КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Комплексное использование сырья, более глубокая его переработ-ка, увеличение ассортимента и объема выхода готовой продукции из единицы исходного сырья, всемерное сокращение потерь материально-сырьевых ресурсов, снижение объемов образования и вовлечение их в производство являются важнейшими экологическими задачами.

Комплексное использование природных ресурсов основано на экономически и экологически оправданном использовании всех их по-лезных свойств. Оно предусматривает максимально полную переработ-ку и всестороннее вовлечение ресурсов в хозяйственный оборот с уче-том перспектив развития различных отраслей хозяйственной деятельно-сти, природоохранных норм и требований, интересов настоящего и бу-дущего поколений. Этот принцип составляет основу рационального и экономного использования природных богатств, максимального огра-ничения возможных негативных последствий антропогенного воздейст-вия на окружающую среду.

Сущность комплексного использования заключается в последова-тельной переработке сырья сложного состава в различные ценные про-дукты с целью наиболее полного использования всех компонентов сы-рья.

Легкая промышленность – многопрофильный производственный комплекс, который обеспечивает самые разнообразные потребности экономики социально значимой продукцией – одеждой, тканями, трико-тажем, средствами медицины, а также продукцией технического назна-чения со специфическими свойствами для других отраслей промыш-ленности, армии, транспорта, сельского хозяйства.

Рассмотрим возможности комплексного использования компо-нентов конкретных видов сырья, используемого в легкой промышлен-

ности, на примере натуральных волокон растительного происхождения (лен, хлопок).

Спектр направлений комплексного использования льна в безот-ходном производстве за счет глубокой переработки с применением ре-сурсосберегающих технологий схематично показан на рисунке 11.2.

Наиболее ценный компонент льна – длинное волокно – применя-ется для производства пряжи, идущей на изготовление тканей различно-го назначения: столовое, постельное и нательное белье, костюмно-плательные изделия и др. Короткие волокна также могут использовать-ся для производства пряжи и тканей. Но их длина ограничивает воз-можности прядения. Поэтому они нашли широкое применение для по-лучения таких изделий, как вата, нетканые материалы, армированные конструкционные материалы и пр.

Продукты переработки льна – малоценные волокна – хорошее сы-рье для изготовления нетканых материалов. Например, популярных в настоящее время газонных матов. Эти изделия представляют собой вой-лок, состоящий из волокнистых отходов с семенами травы, толщиной 4

– 5 мм.

Природные волокнистые материалы являются сырьем для полу-чения полимеров, композиционных материалов. Введение волокон в полимеры делает их более прочными, эластичными и стойкими к де-формированию. Применение таких композиционных материалов в ав-томобилестроении позволяет снизить использование стали и железных сплавов. Снижается вес автомобиля и, соответственно, расход топлива на его перемещение.

По эксплуатационным свойствам биокомпозиты превосходят ма-териалы , сделанные с применением стекловолокна или синтетических нитей, и не оказывают негативного влияния на окружающую среду при

Костюмно-плательные, сорочечные

Столовое, постельное и нательное

Столовое, по-стельное и на-тельное ( мед)

белье

Одежные, три котаж _-

Медицинские Нетканые изделия: вата, материал перевязочные материалы

белье

^{Мебельные,}декоративные ^, ткани для обуви и обоев

Рис. 11.2 – использования льна в безотходном произв

Схема

вторичной переработке. Поэтому они могут найти успешное примене-ние при строительстве дорог, в ирригационных системах и т.д.

Раздробленная солома льна и костра являются отличным материа-лом для выпуска волокнистых плит средней плотности, изоляционных панелей.

Растительные остатки, получающиеся после первичной обработки льна, являются ценным источником целлюлозы. В мире растет объем производства целлюлозы из однолетних растений, которая постепенно заменяет древесную целлюлозу . Таким образом, лубяные культуры (лен, кенаф, пенька и др.) позволяют сохранять леса планеты. Причем целлю-лоза, извлекаемая изо льна, имеет высокое качество и может использо-ваться в производстве бумаги, гигиенических изделий и денежных банкнот.

Эфиры целлюлозы – основные продукты, которые могут быть по-лучены из льняной целлюлозы, используются для получения пороха, клеев, химических волокон, лаков и красок, составов для добычи нефти.

Лигнин и другие химические вещества, входящие в состав льня-ного сырья, применяются в химической промышленности. Например, в качестве заменителя феноло-формальдегидных смол в композитах; ап-претирующих материалов, являющихся барьерами для проникновения влаги; затвердителей для картона; фрикционных материалов для тор-мозных колодок, амортизаторов и т.д.

Из семян льна получают льняное масло, которое используется в медицине, косметике и парфюмерии и пр. Более глубокая переработка семян позволяет извлекать целую гамму биологически активных со-единений и создавать на их основе новые группы биологически актив-ных препаратов.

Перспективной является разработка технологии получения изо льна технического углерода, нефтяного сорбента и активированного угля.

Приведенный выше ассортимент изделий показывает, насколько широки возможности использования компонентов растительного во-локнистого сырья. Однако получение того или иного вида продукции не всегда экономически выгодно. Наиболее эффективно комплексная переработка сырья может быть реализована при комбинировании про-изводств и предприятий в виде комбинатов или территориально-производственных комплексов. При этом отходы одних производств используются в виде сырья на других производствах. Экономический эффект подобной связи обусловлен применением дешевого сырья – отходов – и возможностью ведения совместного хозяйства (транспорт, энергетика, складирование материалов, очистные сооружения, центра-лизованное подсобное обслуживание и т.п.).

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Возрастающая с каждым годом выработка и потребление энер-гии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического прогресса и улучшения благосостояние людей планеты. Но, вместе с тем, возрастающие объемы потребления энергии требуют все больших объемов углеродистого сырья, запасы которого небезгра-ничны.

Мировой энергетический кризис заставил многие страны пере-смотреть свое отношение к потреблению топливно-энергетических ре-сурсов и принять необходимые меры к снижению энергоемкости вало-вого внутреннего продукта и увеличению обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами за счет своих внутренних резервов и во-зобновляемых источников энергии.

Особенно актуальны проблемы ресурсосбережения для Респуб-лики Беларусь, обеспеченной собственными топливно-энергетическими ресурсами лишь на 16 %. В то же время энергоем-кость белорусских предприятий значительно выше, чем в промышлен-но развитых странах. Удельный расход топлива, например, на 1 тонну синтетических волокон составляет: в Беларуси – 1715 кг условного топлива, а в развитых странах – 1010 кг условного топлива. Удельный расход электроэнергии на производство 1 тонны синтетических воло-кон составляет: в Беларуси – 3468 кВт/ч, а в развитых странах – 1500 кВт/ч.

Одной из причин сложившейся ситуации является технологиче-ское отставание нашего производства от производства западных стран. До недавнего времени в Беларуси приоритет отдавался наращиванию мощностей в энергосистеме, а не повышению эффективности исполь-зования энергии в производстве путем совершенствования технологий.

Для эффективного решения проблем энергообеспечения в РБ разработана и действует Республиканская программа по энергосбере-жению, которая является фундаментом для внедрения методов рацио-нального использования энергии во всех сферах деятельности, связан-ных с производством, передачей, распределением и потреблением энергии.

Основными направлениями энергосбережения в промышленно-сти являются:

структурная перестройка предприятий, направленная на выпуск менее энергоемкой конкурентоспособной продукции;

специализация и концентрация отдельных энергоемких произ-водств по регионам;

модернизация и техническое перевооружение производств на базе наукоемких энергосберегающих и экологически чистых технологий;

совершенствование существующих схем энергоснабжения предприятий;

повышение эффективности работы котельных и компрессор-ных установок;

использование вторичных энергоресурсов (ВЭР) и альтерна-тивных видов топлива, в том числе горючих отходов произ-водств;

применение источников энергии с высокоэффективными тер-модинамическими циклами;

применение эффективных систем теплоснабжения, освещения, вентиляции, горячего водоснабжения;

реализация крупных комплексных проектов, влияющих на уро-вень энергопотребления в республике, ее энергообеспеченность и эффективность использования энергии.

Легкая промышленность не относится к энергоемким отраслям. Доля затрат на потребление энергоносителей в общей структуре затрат на производство и реализацию продукции в последние годы составля-ет около 7,56 %. Доля затрат на потребление электрической и тепло-вой энергии в 2004 – 2006 годах достигла 5,58 %. Тем не менее про-блема энергосбережения в легкой промышленности актуальна, как и для других отраслей народного хозяйства.

Сложившаяся система энергопотребления в легкой промышлен-ности не отвечает современным требованиям энергосбережения. Не-эффективное потребление энергоресурсов, сохранившееся со времен их искусственной дешевизны, усугубляется общим экономическим кризисом и отсутствием инвестиций для перестройки сферы производ-ства в легкой промышленности.

Например, на среднем по производственной мощности льноком-бинате в процессах беления, крашения, заключительной отделки пря-жи и тканей суммарные потери тепловой энергии со сбрасываемой го-рячей промывочной водой составляют 4,4 Гкал/ч, или 17,5 тыс. Гкал в год (при условии работы оборудования в течение 4000 ч). В таблице 11.1 приведены потери тепловой энергии с выбрасываемым паром в некоторых технологических процессах производства льняных тканей.

Таблица11.1 – Потери тепловой энергии с выбрасываемым паром в некоторых технологических процессах производства льняных тканей

Основной задачей легкой промышленности является внедрение инновационных технологий, высокоэффективного топливо- и энерго-потребляющего оборудования, теплоизоляционных материалов и др.

Для перестройки энергоемкой структуры легкой промышленно-сти на энергосберегающую структуру необходимо срочно заменить старые технологии ресурсосберегающими. Примером энергосбере-гающей технологии в отделочном производстве является использова-ние способа печати без предварительного хлорирования по тканям из модифицированной в низкотемпературной плазме шерсти. Традици-онный процесс включает хлорирование (с использованием свободного хлора) и ряд других операций, осуществляемых в «мокрой» среде, с неизбежными вредными выбросами в окружающую среду. Все эти процедуры заменяются «сухим» процессом обработки плазмой без ка-кого-либо использования химикатов и технологической воды. Исклю-чается также сушка ткани и подогрев рабочих растворов, что экономит энергоресурсы. Оказывается возможным исключение некоторых сложных и опасных экологически вредных процессов мокрой отделки.

Одним из путей снижения энергоемкости продукции легкой промышленности является переход предприятий на производство электро- и теплоэнергии когенерационным способом. В настоящее время на предприятиях используется в основном раздельное производ-ство указанных видов энергии . При таком способе производства энер-гии суммарный коэффициент использования топлива (КИТ) не пре-вышает 62,5 %. При реализации совместного (когенерационого ) про-изводства электрической и тепловой энергии КИТ повышается до 85 %, т.е. расход топлива сокращается примерно на 30 %, и существенно снижается себестоимость генерируемой энергии.

Вместе с тем, переход на когенерационный способ производства энергии следует осуществлять при использовании современных высо-коэффективных газотурбинных установок (ГТУ) с котлом-утилизатором или парогазовых установок (ПГУ), КИТ которых может достигать 90 – 95 % для диапазона электрических мощностей от 1 до 100 МВт и тепловых – от 3 до 95 МВт.

Значительным резервом повышения эффективности использова-ния топлива при производстве энергии является дополнительное вклю-чение в когенерационные установки теплонасосных установок (ТНУ) с использованием в качестве рабочего тела водяного пара.

Тепловые насосы – принципиально новые энергетические устрой-ства, принцип действия и устройства которых аналогичен холодильным машинам, но они предназначены для выработки теплоты. Теплонасос-ные станции отбирают теплоту низкопотенциальных источников и обогревают объекты, где требуется умеренная температура, не выше 60 – 80 ^оС. Эти устройства не загрязняют окружающую среду и эконо-мичны. Перспективно их использование для обогрева помещений.

Другим важным фактором экономии топливно-энергетических ре-сурсов является использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР), образующихся в одних технологических установках, процессах и направляемых для энергоснабжения других агрегатов и процессов.

ВЭР по видам делятся на три основные группы:

горючие (топливные) ВЭР – это горючие газы, жидкости и твер-дые отходы, которые в дальнейшем могут использоваться в ка-честве топлива;

тепловые ВЭР – это физическое тепло отходящих газов, сточ-ных вод, основной и побочной продукции, рабочих тел и систем охлаждения и т.п.;

ВЭР избыточного давления – это потенциальная энергия поки-дающих установку газов, жидкостей, пара с повышенным дав-лением, которая может быть еще использована перед выбросом в атмосферу.

В качестве горючих ВЭР в легкой промышленности могут исполь-зоваться костра и другие растительные отходы производства. Тепловые ВЭР образуются чаще всего в операциях отделочного производства.

Для использования ВЭР применяются утилизационные установки, представляющие собой устройства для выработки энергоносителей (во-дяного пара, горячей и охлажденной воды, электроэнергии) за счет снижения энергетического потенциала ВЭР.