Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Теоретическое значение генетической инженерии




За короткий срок генная инженерия оказала огромное влияние на развитие молекулярно-генетических методов и позволила существенно продвинуться по пути познания строения и функционирования генетического аппарата.

 

ЛЕКЦИЯ 12. Химизация хозяйства и экология окружающей среды.

Химизация хозяйства – это процесс последовательного и нарастающего внедрения в промышленное производство и непроизводственную сферу химических материалов и методов химической технологии.

Цель химизации – интенсификация производства, рост производительности труда, повышение его эффективности.

Химизация земледелия и животноводства – это целый комплекс мероприятий, который включает:

1. Использование удобрений;

2. Применение химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков (пестициды, гербициды);

3. Регулирования роста и плодоношения растений, стимулирование роста животных и их плодовитости (фитогормоны). Фитогормоны влияют на распускание почек, рост стеблей, листьев, корней, вызывают отмирание у растений ненужных органов. Фитогормоны получают биотехнологией из продуктов жизнедеятельности грибов и высших растений. В последнее время разрабатывают стимуляторы плодовитости. Вакцина стимулятор роста животных.

4. Применение химических кормовых добавок в животноводстве: минеральные добавки (кормовые фосфаты – преципитат CaHPO4xH2O, фосфаты аммония (NH4)3РО4, карбамид (NH2)2CO).

5. Использование полимерных и др. химических материалов в мелиорации, навигации и т.д.

6. Увеличение сроков хранения с/х продуктов за счет использования пленочных материалов и химической консервации.

Охрана окружающей среды. Научно – техническая революция и связанный с ней интенсивный рост химического производства вызвали различные негативные изменения в окружающей среде: отравление и загрязнение пресных вод, загрязнение Мирового океана, земной атмосферы, нарушение земного покрова Земли, опустошение недр, уничтожение почвы – плодородного слоя Земли, истребление животных и птиц вплоть до полного исчезнове­ния многих биологических видов.

Разумеется, говоря о вреде химической промышленности для окружающей среды, следует иметь в виду не только функционирующее химическое производство, но и целевые химические продукты. Напри­мер, синтетические полимеры в отличие от природных не разлагаются ферментами, и в этом смысле они биологически неуничтожаемы. То же самое можно сказать о любых синтетических материалах, которые после употребления сжигают, тем самым увеличивая загрязнение воздуха. Учитывая, что доля полимеров быстро растет в ассортименте химичес­кой промышленности, проблема их утилизации после использования в виде конкретных изделий становится все более актуальной.

С того времени, когда, медики впервые заговорили об опасности для здоровья свинца в атмосфере, радиоактивного стронция в молоке, а хлоруглеродов в питьевой воде подход к вопросу охраны окружающей среды существенно изменился. В настоящее время стала очевидной обратная зависимость между предельно допустимой концентрацией вредного вещества и стоимостью ее достижения. Сейчас мало сказать, что данное соединение может оказывать канцерогенное действие. Необходимо количественно сопоставлять опасность использования тех или иных веществ с затратами, вызванными заменой их менее вредными соединениями, а также потерями, которые повлечет за собой отказ от использования этих веществ. Опасность применения того или иного вредного вещества (если без него не обойтись) может быть техническими приемами сведена практически к нулю. Однако, чем ниже достигаемый при этом уровень степени риска, тем дороже это обходится. Поэтому постоянно приходится делать выбор между затратами и реальным риском. Выбрать оптимальный вариант можно только располагая надежной информацией. Особая роль тут отводится химикам. Стремиться к полному удалению того или иного вредного вещества из окружающей среды зачастую нет необходимости. Нельзя ставить знак равенства между фактом наличия токсичного вещества и опасностью, как это часто делается. Так СО, один из постоянных компонентов атмосферы, приобретает токсичность при с > 0,1% и оказывает отрицательное воздействие на здоровье когда его с > 10-3%. Однако не следует делать вывод, что его необходимо полностью удалить из атмосферы (атмосфера содержит СО = 10-4%). Очевидно, что задача состоит в том, чтобы решить, какая именно концентрация необходима, контролировать ее в интервале от порога токсичности до безопасного предела.

В последнее время подход «нулевого риска» постепенно вытесняется более сложным, но более мощным подходом разумного риска, который предусматривает соотношение степени риска, затрат на его снижение и эффективности того или иного технологического процесса, являющегося источником риска. Большое значение при этом имеет полный и точный анализ воздуха, воды, почвы, контроль над состоянием растений и животных.

Загрязнители могут влиять на состав природных соединений, список которых насчитывает сотни наименований. Определение химического состава загрязнителей очень важное направление исследований, так как уже стало известно, что механизмы переноса и токсичность заметно меняются в зависимости от состава.

Как же используются отходы химической промышленности? В настоящее время из 780 видов отходов, образующихся в химической промышленности, - полностью или частично применяются только 250, а стоимость сырья, теряемого в виде неиспользуемых отходов, оценивается астрономической цифрой.

Действительный и потенциальный вред, наносимый окружающей среде и человеку быстро развивающимися производствами, которые используют химический передел, вызвал серьезные опасения.

Основные мероприятия нашего государства по охране окружающей среды предусматривают:

1) комплексное использование сырья и разработку безотходной технологии;

2) создание систем оборотного и повторного использования воды, включая внедрение на промышленных предприятиях бессточных систем водоиспользования (рециклизация);

3) конструирование высокоэффективных очистных сооружений.

ЛЕКЦИЯ 13. Безотходное производство.

Под безотходной технологией понимается такой способ производст­ва, при котором рационально используются все компоненты сырья и энергии в цикле:

Последние 10-15 лет в мышлении специалистов, в их подходах к решению профессиональных задач произошли почти революционные изменения - вопросы охраны окружающей среды стали составной частью многих технологий, и экологическое образование сыграло свою роль. Не только инженеры и ученые – весь мир поворачивается к вопросам промышленной экологии. Теоретической предпосылкой таких решений являются понятия безотходного и малоотходного производства. Сейчас под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл: первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия.

Примером естественного «безотходного производства» являются некоторые природные экосистемы – в этих системах осуществляются полный круговорот веществ. Безотходное производство может мыслиться только теоретически, поскольку законы природы не позволяют полностью превращать энергию в работу (II закон термодинамики) и потери вещества не могут быть нулевыми, да и экосистемы вовлекают в круговорот не все вещества: животные, птицы и рыбы оставляют после своей гибели скелеты, моллюски – раковины. Но это понятие ставит цель: максимально приблизиться к теоретическому пределу. А цель, как известно, определяют и средства ее достижения. В данном случае это комплексная переработка сырья, разумное кооперирование и т.д. Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам. В определении безотходного производства учитывается стадия потребления, что накладывает ограничения на свойства производимых продуктов потребления, влияет на их качество. Главные требования – надежность, долговечность, возможность возвращения в цикл на переработку или превращения в безвредную экологическую форму. Не может не тревожить, например, судьба контейнеров и упаковок из пластмассы, миллионы которых накапливаются в природной среде. Стремясь сделать контейнеры экологически безвредными, ученые специально создали неустойчивые в атмосферном воздухе и почве пластмассы, которые в естественных условиях способны терять форму и быстро разлагаться на безвредные простые вещества.

Еще одна сторона безотходных технологий – это внимание к сырью и его источникам. Рассмотрим, например производство аммиака. Реакция, используемая на большинстве современных аммиачных заводов довольно проста N2+3H2→2NH3 и протекает при 450-500С и давлении около 300 мПа на катализаторе. Никаких отходов здесь в соответствии с уравнением реакции не должно образовываться. Является ли это производство безотходным? Ответ сегодня должен быть отрицательным, поскольку и при производстве N2 и при получении Н2 пока неизбежно образовывается большое количество отходов. Например, водород чаще всего получают конверсией природного газа, которая в простейшем случае описывается уравнениями

СН42О®СО+3Н2

СО+Н2О®СО22

Но и здесь исходные газы надо предварительно очистить от примесей соединений серы, а полученный Н2 от остатков СО и больших количеств СО2. Сам синтез NН3 – тоже на практике не безотходен. Подобным образом можно стадию за стадией рассмотреть любые производства, убеждаясь что в реальности безотходное производство пока не существует. Правда термин «безотходное» в некоторых отраслях имеет иное содержание. Так в химической промышленности к безотходным относят производства, в которых материальные ресурсы используются на 90-98%. Это очень высокие показатели и если бы все предприятия их достигали экологическая обстановка в стране стала бы гораздо лучше.

Реальная задача стоящая сейчас перед промышленностью, сельским хозяйством и транспортом свести до минимума наносимый природе вред, т.е. перейти на малоотходные производства. Эти производства часть сырья и материалов переводят в отходы, которые направляются на длительное хранение, а часть сбрасывают в окружающую среду. При этом количество отходов должно находится на уровне ниже которого опускаться невозможно без оказания вредного воздействия на окружающую среду. Выбор глубины переработки сырья и «коэффициента безотходности» проводится с экономических позиций. Поэтому необходимо уметь измерить опасность.

Роль катализа в экологии. Огромную роль призван сыграть катализ в решении актуальнейшей проблемы - охраны окружающей среды. Нам некуда сбрасывать отходы, кроме как в ту же среду, в которой мы живем. Химики-каталитики настойчиво работают над этой проблемой и уже добились некоторых результатов. Разработаны специальные устройства для дожигания выхлопных газов автомобилей, работающие на основе каталитического окисления вредных компонентов газов. Подобраны катализаторы и условия для обезвреживания отходящих газов химических производств. Каталитические фильтры конструируются в виде патронов, заполненных металлической сеткой или керамическими материалами с нанесенными на них каталитическими агентами; работают эти фильтры при 250-350° С.

Мы привели температуру, при который ведут катализ реакций в промышленных условиях, отчасти для того, чтобы сравнить их с условиями подобных химических реакций, протекающих в организмах растительного и животного мира. Последние имеют гораздо большую скорость при обычных температуре и давлении. Достигается это с помощью биологических катализаторов - продуктов длительной, неизбежно сопровождающейся миллионами ошибок и тупиков, эволюции жизни на Земле. Вероятно, мы не скоро узнаем извилистый путь, по которому шла природа в поисках эффективных органических конструкций с их фантастической способностью ускорять в мягких условиях процессы в живых организмах.

В решении проблем окружающей среды важная роль принадлежит образованию. С самого раннего возраста каждый живущий на Земле человек должен знать к чему приводит беспечное отношение к окружающей среде. Он должен знать о заболеваниях, вызываемых загрязнениями среды, о генетических отклонениях, о гибели животных и растений, об уменьшении плодородия почв, об исчерпании запасов питьевой воды, и других негативных изменениях среды обитания. И не только знать, но и ощущать личную ответственность за ее состояние.

 

ЛЕКЦИИ 14-15. Перспективы развития мембранных технологий.

Мембранные технологии - авангардное направление развития науки и техники XXI века. В настоящее время трудно кратко сформулировать название прошлого столетия - век атомной энергии, век электроники, век компьютеров и т.д. Впрочем, он может быть назван и веком новых технологий и материалов, которые полностью преобразили всю сферу деятельности человека (состояние промышленности, сельского хозяйства, быта, медицины, здравоохранения и др.). В то же время XX столетие может быть названо веком накопления отходов и загрязнения окружающей среды, ликвидация которых (например, химического оружия), требует огромных средств, что нарушает нормальное развитие мировой цивилизации.

Процессы устойчивого развития общества и государства прямо связаны с решением основных глобальных проблем человечества - безопасностью проживания, обеспечением населения экологически чистыми продуктами питания и питьевой водой, созданием должного баланса между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды.

Реализованные в последнее время современные технологические процессы получения различных веществ и материалов, а также обработки отходов и сточных вод, как это не покажется странным, увеличивают общий объем отходов. Существующая мировая статистика свидетельствует о том, что в настоящее время только 7-12% исходного сырья преобразуется в конечный продукт. Примерно, 90% сырья на разных стадиях производства и потребления переходят в отходы, представляющие собой полуфабрикат, переработка которого может быть в несколько раз рентабельней, чем стандартного сырья, конечно, при условии реализации экологически безопасных технологий и получения при этом высококачественных конкурентоспособных продуктов. В этой связи сегодня можно сделать предположение, что XXI век будет в значительной степени посвящен созданию экологически безопасных и, самое главное, малозатратных экономически и технологически обоснованных процессов переработки материалов, отходов и получения на их базе полезных и необходимых для общества продуктов.

Одним из приоритетных способов обработки веществ и материалов является мембранная технология, которая помогает произвести разделение растворенных веществ с помощью пористой перегородки (мембраны). Мембранные методы разделения жидких и газообразных сред уже сегодня заняли прочное место в арсенале промышленных технологических процессов, хотя полное становление и отдача мембранной науки и технологии ожидается в XXI веке. Существуют области, где мембранная технология вообще не имеет конкурентов. Здесь следует упомянуть аппарат "искусственная почка" для экстракорпорального гемодиализа, применяемый с целью выведения из крови токсических веществ, регулирования водно-электролитного баланса и кислотно-щелочного равновесия в организме. Искусственную почку используют для временного замещения выделительной функции почек при острой и хронической почечной недостаточности. В основе работы искусственной почки — принципы диализа. Мембранной технологии нет равных в создании сверхчистых веществ и зон в микроэлектронике, выделении термолабильных биологически активных веществ и

Значение мембранной технологии в последние годы резко возросло, прежде всего, как технологии, способной навести мост через пропасть, разделяющую промышленность и экологию. Решением Правительственной комиссии по научно-технической политике от 21 июля 1996 г. мембранная технология получила статус генной технологии федерального уровня, также как катализ, молекулярный дизайн, новые материалы, генная инженерия и другие мировые приоритеты. К этому необходимо добавить взаимосвязь или, если так можно выразиться, взаимопроникновение, взаимообеспечение этих технологий. Причем, в отличие от ряда других, мембранная технология обслуживает несколько десятков приоритетных направлений развития науки и техники на федеральном уровне. К этому необходимо добавить полное исключение возможных негативных последствий ее использования, что невозможно гарантировать, например, при неконтролируемой реализации генной инженерии.

Получил свое подтверждение глобальный характер воздействия и влияния мембранной технологии на реализацию российских и мировых научно-технологических приоритетов. Генная технология федерального уровня "Мембраны" вошла в 17 приоритетных для российской науки направлений, в которых российские ученые опережают мировой уровень, причем, без использования мембранных процессов невозможно обеспечить поддержание необходимого научно-технического уровня в 12и приоритетах. К этому необходимо добавить серьезные возможности мембранных процессов в решении важнейшей задачи современного этапа развития нашего общества - технологического обновления отечественной промышленности.

Жизненная необходимость широкомасштабного внедрения мембранных процессов определяется многими факторами и, прежде всего, их прямым влиянием на обеспечение национальной безопасности, решением наиболее острых социально-экономических проблем и перспективами их практического использования.

Высокий авторитет российских ученых-мембранщиков, общепризнанный мировой уровень фундаментальных и прикладных исследований, высокая степень готовности разработок, близкий срок реализации и непреходящая актуальность являются весомым подтверждением необходимости сосредоточения усилий федеральных органов для принятия мер ее промышленной реализации.

Мембранная техника и мембранные технологические процессы могут быть задействованы сразу в нескольких направлениях:

ü Мембранные процессы очистки сточных вод с выделением ценных компонентов в машиностроении, целлюлозно-бумажной, текстильной и пищевой промышленности, коммунальном хозяйстве и других отраслях.

ü Экологически безопасные и ресурсосберегающие процессы получения ценных нефтепродуктов из природного газа и газового конденсата, отходящих газов нефтепереработки, селективное выделение биогаза при переработке органических отходов.

ü Переработка вторичного пищевого сырья с выделением ценных компонентов (в т.ч. продуктов детского и диетического питания) из молочной, сырной и творожной сыворотки, кукурузного и картофельного крахмала, рапса, сои и других пищевых продуктов. Очистка пищевых масел от фосфолипидов и следов металлов.

ü Катионпроводящие полимерные мембраны для электрохимических генераторов.

ü Мембранные сенсоры и биосенсоры для компактных высокочувствительных систем управления и приборов.

ü Мембранные дозаторы и пролонгаторы лекарственных препаратов с контролируемой скоростью дозировки в ткани и органы, покрытия на раны и ожоги, искусственная поджелудочная железа.

ü Мембранные процессы для бактериологического контроля воды, анализа сыворотки крови, аппараты для плазмофореза и оксигенации крови.

ü Процессы селективного массопереноса с использованием жидких мембран для извлечения и концентрирования химических продуктов из различных сред.

ü Научные основы получения мембранных катализаторов и мембранных каталитических реакторов, методы исследования проницаемости и дефектности мембранных систем для разделения и концентрирования компонентов. Мембранные реакторы для безотходных процессов получения продуктов при минимальных энергозатратах без сбросов сточных вод и выбросов в атмосферу.

ü Научные основы получения новых классов термически и химически стойких мембранообразующих полимеров с функциональными группами разной природы.

ü Принципы направленного конструирования керамических и композиционных высокотемпературостойких, химически стойких и высокоселективных мембран для микро- ультра- и нанофильтрации, первапорации и газоразделения.

Без использования мембранной науки и мембранных процессов реализация многих генных технологий потребует больших материальных и временных затрат. Это еще раз подтверждает глобальный и межотраслевой характер мембранных процессов, что дает нам основание говорить о мембранной науке и технологии как авангардном направлении исследований XXI века, реализующим структурообразующие и социальнозначимые технологии и обеспечивающим инновационный характер развития отечественной промышленности.

Наша страна имеет все возможности в кратчайшие сроки не только подойти к решению рада проблем промышленности, производства продуктов, водоснабжения и др, на основе мембранных технологий, но и выйти на мировой рынок мембранной техники с оригинальными конкурентоспособными разработками.

Мембранная наука продолжает занимать ведущие позиции в мире. Например, благодаря многолетней государственной поддержке уже к концу 80-х годов удалось получить ряд фундаментальных результатов в области физико-химии мембранного разделения, создать производства мембран разных типов, мембранных модулей, установок. Сформировалась отечественная научная школа, теоретические и прикладные работы наших ученых и инженеров получили широкое признание в России и в мире, установились рабочие контакты с зарубежными университетами и фирмами.

В области мембранной техники русские ученые и инженеры трижды удостаивались премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники, мембранные аппараты для получения питьевой воды получили серебряную и золотую медали на выставке "Эврика" в Брюсселе. Мембранная продукция и технологии проданы в США, ФРГ, Китай, Аргентину, Австралию, Ю.Корею, Тайвань и другие страны. Серьезным доказательством востребованности ученых-мембранщиков в России является тот факт, что за последние годы ни один из сколько-нибудь крупных ученых в этой области не уехал за рубеж.

В России в настоящее время выпускается достаточно широкий ассортимент мембран, мембранных элементов и установок, в т.ч. установки для разделения и очистки жидкостей на базе современных неорганических мембран, аппараты для газоразделения, мембранные системы для отделения плазмы крови, мембраны и мембранные элементы для очистки воды и органических жидкостей, мембраны и мембранная аппаратура для современных методов анализа воды и др. Обращает на себя внимание разработанный и изготовленный в соответствии с заданием тендера Миннауки России передвижной исследовательско-технологический мембранный комплекс. Его использование для отработки новых технологий позволит получать исчерпывающий набор экспериментальных результатов с последующим выбором оптимальных параметров основных стадий процесса. Этот комплекс уже сегодня вызвал серьезный интерес в российских регионах (Саратов, Владимир, Нижний Новгород) и за рубежом (Германия, Нидерланды). Достаточно широкий ассортимент выпускаемой конкурентоспособной мембранной продукции свидетельствует о наличии в этой области востребованных промышленностью разработок, но есть необходимость принятия комплекса мер для резкого расширения объемов производства. Это не так просто сделать в современных условиях, хотя мощности по выпуску мембранной продукции удалось сохранить. Для решения этого вопроса осуществляется ряд мероприятий, которые позволят достаточно резко ускорить как объем производства, так и выход на российский и мировой рынок этой наукоемкой продукции.

Есть серьезные основания заявить о возможности в кратчайшие сроки на базе российских и отечественных разработок при определенной помощи государства не только осуществить структурные сдвиги в решении важнейших проблем промышленности, производства продуктов питания, водоснабжения и др., обеспечив страну конкурентоспособной продукцией и технологиями, но и выйти на мировой рынок мембран и мембранных технологий. При всем многообразии фирм-производителей мембранной техники количество фирм-производителей мембран за последние пять лет практически не изменилось, а у нас они есть и они имеют все необходимые предпосылки для занятия своей ниши в этой наукоемкой сфере продуктов и услуг.

В стране ведется разработка мембран новых поколений с целенаправленно формируемой структурой, что позволит при выборе определенных режимов разделения повысить проницаемость и избирательность мембран по целевым компонентам с достижением стабильности их функциональных характеристик. Предполагается осуществить широкий поиск новых возможностей мембранных технологий как по разработкам новых мембранных процессов для решения актуальных прикладных проблем, так и по оптимизации технологических схем существующих процессов. Для этого, прежде всего, требуется разработка новых подходов к синтезу мембранных материалов, к формированию мембранных слоев, к их модификациям.

Фактически речь идет о конструировании мембран на молекулярном уровне, о целенаправленном формировании "путей переноса" целевых компонентов (ионов, молекул, коллоидных частиц нанометровых размеров) с учетом всей совокупности определяющих их перемещение факторов - лигандного окружения, сольватных оболочек, действующих сил. В настоящее время эти идеи уже частично реализованы при разработках ряда отечественных мембран (ионообменных, первапорационных) на основе жесткоцепных полимеров. Ведутся исследования по конструированию обратноосмотических, некоторых типов газоразделительных, ультрафильтрационных мембран (трековых, с заряженной поверхностью). По ряду показателей создаваемые мембраны превысят уровень лучших зарубежных мембран соответствующего целевого назначения.

Принципиально новые возможности мембранного разделения могут быть достигнуты при формировании бездефектных мембранных слоев субмикронной толщины. В этом случае, как следует из теоретических результатов наших ученых, могут быть достигнуты аномально высокие значения избирательности переноса по целевым компонентам при общем высоком уровне проницаемости. Фактически речь идет о технике нанометровых масштабов для мембранного разделения, аналогичной наноэлектронике. Трудности практической реализации такой техники очевидны, и требуются значительные средства для постановки таких работ.

Решению проблем широкомасштабной реализации мембранной технологии будут способствовать следующие факторы:

ü государственная поддержка мембранной науки и технологии;

ü наличие в России квалифицированных исследователей, технологов, техников и рабочих, имеющих большой опыт по разработке, созданию и реализации в промышленности мембран, мембранной техники и технологии;

ü высокая конкурентоспособность российских мембран, мембранных элементов и аппаратов, а также наличие их промышленных производств, которые при необходимости могут быть легко расширены;

ü высокая степень подготовки для промышленной реализации;

ü утверждение Правительством ряда федеральных целевых программ, в которых значительное место отведено решению экологических и социальных проблем с помощью мембранных технологий;

ü наличие региональных экологических и социальных программ, где уже в настоящее время используется мембранная технология (Москва, Владимир, Саратов, Нижний Новгород и др.).

К настоящему времени изготовлены и испытаны на реальных средах образцы мембранного оборудования для очистки сточных вод, часть которого уже поставляется заказчикам, в т.ч. для регенерации отработанных моющих растворов и смазочно-охлаждающих жидкостей, разделения водомасляных эмульсий, стоков масложиркомбинатов, трюмовых вод судов, балластных вод танкеров, нефтесодержащих вод от очистки акваторий портов и платформ для добычи нефти в море и др. Производительность этих установок находится в диапазоне 150-6000 л. в час. Созданные станции комплексной очистки сточных вод от красителей и ПАВ обеспечивают 95% степень оборотного использования воды при диапазоне производительности от 5 до 50 куб. м. в час. Установки для очистки сточных вод гальванических производств обеспечивают 98% очистку от солей тяжелых металлов с диапазоном производительности от 1 до 25 куб. м. в час.

В то же время, в связи со сложностями оплаты мембранных установок промышленными предприятиями (проще и дешевле эти воды более или менее разбавляя, сбрасывать), наблюдается резкое падение спроса на мембранную технику, хотя она сейчас в 2-3 и более раз дешевле импортных аналогов при одинаковом качестве, К этому необходимо добавить отсутствие какой-либо регулирующей системы закупки импортных мембран, мембранных элементов и установок; очень часто при наличии высококачественных отечественных аналогов, закупается импортная продукция (иногда по демпинговым ценам), забывая при этом, что расходы на заменяемые узлы и элементы установок через год-два будут сопоставимы с их полной стоимостью. С этим явлением ряд отечественных организаций столкнулись уже в 80-х годах, когда наши автомобильные заводы закупили ультрафильтрационное оборудование для регенерации грунтов после их нанесения на различные окрашиваемые автомобильные детали. Тогда НПО "Полимерсинтез", г. Владимир в соответствии с рядом постановлений Правительства разработал и создал производства ультрафильтрационных элементов, которые с успехом заменили импортные аналоги. Вообще говоря, сколько либо серьёзная реализация мембранной техники и технологий в настоящее время без поддержки государства или регионов проблематична. Там, где органы государственной власти уделяют этому вопросу достаточное внимание, налицо и соответствующий результат. Например, во Владимире при поддержке местной администрации практически во всех детских лечебных учреждениях, родильных домах, ряде клиник и школ установлены мембранные установки для получения высококачественной питьевой воды.

Необходимым и обязательным условием реализации законченных научно-исследовательских работ в области мембранной технологии является разработка механизма привлечения на рыночных условиях негосударственных инвестиций. Они, совместно с государственным сектором финансирования и поддержки этого направления, обеспечат решение федеральных задач промышленной реализации наиболее эффективных научных разработок на рыночных условиях, повышения на этой основе её экономической эффективности и усиление социальной и экологической направленности. Необходимо подчеркнуть, что только комплексная реализация фундаментальных, прикладных и производственных проблем в сочетании с грамотной инновационной политикой позволят, в достаточно полном объёме, реализовать мембранные процессы, внеся свой вклад в обеспечение структурной перестройки и восстановления российской экономики. Успешная реализация мембранных проектов позволит поднять материальное положение и престиж ученых и производственников, что будет гарантировать невозможность "утечки мозгов" в этом важнейшем направлении мировой науки, где авторитет российских учёных чрезвычайно высок. Ориентация фундаментальных и прикладных исследований на рыночные принципы реализации (с частичной государственной поддержкой) создаст условия для селекции научных учреждений, коллективов и отдельных учёных, что должно привести к структурной перестройке научных учреждений и повышению эффективности всей научной сферы. В конечном счете, на базе предлагаемой концепции должна сформироваться российская модель бизнеса, которая на равных должна конкурировать с американской, европейской и японской моделями. Как только главными условиями для жизненного успеха станут интеллект, квалифицированный труд и облагороженная предпринимательская деятельность, улучшится отношение основных слоёв населения к бизнесу.

Развитие мембранной науки и технологии и последующая реализация мембранных процессов приведет к решению очень многих проблем. Кроме того, применение мембранных технологий приведет к инновационным преобразованиям в нашей экономике и обеспечит ее бескризисное существование.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 419; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.059 сек.