Universidade Estadual de Ecologia de Engenharia de Moscou - o centro de ciência ambiental na Rússia.
Anais de conferências internacionais
1. Problemas ecológicos das megacidades. V.Yu. Ryzhnev e outros. "Tecnologias Ecoanalíticas Russas". É relatado sobre a criação de tecnologias ecoanalíticas russas baseadas em instrumentação analítica doméstica, que proporcionam uma redução nos custos de capital em 8 vezes, custos operacionais - em 12 vezes, um aumento na produtividade do laboratório em 3,5 - 4 vezes, reduzindo o custo de um unidade de análise química por 2,5 - 3 vezes. A.Z.Razyanov e outros "Problemas ecológicos das megacidades e a possibilidade de sistemas de controle de poluição atmosférica e emissões industriais." São apresentados os resultados de estudos de longo prazo de poluição atmosférica e emissões de empresas industriais em Moscou com o envolvimento de centros analíticos ambientais credenciados. A alta eficiência das instalações móveis - laboratórios móveis "Kema" (Holanda) e "Thermo Euviromental Instruments Inc." (EUA). Mostra-se que um sistema de controle moderno deve fornecer uma escolha razoável de critérios para a tomada de decisões gerenciais. A.N. Chumakov et al. O projeto Scarabey implementa o processamento industrial autossustentável de resíduos em produtos comercializáveis e energia nas regiões da Rússia. A combinação de tecnologias nacionais e estrangeiras para processamento de resíduos e recuperação de aterros garante a ausência de emissões nocivas e elimina a deposição de resíduos em aterros. Detalhes do projeto para a região de Moscou foram considerados. M.Yu.Susyaeva "Problemas técnicos e econômicos de purificação de água potável." Acredita-se que no tratamento de águas pouco turvas por coagulação de contato, é aconselhável usar o floculante catiônico doméstico Akromidan-LK em combinação com uma dose deficiente de coagulante. Isso reduzirá o consumo de coagulante em 30 - 50%, reduzirá a concentração de alumínio na água, aumentará a duração do ciclo de filtragem nos clarificadores de contato em 40 - 60%, reduzirá a corrosividade da água e melhorará o desempenho técnico e econômico do instalações de tratamento. V.M. Volodin e outros "Aplicação de redes neurais para previsão em tarefas de monitoramento ecológico". Propõe-se o uso de redes neurais para criar um sistema de monitoramento ambiental preditivo na cidade. O sistema pode desempenhar o papel de "consultor", dando sua "visão" do desenvolvimento da situação ecológica. As concentrações atuais e as condições climáticas são alimentadas na entrada da rede neural, e a rede neural produz a mudança prevista nas concentrações de substâncias nocivas. I.N.Dorokhov e outros." Economia ecológica e desenvolvimento sustentável. "A economia ambiental é uma direção alternativa na economia, projetada para levar em conta e refletir os laços ecológicos e econômicos vitais realmente existentes. Não se opõe ao crescimento econômico, mas apenas indica que o crescimento não pode ser previsto por modelos puramente econômicos que não levam em consideração conta o fluxo de energia e materiais.
De acordo com o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento, a sustentabilidade da sociedade é alcançada quando: 1. Preserva os ecossistemas que sustentam a vida e a biodiversidade; 2. garante a sustentabilidade do uso de recursos renováveis, minimizando o consumo de recursos não renováveis; 3.funciona dentro da capacidade de suporte dos ecossistemas de suporte à vida. B.G.Kalashnikov e outros. "Purificação integrada da água durante a lavagem do veículo". No esquema tecnológico de hardware proposto, a água contaminada passa por uma armadilha de areia, um hidrociclone com um bunker, onde as inclusões sólidas são lavadas de produtos petrolíferos com a ajuda de um agente de limpeza, depois um flutuador para separar a maior parte dos produtos petrolíferos. A purificação de contaminantes orgânicos finos e dissolvidos e íons de metais pesados ocorre em um coagulador galvânico. E.T. Klimenko e outros. "Análise da distribuição das concentrações de óxido de nitrogênio no território de uma grande cidade industrial." A análise foi realizada de acordo com a metodologia OND-86 com base em dados de emissões de 28 usinas distritais e 19 térmicas trimestrais. Como dados meteorológicos foi utilizado um arquivo de condições meteorológicas anuais, que é uma versão discreta da distribuição de probabilidade dos parâmetros meteorológicos. Uma matriz de campos anuais de concentrações de óxido de nitrogênio na cidade foi obtida. E.V.Yaroshevsky e outros. "Aplicação de calculadoras neurais de funções lógicas em sistemas de monitoramento ambiental."
2.Técnica e tecnologia de proteção do ar, bacias hidrográficas e solos. V.A.Kernerman e outros "Desenvolvimento de um neutralizador de automóveis baseado em seu modelo matemático". Foi desenvolvido um modelo dinâmico do processo de neutralização dos gases de escape no conversor, que descreve o processo de "ignição" da superfície do catalisador durante a partida e a atenuação do processo catalítico. O modelo pode ser usado para simular processos não estacionários de monóxido de carbono e oxidação de hidrocarbonetos, bem como a redução de óxidos de nitrogênio em um catalisador de bloco de um conversor de automóveis TV Druzhinina et al., "Sorção de metais pesados por fibras de quimissorção". Fibras modificadas com grupos ativos contendo nitrogênio e enxofre foram usadas como sorventes. A aminação das cadeias de fibras enxertadas foi realizada com polietilenopoliamina para obter sorventes capazes de reações de formação de complexos. A sorção de cobre por fibras fornece um grau de extração de 100% a partir de soluções diluídas, e a seletividade para íons de cobre foi encontrada no caso de soluções contendo também cobalto e níquel. M.V. Arkind et al. "Qualimetria adequada da segurança ambiental do objeto técnico." Propõe-se um sistema alternativo para monitorar o estado do meio ambiente em termos de viabilidade de um organismo ou população exposta a um fator nocivo. T.N. Burdeynaya e outros "Purificação de emissões de gases industriais de óxidos de nitrogênio em novos catalisadores mecanoquímicos." Propõe-se realizar a ativação de catalisadores por moagem conjunta dos componentes na carga e tempo de moagem ótimos. Foi observada uma mudança na temperatura máxima da redução seletiva do óxido nítrico pelo propano para temperaturas mais baixas. Amostras mecanoquímicas de catalisadores também apresentam alta atividade na redução de óxido nítrico com monóxido de carbono na presença de oxigênio. O.B. Butusov e outros. "Modelagem de efeito de dose difusa da dinâmica do ambiente natural na área de fontes industriais de poluição química". Uma tecnologia de informação foi desenvolvida para a construção de modelos de dose-efeito da dinâmica de sistemas naturais, incluindo as seguintes etapas: análise de dose multi-atributo, análise de efeito multi-atributo fuzzy, classificação de indicadores de efeito com base em relações binárias fuzzy, construção de índices de efeito integral de grupo, GMOD fuzzy para aproximação de derivados de dose. AI Dzisyak e outros "Tecnologia ecologicamente correta de combustão de gás natural com o uso de um catalisador". Um método foi desenvolvido para queimar metano usando um catalisador, que fornece um teor ultrabaixo de óxidos de nitrogênio. O experimento computacional foi realizado usando um modelo cinético incluindo 196 reações entre 32 reagentes (moléculas, átomos, radicais).
Em temperaturas abaixo de 1400 K, o teor de NO x<10 -5 м.д. и CO < 10 -7 м.д., при этом соотношение воздух-метан составляет ~2. А.А.Игнатов и др."Компьютерные комплексы технико-экономического анализа проектов инженерной защиты природных сред". Для обоснования условий технико-экономической эффективности мероприятий по защите природных сред разработаны комплексы взаимосвязанных критериев технической и экономической оценки проектов инженерной защиты. В качестве примера демонстрируется комплекс проектирования работ при радиационном обследовании территории, загрязненной аварийным выбросом радионуклидов. Д.А.Казенин и др."Моделирование воздействия источника загрязнения в водоносном горизонте". Сделана попытка смоделировать возможное воздействие помещенного в водоносный горизонт источника химического, биологического или радиационного загрязнения в виде цилиндрического тела с постоянной концентрацией загрязнения на его поверхности. Задача определения полного потока загрязнения в окружающую среду в условиях стационарного обтекания и ширины зоны в фильтрационной среде за телом, в пределах которой концентрация загрязнений меньше нормы, сведена к решению простейшего параболического уравнения с граничным условием первого рода. В.Г.Калыгин и др."Химико-технологические системы подготовки вторичного использования отходов и продукции силикатных производств". Выявлены приоритетные направления экобиозащитных технологий вторичного использования стеклобоя и стекловолокнистых материалов (в 2000 году в Москве 160 тыс.т.): эндо- экзотермический и механохимический способы переработки. При этом цвет и химический состав не являются ограничительными признаками. П.С.Новиков и др."Эквивалентная электрическая схема озонатора на барьерном разряде." Разработана электрическая модель барьерного разряда для последующего компьютерного анализа. С использованием программ моделирования аналого-цифровых устройств Micro CAP6 по модели рассчитаны электрические характеристики озонаторов различных конструкций. Ю.Г.Пикулин и др. "Обезвоживание нефтесодержащего осадка на барабанных вакуум-фильтрах". Исследования способствовали выбору типа фильтровальной ткани для конкретного оборудования, показали возможность увеличения производительности вакуум-фильтра, позволили определить оптимальные концентрации реагентов, добавляемых перед фильтрацией, показали целесообразность предварительной обработки сточных вод перед фильтрацией с целью удаления нефтепродуктов,в частности, из твердой фазы, аккумулирующей их на своей поверхности. М.Г.Шмелев и др. "Центробежный комбинированный пылеуловитель." Предлагают высокоэффективный аппарат для очистки газовоздушных выбросов, который представляет альтернативу известным системам, состоящим из отдельных аппаратов сухой и мокрой очистки. Высокая эффективность сочетается с низким уровнем энергозатрат и малыми габаритами. Степень очистки от частиц со средним медианным диаметром 10 мкм составляет 98%.
3. Problemas ambientais das indústrias químicas e afins. D.A. Baranov et al. "Desenvolvimento de uma instalação para captura de gases de escape de hidrocarbonetos". A instalação desenvolvida utiliza: adsorção de vapores de hidrocarbonetos de uma mistura vapor-ar em coluna de adsorção a uma temperatura de -15 - -20 graus, dessorção com separação de hidrocarbonetos e retorno do adsorvente. Novos dispositivos de adsorção horizontal altamente eficientes e trocadores de calor especiais tornaram possível reduzir o tamanho, o consumo de metal e o custo. As dimensões da instalação para um posto de abastecimento "médio" não excedem 1,5x1,0x1,2 m. V.V. Ivanov et al. São considerados os resultados das atividades da Empresa Unitária Estatal "Promotkhody" na coleta e neutralização de resíduos tóxicos nas empresas de Moscou com a produção de vários produtos comercializáveis. Isso permitiu não aumentar os preços da coleta de resíduos e introduzir um sistema de benefícios para as empresas que entregam grandes volumes de resíduos. A.A. Abrosimov e outros. "Problemas ecológicos da produção de refino de petróleo." Foi desenvolvida uma metodologia para uma abordagem integrada para resolver o problema de segurança ambiental, incluindo as seguintes etapas: análise de perigos ambientais e avaliação de risco de uma refinaria moderna; desenvolvimento de métodos para aumentar o nível de segurança da produção com base na melhoria dos processos tecnológicos e na reconstrução de equipamentos; organização da produção de novos combustíveis com características melhoradas; aperfeiçoamento do sistema de controle automatizado de produção, processos tecnológicos e desenvolvimento de sistema de gestão da qualidade do meio ambiente e segurança ambiental. O.N.Kulish et al. "Uma nova tecnologia para a purificação de emissões de gases industriais a partir de óxidos de nitrogênio." por produtos da decomposição térmica da carbamida. A eficiência em qualquer modo de operação da unidade térmica é próxima de 100%. O processo pode ser aplicado a todas as unidades que utilizam combustíveis fósseis. T.V.Savitskaya et al. "Criação de uma produção química ambientalmente amigável e segura usando novas tecnologias da informação." sistemas de informação e modelagem e controle, sistemas de software e meios técnicos para coleta e transmissão de dados baseados em redes locais. As informações e o software dos dois IACS propostos são implementados na forma de dois pacotes de software e usados para analisar e avaliar o risco ambiental da MosNPZ e da sociedade anônima "Azot" de Novomoskovsk. A.Yu.Belyankin et al., "Processo contínuo de processamento de resíduos de produção de piridina em alquilpiridinas inferiores e piridina em um catalisador heterogêneo." Um catalisador de hidrodesalquilação foi desenvolvido para processar resíduos de produção de piridina em alquilpiridinas inferiores e piridina com maior seletividade e rendimento. Em 300 - 400 graus. e 1 - 10 atm. "resina de piridina" contendo 70% em peso % de alquilpiridinas com peso molecular superior a 140, é convertida com uma seletividade de até 70% e uma conversão de ~ 80% Os principais produtos são metil-, dimetil- e metiletilpiridinas. O catalisador funciona de 20 a 50 horas e suporta mais de 20 ciclos de regeneração térmica. I.N.Dorokhov e outros. "Abordagem do sistema para a criação de uma produção galvânica ecologicamente correta." Com base nos resultados da análise do estado atual do problema de criar uma produção galvânica ecologicamente correta (GP), é proposto um esquema funcional generalizado de uma variante racional do GP que atende aos requisitos modernos de segurança e eficiência ambiental.
A modelagem mostrou que a organização racional do HP em si, e não a melhoria do tratamento de efluentes já formados, é uma direção promissora na criação de HP ecologicamente corretos. V.A. Listov et al. "Abordagem para projetar sistemas para coleta e processamento remoto de informações para tarefas de monitoramento e gerenciamento ambiental." São formuladas abordagens para resolver o problema de coleta e processamento automatizado de informações para as tarefas de monitoramento e controle ambiental de processos químicos e tecnológicos. VN Novozhilov e outros "Fluxo ascendente ascendente em tubos de diâmetro variável." É proposto um aparelho para processos de troca líquido-gás com um tamanho de seção transversal de tubo que muda de altura, consistindo em três (ou mais) seções. No primeiro e no último, o modo de escoamento concorrente ascendente estável é realizado, em média, a velocidade do gás está na região de inundação. Em tal aparelho, o regime hidrodinâmico é caracterizado por pulsações moderadas e pode ser mantido pelo tempo desejado. MGKhametova "Segurança ecológica de processos de processamento de extrusão de polímeros." Foi desenvolvido um método para o cálculo de regimes tecnológicos seguros para o processamento de extrusão de polímeros, que permite obter a qualidade exigida com alta produtividade do equipamento em condições de trabalho ambientalmente corretas. A.I. Chulok e outros. "Métodos de informação para otimizar a tecnologia de limpeza e regeneração de lubrificantes usados." Para otimizar a tecnologia de limpeza e regeneração de águas residuais de emulsões de óleo, foi criado um sistema automatizado de recuperação de informações AIPS-SM, cujo núcleo são informações e software matemático usado para modelar, analisar e prever as dependências: estrutura química dos componentes do lubrificante ( LM) - propriedades ambientais das formulações; matérias-primas e reagentes iniciais - a saída dos produtos alvo e subprodutos (ambientalmente perigosos); esquemas de limpeza e regeneração para SM - indicadores ambientais e técnicos e económicos da eficácia da eliminação de SM gasto.
A economia de mercado atingiu nosso país no final do século XX como uma avalanche, de forma abrupta e inesperada. Então, em um curto período de tempo, os mercados estrangeiros de bens e capitais se abriram. Em resposta a esta circunstância, novos bancos, seguradoras e cooperativas começaram a ser criados em massa. máquina de estado, regulamentando novos processos na economia, mudou completamente o procedimento contábil, as regras de controle de moeda, a regulamentação aduaneira.
Em contato com
Numa situação tão geral (naquela época) no país, manifestou-se naturalmente uma carência de pessoal com formação correspondente à nova realidade. A demanda por especialistas em finanças, crédito, direito, contabilidade e assim por diante disparou.
Especialidades de engenharia anteriormente populares nas universidades começaram a perder seu apelo. Os candidatos foram atraídos por riachos tempestuosos para especialidades econômicas. As instituições de ensino superior do nosso país (incluindo as técnicas), adaptando-se ao espírito dos tempos, abriram massivamente as faculdades correspondentes para a formação de economistas, advogados, contadores.
No tempo decorrido desde então, e já são mais de 20 anos, milhões de especialistas com formação superior nas áreas acima acabaram sendo liberados pelas universidades “para a idade adulta”. Sem dúvida, a maioria está empregada até hoje. Mas recentemente, tendo em conta o crescente progresso tecnológico, tem havido uma crescente escassez de pessoal precisamente de engenharia, profissionais de produção e construção. Como resultado, havia a necessidade de especialistas em segurança da tecnosfera.
Quem é ele, especialista em segurança da tecnosfera?
Para responder a esta pergunta, você precisa entender a terminologia.
O homem moderno, com o objetivo de uma estadia mais confortável, modifica seu ambiente com a ajuda de meios técnicos (máquinas e mecanismos) e objetos feitos pelo homem (estradas, aeroportos, concessionárias de água, hidrelétricas, edifícios e outros). A parte da biosfera que sofreu tal transformação é chamada de tecnosfera.
Por isso, um especialista em segurança da tecnosfera é uma pessoa possuir um conjunto de conhecimentos e competências profissionais com os quais possa:
- garantir as atividades seguras das pessoas no ambiente para formar uma tecnosfera confortável para a vida;
- usando métodos modernos de controle e previsão, bem como meios técnicos avançados, para garantir a segurança da vida e da saúde humana;
- garantir a segurança do meio ambiente das consequências da atividade humana, minimizando o impacto causado pelo homem na natureza.
Segurança tecnosférica e gestão ambiental são conceitos relacionados, mas não a mesma coisa. A gestão ambiental é uma medida para alterar propositalmente as propriedades dos objetos naturais, a fim de aumentar seu valor para o consumidor e o uso mais eficiente dos recursos da terra.
Onde e por quem um especialista em segurança da tecnosfera pode trabalhar?
Antes de responder à pergunta: onde você pode obter uma especialidade em segurança da tecnosfera, você precisa entender se precisa ou não obtê-la. E para isso, você deve primeiro descobrir onde o futuro graduado poderá trabalhar e como será chamada sua profissão.
Atualmente, especialistas na segurança da tecnosfera estão em alta demanda. Até a data de graduação de uma universidade e receber um diploma de ensino superior, os graduados geralmente não têm escolha: quem e onde trabalhar, pois já sabem disso.
Mesmo durante o estágio, a maioria dos futuros graduados recebe ofertas de emprego. Há muitas opções para onde começar sua carreira profissional.
Pode ser como público(Ministério de Situações de Emergência, Rostrudinspektsiya, Ministério de Recursos Naturais e outros), e estruturas privadas (Aeroflot, Rusal, Megapolis e outros), para os seguintes tipos de atividades (por profissão):
- engenheiro de segurança;
- engenheiro de segurança contra incêndio;
- engenheiro de segurança industrial;
- engenheiro de segurança ambiental;
- engenheiro para supervisão técnica;
- engenheiro de segurança e saúde ocupacional;
- gerente (analista, especialista) de segurança e riscos;
- inspetor de supervisão e controle estatal;
- salvador;
- engenheiro ambiental;
- outro.
Como pode ser visto na lista, a escolha de opções para a futura profissão é muito ampla. Diploma em segurança tecnosfera com quem trabalhar, você ainda tem que escolher.
As atividades podem ser divididas em três grupos:
- pesquisar;
- projeto e engenharia;
- gerencial.
Cargos e salário
O número de projetos tecnicamente complexos que foram implementados ou ainda estão sendo implementados em nosso país apenas nos últimos anos aumentou drasticamente em relação ao que estava sendo construído há 20 anos. Entre eles:
A lista continua. Durante a implementação de cada um desses projetos Dezenas e centenas de especialistas em segurança da tecnosfera estão envolvidos. Sempre há vagas, a principal condição é a disponibilidade para viagens de negócios. Se não houver essa prontidão, você precisará analisar as opções de emprego em uma empresa de tecnologia ou organização de pesquisa.
A questão dos saláriosé muito relevante para todas as categorias de cidadãos trabalhadores. Se você olhar os sites populares de busca de emprego na Internet, poderá ver (basta digitar na pesquisa: vagas de segurança da tecnosfera) que o nível de remuneração mensal para um especialista (bacharelado) em segurança da tecnosfera, em média, é de 30 a 40 mil rublos. Ao mesmo tempo, em Moscou, sobe para 70 mil. E nas regiões, o “garfo” é de 20 a 60 mil rublos.
Onde posso obter educação em segurança da tecnosfera e formas de educação
De acordo com o Classificador de Especialidades em Educação da Rússia (OKSO), a especialidade "Segurança da Tecnosfera" tem as seguintes designações de código:
- 20/03/01 - Bacharelado;
- 20.04.01 - Mestrado;
- 20/06/01 - habilitação para pós-graduação.
Para aqueles que desejam obter uma educação na especialidade acima Várias universidades de Moscou abriram suas portas, incluindo:
Como pode ser visto na lista acima, o treinamento é realizado em universidades técnicas nas faculdades de engenharia. Por exemplo, na Universidade Técnica Estadual de Moscou em homenagem a N.E. Bauman, o Departamento de Ecologia e Segurança Industrial foi aberto na Faculdade de Engenharia de Energia.
Os alunos são treinados com base no ensino médio de 11 aulas e leva quatro anos em tempo integral. Talvez a admissão no departamento noturno ou de correspondência, que leva cinco anos para estudar.
Para admissão, você precisa passar em um exame de matemática, língua russa e física ou química (a critério da universidade).
Que disciplinas os futuros especialistas estudam na universidade?
Na direção da segurança da tecnosfera, as universidades ensinam aos alunos as principais disciplinas (básicas) para todas as universidades técnicas (física de engenharia, geometria descritiva, mecânica, física térmica, dinâmica de fluidos, eletrônica e engenharia elétrica), e disciplinas especiais (supervisão e controle em domínio da segurança, fundamentos médicos biológicos da segurança, gestão da segurança da tecnosfera, etc.).
Conclusão
Especialistas em segurança da tecnosfera estão em alta demanda no mundo moderno devido à importância da profissão. Trabalhar não significa sentar em um escritório abafado"de chamada a chamada" e será de interesse para os jovens que levam um estilo de vida ativo. O progresso tecnológico possibilita a implementação de projetos cada vez mais complexos, e profissionais reais têm a chance de participar desse processo.
A engenharia ambiental cuida da conservação da natureza e dos recursos. Os funcionários do serviço são treinados e, em seguida, engajados em garantir a proteção de áreas protegidas, florestas, rios e ar.
Descrição da especialidade
A especialidade permite preparar profissionais que irão garantir que a vida humana não tenha um impacto negativo no estado da natureza. A proteção ambiental baseia-se na capacidade de atender às necessidades humanas sem prejudicar o meio ambiente natural.
Os engenheiros ambientais monitoram o impacto dos resíduos e emissões no estado do meio ambiente, tomam medidas para garantir a segurança e a conservação da natureza e dos recursos.
Tarefas para graduados
Os graduados em ecologia recebem uma série de tarefas que devem cumprir em benefício da humanidade.
Tarefas ambientais:
- resolução de problemas através da introdução de tecnologias modernas;
- análise e previsão da situação ambiental no futuro;
- promoção da conservação da natureza;
- modelagem de ecossistemas;
- restauração de reservas devastadas, florestas, parques;
- criação de programas para a proteção do meio ambiente.
As atividades dos funcionários são realizadas no território da região, no estado ou na comunidade internacional de ambientalistas.
Aplicando o Conhecimento na Prática: Métodos Modernos para a Proteção da Natureza e seus Recursos
Os ecologistas podem trabalhar dentro de um estado ou em uma associação internacional. A profissão é importante para o futuro do planeta. Os graduados têm duas tarefas:
- identificação de fontes de poluição;
- destruição das fontes de poluição.
A proteção de engenharia usa a biotecnologia para ajudar a se livrar de contaminantes.
Engenheiros ambientais instalam equipamentos especiais que permitem:
- descarte de águas residuais;
- limpar reservatórios de lixo inorgânico;
- restaurar solos após exposição a venenos e metais pesados;
- oxidar resíduos vegetais;
- limpe o ar.
Equipamentos especiais protegem a natureza das atividades humanas, preservando-a para a posteridade. As funções de um ecologista incluem a promoção ativa da restauração do habitat natural de animais selvagens, plantio de florestas artificiais e educação ambiental da geração futura.
As medidas ambientais podem ser classificadas em duas áreas principais: 1) medidas tomadas para prevenir impactos negativos no meio ambiente; 2) medidas destinadas a eliminar as consequências dos efeitos nocivos.
As medidas ambientais de engenharia são divididas em dois grupos.
Medidas que reduzem a emissão de poluentes e o nível de efeitos nocivos:
– melhoria dos processos tecnológicos e introdução de tecnologias com baixo teor de resíduos e sem resíduos;
- alteração da composição e melhoria da qualidade dos recursos utilizados (remoção do enxofre do combustível, passagem do carvão para o petróleo ou gás, da gasolina para o hidrogénio, etc.);
– instalação de estações de tratamento com posterior disposição dos resíduos capturados;
- aproveitamento integrado de matérias-primas e redução do consumo de recursos, cuja produção está associada à poluição ambiental;
- pesquisa e desenvolvimento, cujos resultados possibilitam e estimulam a implementação das medidas acima - o desenvolvimento de padrões para a qualidade do ambiente natural, a avaliação da capacidade ecológica dos ecossistemas, o design de novas tecnologias, a criação de um sistema de indicadores ambientais e econômicos da atividade econômica, etc.
Medidas para reduzir a propagação de poluentes e outros efeitos nocivos:
– construção de tubagens altas e ultra-altas, saídas de águas residuais de vários desenhos para optimizar as condições para a sua diluição, etc.;
– neutralização das emissões, seu soterramento e conservação;
– pós-tratamento dos recursos utilizados antes de chegarem ao consumidor (instalação de condicionadores de ar e dutos de ar para purificação do ar interno, metrô, purificação de água encanada, etc.);
- arranjo de zonas de proteção sanitária em torno de empreendimentos industriais e corpos d'água, plantio de vegetação nas cidades e vilas;
– a localização óptima das empresas industriais e auto-estradas (tendo em conta factores hidrometeorológicos) para minimizar os seus impactos negativos;
– planeamento racional do desenvolvimento urbano, tendo em conta a rosa dos ventos e as cargas de ruído, etc.
De grande importância é a distribuição racional de fundos entre as duas áreas consideradas. Se há 10 a 20 anos, em muitas indústrias, a preferência era frequentemente dada a medidas mais baratas e mais eficazes do ponto de vista de uma determinada região do segundo grupo, mas agora as medidas do primeiro grupo são mais usadas.
As medidas estratégicas são o desenvolvimento de tecnologias que economizem recursos, com pouco desperdício e sem desperdício. A tecnologia sem desperdício deve se tornar um ideal de engenharia.
No entanto, é difícil imaginar, por exemplo, a reciclagem de abastecimento de água em serviços públicos, especialmente quando grandes volumes de águas residuais domésticas são despejados. Portanto, o aprimoramento de tecnologias para o tratamento de emissões nocivas para a atmosfera e águas residuais continuará sendo um problema de suma importância por muito tempo.
Consideremos como exemplos alguns dos principais esquemas de tratamento de emissões atmosféricas e águas residuais, bem como a eliminação, desintoxicação e eliminação de resíduos sólidos.
Purificação das emissões de gases para a atmosfera. 85% de toda a poluição do ar é poluição sólida (poeira de várias composições e origens). Para limpar as emissões de gases da poeira, a poeira geralmente é depositada em campos gravitacionais, centrífugos, elétricos ou acústicos, métodos de absorção, quimissorção e reagentes. A limpeza é mais frequentemente realizada em dispositivos - ciclones (Fig. 12).
Arroz.12. Ciclone cilíndrico
O fluxo de gás é introduzido através da entrada no corpo e realiza um movimento rotacional-translacional ao longo do corpo até a tremonha. Sob a ação da força centrífuga, uma camada de poeira é formada na parede do ciclone.
A separação do pó do gás ocorre devido à rotação do fluxo de gás na tremonha em 180°. O fluxo de gás limpo de poeira forma um vórtice e deixa o ciclone através do tubo de saída.
Para filtrar gases da poeira, vários filtros são usados: tecido, com embalagem ou com camada de filtro a granel, precipitadores eletrostáticos. Os precipitadores eletrostáticos são os dispositivos mais avançados para a limpeza de gases de poeira e partículas de neblina. O processo de limpeza baseia-se na chamada ionização por impacto do gás na zona de descarga. Os gases poluídos que entram no precipitador eletrostático são parcialmente ionizados devido a influências externas. Com uma tensão suficientemente grande aplicada aos eletrodos, em um campo elétrico, o movimento de íons e elétrons é tão acelerado que, colidindo com as moléculas do gás, elas as ionizam, dividindo-as em íons positivos e elétrons. O fluxo de íons resultante é acelerado por um campo elétrico e a reação é repetida (um processo semelhante a uma avalanche se instala). Esse processo é chamado de ionização por impacto. Precipitadores eletrostáticos geralmente são feitos com eletrodos negativos, enquanto partículas carregadas positivamente são depositadas sob a influência de forças eletrostáticas, aerodinâmicas e gravidade. A limpeza periódica do filtro é obtida agitando os eletrodos. Vários tipos de projetos de precipitadores eletrostáticos secos e úmidos são usados na indústria. Dependendo da forma dos eletrodos, distinguem-se precipitadores eletrostáticos tubulares e de placa (Fig. 13).
Arroz. 13. Precipitador eletrostático de placa
A purificação de emissões de impurezas tóxicas gasosas é realizada usando:
1) absorção (lat. absorção –- absorção, dissolução) - emissões de lavagem com solventes líquidos;
2) quimissorção - lavagem com soluções de reagentes que ligam quimicamente as impurezas;
3) adsorção (lat. adsorvedor– absorção) – absorção de impurezas por substâncias ativas sólidas;
4) transformações químicas de impurezas na presença de catalisadores (métodos catalíticos).
Durante a absorção, o líquido absorvente (absorvente) é selecionado dependendo da solubilidade do gás removido nele, da temperatura e de sua pressão parcial. Por exemplo, para remover amônia NH 3 , cloreto de hidrogênio HCI ou fluoreto de hidrogênio HF das emissões do processo, é aconselhável usar água como absorvente, pois a solubilidade desses gases na água é alta - centésimos de grama por 1 kg de água . Em outros casos, você pode usar uma solução de ácido sulfúrico (para capturar vapor de água) ou óleos viscosos (para capturar hidrocarbonetos aromáticos), etc.
A quimissorção baseia-se na absorção de gases por reagentes com a formação de compostos pouco voláteis ou pouco solúveis. Um exemplo é a purificação de uma mistura gás-ar de sulfeto de hidrogênio usando um reagente arsênico-alcalino:
H 2 S + Na 4 As 2 S 5 O 2 \u003d Na 4 As 2 S 6 O + H 2 O
A regeneração da solução é realizada por sua oxidação com oxigênio contido no ar purificado:
Na 4 As 2 S 6 O + O 2 \u003d 2 Na 4 As 2 S 5 O 2 + 2S
Neste caso, o enxofre é o subproduto. Outros reagentes também podem ser usados trocadores de íons. Ionitas são sólidos capazes de trocar íons com misturas líquidas ou gasosas filtradas através deles. Estes são materiais naturais (zeólitas ou argilas) ou polímeros sintéticos (resinas). Por exemplo, ao filtrar uma mistura gasosa contendo amônia NH 3 através de um trocador de íons tipo cátion úmido (trocador de cátions), a amônia NH 3 é adicionada ao trocador de cátions:
R–H + NH3 → R–NH4
Reações semelhantes também ocorrem quando o dióxido de enxofre SO 2 é removido da mistura gasosa usando trocadores iônicos do tipo aniônico (trocadores aniônicos):
R–CO 3 + SO 2 → R–SO 3 + CO 2
R–OH + SO 2 → R–HSO 3
A regeneração de trocadores de íons é realizada lavando-os com água, soluções fracas de ácidos (para trocadores de cátions), álcalis ou soda Na 2 CO 3 (para trocadores de ânions).
Adsorção– o processo de absorção seletiva dos componentes da mistura gasosa por sólidos. Durante a adsorção física, as moléculas adsorventes não entram em interação química com as moléculas da mistura gasosa. Requisitos para adsorventes: alta capacidade de adsorção, seletividade (lat. seleção- seleção, seleção), inércia química, resistência mecânica, capacidade de regeneração, baixo custo. Os adsorventes mais comuns são carvões ativos, gel de sílica, aluminossilicatos. À medida que a temperatura aumenta, a capacidade de adsorção diminui. O processo de regeneração é baseado nesta propriedade, que é realizado aquecendo o adsorvente saturado a uma temperatura acima da de trabalho, ou soprando-o com vapor ou ar quente.
métodos catalíticos as purificações de gases são baseadas no uso de catalisadores que aceleram as reações químicas. Nos últimos anos, métodos catalíticos têm sido usados para neutralizar gases de escape de veículos, isto é, converter óxidos de nitrogênio tóxicos NO e CO de carbono em nitrogênio gasoso não tóxico N 2 e dióxido de carbono CO 2 . Neste caso, vários catalisadores são usados: liga de cobre-níquel, platina sobre alumina, cobre, níquel, cromo, etc.:
Tratamento de esgoto. Dependendo do tipo de processos que ocorrem nas estações de tratamento de águas residuais, existem tratamentos mecânicos, físico-químicos e biológicos de águas residuais. Na estação de tratamento, formam-se grandes massas de sedimentos, que são preparados para uso posterior: são desidratados, secos, neutralizados e desinfetados. Após o tratamento, antes de ser lançado em corpos d'água, os efluentes devem ser desinfetados para destruir os microrganismos patogênicos.
limpeza mecânica projetado para reter impurezas não dissolvidas. As instalações de limpeza mecânica incluem: grades e peneiras (para reter grandes impurezas), armadilhas de areia (para reter impurezas minerais, areia), tanques de decantação (para decantação lenta e impurezas flutuantes) e filtros (para pequenas impurezas não dissolvidas). A poluição específica das águas residuais industriais é removida por meio de armadilhas de gordura, armadilhas de óleo, armadilhas de óleo e resina, etc. O tratamento mecânico é, via de regra, uma etapa preliminar antes do tratamento biológico. Em alguns casos, o tratamento mecânico pode ser limitado: por exemplo, se uma pequena quantidade de efluentes for despejada em um corpo de água muito potente ou se a água após o tratamento mecânico for reutilizada no empreendimento. Com a limpeza mecânica, é possível retardar até 60 % impurezas não dissolvidas (Fig. 14).
Fig.14. Esquema tecnológico de uma estação de tratamento com tratamento mecânico de águas residuaiságuas
Métodos de limpeza física e química são usados principalmente para águas residuais industriais. Esses métodos incluem: purificação de reagentes (neutralização, coagulação, ozonização, cloração, etc.), sorção, extração (lat. fora daqui – extrato), evaporação (lat. evaporação – evaporação), flotação, eletrodiálise, etc.
Os mais utilizados são os métodos de limpeza de reagentes com coagulantes, que são sulfato de alumínio AI 2 (SO 4) 3, cloreto férrico FeCl 3, sulfato ferroso Fe 2 (SO 4) 3, cal CaCO 3, etc. Os sais coagulantes contribuem para o engrossamento partículas, formando flocos, o que permite precipitar e filtrar ainda mais impurezas finas não dissolvidas, coloidais e parcialmente dissolvidas. Em alguns casos, o tratamento físico e químico proporciona uma remoção tão profunda dos contaminantes que o tratamento biológico subsequente não é necessário (Fig. 15).
Fig.15. Esquema tecnológico de uma estação de tratamento com tratamento físico e químico de águas residuais
Tratamento biológicoáguas residuais baseia-se na utilização de microrganismos que, ao longo da sua vida, destroem compostos orgânicos, ou seja, mineralizá-los. Os microrganismos utilizam a matéria orgânica como fonte de nutrientes e energia. As instalações de tratamento biológico são condicionalmente divididas em dois tipos: instalações em que os processos ocorrem em condições próximas às naturais e aquelas em que o tratamento ocorre em condições criadas artificialmente. Os primeiros incluem campos de filtração e lagoas biológicas, enquanto os últimos incluem biofiltros e tanques de aeração.
Filtrar campos- são terrenos divididos artificialmente em seções, sobre as quais as águas residuais são distribuídas uniformemente, filtrando pelos poros do solo. A água filtrada é coletada em tubos de drenagem e valas e deságua em reservatórios. Um filme biológico de microrganismos aeróbicos capazes de mineralizar a matéria orgânica é formado na superfície do solo.
lagoas biológicas- São reservatórios rasos especialmente criados onde ocorrem processos bioquímicos naturais de autopurificação da água em condições aeróbicas (oxigênio) e anaeróbicas (livres de oxigênio). A saturação da água com oxigênio ocorre devido à aeração atmosférica natural e fotossíntese, mas a aeração artificial também pode ser usada.
Biofiltros- estruturas em que são criadas condições para a intensificação de processos bioquímicos naturais. São tanques com material filtrante, drenagem e dispositivo de distribuição de água. A água residual com a ajuda de dispositivos de distribuição é periodicamente derramada sobre a superfície de carregamento, filtrada e descarregada em um reservatório secundário. Na superfície do filtro amadurece gradativamente um biofilme de diversos microrganismos, que exercem a mesma função dos campos de filtração, ou seja, mineralizam as substâncias orgânicas. O biofilme morto é lavado com água e retido no clarificador secundário.
Aerotanque – trata-se de um reservatório no qual entram as águas residuais (após o tratamento mecânico), as lamas activadas e o ar. Os flocos de lodo ativado são uma biocenose de microrganismos mineralizantes aeróbicos (bactérias, protozoários, vermes, etc.). Para o funcionamento normal dos microrganismos, é necessária a aeração constante (sopro de ar) da água. Do aerotanque, o efluente misturado com o lodo ativado entra nos tanques de decantação secundários, onde o lodo é depositado. A maior parte é devolvida ao aerotanque e a água é fornecida aos tanques de contato para cloração - desinfecção (Fig. 16).
Fig.16. Esquema tecnológico da planta com tratamento biológico de águas residuais
Desinfecçãoé a etapa final do tratamento do efluente antes de ser lançado em um reservatório. O método mais difundido de desinfecção da água por cloração com cloro gasoso C1 2 ou alvejante CaCl(OCI). As plantas de eletrólise também são usadas para produzir hipoclorito de sódio NaClO a partir do sal comum NaCl. A desinfecção com outras substâncias bactericidas também é possível.
tratamento de lama, formado no processo de tratamento de efluentes, é realizado com o objetivo de reduzir seu teor de umidade e volume, desinfecção e preparação para descarte. Resíduos grosseiros (trapos, papel, restos de alimentos, etc.) ficam retidos nas grelhas, que são levados para aterros ou encaminhados para instalações especiais após a trituração. A areia das armadilhas de areia entra nas plataformas de areia para desidratação e, em seguida, é retirada e usada para a finalidade a que se destina. Um grupo independente de instalações é usado para tratar os sedimentos dos tanques de decantação: leitos de lodo, digestores, estabilizadores aeróbicos, plantas de desidratação e secagem. Os digestores mais utilizados.
Tanques de metano- são tanques hermeticamente fechados, onde bactérias anaeróbicas em condições termofílicas (t = 30 - 43 ° C) fermentam lodo bruto de decantadores primários e secundários. No processo de fermentação, são liberados gases: metano CH 4, hidrogênio H 2, dióxido de carbono CO 2, amônia NH 3, etc., que podem então ser utilizados para diversos fins.
O lodo de águas residuais descarregado de digestores tem um teor de umidade de 97% e é inconveniente para descarte. Para reduzir seu volume, a desidratação é utilizada em leitos de lodo ou filtros a vácuo, centrífugas e outras instalações. Como resultado, o lodo desidratado diminui de volume em 7 a 15 vezes e tem um teor de umidade de 50 a 80%.
Precipitação ardente se aplica se não estiverem sujeitos a outros tipos de processamento e descarte. A experiência mundial mostra que 25% do lodo gerado nas estações de tratamento de efluentes é usado na agricultura, 50% é descartado em aterros e cerca de 25% é incinerado. Em conexão com o aperto dos requisitos sanitários para a qualidade da precipitação, a possibilidade de usá-los na agricultura é reduzida. Os especialistas estão cada vez mais se voltando para a incineração de precipitação.
A escolha do esquema tecnológico ideal para o tratamento de lodo de esgoto depende de suas propriedades, composição química, quantidade, condições climáticas, disponibilidade de territórios para locais de lodo e outros fatores.
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65. Engenharia Ambiental
Direções principais engenharia de proteção ambiental da poluição e outros tipos de impactos antropogênicos são a introdução de tecnologia de recursos, biotecnologias, reciclagem e desintoxicação de resíduos e, mais importante, o esverdeamento de toda a produção, o que garantiria a inclusão de todos os tipos de interação com o meio ambiente nos ciclos naturais da circulação de substâncias. Essas direções fundamentais se baseiam na natureza cíclica dos recursos materiais e são emprestadas da natureza, onde, como se sabe, operam processos cíclicos fechados. Processos tecnológicos em que todas as interações com o meio ambiente são totalmente levadas em consideração e medidas são tomadas para evitar consequências negativas são chamados de ecologicamente corretos. Como qualquer sistema ecológico, onde a matéria e a energia são gastas com parcimônia e os resíduos de alguns organismos servem como condição importante para a existência de outros, um processo de produção ecologizado controlado pelo homem deve seguir as leis da biosfera e, antes de tudo, a lei da circulação. de substâncias.
Outra forma, por exemplo, a criação de todos os tipos, mesmo das instalações de tratamento mais avançadas, não resolve o problema, pois é uma luta com o efeito e não com a causa. A principal causa da poluição da biosfera são as tecnologias intensivas em recursos e poluentes para processamento e uso de matérias-primas. São essas tecnologias ditas tradicionais que levam a um enorme acúmulo de resíduos e à necessidade de tratamento de efluentes e disposição de resíduos sólidos.
O mais recente tipo de proteção de engenharia é a introdução de processos biotecnológicos baseados na criação de produtos, fenômenos e efeitos necessários para os seres humanos com a ajuda de microrganismos. A biotecnologia encontrou ampla aplicação na proteção do meio ambiente natural, em particular, na resolução dos seguintes questões aplicadas:
1) disposição da fase sólida de efluentes e resíduos sólidos urbanos por digestão anaeróbia;
2) tratamento biológico de águas naturais e residuais de compostos orgânicos e inorgânicos;
3) recuperação microbiana de solos contaminados, obtendo microrganismos capazes de neutralizar metais pesados em lodo de esgoto;
4) compostagem;
5) criação de um material sorvente biologicamente ativo para purificação do ar poluído.
A proteção de engenharia do ar atmosférico prevê o uso em empresas de coletores de poeira seca - ciclones, câmaras de decantação de poeira ou coletores de poeira úmida - depuradores, bem como filtros - precipitadores eletrostáticos de tecido, granulares ou de alto desempenho.
66. Resíduos de produção, seu descarte, desintoxicação e reciclagem
Resíduos industriais- são restos de matérias-primas, materiais, produtos semi-acabados formados durante a produção de produtos ou a execução de qualquer trabalho e que perderam suas propriedades de consumo originais, no todo ou em parte.
As crises ambientais que surgem periodicamente em diferentes lugares da Rússia são, em muitos casos, devido ao impacto negativo dos chamados resíduos perigosos. Na Rússia, cerca de 10% da massa total de resíduos sólidos é classificada como perigosa. Entre eles estão lodos metálicos e galvânicos, resíduos de fibra de vidro, resíduos e poeiras de amianto, resíduos do processamento de resinas ácidas, alcatrão e alcatrão, produtos usados de engenharia de rádio, etc. Entende-se por resíduo perigoso aquele que contém em sua composição substâncias que possuem uma das propriedades perigosas - toxicidade, explosividade, infecciosidade, risco de incêndio, etc. A maior ameaça aos seres humanos e a toda a biota são os resíduos perigosos contendo produtos químicos das classes de toxicidade I e II. Em primeiro lugar, trata-se de resíduos contendo isótopos radioativos, dioxinas, pesticidas, benzapireno e algumas outras substâncias.
De acordo com especialistas ambientais, apenas na Rússia a atividade total de resíduos radioativos não enterrados é de 1,5 bilhão de curies, o que equivale a trinta Chernobyls.
Resíduos radioativos líquidos(RAW) na forma de um concentrado é armazenado em recipientes especiais, sólidos - em instalações de armazenamento especiais. Em nosso país, de acordo com os dados de 1995, o nível de enchimento de contêineres e depósitos de resíduos radioativos em usinas nucleares era superior a 60% e em 2004 - 95%. A acumulação de resíduos radioativos nas frotas russas está aumentando constantemente, especialmente após a proibição em 1993 da descarga de resíduos radioativos no mar. Em várias empresas do Ministério da Energia Atômica (PA "Mayak", Siberian Chemical Combine) e outros resíduos radioativos líquidos de baixo e médio nível são armazenados em corpos d'água abertos, o que pode levar à contaminação radioativa de grandes áreas no caso de desastres naturais súbitos - inundações, terremotos, bem como a penetração de substâncias radioativas nas águas subterrâneas.
Dioxinas- substâncias orgânicas sintéticas da classe dos clorohidrocarbonetos.
Resíduos da produção metalúrgica são usados na construção de estradas ou na fabricação de blocos de concreto para construção. Reciclando- trata-se de um processamento sequencial repetido (às vezes muitas vezes) de resíduos gerados anteriormente. Desintoxicação de Resíduos- liberá-los de componentes nocivos em instalações especializadas.
