5.1.4. Наилучшие доступные технологии

Подходы к разработке и внедрению наилучших доступных технологий (НДТ) развиваются уже более 30 лет. Наиболее четко понятие НДТ определено в Директиве ЕС о комплексном предотвращении и контроле воздействия на окружающую среду: «Наиболее эффективные новейшие разработки для различных видов деятельности, процессов и способов функционирования, которые свидетельствуют о практической целесообразности использования конкретных технологий в качестве базы для установления разрешений на выбросы/сбросы (загрязняющих веществ) в окружающую среду с целью предотвращения загрязнения или, когда предотвращение практически невозможно, минимизации выбросов/сбросов в окружающую среду в целом».

При этом под «технологией» понимается как используемая технология, так и способ, с помощью которого объект спроектирован, построен, эксплуатируется и выводится из эксплуатации. Под «доступной» понимается технология, которая достигла уровня, позволяющего обеспечить ее внедрение в соответствующем секторе промышленности с учетом экономической и технической обоснованности, принимая во внимание затраты и преимущества; при этом субъект хозяйственной деятельности, на котором предполагается внедрение такой технологии, должен иметь к ней доступ, вне зависимости от того, в каком государстве разработана эта технология. Под «наилучшей» понимается технология, основанная на достижении общего высокого уровня защиты окружающей среды.

То есть, речь идет о технологии в наиболее широком ее смысле – технологии как совокупности методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы, сырья, материала, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Понятие наилучшей доступной технологии

К числу критериев, которым должна отвечать НДТ, кроме соотношения издержек и выгод, в частности, относятся:

– использование малоотходной технологии;

– использование веществ, в наименьшей степени опасных для человека и окружающей среды;

– возможность регенерации и рециклинга веществ, использующихся в процессе;

– предыдущее успешное использование в промышленном масштабе сопоставимых процессов, установок, методов управления;

– технологические преимущества и повышение уровня научных знаний;

– природа, характер воздействия и удельные значения масс выбросов и сбросов, связанных с процессом;

– срок ввода в эксплуатацию для новых и существующих установок;

– сроки внедрения НДТ;

– потребление и характер сырья (включая воду), используемого в процессе;

– энергоэффективность;

– общее негативное воздействие выбросов-сбросов на окружающую среду и связанные с этим риски;

– вероятность аварий и связанные с этим риски.

Как видно, в контексте предотвращения негативного воздействия на окружающую среду ванную роль играют более чистые, малоотходные технологии, позволяющие не свести к минимуму отходы в источнике их образования.

5.2. Принципы создания малоотходных производств

Теоретически, безотходная технология – это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы»; в результате любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

Для реализации технологии необходимо выполнить ряд условий. К их числу можно отнести в первую очередь кооперацию производств и региональный подход, который возможен только на уровне территориально-производственного комплекса (ТПК). Безотходное производство должно быть практически замкнутой системой, аналогичной природным экологическим системам.

Второе основное положение – обязательное включение в производство всех компонентов сырья, в том числе максимально возможное использование энергетических ресурсов.

Третье условие – сохранение режима нормального функционирования экосистемы, формирующей окружающую среду.

В широком смысле понятие «безотходная технология» касается не только технологических процессов, но и совокупности организационных и управленческих мероприятий, научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и проектных решений, охватывая также и сферу потребления продукции, которая после утраты потребительских свойств превращается в отходы сферы потребления и должна быть возвращена в производственный цикл или переведена в экологически безопасные формы.

Таким образом, создание безотходных технологий (производств) – длительный процесс, требующий решения многих задач: технологических, экономических, организационных, психологических и др. Поэтому в качестве промежуточного этапа для практических целей вводится понятие малоотходное производство.

Под малоотходным понимается такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, при этом по техническим, организационным, экономическим и другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

В химической промышленности для оценки безотходности производства рекомендуется использовать коэффициент безотходности – К_Б. Он характеризует полноту использования в производстве материальных и энергетических ресурсов, а также интенсивность воздействия этого производства на окружающую среду.

K_Б = φ·(K_М·K_Э·K_Q),

где К_М – коэффициент полноты использования материальных ресурсов; К_Э – коэффициент полноты использования энергетических ресурсов; К_Q – коэффициент соответствия экологическим требованиям.

Расчеты коэффициентов К_М и К_Э ведут на основании данных о материальном и энергетическом балансах.

Коэффициент К_Q определяют по формуле:

К_Q= η_г η_а η_л,,

где η_г, η_а, η_л – коэффициенты соответствия экологическим требованиям для гидросферы, атмосферы и литосферы.

Например, для гидросферы η_г определяют по формуле

,

где n – число загрязняющих веществ, содержащихся в потоке жидкости, отводимой в водные объекты (в гидросферу); B_i – фактический сброс i-го ингредиента (вещества) в единицу времени; ПДС_i – предельно допустимый сброс i-го ингредиента (вещества) в единицу времени; ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го ингредиента (вещества) для водоема данного вида водопользования. Если B_i≤ПДС_i, то расчет η_г не вводится (либо принимается равным 1). Коэффициент η_г с ростом B_i уменьшается от 1 до 0.

Если данные о ПДС отсутствуют, расчет ведется по формуле

,

где C_i – концентрация i-го ингредиента (вещества).

При сбросе в водоем нескольких загрязняющих веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности должно соблюдаться условие

Расчет η_а аналогичен. Коэффициент η_л в настоящее время принимается равным единице.

В том случае, когда значение К_Q<1, производство относят к категории «традиционное», или «рядовое». Если К_Q=1, то рассчитывают К_М и К_Э или только один коэффициент К_М. Расчет К_М для целевого продукта (К_м^ц) ведут по формуле

где М_о.о – материалы основного производства; М_в.о – материалы вспомогательного производства; О_о – отходы основного производства; Б_о – отбросы основного производства; Т_о – потери основного производства.

Количественная оценка коэффициента безотходности производится для производства мощностью более 100 т/год. В том случае, когда К_м лежит в интервале 0,9 – 1,0, производство мощностью 100 т/год считается безотходным, при К_м от 0,8 до 0,9 – малоотходным, при значении К_М=0,8 – рядовым. Для оценки производства по степени безотходности с учетом мощности производства используют специальный график, представленный на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Оценка категории производства по степени безотходности в зависимости от коэффициента полноты использования материальных ресурсов (К_М) и мощности (G).

Важной составляющей организации безотходных и малоотходных производств является создание водооборотных циклов. Подробнее создание водооборотных циклов рассматривается в главе 3.