышқ ылы ө ндірісінің қ алдығ ы пиритті огароктар утилизациясы болып табылады. Қ азіргі уық ытта пиритті ограктар толық тай цемент ө ндірісіне кетеді. Бірақ пиритту ограктардың қ ұ нды қ ұ ралдары – мыс, кү міс, алытын, темір қ олданылмайды. Сол уақ ытта мысты, асыл металдарды алумен жә не темірді кезекті қ олданумен пиритті ограктарды қ айта ө ң деудің (мысалы, хлоридті) экономикалық тиімді технологиясы ұ сынылғ ан.

Табиғ и ресурстарды рационалды мең герумен жә не қ оршағ ан ортаны қ орғ аумен байланысты жұ мыстардың барлық байланысында аз жә не қ алдық сыз ө ндірісті жасаудың басты бағ ыттарын кө рсету қ ажет. Оларғ а жататындар шикізатты жә не энергетикалық ресурстарды кешенді қ олдану; сә йкесті жабдық тар мен ө ндірістерді жә не технологиялық ү рдістерді жетілдіру жә не қ ағ идалы жаң аларын ө ң деу; су жә не газ айналымды циклдерді ө ндіру (газ, су тазалау ә дістері базасында); басқ аларғ а шикізат ретінде бір ө ндірістердің қ алдық тарын қ олдана отырып, ө ндіріс кооперациясы, қ алдық сыз аймақ ты ө ндірістік кешендер жасау.

Ө неркә сіптің жеке салаларында қ алдық сыз жә не аз қ алдық ты технологияларды ө ң деулер мен кейбір бағ ыттар бар.

1. Энергетика. Энергетикада газды қ алдық тарды азот пен кү кірт оксидтерінен тазалау бойынша ө ң деулерді ендіру, қ алдық ты газдарда ластайтын заттар қ ұ рамын тө мендетуге кө мектесетін, қ айнағ ан қ абатта жағ у сияқ ты, отын жағ удың жаң а ә дістерін кең қ олдануғ а қ ол жеткізу, бұ л кезде тү зілген кү лді қ ұ рылыс материалдар ө ндірісінде т.б. ө ндірістерде шикізат ретінде тиімді қ олдану керек.

2. Тау ө неркә сібі. Тау ө неркә сібінде пайдалы қ азбаларды алудың ашық жә не жерасты ә дістерінде қ алдық тарды толық утилизациялаудың ө ң делген технологияларын енгізу қ ажет; пайдалы қ азбалардың алу жерлерін ө ң деудің геотехникалық ә дістерін кең қ олдану керек; алу жерінде табиғ и шикізатты қ айта ө ң деу мен байытудың қ алдық сыз ә дістерін қ олданып ресурстарды қ айта ө ң деудің гидрометаллургиялық ә дістерін кең қ олдану қ ажет.

3. Металлургия. Қ ара жә не тү сті металлургияда жаң а кә сіпорындарды жасауда жә не қ айта жасауда рудалық шикізатты экономды, рационалды қ олдануды қ амтитын қ алдық сыз, азқ алдық ты технологиялық ү рдістерді ендіру қ аже; қ айта ө ң деуге газ тә різді, сұ йық, қ атты қ алдық тарды тарату, қ ұ быр суларымен жә не қ алдық газдармен зиянды заттардың қ алдық тарын жіберуді тө мендету; ферро балқ ымалы жә не доминалы шлактардың барлығ ын толық кө лемде қ айта ө ң деу, сондай – ақ тү сті металургия шылактары мен болат балқ ымалы шылактарды қ айта ө ң деу масштабтарын мә нді ұ лғ айту; сусыз технологиялық ү рдістер мен сумен қ амтудың қ ұ быр су жү йелерін ендіру ары дамыту жолдарымен қ ұ быр суларын азайту жә не болғ ан су шығ ындарын шұ ғ ыл қ ысқ арту; қ оршағ ан ортаның ластауының ә ртү рлі параметрлерін бақ ылау аппараттарын, жоғ ары тиімді тазалау жабдық тарын металлургиялық кә сіпорындарда кең ендіру жә не ө ң деу.

4. Химиялық жә не мұ най ө ң деу ө неркә сібі. Химиялық жә не мұ най ө ң деу ө неркә сіптерінде ірі масштабтарда технологиялық ү рдістерде қ олданылуы керек; ауа, азот пен оттегіні қ олданып қ алпына келтіру мен тотығ у; газды жә не сұ йық ты қ оспаларды бө лудің мембраналық технологиясын, электрохимиялық ә дістері; радиациялық, ултракү лгін, электримпулисті жә не плазмалық интенсификациялы химиялық реакциялар ә дістері; органикалық ө німдер қ алдық тарын алынғ ан биогаз ө ндірісін қ оса алғ анда биотехнология.