Сторінка
1

Технології конверсії отруйних відходів виробництва в нейтральні природні речовини

Збереження земельних ресурсів

Земельні ресурси — це одне з найважливіших джерел забезпечення життєво необхідних потреб людства.

За даними міжнародної організації з питань продовольчого забезпечення (ФАО) у світі на кожну людину припадає близько 500 гектарів потенціально придатних для землеробства грунтів, але менше половини з них використовується за призначенням.

Індустріальна економіка й урбанізація суспільства не тільки безповоротно зменшують потенційні земельні ресурси планети, використовуючи їх для будівництва нових міст, заводів, залізничних і автомобільних доріг, водосховищ, судноплавних та іригаційних каналів, трубопроводів, а й пригнічує, чи навіть безпосередньо порушує структуру й родючість навколишніх, колись урожайних грунтів. Найбільшої шкоди щодо цього завдають гірничодобувні галузі промисловості. У місцях відкритих розробок знищуються рослинність, тваринний світ, плодючий грунт. Винесені на поверхню глибинні породи бувають не тільки біологічно стерильними й непридатними для рослин, а й токсичними, що утворюють мертві «індустріальні пустелі».

У США і СРСР площі «техногенних ландшафтів» у 80-ті роки становили мільйони га, а в деяких районах Європи — до 10% усієї земельної площі. Тільки за видобутку вугілля об’єм гірської породи, вилученої з надр Землі, за рік досягає 1 млрд m3. Такими «кубиками» можна оперезати нашу планету вздовж екватора кільцем завширшки 25m.

Припинення дальшого поширення районування й забруднення плодючих грунтів сьогодні є нагальною технологічною проблемою економіки. Найбільш поширеною технологією відновлення порушених земель є рекультивація. Але її ефективності можна досягти тільки за безпосереднього включення процесів рекультивації в єдину систему технології гірничодобувного виробництва як за місцем, так за часом.

За такої комплексної технології одночасно з розкривними роботами виконують відновлювальні роботи: заповнення відпрацьованих площ, з яких уже вилучено корисні копалини, пустою породою і оптимальне планування їх поверхні та покриття шаром родючого грунту, попередньо знятого і збереженого в спеціальних відвалах.

Завдяки рекультивації поступово відновлюється продуктивність земель і природна естетична споживна вартість ландшафту — його рекреаційне призначення.

Відвали пустої породи вугільних шахт, які традиційно створювали специфічний ландшафт димучих териконів, поступово стають придатними для сільськогосподарського використання і лісопосадок. Це досягається завдяки біотехнології формування гумусового шару на поверхні азотфіксуючими бактеріями, яких спеціально вирощують і вносять у грунт. Ріст рослин прискорюють додаванням комплексних добрив і оптимальним гідрорежимом. Хоча площі таких рекультивованих земель, зважаючи на великі витрати, ще незначні, саме ця технологія є прогресивною.

Нині спостереження за земельними ресурсами — літомоніторинг ведуться за допомогою авіаційної і космічної техніки, що уможливлює швидке виявлення джерел і шляхів глобальної міграції шкідливих відходів гірничодобувної промисловості.

Збереження чистоти повітря і води

Кислотні дощі, аерозолі, смог, фотохімічний туман — ці слова знайомі населенню багатьох індустріальних країн планети.

Ми вже торкались цієї проблеми в попередніх розділах посібника, розглядаючи її як глобальну, що потребує невідкладних активних дій на національному й міжнародному рівнях.

Тут ми розглянемо новітні технології знешкодження токсичних відходів промисловості. Одним із світових лідерів у розробці таких технологій є відома фірма Хальдор Торсе (Haldor Topsoe). Переваги її розробок над традиційними полягають у реалізації в нових технологіях принципу перетворення токсичних речовин відходів виробництва в нейтральні природні речовини безпосередньо за місцем їх утворення без будь-яких вторинних відходів. Саме цей принцип відповідає економіці ноосфери (див. 1.1.4). 1989 року фірма Хальдор Торсе здобула міжнародний приз «За чисту технологію» і її було запрошено для реалізації програми «Чиста технологія вугілля» за проектом Міністерства енергетики США.

На рис. 64 показано технологічну схему каталітичної конверсії SO2 у якісну товарну концентровану сірчану кислоту без будь-яких вторинних відходів. Гази з високою концентрацією SO2 утворюються за обпалювання сульфідних руд на металургійних заводах (див. 3.2.2), а також за спалювання вугілля на теплових електростанціях (див. 3.2.1) та на інших виробничих об’єктах.

За наведеною схемою відпрацьоване нагріте технологічне повітря чи топочний газ зі вмістом діоксиду сірки будь-якої концентрації повітродувкою 1 подається через теплообмінники 2 і 3 у реактор 4, де на каталізаторі з пентаоксиду диванадію (V2O5) і благородних металів відбувається екзотермічна реакція:

Нагрітий за рахунок тепла реакції до 500°С газ з реактора 4 надходить знов у теплообмінник 3, де тепер віддає тепло газу, що надійде в реактор, і далі в башту 5, де SO3 реагує з молекулами води вологого повітря, утворюючи сірчану кислоту: