Переработка отходов производства и потребления

сбора, вывоза и переработки промышленных отходов для использо­ вания в качестве вторичного сырья и для предотвращения их отри­ цательного воздействия на окружающую среду.

2.3. Паспортизация и планирование сбора отходов на предприятии

Для повышения эффективности использования BMP на каждом предприятии должна быть разработана система мер, основные принципы которой заключаются в:

*выявлении ресурсов и паспортизации вторичного сырья в соответствии с принятой классификацией;

*планировании сбора и использования вторичного сырья;

*сборе, учете и подготовке отходов к утилизации;

*разработке и организации в соответствии с современными технологиями процессов переработки отходов;

*реализации не используемых у себя BMP другим перераба­

тывающим или заготовительным организациям.

При паспортизации отходов необходимо отражать показатели, характеризующие объемы отходов, их физическое состояние, ток­ сичность, пожароопасность, технологическую операцию, при выполнедии которой они образуются, возможное направление утили­ зации. и т.д.

В основе планирования сбора и использования BMP лежит нор­ мирование. Основным методом разработки нормативов сбора явля­ ется расчетно-аналитический метод, который предусматривает их расчет в соответствии с нормами технологических потерь, установ­ ленными технологическим регламентом. Нормы сбора вторичного материального ресурса Ясб определяют как часть от всего объема

где Рв1 - количество вторичного сырья, образовавшегося при про­ изводстве данного вида продукции, подлежащее использованию на своем предприятии (без деловых отходов); Рв2 - количество вто­ ричного сырья, передаваемого в другие организации для его ис­ пользования; 771 - количество сырья, при переработке которого об­ разуются отходы данного вида.

Если количество переработанного сырья П\ определить как П\ Яр, где П\ - объем продукции, при производстве которой об­

разуются отходы данного вида; Яр - норма расхода первичного

сырья на единицу продукции, то уравнение для расчета Ясб будет иметь вид:

Нормы сбора для отходов потребления определяются с исполь­ зованием уравнения:

где Рв.а - количество вторичного сырья, подлежащего сбору при амортизации использованных изделии; Япот - количество материа­ лов в составе изделий, вышедших из эксплуатации.

Нормы использования вторичного сырья Я ис определяют как количество вторичного сырья, которым можно заменить часть пер­ вичного сырья при изготовлении определенного объема конкретно­ го вида продукции:

где Яр1 - норма расхода первичного сырья, используемого совмест­ но с вторичным сырьем; РБ П- объем вторичного сырья, поступив­ шего на предприятие и подлежащего использованию при производ­ стве данного вида продукции; Яп - объем продукции, при произ­

водстве которой используется вторичное сырье данного вида; Я|5 - норма расхода вторичного сырья, используемого совместно с пер­ вичным сырьем, в производстве данного вида продукции; А3 - ко­ эффициент взаимозаменяемости, характеризующий количествен­ ное соотношение потребности в первичном и вторичном сырье при производстве единицы одной и той же продукции.

Коэффициенты взаимозаменяемости рассчитывают примени­ тельно к особенностям производства на данном предприятии по формуле:

где Яп и Яв —нормы расхода первичного и вторичного сырья на производство единицы данного вида продукции соответственно.

Правильный учет и планирование образования отходов на предприятии, а также сбор их способствуют рациональному ис­ пользованию материальных ресурсов, утилизации образующихся отходов и снижают себестоимость продукции.

Глава 3. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ - ОСНОВА РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Несмотря на колоссальные затраты, прогрессивное ззконода^

загрязнения окружающей среды по оценкам специалистов сос^те_

ко раз меньше тех средств, которые тратит общество на в0СП° ен) ние нанесенного ущерба (если он вообще может быть воспол

Капитальные вложения на эти цели по некоторым оценкам о У

3.1. Ресурсосберегающие технологические

процессы

Резервы ресурсосбережения при комплексной переработке сырья и использовании отходов весьма значительны. Энергоем­ кость производства алюминия из вторичного сырья в 20 раз ниже, чем из первичного, а стали - в 4 раза. В нефтепереработке выбро­ сы низкопотенциального тепла составляют до 80% расходуемой энергии, а в теплоэнергетике - до 50 - 70%. Существует тесная взаимосвязь между экономией энергии и загрязнением окружаю­ щей среды, поэтому снижение энергоемкости, так же как и мате­ риалоемкости продукции, дает ощутимый экологический эффект.

В хозяйственном цикле добыча - обработка - потребление - утилизация восполнение потерь в основном осуществляется за счет добытых первичных материальных ресурсов. В настоящее время при производстве стали BMP составляют 30%, при производстве бумаги 25%, цветных металлов 20%. В то же время капитальные вложения, необходимые для переработки вторичного сырья, при­ мерно в четыре раза меньше, чем при получении продукции из первичного сырья.

Очевидно, что необходимо вкладывать средства в безотходные технологические процессы, которые сберегают сырьевые и энерге­ тические ресурсы и вместе с тем обеспечивают высокое качество продукции.

Ресурсосберегающая технология - такая организация произ­ водства, при которой отходы сведены к минимуму и перерабатыва­ ются в реальные BMP. По определению Европейской экологиче­ ской комиссии ООН по малоотходной технологии безотходная тех­ нология - это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы - производство - потребление - BMP. При этом любое воздействие на окружающую среду не нарушает ее нормального функционирования. Важно отметить, что полный цикл включает и стадию потребления. При ресурсосберегающей технологии предполагается создание оптимальных технологических схем с замкнутым материальным и энергетическим потоками. Од­ нако еще не для всех производств разработаны промышленные технологии рационального использования ресурсов, не созданы экономические и юридические предпосылки для этого. Такая зада­ ча должна быть и будет решена, так как альтернативы такому подходу сегодня уже нет.

Ресурсосберегающие технологии позволяют:

1.Снизить размер ущерба, наносимого окружающей среде вы­ бросом отходов. Например, утилизация жидких и твердых хлорсо­ держащих отходов металлургической переработки титансодержа­ щих концентратов позволяет на 45% снизить выброс хлора в окру­ жающую среду.

2.Уменьшить площади земель, занятых накопителями, свалка­ ми отходов.

3.Уменьшить загрязнение окружающей среды от переработки первичного сырья, ’’компенсирующего” неиспользование BMP, со­ держащихся в отходах, а также тепла, содержащегося во вторич­ ных энергетических ресурсах (ВЭР). Так, утилизация диоксида се­

ры на металлургических и химических предприятиях не только уменьшает загрязнение окружающей среды, но и позволяет сокра­ тить добычу серы.

Очень важно максимально полное вовлечение в цикл полимер­ ных отходов, поскольку оно не только дает возможность умень­ шить расход нефти и газа на синтез полимеров, но и снижает на­ грузку на окружающую среду, так как в атмосферных условиях полимеры разлагаются очень медленно.

4.Снизить термическое загрязнение окружающей среды (в случае использования ВЭР).

5.Сократить выбросы в окружающую среду при производстве продукции из вторичных ресурсов по сравнению с использованием первичного сырья (за счет исключения из технологической цепоч­

ки рада звеньев). Например, при выплавке 1 т стали из металло­ лома по сравнению с ее производством из железной руды загрязне­ ние атмосферного воздуха уменьшается на 86%, использование во­ ды —на 40%, объем твердых отходов сокращается на 97%; при производстве картона или бумаги из макулатуры загрязнение ат­ мосферы уменьшается на 37%, воды - на 25 - 44%.

6. Сократить количество топлива, сжигаемого на электростан­ циях, в котельных, промышленных печах, и соответственно умень­ шить объемы загрязнений, связанных как с продуктами сгорания сэкономленного эквивалентного количества топлива, так и с его добычей, подготовкой и транспортировкой.

Широкое применение во всех отраслях народного хозяйства ре­ сурсосберегающих технологий может стать решающим фактором улучшения экологической обстановки в стране. Эти технологии, окупаясь в короткий срок, могут обеспечить наибольший выход ко­ нечного продукта в расчете на единицу исходного сырья, а учиты­

вая высокую степень автоматизации таких процессов, и в расчете на единицу трудозатрат.

Несмотря на то что наиболее продуктивным способом защиты окружающей среды является создание новых ресурсосберегающих технологий, старые технологии также имеют значительные резер­ вы экономии природных ресурсов, которые заключаются в:

*замене исходного сырья на более совершенное, которое дает меньше отходов, не изменяя качество конечного продукта. Например, применение в окрасочном производстве водо­ разбавляемых красок взамен красок на основе органиче­ ских растворителей;

*изменении конечного продукта без ухудшения его потреби­ тельских свойств. Например, применение для изготовления липких аппликаций бумажной основы вместо полимерной, содержащей в своем составе токсичные продукты;

*изменении технологического процесса изготовления про­ дукта. Так, организация непрерывной работы оборудования взамен периодической резко сокращает отходы и выбросы в атмосферу в процессе перегрузки оборудования и транспор­ тировки промежуточных продуктов;

*усовершенствовании оборудования. Например, применение более совершенных систем сбора и очистки смазывающеохлаждающих жидкостей, применение ЭВМ, позволяющих наиболее рационально раскраивать и вырубать детали из листовых и рулонных материалов;

*усовершенствовании эксплуатации и обслуживания обору­ дования, обеспечивающем снижение количества отходов, в том числе брака. Например, своевременная заточка инстру­ мента, организация планово-предупредительных ремонтов, исключающих поломку оборудования и аварийные выбросы рабочих сред.

Во всех случаях подход, при котором исключаются или умень­ шаются отходы производства, должен быть приоритетным по срав­ нению с технической политикой, направленной на переработку, обезвреживание или захоронение отходов. Говоря о приоритетах в деле охраны окружающей среды от отходов, следует расположить различные способы их ликвидации в таком порядке:

*предотвращение или сокращение загрязнений в источнике их образования;

*использование отходов производства;

*перевод отходов в безопасное для человека и природы до­ стояние;

*захоронение отходов в полностью безопасных контейнерах. Как известно, важнейшие научно-технические решения нахо­

дятся на стыке наук. Разработка ресурсосберегающих технологий не является в этом смысле исключением. Положительные резуль­ таты (сокращение объемов потребляемого сырья, комплексность его переработки, малоотходность, экологичность) легко прослежи­ ваются на примере разработки новейших технологий химических и химико-биологических процессов горно-химического производства.

Примерами могут служить методы обогащения угля пиролизом (США), химические методы добычи медных руд, химические мето­ ды обогащения (Россия); метод щелочной обработки торфов и бу­ рых углей с получением гумата натрия - физиологически активно­ го стимулятора роста сельскохозяйственных растений (Россия) и др. Химические технологии создают основу для более глубокого преобразования минерального сырья. Эта особенность еще ярче проявляется по мере перехода к более сложным химико-биологиче­ ским процессам. Воздействие на сырье при этом осуществляется не на молекулярном, как при химических технологиях, а на субатом­ ном уровне. Примерами химико-биологических технологий могут служить: бактериальное выщелачивание металлов из руд с получе­ нием меди, свинца, цинка (США); бактериальное извлечение цен­ ных металлов из сточных вод с получением урана, хрома, селена, ванадия, вольфрама, молибдена (США); бактериальное выщелачи­ вание органической и неорганической серы из каменного угля; би­ ологическое получение гумуссодержащих суспензий из бурого угля путем воздействия поликультурой (ассоциацией микроорганиз­ мов), представляющее собой создание искусственной почвы (Рос­ сия); методы бактериальной очистки вод и почв от загрязнения нефтепродуктами (Великобритания, Россия).

Последовательное использование новых технологий в горно-хи­ мическом производстве позволяет резко сократить количество об­ разующихся отходов и затраты на производство готовой продук­ ции.

3.2. Комплексное использование сырья и материалов в условиях территориально-промышленных комплексов

Сама природа минерального сырья обусловливает необходи­ мость комплексной его переработки. Максимально полное исполь­ зование сырья возможно только при объединении в единую струк­ туру нескольких перерабатывающих предприятий. Следовательно, для рационального использования сырьевых ресурсов необходимо создание территориальных межотраслевых производственных объе­ динений, состоящих из предприятий разных отраслей.

При этом происходит соединение в единый комплекс произ­ водств разных отраслей промышленности, представляющих собой либо последовательные ступени обработки сырья (например, вы­ плавка чугуна из руды и передел чугуна в сталь, а далее, может быть, производство тех или иных готовых изделий из стали), либо играющих вспомогательную роль по отношению друг к другу (на­ пример, обработка побочных продуктов, производство предметов упаковки и т.д.).

Вопрос о необходимости комбинирования предприятий подни­ мали многие исследователи. В 40-е - 50-е годы Н. Н. Колосовский, работая над проблемой формирования Прибайкальского комплекса, сделал ряд выводов и предложений по использованию природных ресурсов, которые связаны с комбинированием производств. Крат­ ко их можно охарактеризовать следующим образом.

1.Географическая группировка предприятий в родственные технологические сочетания в пределах территории промышленной зоны.

2.Расположение промышленных предприятий с учетом направ­ лений движения сырья, отходов и побочных продуктов производст­

ва.

3.Технологическое комбинирование производственных процес­ сов (энергетическое, сырьевое и др.).

4.Экономическое сочетание производств путем взаимного об­ мена продуктами производства.

5.Организация в необходимых случаях общих энергетических, транспортных, сортировочных и распределительных станций.

6.Создание общей для всех производств инфраструктуры. Комплексное использование имеющихся ресурсов путем комби­

нирования различных производств позволяет использовать отходы одного производства в качестве исходного сырья для другого.

Региональный подход к переработке материальных и энергети­ ческих ресурсов способствует сокращению потерь сырья, материа­ лов, энергии, снижает транспортные расходы и трудозатраты, рас­

ширяет ассортимент продукции, изготавливаемой из используемого сырья.

Создание в регионе комбинированных производственно-хозяй­ ственных систем, включающих в себя группу предприятий различ­ ных отраслей промышленности, вызывает необходимость формиро­ вания общей технологической цепи. В этом случае возможна раз­ работка региональной технологии, которая представляет собой со­ вокупность технологий отдельных производств, размещенных на данной территории и связанных между собой задачей максималь­ ного использования исходного сырья с наименьшими затратами.

Современная политическая ситуация, при которой регионам предоставлена большая самостоятельность, создает благоприятные предпосылки для реализации такой технической политики.

3.3. Зарубежный опыт рационального использования вторичных материальных ресурсов

Учитывая грозящую людям и окружающей среде опасность от накопления отходов и нерационального использования сырьевых ресурсов, многие страны уделяют этой проблеме значительное вни­ мание, используя все возможные средства: экономические, юриди­ ческие, воспитательные. Это позволило многим странам уже к се­ редине 80-х годов достичь значительных успехов в деле переработ­ ки основных видов отходов.

В США государственное регулирование как на федеральном, так и на штатном уровнях играет все более заметную роль в сти­ мулировании производства вторичного сырья из отходов. Ежегод­ ные расходы правительства и предприятий США на защиту окру­ жающей среды от загрязнений уже превысили 90 млрд, долл., при­ чем 60% этой суммы расходуется самими предпринимателями. Это объясняется не столько их высоким чувством долга перед обще­ ством и грядущими поколениями, сколько реальной необходимо­ стью, вытекающей из действующего в стране законодательства. Для сравнения: в 1998 г. предприятиями и организациями всех форм собственности в нашей стране израсходовано на охрану окру­ жающей среды и рациональное использование природных ресурсов около 9,1 млрд. руб.

Принятый в США в 1976 г. закон о борьбе с твердыми отхода­ ми (с поправками 1980 и 1984 гг.) ориентирует на производство из них вторичных материалов. В стране действуют стандарты по обя­ зательному минимальному содержанию вторичного сырья в товар­ ной продукции. В настоящее время изучается рыночная конъюнк­ тура вторичных материалов, экономические и технологические барьеры, препятствующие их применению, новые области их ис­ пользования и т.д. Федеральное правительство отменило ранее су­

последние несколько лет наметилась тенденция к укрупнению та­ ких предприятий.

В ближайшие годы в странах Западной Европы ожидается дальнейшее развитие отрасли по переработке отходов и соответст­ вующий рост занятости, что окажет благоприятное воздействие на экономику в целом. В странах ЕЭС стоимость работ по переработ­ ке отходов оценивается в 9% ВВП, однако темпы роста составляют 20% в год.

Больших успехов в деле рационального природопользования добилась Япония. Известно, что эта страна по большинству видов сырья и топлива сильно зависит от импорта. Именно поэтому, в Японии уделяют проблеме переработки отходов чрезвычайное вни­ мание. Уже к 1985 г. в японской промышленности утилизирова­ лось до 60% отходов.

Начальным толчком к более широкой утилизации отходов в Японии явилась необходимость принятия безотлагательных мер для решения проблемы загрязнения окружающей среды, которая со всей остротой встала на рубеже 60-х - 70-х годов. Положение усугублялось тем, что накопление отходов в огромных количествах делало непригодными для жизни и хозяйственной деятельности об­ ширные земельные участки, которые в условиях крайней ограни­ ченности территории Японии являются остродефицитными.

Для улучшения экологической ситуации государством были предприняты огромные усилия: в 1967 г. был утвержден Основной закон об охране окружающей среды, в 1971 г. создано Управление по окружающей среде, в 1973 г. - специальный правительственный центр ”3а чистую Японию”, вся деятельность которого направлена на повышение эффективности утилизации отходов.

Расширению использования вторичных сырьевых ресурсов в стране содействуют также такие промышленные ассоциации, как Всеяпонская федерация промышленных отходов (создана в 1978 г.), Японская ассоциация по освоению неиспользуемых ресурсов (со­ здана в 1980 г.) и др.

Для стимулирования работ по переработке отходов государство использует финансовые, законодательные и административные ме­ ры. Немалое значение придается и пропаганде необходимости ре­ циклирования ресурсов как среди предпринимателей, так и среди населения.

Под промышленными отходами, согласно японскому законода­ тельству, понимаются отходы, возникающие в процессе производ­ ственной деятельности, в том числе зола, шлаки, отработанные масла, кислотные, щелочные отходы, пластмассы и др. При этом особо выделяются отходы, образующиеся в обрабатывающей про­ мышленности: бумажные, текстильные, резиновые, древесные, ме­ таллические, стеклянные, доменный шлак, лом бетона и др.

В 1976 г. к закону об охране окружающей среды был принят ряд поправок. В качестве основополагающего принципа зафиксиро­