2. Экологически чистые производства

Известно, что чисто не там, где убирают, а там, где не сорят. Если уборка — это очистка на предприятии вред­ных выбросов, то «не сорить» позволяют разработка и внедрение малоотходных (или безотходных) технологий.

По определению, принятому Европейской экономи­ческой комиссией по малоотходным технологиям, без­отходная (экологически чистая) технология — это такой способ осуществления производства продукции (процесс, предприятие, производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные ресурсы» (так, чтобы любые воздействия на окружающую среду не нарушали ее нор­мальное функционирование).

К сожалению, абсолютно чистым промышленное про­изводство быть не может, но его отрицательное влияние на окружающую среду необходимо сводить к минимуму, т. е. заменять «грязные» производства на малоотходные.

Малоотходным является такое производство, при кото­ром вредное воздействие на окружающую среду не пре­вышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами; при этом часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляют на захоронение.

Чистое производство характеризуется непрерывным и полным применением к процессам и продуктам природо­охранной стратегии, предотвращающей загрязнение окру­жающей среды, с тем чтобы понизить риск для человече­ства. Применительно к процессам — это рациональное использование сырья и энергии; исключение применения токсичных сырьевых материалов; уменьшение количества всех выбросов и отходов, образующихся в процессе про­изводства, а также степени их токсичности. Чистое про­изводство означает уменьшение воздействия продукта на окружающую среду в течение всего его жизненного цик­ла — от добычи сырья до утилизации (или обезврежи­вания) после использования. Чистое производство дости­гается улучшением технологии, применением ноу-хау и изменением управления производством и способов ути­лизации побочных продуктов.

Решению проблемы создания малоотходных произ­водств способствуют природоохранное законодательство Российской Федерации, а также применение экономиче­ских рычагов (стимулирование экологических мероприя­тий, налоговые льготы, льготное кредитование экологиче­ски чистого производства, а также специальное налогооб­ложение экологически вредной продукции).

Основные принципы создания и развития малоотход­ных технологий:

1. Системность производства продукции, т. е. его со­ответствие технологическим нормам; соблюдение очеред­ности технологических процессов; ответственность за на­рушение технологического процесса, повлекшее загрязне­ние окружающей среды.

2. Минимизация источников загрязняющих веществ (например, уменьшение тепловых выбросов в атмосферу благодаря установке котлов-утилизаторов за высокотем­пературными промышленными агрегатами или гасителей шума и вибрации в движущихся частях аппаратов).

3. Комплексность использования материальных и энер­гетических ресурсов, т. е. всестороннее использование сырья и продуктов производства (например, применение в строительстве шлаков, образующихся в металлургиче­ских печах и энергетических котлах).

4. Замкнутость материальных потоков, т. е. поэтап­ное использование продукции технологических процессов (например, воды, охлаждающей высокотемпературные ап­параты).

5. Цикличность, т. е. многоразовость использования сырья. Реализация цикличности — это попытка человека подражать природе, в которой основным фактором ди­намики природных процессов является кругооборот ве­ществ.

6. Максимальное потребление компонентов сырья и потенциала энергетических ресурсов. К сожалению, не­возможно целиком использовать сырье и энергию, поэто­му полностью безотходной технология быть не может, но стремиться к ее большей экологизации, безусловно, необ­ходимо.

7. Соблюдение предприятием предельно допустимой эко­логической нагрузки (ЦДЭН) и предельно допустимой кон­центрации (ПДК) вредных веществ, т. е. сохранение такого состояния окружающей среды, при котором антропогенное воздействие не вызывает ее отрицательных изменений.

Критерием полноты использования ресурсов является коэффициент безотходности К₆, который, например, для химической и нефтехимической промышленности опре­деляется по формуле

*6=/' К ■ К_э • К_а,

где / — эмпирический коэффициент пропорциональнос­ти; К_м — коэффициент использования материальных ре­сурсов; К_э — коэффициент полноты использования энер­гетических ресурсов; К_а — коэффициент соответствия производства энергетическим требованиям.

Естественно, К_б не может быть меньше нуля и больше единицы. Если К_м больше 0,8—0,9, предприятие малоот­ходное; если же К_м равен 0,9—0,98 — безотходное.

Направления создания малоотходных производств можно разделить на технические и организационные. Ос­новные технические направления:

• разработка и внедрение принципиально новых тех­нологических процессов, реализация которых позволяет существенно уменьшить образование отходов. Примером может служить внедрение на Московском нефтеперераба­тывающем заводе (МНПЗ) технологической линии полу­чения полипропилена;

• применение малоэнергоемких процессов (напри­мер, использование методов порошковой металлургии резко снижает теплопотребление на металлургических предприятиях);

• использование высокоэффективных методов тепло- и массообмена (например, кипящего слоя в установках каталитического крекинга при переработке нефти);

• замена прямоточных потоков материалов и тепло­носителей противоточными;

• внедрение технологии с использованием кислорода, водорода, озона, электрического тока. Следует, однако, иметь в виду, что для их получения требуется значитель­ный расход энергоресурсов, выработка которых связана со сжиганием топлива — процессом, загрязняющим ат­мосферу пылью, окислами азота и углерода. Примером эффективного применения кислорода в кипящем слое может служить кислородно-взвешенная плавка цветных металлов, разработанная в Гинцветмете;

• использование эффекта сверхпроводимости, а также технологий сверхвысоких давлений и температур;

• использование механических методов вместо хими­ческих процессов с применением кислот и щелочей;

• разработка высоких технологий, в частности плаз­менных и лазерных;

• внедрение современных мембранных, ионообмен­ных, экстракционных методов выделения ценных (и ток­сичных) веществ;

• применение при разработке месторождений эффек­тивных геотехнологических методов (например, подзем­ного выщелачивания);.

• внедрение безводных методов обогащения и пере­работки сырья;

• замена огневой переработки руд и отходов гидроме­таллургическими методами, так как известно, что воду очищать проще, чем газы;

• изготовление биоразлагаемой тары (например, та­ких пакетов, которые в отличие от полиэтиленовых раз­лагаются в течение трех-пяти лет);

• повторное использование отработанного сырья (на­пример, использование шлаков для производства керам­зита);

• многоотраслевая кооперация (создание комбинатов и комплексов заводов).

К организационным направлениям внедрения малоот­ходных производств относятся:

• системная организация производства, обеспечиваю­щая взаимосвязь производственных, социальных и при­родных процессов. Примером может служить создание замкнутых водооборотных схем (в частности, на МНПЗ помимо замкнутой водооборотной схемы завода имеются внутренние водооборотные циклы в каждом цехе). При этом снижаются расходы на водоподготовку, потери воды в технологическом процессе и количество вредных вы­бросов. Осадки после очистки воды перерабатывают и ис­пользуют в виде вторичного сырья. Интересно отметить, что ранее складируемые шлаки уральских металлургиче­ских комбинатов содержат значительное количество ме­талла и на современном уровне развития металлургии мо­гут служить сырьем для вторичной его выплавки;

• многоразовое использование материалов за счет ор­ганизации цикличных процессов. Это касается не только воды, но и газов и материалов. Что касается материалов, то примером может служить рациональное использование катализаторов. Катализаторы ускоряют технологические процессы. Они являются ценным материалом, и поэтому их необходимо регенерировать, т. е. очищать и восстанав­ливать. При правильной организации процесса обеспечи­вается максимальный срок службы катализатора. После регенерации он возвращается в технологический цикл, а отходы регенерации удаляют с предприятия и перераба­тывают с извлечением ценных веществ. Утилизация BMP и ВЭР — один из основных факторов создания малоот­ходных технологий;

• комбинирование производств при организации комплексного использования сырья, энергоресурсов и продукции производства;

• кооперация производств с учетом утилизации BMP и ВЭР на крупных отечественных комбинатах, в частнос­ти на металлургических, вплоть до извлечения из шлако­вых отходов драгоценных металлов и редкоземельных элементов;

• научно-практическое обоснование района стро­ительства производства с учетом фонового загрязнения окружающей среды и возможности кооперации с другими производствами региона;

• создание малоотходных ТПК и эколого-промыш­ленных парков. При этом отходы одного предприятия ис­пользуют на другом, а также решают вопросы рацио­нального размещения жилых построек. Пример — Ново­московский азотно-туковый квмбинат: жилой массив располагается в 30 км от него — с учетом розы ветров, что позволило резко снизить влияние соединений азота на здоровье людей.

Научно обоснованная политика государства при со­здании ТПК могла бы привести к реализации техниче­ского кругооборота веществ и энергии вначале в от­дельных регионах, а затем в масштабах всей страны;

• рациональная организация производства позволяет увеличить объем выпуска продукции и расширить ее но­менклатуру и качество. В условиях рыночной экономики эффективной организации производства придается все возрастающее значение. Но погоня за прибылью не долж­на осуществляться за счет увеличения уровня выбросов вредных веществ в окружающую среду;

• создание региональных центров по переработке и обезвреживанию отходов производства и быта. Однако полигоны по захоронению твердых отходов — дорого­стоящее мероприятие, поэтому целесообразно извлекать полезные вещества из мусора, снижая при этом расходы на создание и эксплуатацию полигонов.

Таким образом, экологизация технологий, создание и развитие малоотходных производств должны рассматри­ваться во взаимосвязи для реализации одной цели — сни­жения отрицательного антропогенного влияния на окру­жающую среду.