*Н_н – теплота сгорания низшая (массовая).

Наибольшее коли­чество метанола в России производится из природного газа. Наиболее перспективным из эфиров по экономическим и экологическим показателям являются метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и диметиловый эфир (ДМЭ). Первый используется как кислородсодержащий компонент, заменя­ющий в бензинах тетраэтилсвинец, повышающий их детона­ционную стойкость и уменьшающий выбросы сажи и моноксида углерода. Диметиловый эфир является простейшим эфиром, имеет формулу СН₃ОСН₃ и вырабатывается, в пер­вую очередь, из природного газа.0000000000000000000 00000Сегодня разработка автомобильных двигателей, работа­ющих на окислении водорода кислородом, считается наиболее перспективным направлением. Однако водород в природе встречается, в основном, в связанном виде. Промышленно водород производится тремя способами: электролизом во­ды, конверсией метана при температуре 900 °С или пропус­канием паров воды над раскаленным углем при температу­ре более 1000 °С – это весьма энергоемкие производства. При современных технологических возможностях производства водорода это топливо экономически неконкурентоспособ­но, в качестве топлива для автомобильных поршневых дви­гателей водород, несмотря на свои экологические достоин­ства, также неперспективен из-за малой плотности.00000000000000000000000000000000 00000Существенно уменьшить выбросы отработавших газов автомобилей можно также за счет совершенствования авто­транспортной инфраструктуры. К наиболее значимым ме­роприятиям в этой сфере следует отнести:00000000 000001) выбор рационального парка автомобилей, их маршрутов и скоростного0режима0движения;0000000000000000000000000                 000002) совершенствование улично-дорожной сети в городах;0000000000000 000003)0совершенствование методов управления движением.0000000000000 00000Принципиально снизить выбросы автотранспорта может массовое использование электромобилей. По прогнозам специалистов, к 2030 г. почти половина автотранспорта бу­дет представлена экологически чистыми электромобилями. На сегодня внедрение этого вида транспорта сдерживает его высокая стоимость, причем 70 % цены электромобиля при­ходится на его батарею.                                                                                                 00000Защита гидросферы от стоков. При выборе схемы и тех­нологического оборудования станций очистки необходимо знать расход сточных вод и концентрацию содержащихся в них примесей, а также допустимый состав сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Допустимый состав сточных вод рассчитывают с учетом Правил охраны поверхностных вод. Правила устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды водоемов. 00000Расчет допустимой концентрации примесей С_о в сточных водах, сбрасываемых в водоемы, проводят в зависимости от преобладающего вида примесей сточных вод и характерис­тик водоема. При преобладающем содержании взвешенных веществ их допустимая концентрация составляет

где С_В – концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м³; п – кратность разбавле­ния сточных вод в воде водоема, характеризующая часть рас­хода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и разбавления сточных вод; ПДК – предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в воде водоема, кг/м³.00000000000000000 00000Условия смешения сточных вод с водой озер и водохра­нилищ существенно отличаются от условий их смешения в реках и каналах. Допустимая концентрация примесей сточ­ных вод в начальной зоне смешения в озерах уменьшается более существенно, и их полное перемешивание происхо­дит на значительно больших расстояниях от места выпуска, чем в реках и каналах.0000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000Способы и методы очистки сточных вод. Для очистки сточ­ных вод применяют механические, химические, физико-хи­мические и биологические методы. Выбор метода зависит от требований к качеству очищенных сточных вод, от места расположения предприятия и т.д.00000000000000000000000000 00000В сооружениях для механической очистки сточных вод (рис. 3.29) сначала отделяются наиболее крупные загрязне­ния на решетках и ситах, устанавливаемых в голове очист­ных сооружений, а затем в песколовках, где из сточных вод выпадают взвеси с размером фракции, как правило, более 0,15 – 0,2 мм. Основное количество взвешенных веществ удаляется в отстойниках.

Рис.3.29. Схема механической очистки воды

Решетки устанавливают на очистных сооружениях обычно с прозорами 16 – 20 мм, хотя в последнее время по­явились решетки с меньшими прозорами, вплоть до 4 мм. Обычно решетки устанавливают под углом 60° к горизонту. 00000000000000000000000000000000000000000000000 00000К химическим методам очистки сточных вод чаще всего относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Эти методы применяют для удаления растворенных веществ пе­ред подачей воды на биологическую очистку.                                                                                                 00000Сточные воды, содержащие кислоты или щелочи, нейтра­лизуют путем смешения кислых и щелочных стоков, добавле­нием реагентов, подаваемых в различных агрегатных состоя­ниях. При этом количество добавляемого реагента0опреде­ляется 0 доведением 0рН0 сточных 0вод 0до0значения06,50– 8,5. Для проведения процесса окисления используют озон, что позволяет в ряде случаев успешно очищать сточные во­ды от фенола, нефтепродуктов, мышьяка и других токсич­ных веществ. Достаточно эффективно для очистки сточных вод от сероводорода, гидросульфида, цианидов использова­ние хлора и веществ, содержащих активный хлор.00000000000000000000000000000000 00000Методы физико-химической обработки сточных вод обыч­но включают флотацию, адсорбцию, ионный обмен и др. Схе­ма процесса пневматической флотации показана на рис. 3.30.

Рис. 3.30. Схема пневматической флотационной очистки сточных вод: 1 – сточная вода; 2 – пенный продукт; 3 – очищенная вода; 4 – воздух

В последние годы флотация широко используется для очистки вод от ПАВ. Применение пневматических флото-машин наиболее распространено при флотации тонкозер­нистых пульп и оборотных жидкостей. Аэрация жидкостей в этом случае осуществляется путем пропускания воздуха или какого-либо газа через различные пористые элементы, например керамику, пористую резину.000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000Наряду с флотацией для очистки сточных вод используют адсорбционную технологию с использованием в качестве адсор­бента чаще всего активированных углей. Это позволяет полу­чать остаточные концентрации основных ингредиентов ниже нормативных значений. Например, концентрация нефте­продуктов в очищенной воде после адсорбционной очистки не превышает в большинстве случаев 0,05 мг/л, что соответ­ствует ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения.000000000000000000000 00000Наиболее широко распространенным способом очистки сточных вод является биологический, который известен уже более 100 лет. В биологической очистке использованы осо­бенности микроорганизмов. При такой очистке сточные во­ды, после механической и, возможно, физико-химической очистки, смешивают с активным илом. Смешение осуще­ствляют в специальных сооружениях – аэротенках, представляющих собой открытые емкости достаточно большого объема с расположенными в них аэраторами барботажного, механического, струйного или другого типа. В результате достаточно длительного (в течение 10 – 36 ч) контактирова­ния микроорганизмов с водой в условиях аэрации воздухом происходит биоразложение   органических  примесей,   не   уда­ленных   на  предыдущих

стадиях очистки.00000000000000000000000000000000000000000000000000 00000Сооружения биологической очистки в естественных ус­ловиях подразделяют на поля фильтрации и биологические пруды. На полях фильтрации сточная вода проходит через слой почвы, содержащий в большом количестве аэробные бактерии, получающие кислород из воздуха. В процессе фильтрации через слой почвы органические загрязнения сточных вод задерживаются в нем. При этом образуется би­ологическая пленка с большим количеством микроорганиз­мов различных видов. Задержанные на биопленке органи­ческие вещества аэробными микроорганизмами доводятся до минеральных соединений. Эти процессы наиболее ин­тенсивно происходят в почве на глубине приблизительно 0,1-0,4 м. В результате биохимических процессов углерод органических веществ превращается в углекислоту, а азот аммонийных солей превращается в нитраты и нитриты.0000000000000000000000000000000000000000000000000 00000В искусственных условиях применяют аэротенки, а также биофильтры. На рис. 3.31 изображен трехкоридорный аэротенк, где очищаемая вода с активным илом «змейкой» дви­жется по коридорам аэротенка со скоростью, которая выбира­ется из расчета времени пребывания сточных вод в аэротенке, т.е. примерно 6 – 30 ч, в зависимости от требуемой степени очистки.00000000 00000Очистка поверхностных сточных вод. Для исключения загрязнения почв и грунтов и подземного водоносного го­ризонта на территории промышленных предприятий, в том числе предприятий энергетики (ТЭЦ, ГРЭС и т.д.) и транс­порта (автотранспортные подразделения, мойки автомоби­лей и др.), должны быть в обязательном порядке сооруже­ны локальные очистные установки поверхностных сточных вод. Такие установки, как правило, включают приемную ре­шетку, песколовку, отстойники, флотатор, фильтры доочистки. Эффективность работы локальных очистных соору­жений поверхностных сточных вод во многом зависит от технического уровня устройств, с помощью которых проис­ходит извлечение нефтепродуктов. В настоящее время раз­работан комбинированный флотатор усовершенствованной конструкции, позволяющий извлечь до 95 % содержащихся в воде нефтепродуктов. Очищенная сточная вода с содержа­нием нефтепродуктов не более 0,05 мг/л может быть сбро­шена на рельеф или в расположенный рядом водоем.000000 00000Защита земель и почв от загрязнения. Защита почв от за­грязнения имеет специфические особенности, а именно:000000000000000000000000000 000001) основные источники загрязнения почвы – осаждение выбросов промышленных предприятий и средств транспорта, а также загрязнения от мест ликвидации и захоронения0промышленных и бытовых отходов;000000 000002) в почве происходит накопление веществ, поскольку она является малоподвижной средой и миграция загрязнений в почве происходит гораздо медленнее, чем атмосфере0и гидросфере; 000000000000000000000000000000                         000003) влияние загрязнения почвы на человека проявляется косвенно через качество сельскохозяйственной продукции, а влияние на фауну и флору – непосредственное;                                                                                                           000004) характер и степень влияния загрязнения почв на человека и биосферу изучены много хуже, чем влияние загряз­нений атмосферы и гидросферы.                                                                                         00000Защита почвы достигается за счет снижения процессов седиментации веществ из атмосферы и рационального ис­пользования удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве.

Рис. 3.31. Схема трехкоридорного аэротенка

Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями в почву вносятся тяжелые металлы и соедине­ния, которые содержатся в удобрениях как примеси. К ним от­носятся: кадмий, медь, никель, свинец, хром и др. Выведение этих примесей из удобрений – трудоемкий и дорогой процесс. Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и других производств.000000000000000000000000000000000000 00000Для защиты земель используют сбор отходов и их после­дующую утилизацию или организованное захоронение. Пра­вовые основы обращения с отходами определяются Феде­ральным законом от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления», который устанавливает две цели:0000 000001) предотвращение вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду;00000000000000000000000000000 000002) вовлечение отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.00000000000000000000000000000000000 00000Сейчас технически возможно использовать две трети об­разующихся отходов, причем капитальные вложения при переработке вторичного сырья примерно в четыре раза меньше, чем первичного. Эколого-экономический эффект использования вторичного сырья на примере трех видов продукции представлен в табл. 3.7.

Таблица 3.7