Циклічних процесів в ациклічні. Шляхи замкнення ациклічних процесів в будівельній промисловості.

Людина унікальна не тільки тим, що її організм потребує 40 різних елементів, але й тим, в своїй складній діяльності вона використовує і всі інші елементи і при цьому виробляє невідомі раніше в природі речовини – полімери, ліки, розчинники. Внаслідок людської діяльності рух багатьох речовин настільки прискорюється, що кругообіги стають недовершеними, а процеси – ациклічними, тому що людина страждає від нестачи одних і тих же речовин в одному місці і надлишку їх же – в іншому. Можна сказати, що всі зусилля в охороні середовища спрямовані кінець кінцем на те, щоб перетворити ациклічні процеси в циклічні. Головна задача при цьому – це вернути речовини в кругообіг, щоб вони могли використовуватися ще не один раз.

Зараз у промисловості діють в основному незамкнені технологічні процеси, тобто, утворюються тверді, рідкі та газоподібні відходи, які надходять у навколишнє середовище у вигляді забруднювачів., якщо ми візьмемо за основу незамкнений технологічний процес, то можна розглядати можливого зменшення потоку забруднювачів. Принципово можно виділити два таких варіанта:

1.Дію оказують безпосередньо на потік забруднювача, а сам технологічний процес залишається незмінним.

2.Безпосередньо оказують дію на технологію, внаслідок чого зменшується потік забруднювачів.

Перший напрямок належить до пасивних заходів, але це не означає що такі заходи не актуальні, просто головне джерело забруднення (технологія) залишається незмінним. Навпаки, цей напрямок зараз слід вважати найбільш актуальним, він передбачає встановлення перед потоком забруднювача різноманітних очисних споруд, що захоплюють забруднювач або переводить його в нетоксичну сполуку. Проте, ці заходи вирішують задачу лише частково, тому що внаслідок очищення з’являються, хоч і в меншій кількості, але нові відходи, які теж є забруднювачами середовища. Бажано, щоб забруднювачи, що вловлюються очисними спорудами, далі знаходили використання в якості нової сировини в будь-яких технологічних процесах.

Слід відзначити, що найбільш перспективно використання такого шляху в промисловості будівельних матеріалів. Внаслідок використання традиційної технології виробництва будівельних матеріалів і конструкцій в навколишнє середовище викидається, в основному, пил цементу та інертних заповнювачів. Такий пил можна з успіхом вертати в основне виробництво, якщо збирати його в очисних спорудах. На багатьох підприємствах будівельних матеріалів цей шлях з успіхом використовується – на шляху потоків цементного пилу, який вивільнюється крізь дихальні люки з силосних банок при пневмотранспортуванні цементу, встановлюються рукавні фільтри, які майже з 99,99%-вою ефективністю затримують цей забруднювач, який одразу ж вертають у виробництво. Тверді відходи, такі як лом залізобетону, також спрямовуються в основне виробництво , тобто, разом з інертними заповнювачами надходять у бетонну суміш, з якої формують вироби.

В ряді галузей промисловості цей шлях також широко використовується - так, в комунальному господарстві на деяких трубах котлоагрегатів встановлюють системи очищення від сірчаного ангідриду, в яких використовується хімічний процес його взаємодії з павном. При цьому можна одержати цінний будівельний матеріал – гіпс. Іноді сірчаний ангідрид вловлюється і спрямовується для виробництва сірчаної кислоти.

Слід звернути увагу ще на один цінний відход, який утворються в технологічних процесах кольорової металургії. в процесах виробництва кольорових металів, зокрема, цинку, утворюється дрібнодисперсний пил, який вловлюється циклонами. Цей пил – майже чистий оксид цинку, що є ціннішою сировиною для викотовлення білил для будівельної промисловості. Такий відход настільки цінний, що надає додаткового прибутку підприємствам, які потрбувалися встановити циклони на труби плавильних агрегатів – він реалізується повністю і ні одного кілограму цього токсичного забруднювача не надходить в навколишнє середовище.

Велика кількість твердих відходів утворюється при очищенні стічних вод гальваноцехів, яке здійснюється осадженням з них солей кольорових металів суспензією вапна. Утворений так званий вапняний шлам вміщує біля 20% гідроокисів металів, основна ж маса – це гідроокис кальцію, тобто вапно. Цей шлам може бути цінним будівельним матеріалом, зараз деяка його частина використовується для виробництва керамічної плитки, але до повної утилізації всього об’єму відходу ще далеко. Те ж саме можна сказати і про породу, що складується у породні відвали – є праці, в яких розроблюються методи використання цієї породи для будівництва дорожних покрить.

Другий шлях боротьби з забруднювачами – активний. До нього належать усі типи дії на технологію:

-вдосконалення устаткування;

-вдосконалення технологічного процесу;

-створення нового технологічного процесу з безвідходною технологією.

Одним з найперспективніших шляхів боротьби з забруднювачами середовища є комплексне використання сировини, тобто, використання усіх його складових частин, а не тільки головної, з-за якої ця сировина використовується. З максимальною ефективністю ця задача вирішується в рамках теріторіально-промислових комплексів, для яких характерна замкнена структура потоків сировини і відходіввсередині комплексу.

В будівництві існує ще один шлях замкнення антропогенних гругообігів речовини – це будівництво біопозитивних будівель і споруд.Під біопозитивними спорудами мають на увазі споруди та будівлі, що допомагають розвиткові живої природи – рослин та тварин. Сюди належать біопозитивні берегозміцнюючи споруди (штучні рифи, хвильовідбойні стіни, хвильорізи), які дозволяють успішно розвивати прибережні екосистеми, що очищують воду від забруднень при великих антропогенних навантаженнях. Це й біопозитивні інженерні конструкції – підпорні стіни та шумозахисні екрани, що можна озеленяти і яки розміщуються впродовж автомагістралей та всередені кварталів; це й конструкції будівель, що озеленяються, в основу яких покладений принцип відшкодування спорудою тієї біопродукції, яку вона витратила при зайнятті поверхні землі під її будівництво. В цьому випадкові озелення рекомендується для стріх, терас, стін. На трсіхах та терасах слід встановити геліоприймачи, щоб використовувати дешеву енергію сонця для теплозабезпечення. У можливих з точки зору техніки безпеки місцях можна встановити низькошвидкісні вітородвигуни.

Конструкція підземної частини споруд не повинна викликати зміни природного стану грунту – його щільності, водопроникливості. Тому слід уникати використання закріплення масивів грунту, їх незворотнього ущільнення.

Конструктивні рішення повинні бути, з одного боку, біопозитивними ( поверхні споруд повинні створювати деяку подобу природного середовища мешкання для рослин, комах, дрібних тварин та птахів); з іншого боку. вони не повинні викликати забруднення середовища відходами при будівництві, шкідливими виділеннями – при експлуатації, великими відходами – при розробці; конструкції повинні перешкоджати підвищенним тепловиділенням ватмосферу з метою економії енергії.

екологічні вимоги щодо технології і організації будівництва повинні бути враховані на всіх стадіях – від розробки вариантів проекту до проробки питаньможливої реконструкції або майбутнього демонтажу об’єкта після виконання ним належних функцій.

Розміри будівельного майданчика в плані повинні бути мінімальними, тобто в межах його площі повинна перебувати тільки споруда, яка будується і додатково необхідна мінімальна площа для проїзду, розміщення монтажних механізмів та побутових приміщень. складські приміщення повинні бути відсутні, монтаж повинен проводитися з коліс.

Грунтовий шар в межах котловану повинен бути знятий та вивезений на місце його нової укладки, а грунтовий шар та рослинність поряд з майданчиком треба повінстю зберегти у первинному стані.

Для повного збереження та відновлення природного стану грунту та рослинного покрову тимчасові шляхи повинні легко видалятися після закінчення будівництва – наприклад, вони повинні будуватися з збірних гратчастих плит. Наявність гратів дозволяє не загубити рослинності. Ще більш екологічним є будівництво тимчасових доріг, які будуть підняті над поверхнею грунту на невелику висоту шляхом укладання плит на тимчасові опори. Усі автостоянки можуть бути утворені з гратчастих плит з озелененням всередині чарунок. При цьому розмір чарунки повинен бути меншим від розміру колеса автомобіля.

Бажаним є використання підйомно-транспортного обладнання, яке не потребує спеціальних шляхів для руху : вертольотів, аеростатів, підвісного устаткування. Двигуни цього обладнання повинні бути екологічно чистими і не забруднювати повітря.

Для грунтових робіт треба використовувати обладнання, що не викликає інтенсивних динамічних, ударних навантажень. Небажані потужні вібратори, механізмів для ударної розробки, ущільнення грунту. Краще використовувати буріння грунту, його розробку екскаваторами, скреперами.

Не слід використовувати будівельний інструмент, що сприяє потужному виділенню пилу (шліфувальні машини без очищення від пилу), який створює коливання високих чи низьких частот без їх гасіння( будівельні пістолети, пили. дрелі, тощо).

Тимчасові приміщення треба виконувати у вигляді блоків з повним внутрішнім обладнанням, які ввозяться на будівельний майданчик і монтуються на тимчасових опорах над поверхнею грунту. щоб під ними могли рости трава й чагарники.

Рекомендовано використання будівельних матеріалів, що не забруднюють середовище при їх транспортуванні та використанні: заздалегідь виготовлені блоки, плити, рулонні матеріали; для будівництва стін і перекрить – готові блоки з мінімальними допусками при виготовленні і тонкими швами. Не рекомендовано використовувати матеріали, що вивільнюють пил, вологу, гази, механічні частинки в навколишнє середовище.

Всі відходи у вигляді бою цегли, бетону, скла, плитки, некондицийних залізобетонних виробів, піску, щебінки, шматків рулонних матеріалів необхідно збирати в спеціальні контейнери і вивозити на утилізацію( як правило, на заводи будіндустрії).

На виїзді з майданчику повинна бути встановлена установка для миття машин і механізмів, щоб забруднення не виносилися за межі будмайданчика.

Такі заходи потребують додаткових зусиль та матеріальних вкладень, але кінець-кінцем сприяють замкненю антропогенного кругообігу речовин у будівництві.

Питання для самоконтролю.

Питання 5.13. Чи можна ствердувати. що усі зусилля людини в галузі охорони природи можна звести до перетворення незамкнених циклів в замкнені, або ациклічних процесів в циклічні?

Так.

Ні.

Питання 5.14. Чи можна сказати, що процес замкнення технологічних циклів важко здійснити в промисловості будівельних матеріалів?

Так.

Ні.

Питання 5.15. Чи можна стверджувати, що будування біопозитивних споруд – найсучасніший шлях замкнення антропогенних кругообігів?

Так.

Ні.

Загальний тест-контроль за темою

Запитання 5.1.

Де розташований резервний фонд газоподібних речовин?

“А”.Виключно атмосфері.

“Б”. В атмосфері та гідросфері.

“В”. В літосфері.

Запитання 5.2.

Чому винос грунту з поверхні Землі в океан найбільший в Азії порівняно з іншими частинами світу?

“А”. Тому що материк Євразія найбільший за площею.

“Б”. Тому що в Азії були найдрівніші цивілізації і винос грунту з поверхні – це наслідок антропогенного навантаження.

“В”. Тому що в Азії розташовані найпотужніші гірські масиви.

Запитання 5.3.

Що є основною буферною ємкістю, що нівелює надлишок вуглекислого газу на планеті?

“А”. Поверхня Світового океану.

“Б”. Посилена фотосинтетична діяльність рослин.

“В”. Атмосфера.

Запитання 5.4.

Звідки в атмосфері планети з’явився кисень?

“А”. Вивільнився з кристалічної магми при охолодженні поверхні планети.

“Б”. Вивільнився з вулканічними газами з жерла діючих вулканів.

“В”. Вивільнився внаслідок фотосинтетичної діяльності рослин.

Запитання 5.5.

В складі яких найважливіших сполук вміщений азот в живих організмах?

“А”. Сечовини.

“Б”. Білків.

“В”. Вуглеводів.

Запитання 5.6.

Доля яких джерел в щорічних сумарних викидах сірки в атмосферне повітря більше?

“А”. Природних.

“Б”. Антропогенних.

“В”. Тих і других в рівній мірі.

Запитання 5.7.

Який біогенний елемент є найменш доступним для живих організмів на Землі?

“А”. Залізо.

“Б”. Кальцій.

“В”. Фосфор.

Запитання 5.8.

Яке походження має практично вся вода на планеті?

“А”. Вивільнилася внаслідок транспірації фотосинтезуючими зеленими рослинами на протязі 2 млрд років їх існування на планеті.

“Б”. Вивільнилася внаслідок кристалізації гранітної магми, що була вивержена під час вулканічної діяльності в доісторичні часи.

“В”. Надійшла з глибин земної кулі з термальних джерел.

Запитання 5.9.

До якої групи хімічних реакцій можна віднести реакцію фотосинтезу?

“А”. До реакцій обміна.

“Б”. До окислювально-відновних реакцій.

“В”. До реакцій з’єднання(синтезу).

Запитання 5.10.

Які елементи завжди приймають участь в біогеохімічних кругообігах?

“А”. Поховані на дні океанів у вигляді відкладень.

“Б”. Життєво необхідні живим організмам.

“В”.Постійно циркулюючи в атмосфері з повітряними потоками.

Модуль 2.