Сьогодні основними способами зменшення та усунення відходів виробництва вважають створення безвідходних технологічних процесів, дотримання технологічного регламенту та герметизацію обладнання.
Створення безвідходних технологічних процесів є найрадикальнішим
способом захисту навколишнього середовища. Цей процес визначають за
“матеріальним індексом виробництва”, тобто за відношенням сумарної
питомої витрати сировини та допоміжних
матеріалів до одиниці маси готового продукту.
За умови відсутності відходів кількість витраченої сировини та
допоміжних матеріалів повинна бути рівною кількості готової
продукції; тоді матеріальний індекс виробництва дорівнюватиме
одиниці. Однак, у сучасних виробництвах він майже завжди вищий, тобто
частина
витрачених сировини та допоміжних матеріалів потрапляє у відходи.
Відомо, що основою будь-якого виробництва є заздалегідь розроблений та перевірений на практиці технологічний процес. Сам процес забезпечує цілеспрямовану та послідовну зміну властивостей сировини (напівфабрикатів, допоміжних матеріалів) для отримання нового продукту (фабрикату) із заздалегідь заданими властивостями.
Водночас практичні вимоги до ведення технологічного процесу викладені у технологічних регламентах. Адже технологічний регламент є основним технічним документом, що визначає рецептуру, режим та порядок проведення відповідних операцій технологічного процесу. Безумовне дотримання усіх вимог технологічного регламенту є обов’язковим і забезпечує належну якість випущеної продукції, раціональне та ощадне ведення виробничого процесу, збереження відповідного стану обладнання та безпеки праці.
У технологічному регламенті подано послідовний та детальний опис стадій виробництва, апаратно-механічне оснащення виробництва, фізико-механічні, фізико-хімічні, якісні, вибухонебезпечні й токсичні властивості сировини та напівпродуктів й допоміжних матеріалів, готової продукції, тривалість окремих технологічних операцій, обсяг, тоннаж та швидкість завантаження апаратів.
У спеціальному розділі подано перелік усіх відходів виробництва
(твердих, рідких, газоподібних), які використовують або не
використовують, вказують їх кількість та технічні характеристики.
Крім того, для відходів, що використовують, вказують: де та у яких
кількостях їх слід застосовувати; для не використовуваних відходів
наводять способи знищення або місця складування відходів.
У регламенті дається перелік стічних вод та викидів у атмосферу;
зазначено їх кількість, норми вмісту домішок, використовувані методи
знешкодження, а також заходи щодо усунення порушень режимів очищення
та викидів у атмосферу.
У регламенті зазначають також технологічні параметри нормального ведення процесу, а саме: концентрацію окремих речовин, їх температуру, тиск, швидкості подачі потоків і допустимі відхилення.
Зауважимо, що у допустимих межах відхилень стабільність технологічного процесу не порушується; якщо ж робочі параметри вийдуть за межі допустимих відхилень, то таким чином порушиться стабільний стан системи або технологічного процесу (тоді знадобиться певний час, щоб повернути його (процес) до нормального стану). Природно, що порушення регламенту спричинить також зміни кількості відходів та погіршить якість характеристики.
Під час розробки технологічного регламенту закладають мінімально можливі при даному рівні техніки обсяги відходів. Будь-яке порушення регламенту погіршить кількісні та якісні показники відходів.
Для запобігання порушень технологічного режиму в деяких випадках застосовують автоматичні пристрої.
Герметизація обладнання – це забезпечення непроникнення стінок та з’єднань апаратів й трубопроводів, в яких знаходяться рідина та гази. Якщо ступінь герметизації недостатній, то спостерігатиметься витік напівпродукту або продукту з обладнання та комунікацій в атмосферу або ґрунт. Місцями, де можливі витоки продукту, є: з’єднання окремих частин обладнання, трубопроводів (зварні, фланцеві, різьбові тощо); з’єднання знімних деталей (кришки люків), арматури; місця введення в апа-ратуру рухомих деталей (обертових валів), гідравлічні замки (затвори), а також стінки обладнання, які втратили непроникність (наприклад, внаслідок корозії).
У разі, коли апарати працюють під тиском, то раптова втрата їх герметичності може впродовж короткого проміжку часу призвести до викиду в атмосферу пари, газів чи рідин, які здатні спричинити забруднення атмосфери, викликати аварії та отруєння людей.
Зауважимо, шо розгерметизування можна виявити у нещільності з’єднаних деталей обладнання; воно легко зменшується або ліквідується повністю за допомогою ущільнювачів. Герметичність устаткування визначається кількістю рідини, пари чи газів, що виходять з обладнання, за одиницю часу (годину, хвилину).
Величина витрати (витоку) середовища через з’єднання, що утворені двома дотичними поверхнями, визначається такими параметрами:
• матеріалом дотичних поверхонь та якістю обробки цих поверхонь (чим твердішим і менш пружним є матеріал, тим більшим є тиск, що забезпечує непроникність з’єднання; що частіше обробляються дотичні поверхні, то меншим буде витік продукту між ними);
• площею стикування поверхонь, які забезпечують герметичність (при більшій площі витік зменшуватиметься);
• різницею тисків середовищ, що розділені ущільненням (чим більший тиск у ємкості, тим вищою є небезпека витоку та складніші технічні заходи для забезпечення герметичності);
• властивостями середовища у пристрої (наприклад, що меншою є густина рідини, то більше вона просочується за відповідний проміжок часу);
• змочуваністю (гідрофільністю) або незмочуваністю (гідрофобністю) дотичних поверхонь (незначний шар жиру на дотичних поверхнях вимагає збільшення тиску для просочування між ними води);
• наявністю змазки-ущільнювача між дотичними поверхнями, яка збільшує герметичність з’єднань і погіршує змочуваність поверхонь, закупорює шляхи проникнення у середовище;
• температурою середовища (висока температура змінює розміри дотичних деталей і зменшує в’язкість середовища).