Очистка от пыли

Сухие пылеуловители. К сухим пылеуловителям относятся такие, в которых очистка движущегося воздуха от пыли происходит механически под действием сил гравитации и инерции. Эти системы называются инерционными, так как в них при резком изменении направления движения газового потока частицы пыли, сохраняя по инерции направление движения, ударяются о поверхность, теряют свою энергию и под действием сил гравитации осаждаются в специальном бункере.

Такие пылеуловители условно делятся на три группы:

• пылеосад и тельные камеры, принцип работы которых осно­ван на действии силы тяжести (гравитационной силы);

• инерционные пылеуловители, принцип работы которых осно­ван на действии силы инерции;

• циклоны, батарейные циклоны, вихревые пылеуловители, принцип работы которых основан на действии центробеж­ной силы.

Параметры сухих пылеуловителе представлены в табл. 9.2.

Мокрые пылеуловители. Особенностью этих систем очистки является высокая эффективность очистки от мелкодисперсной пыли (менее 1,0 мкм). Эти системы работают по принципу оса­ждения частиц пыли на поверхность капель (или пленки) жид­кости под действием сил инерции и броуновского движения. Достоинством этих аппаратов является возможность очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. Основной недостаток это­го способа газоочистки — образование больших объемов шлама.

Аппараты мокрого типа иначе называют скрубберами. Скруб­бер (англ. scrubber, от англ. scrub — скрести, чистить) — устрой­ство, используемое для очистки твердых или газообразных сред от примесей в различных химико-технологических процессах. Способ основан на промывке газа жидкостью (обычно водой) при максимально развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемеши­вании очищаемого газа с жидкостью. Данный метод позволяет удалить из газа частицы пыли, дыма, тумана и аэрозолей (обычно нежелательные или вредные) практически любых размеров.

По конструктивному исполнению различают скрубберы Вен-тури, форсуночные и центробежные скрубберы, аппараты удар­но-инерционного действия, барботажно-пенные аппараты, наса-дочные скрубберы и др.

Электрофильтры. В этих аппаратах осаждение пылевых час­тиц происходит под действием электростатического поля. Они относятся к I и II классам пылеуловителей и предназначены для очистки воздуха от пыли IV и V групп дисперсности. Электро­фильтры используются для очистки значительных объемов воз­духа с высокой эффективностью.

Фильтры. В этих пылеуловителях очистка воздуха от пыли происходит вследствие задержания частиц в порах и разветвлени­ях пористых и волокнистых материалов (материал может быть до­полнительно смочен маслом или водой). По типу фильтровально­го материала делятся на тканевые, волокнистые и зернистые. Фильтры относятся к I, II и III классам пылеуловителей и предна­значены для очистки воздуха от пыли всех групп дисперсности.

Очистка от газообразных примесей

Метод сорбции (абсорбции и адсорбции) — это физический или химический процесс, при котором атомы, молекулы или ионы входят в какое-либо объемное состояние — жидкость или твердое тело.

При абсорбции происходит разделение газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких компонентов газообразных примесей водой (или другим жидким адсорбером) с образованием раствора. Абсорбент выбирают из условия растворения в нем поглощаемого газа. Например, для удаления из газовоздушной смеси таких примесей, как аммиак и хлористый водород целесообразно применять воду, а для арома­тических углеводородов — вязкие масла.

При адсорбции поглощение газообразных примесей происхо­дит на поверхности твердого тела. В качестве адсорбентов могут выступать разнообразные материалы с высокой удельной по­верхностью. Наиболее широко применяемыми адсорбентами яв­ляются активированный уголь, силикагели, цеолиты, а также не­которые другие группы природных минералов и синтетических веществ.

Термический метод, или высокотемпературное дожигание, который иногда называют термической нейтрализацией, основан на способности горючих газов и паров, входящих в состав вен­тиляционных выбросов, сгорать с образованием менее токсич­ных веществ.

Различают три схемы термической нейтрализации:

• прямое сжигание;

• термическое окисление;

• каталитическое дожигание.

При каталитическом методе токсичные компоненты газо­воздушной смеси, взаимодействуя со специальным веществом — катализатором, превращаются в безвредные вещества. В качестве катализаторов используются металлы или их соединения (плати­на, оксиды меди и марганца и пр.). Катализатор играет роль ус­корителя химического процесса.

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием химиче­ских соединений. Реакции хемосорбции экзотермические. При­мером хемосорбции может служить очистка газовоздушной сме­си от сероводорода мышьякощелочным методом.

Туманоуловители используют для очистки воздуха от туманов, кислот, щелочей, масел и других жидкостей. Это волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении ка­пель на поверхности пор с последующим их стеканием под дейст­вием гравитационных сил.

Туманоуловители делят на низкоскоростные (скорость фильт­рации <0,15 м/с), в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель тумана, и высокоскоростные (2 м/с), где осаж­дение происходит главным образом под действием инерционных сил. Последние имеют меньшие размеры и обеспечивают эффек­тивность очистки 0,9—0,99.

Очистка сточных вод

Сточные воды промышленного предприятия можно разде­лить на три основные категории:

• производственные сточные воды, образующиеся в техноло­гическом процессе;

• бытовые сточные воды (от санитарных узлов производст­венных и непроизводственных помещений, от душевых ус­тановок, имеющихся на территории промышленных пред­приятий);

• поверхностные сточные воды (дождевые, талые и поливо-моечные).

Бытовые сточные воды предприятий чаще всего не подверга­ются очистке на самом предприятии и отводятся на очистку на городские станции аэрации.

Производственные и поверхностные сточные воды должны подвергаться очистке на предприятии перед сбросом в водосточ­ные городские сети или в водные объекты.

На рис. 9.2 представлена общая схема очистных сооружений сточных вод.

Рис. 9.2. Общая схема очистки сточных вод: / — необработанные сточные воды; 2 — устройство для регулирования состава и расхода сточных вод; 3 — сооружения механической очистки; 4 — сооружения других методов очистки; 5 — сооружения глубокой очистки; 6 — сооружения по обеззараживанию сточных вод; 7— осадок или избыточная биомасса; 8— очи­щенные сточные воды; 9 — сооружения по обработке осадка; 10 — обработан­ный осадок

Вода на предприятиях используется для следующих основ­ных целей: охлаждение или подогрев исходных материалов и продукции предприятий; охлаждение деталей и узлов технологи­ческого оборудования; растворение реагентов для приготовления различных технологических растворов, очистка исходных мате­риалов или продукции. При этом происходит загрязнение воды растворимыми и нерастворимыми примесями.

Например, в сточных водах предприятий машиностроения могут содержаться следующие виды примесей: механические примеси органического и минерального происхождения, в том числе гидроксиды металлов; стойкие и летучие нефтепродукты; эмульсии, стабилизированные различного рода добавками; рас­творенные токсичные соединения органического и неорганиче­ского происхождения (ионы металлов, фенолы, цианиды, суль­фаты, сульфиды и др.).

Качественная и количественная характеристика сточных вод, образующихся на машиностроительных предприятиях, зависит от вида технологических процессов производства продукции и использования в них воды.

В литейных цехах вода используется на операциях гидравли­ческой выбивки стержней, транспортировки и промывки формо­вочной земли в отделениях регенерации, а также на гидротранс­порт отходов горелой земли и систему обеспыливающей вентиля­ции. Образующиеся при выполнении этих операций сточные воды загрязняются глиной, песком, зольными остатками от вы­горевшей части стержневой смеси и связующими добавками формовочной смеси. Концентрация этих веществ изменяется в широких пределах в зависимости от применяемого оборудова­ния, исходных формовочных материалов и может достигать зна­чений 5000 мг/л.

В механических цехах при обработке металлов вода использу­ется для охлаждения инструмента, на промывке деталей и обра­ботке помещений, при этом сточные воды загрязняются мине­ральными маслами, мылами, металлической и абразивной пылью и эмульгаторами. Основное загрязнение вносят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке деталей на металлорежущих станках.

В прокатных цехах вода используется для охлаждения обору­дования станов, гидросбива металлической окалины и обработ­ки помещения. Сточные воды загрязняются в основном маслом и окалиной.

Аналогичные загрязнения, но в меньших концентрациях, со­держатся в сточных водах штамповочных и кузнечно-прессовых цехов.

В гальванических цехах вода используется для приготовления растворов электролитов, промывных операций перед нанесением покрытий и перед сушкой деталей, наполнения ванн улавлива­ния загрязняющих веществ, а также промывки деталей после на­несения гальванических покрытий. Из всех видов сточных вод машиностроительных предприятий стоки гальванических цехов загрязнены в наибольшей степени ядовитыми химическими ве­ществами, при этом концентрации загрязнений существенно за­висят от вида технологического процесса нанесения гальванопо­крытий.

Основные виды загрязнений сточных вод гальванических це­хов при травлении — различные кислоты; обезжиривании — циа­ниды и кислоты; декапировании — кислоты; осветлении — щело­чи и азотная кислота; электрополировании — серная и азотная кислоты; латунировании — цианы; нанесении металлических по­крытий — медь, никель, хром, кадмий, цинк, серебро, олово (в за­висимости от вида покрытия); анодировании — кислоты и т. п.

В остальных цехах машиностроительных предприятий (сборосварочных, монтажных, испытательных, лакокрасочных и т. п.) сточные воды содержат механические примеси, маслопродукты, кислоты и т. д., однако концентрации этих веществ значительно ниже, чем в вышеуказанных видах производств.

Определение качественной и количественной характеристи­ки загрязнения производственных сточных вод важно для выбо­ра метода их очистки и технологической линии очистки, кон­троля эксплуатации очистных сооружений и сброса сточных вод, а также для решения вопросов о возможности повторного ис­пользования стоков, извлечения и утилизации веществ, загряз­няющих воду. Основные методы очистки сточных вод в зависи­мости от загрязнения представлены на рис. 9.3.

Существуют различные методы очистки сточных вод:

• механический;

• термический.

• физико-химический;

• химический;

• биологический;

В зависимости от степени вредности и характера загрязне­ний очистка сточных вод может производиться каким-либо од­ним способом или комплексом методов. В процессе очистки вод перед сбросом их в водоем, предусматривает обработку осадка и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина и др.), а из бы­товых сточных вод — до 60%. Для этих целей применяют решет­ки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных ти­пов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и мас-лоловушками и др.

Наиболее эффективны для очистки производственных сточ­ных вод химические и физико-химические методы очистки.

К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щело­чей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, каль­цинированную соду, аммиак), во втором — различные окислите­ли. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

• коагуляция — введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для обра­зования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаля­ются;

• адсорбция — способность некоторых веществ (бентонито­вых глин, активированного угля, цеолитов, силикагеля, торфа и др.) извлекать и концентрировать на своей поверх­ности (сорбировать) другие вещества;

• флотация — пропуск через сточные воды воздуха; газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхност­но-активные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообраз­ный слой.

Для очистки коммунально-бытовых сточных вод и промыш­ленных стоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологические (биохи­мические) методы. Они основаны на способности некоторых мик­роорганизмов использовать для своего развития органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т. д.). Очистку ведут с помощью:

• естественных методов (полей орошения, полей фильтра­ции, биологических прудов и др.);

• искусственных методов (аэротенков, метатенков, биофильт­ров, циркуляционных окислительных каналов).

В последние годы активно разрабатываются новые эффек­тивные методы, способствующие экологизации процессов очи­стки сточных вод:

• электрохимические методы, основанные на процессах анод­ного окисления и катодного восстановления, электрокоагу­ляции и электрофлотации;

• мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиа­лиз и др.);

• магнитная обработка, позволяющая улучшить флотацию взвешенных частиц;

• радиационная очистка воды, позволяющая в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению;

• озонирование, при котором в сточных водах не образуется веществ, отрицательно воздействующих на естественные биохимические процессы.

Переработка, утилизация и захоронение отходов

Отходы — это продукты, которые образуются в процессе преобразования вещества и энергии при производственной и бытовой деятельности людей, но не являются их целью и не об­ладают полноценными потребительскими свойствами.

Ежегодно в России образуется около 7 млрд т всех видов от­ходов, из которых используется лишь 28 %.

На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд т твердых отходов, причем токсично из них более 1,4 млрд т. Только под свалки и полигоны твердых бытовых от­ходов ежегодно официально отводится около 10 тыс. га земель.

Сконцентрированные в отвалах, терриконах, на несанкцио­нированных свалках отходы являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности.

Все отходы подразделяют:

• на отходы потребления (или бытовые);

• отходы производства (или промышленные отходы). Отходы производства — это остатки сырья, материалов, по­луфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исход­ные потребительские свойства. Они бывают:

• твердыми (отходы металлов, пластмасс, древесина и т. д.);

• жидкими (производственные сточные воды, отработанные органические растворители и т. д.);

• газообразными (выбросы промышленных печей, автотранс­порта и т. д.).

Наибольшее количество промышленных отходов образуют угольная промышленность, предприятия черной и цветной ме­таллургии, тепловые электростанции, промышленность строи­тельных материалов.

Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичностью, взрывчатостью, инфекционностью, пожароопасностью и т. д.) и присутствуют в количестве, опасном для здоровья людей и окружающей природной среды.

В России к опасным отходам относят около 10 % от всей массы твердых отходов (металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, асбестовые отходы и пыль; остатки от переработки кислых смол, дегтя и гудронов; отработанные ра­диотехнические изделия и т. д.).

Класс токсичности отходов определяют согласно классифи­катору токсичных промышленных отходов. Наибольшую угрозу для человека и всей биоты представляют опасные отходы, содер­жащие химические вещества I и II классов токсичности (в их со­ставе присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пести­циды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества).

По гигиеническому принципу, связанному со степенью ток­сикологической опасности, отходы делят на 6 категорий (табл. 9.2). При этом более 50 % отходов относятся к I катего­рии, а примерно 10 % — к категориям V и VI.

В России разработаны высокотехнологичные способы захо­ронения токсичных и высокотоксичных веществ. Эти техноло­гии широко применяют, например, при захоронении радиоак­тивных отходов.

Захоронению отходов, содержащих менее токсичные вещест­ва, уделяют меньше внимания.

Качественный и количественный состав твердых производст­венных отходов значительно отличается от аналогичных показа­телей по твердым бытовым отходам. Поэтому, несмотря на похожие подходы к утилизации, в случае переработки твердых произ­водственных отходов имеются определенные отличия.

Захоронение твердых отходов производств на полигонах и свалках, которое пока наиболее широко распространено у нас, можно рассматривать лишь как временную меру их утилизации, так как большая часть этих отходов подвергается разложению чрезвычайно медленно. При этом методе из сферы возможного полезного использования изымаются тысячи тонн ценного вто­ричного сырья. Особо вредные промышленные отходы принима­ют на полигон в герметически упакованных металлических кон­тейнерах и захоранивают в глубоких котлованах. Кроме техноло­гического паспорта с каждой партией направляются два акта: в одном подтверждается герметичность упаковки контейнера, в другом указываются название отходов, их количество и причи­ны списания.

Переработка твердых отходов производств по заводской тех­нологии — наиболее оптимальный метод их использования. Зна­чительная часть твердых отходов промышленных предприятий может быть эффективно использована в народном хозяйстве. Так, строительная индустрия и промышленность строительных материалов ежегодно добывают и потребляют около 3,5 млрд т нерудного сырья, большая часть которого может быть заменена промышленными отходами. Задача утилизации последних тем более актуальна, что организация производства продукции на их основе требует затрат в 2—3 раза меньших, чем для соответствую­щих производств на основе специально добываемого природного сырья.

При всем разнообразии способов переработки общая схема процесса может быть представлена следующим образом.

Первая стадия — это сортировка отходов, отделение посто­ронних включений, таких как ветошь, остатки бумажной и дере­вянной тары, металлических предметов и т. д.

Вторая стадия — измельчение — одна из наиболее ответст­венных в процессе. В результате одно- или двухстадийного из­мельчения материал приобретает размеры, достаточные для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку.

На третьей стадии дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений, а также еще раз отделяют от посторонних при­месей.

На четвертой и пятой стадиях высушенные дробленые отхо­ды смешивают при необходимости со стабилизаторами, напол­нителями и другими ингредиентами и гранулируют.

Характер шестой стадии полностью обусловлен тем, какого рода отходы проходили предварительную обработку. Часто гранулят используют в качестве наполнителя при производстве строительных материалов или в дорожном строительстве; в ряде случаев такой гранулят можно смешивать с товарным продуктом или перерабатывать его в изделия.

Производственные отходы металла подвергают многостадий­ной переработке. Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэто­му сбор, хранение и сдача их регламентируются специальными стандартами.

Основные операции первичной обработки металлоотходов:

• сортировка — разделение лома и отходов по видам метал­лов;

• разделка лома — удаление неметаллических включений;

• механическая обработка — рубка, резка, пакетирование и брикетирование на прессах.

Пакетирование отходов организуется на предприятиях, на которых образуется 50 т и более высечки и обрезков в месяц. Каждая партия должна сопровождаться удостоверением о взрывобезопасности. Стружку перерабатывают на пакетирующих прессах, стружкодробилках, брикетировочных прессах. Брикети­рованию (окускованию механическим уплотнением на прессах, под молотом и на других механизмах) подвергается сухая и неокисленная стружка одного вида, не содержащая посторонних примесей, с длиной элемента до 40 мм для стальной и 20 мм для чугунной стружки. Прессование вьюнообразной стружки целесо­образно проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость выполнения таких подготовительных операций, как дробление, обезжиривание, отбор обтирочных ма­териалов и мелких кусков металла.

Отходы древесины широко используют для изготовления то­варов культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода главным образом методом прессования. Переработанные древес­ные отходы применяют в производстве древесно-стружечных плит, корпусов различных приборов и т. п.

Во многих странах промышленные отходы используют в ка­честве топлива на так называемых контейнерных теплоцентра­лях. Передвижная теплоэлектростанция монтируется на автомо­биле с автоприцепом, она может работать, используя в качестве топлива опилки, щепу и другие отходы, отапливая небольшие помещения: школы, больницы, фермы и т. п.

Утилизация и ликвидация осадков сточных вод, образующихся в процессе очистки сточных вод в первичных и вторичных от­стойниках, осуществляется по схеме, показанной на рис. 9.4.

Уплотнение осадков связано с удалением свободной влаги и является необходимой стадией всех вариантов технологических схем обработки осадков. При этом, используя гравитационный, флотационный, центробежный и вибрационный методы, в сред­нем можно удалить 60% влаги и сократить массу осадка в 2,5 раза.

При стабилизации осадков биологически разлагаемая часть органического вещества распадается на диоксид углерода, метан и воду. Процесс стабилизации осуществляют с помощью микро­организмов в анаэробных и аэробных условиях.

Кондиционирование осадков — процесс предварительной под­готовки осадков перед обезвоживанием в целях улучшения водоотдающих свойств осадков вследствие изменения их структуры и форм связи воды. При этом используют реагентные или безреагентные методы. В первом случае коагулянтами или флокулянтами изменяют структуру осадка и форму связи воды в нем и тем самым улучшают его водоотдающие свойства. Во втором случае применяют тепловую обработку, замораживание с последующим оттаиванием, жидкофазное окисление, электрокоагуляцию и ра­диационное облучение. Обезвоживание осадков осуществляют или на иловых площадках, или механически с помощью ваку­ум-фильтров, фильтров-прессов, центрифуг и виброфильтров.

Термическую обработку производят путем сжигания или суш­ки осадков. Сжигание осадков производят тогда, когда их утили­зация невозможна или нецелесообразна, а также когда отсутст­вуют условия для их складирования, так как после сжигания объем осадков уменьшается в 80—100 раз. Осадки сжигают в многоподовых, барабанных, циклонных и распылительных пе­чах, а также в печах кипящего слоя.

Сушку осадков осуществляют в случае подготовки их к ути­лизации. Разработаны различные технологические схемы полу­чения белково-витаминного кормового продукта (белвитамина), кормовых дрожжей и технического витамина В₁₂.

При высоком солесодержании применяют методы электро­диализа, выпаривания, обратного осмоса, а остаточные загрязнения снимаются на ионообменных установках. Все сточные воды с радиоактивностью выше допустимой сливают в специальные подземные резервуары или закачивают в глубокие подземные бессточные бассейны.

Отходы от выпарных установок и отработавшие ионообмен­ные смолы после соответствующей обработки, т. е. получения специальных блоков, захораниваются в контролируемых местах.

Безотходное и ресурсосберегающее производство

Накопление значительных масс твердых отходов во многих отраслях промышленности обусловлено существующим уровнем технологии переработки соответствующего сырья и недостаточ­ностью его комплексного использования. Удаление (транспорти­рование) отходов и их хранение (устройство и содержание отва­лов и шламонакопителей) являются дорогими мероприятиями. На металлургических производствах, тепловых электростанциях и углеобогатительных фабриках затраты на них составляют при­мерно 8—30 % стоимости производства основной продукции.

Радикальное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком применении безотходных и ма­лоотходных технологий и производств.

Под безотходной технологией, безотходным производством, безотходной системой понимают не просто технологию или про­изводство того или иного продукта (или продуктов), а принцип организации функционирования производства. При этом рацио­нально используются все компоненты сырья и энергия в замкну­том цикле (первичные сырьевые ресурсы — производство — по­требление — вторичные сырьевые ресурсы), т. е. не нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере. Основой безотходных производств является комплексная переработка сы­рья с использованием всех компонентов, поскольку отходы про­изводства — это по тем или иным причинам неиспользованная часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.

Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не пре­вышает уровня, допустимого санитарными органами, но по тех­ническим, экономическим, организационным или другим при­чинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направля­ется на длительное хранение или захоронение.

Малоотходная и безотходная технология должны обеспечить:

• комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных про­цессов;

• создание и выпуск новых видов продукции с учетом требо­ваний повторного ее использования;

• переработку отходов производства и потребления с получе­нием товарной продукции или любое полезное их исполь­зование без нарушения экологического равновесия;

• использование замкнутых систем промышленного водо­снабжения;

• создание безотходных комплексов.

В машиностроении разработка малоотходных технологиче­ских процессов связана прежде всего с необходимостью увеличе­ния коэффициента использования металла. Увеличение его не только дает технико-экономические выгоды, но и позволяет уменьшить отходы и вредные выбросы в окружающую среду.

В прокатном производстве в последние годы получили ши­рокое распространение так называемые деталейрокатные станы (зубопрокатные, винтовой прокатки в винтовых камерах, попе­речно-винтовой, клиновой и др.). В ряде случаев они позволяют отказаться от дальнейшей металлообработки и сэкономить на 10—35 % больше металла по сравнению с резанием.

Порошковая металлургия позволяет создавать материалы и изделия с особыми, часто уникальными составами, структурой и свойствами, а иногда вообще недостижимыми при других техно­логических процессах. Это обеспечивает значительный экономи­ческий эффект за счет снижения потерь материалов до 5—7 % и увеличения коэффициента использования металла в 2—3 раза (при металлообработке отливок и проката часто теряется в стружках до 60—70 % металла).

Идея многократного, циклического, экономного использова­ния материальных ресурсов активно реализуется во многих разви­тых странах. Так, в США, ФРГ и Японии степень повторного ис­пользования таких экологически опасных металлов, как свинец, медь, никель достигла 65, 40 и 40 % соответственно. В этом отно­шении показатели России много скромнее. Крайне нерациональ­но используются в нашей стране лесные богатства. Из доставлен­ных на предприятия 1000 кубометров древесины мы получаем лишь 27,3 т бумаги, в то время как в Швеции из такого же количе­ства получают 129 т, в США — 137 т, а в Финляндии — 164 т.

Повторное использование материальных ресурсов исключи­тельно важно с точки зрения сохранения или продления времени использования запасов важнейших руд (исчерпаемых ресурсов). Подсчитано, например, что если запасы металлов возрастут даже в 10 раз, то обеспеченность сырьем увеличится всего в 2,5— 3 раза. Если же рециркуляция металлов достигнет 50 %, тогда обеспеченность важнейшими металлами возрастает в 3—3,5 раза, а при 95—98%-ной рециркуляции — в 5—7 раз. Именно поэтому экологи считают, что важнейшим резервом сырья является вто­ричное использование материальных ресурсов. Следовательно, для рационального развития экономики, определяющего, в свою очередь, устойчивое развитие любой страны, необходимы плано­мерное, целенаправленное повышение роли вторичных ресурсов и организация технологического круговорота веществ.

Концепция безотходного производства включает несколько положений.

Во-первых, ресурсы необходимо использовать в таком цикле, который включал бы не только сферу промышленного произ­водства, но и сферу потребления. Замкнутым такой цикл может быть только на уровне промышленного региона или территори­ально-производственного комплекса. Следовательно, необходи­мо в рамках этого региона или комплекса найти потребителей отходов, производимых предприятиями.

Во-вторых, должно быть обязательное использование в про­изводстве всех компонентов сырья и сведение до минимума не­рациональных энергозатрат.

В-третьих, составной частью концепции безотходного произ­водства является сохранение сложившегося экологического рав­новесия. Критерием качества окружающей среды являются пре­дельно допустимые концентрации (ПДК) и рассчитанные на их основе предельно допустимые выбросы (ПДВ) и сбросы (ПДС).

Следовательно, безотходная технология есть не только чисто технологический процесс, это и совокупность организационных и управленческих мероприятий, проектных и научно-исследовательских работ. Она обязательно должна охватывать и сферу по­требления продукции, которая после утраты своих потребитель­ских свойств (например, изношенные автопокрышки, пластико­вые бутылки) могла бы быть возвращена в производство или по меньшей мере переведена в экологически безопасную форму.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Значительную роль в реализации задач оптимального приро­допользования и природоохранной деятельности играют меха­низмы природоохранного регулирования. Основными из них яв­ляются:

• природоохранное законодательство и подзаконные норма­тивные акты;

• нормативно-техническая база и система нормативов каче­ства природной среды;

• деятельность государственных природоохранных органов;

• деятельность общественного экологического движения;

• международное сотрудничество в области природопользо­вания и охраны окружающей среды.

Природоохранное законодательство и подзаконные нормативные акты

Основные принципы экологического законодательства выте­кают из положений Конституции Российской Федерации. Эти положения условно можно разделить на две категории, одна из которых непосредственно посвящена экологическим отношени­ям, а другая опосредованно участвует в их регулировании.

В первую категорию входят:

• статья 9 о земле и других природных ресурсах, находящих­ся в различных формах собственности;

• статья 36 о праве частной собственности на землю, о сво­бодном владении, пользовании и распоряжении природны­ми ресурсами, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и интересов других лиц;

• статья 42 о праве каждого на благоприятную природную среду;

• статья 58 об обязанности каждого сохранять природу, бе­режно относиться к ее богатствам;

• статья 72 об отнесении к совместному ведению Федерации и ее субъектов земельного, водного, лесного законодатель­ства, законодательства о недрах, об охране окружающей среды и обеспечении экологической безопасности.

Другая категория включает в себя положения, косвенно ка­сающиеся экологии, но играющие не менее важную роль, чем те положения, которые перечислены выше, и в частности:

• статьи 1, 7 о демократическом, правовом, социальном ха­рактере Российского государства;

• статья 8 о гарантировании единства экономического про­странства, поддержки конкуренции, свободы экономиче­ской деятельности;

• статьи 2, 17, 18 о человеке, его правах и свободах как выс­ших ценностях, защита которых является обязанностью го­сударства и всех его органов;

• статья 19 о равенстве всех перед законом и судом. Особая роль Конституции среди других законов Российской

Федерации связана с тем обстоятельством, что ее положения об­ладают прямым действием на всей территории страны.

Система экологических законодательных актов включает две подсистемы: природоохранное законодательство и природоре-сурсное законодательство.

Подсистема природоохранного законодательства содержит:

• Закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (2002 г.);

• Закон Российской Федерации «О санитарно-эпидемиоло­гическом благополучии населения» (1999 г.);

• «Основы законодательства Российской Федерации об охра­не здоровья граждан» (1993 г.);

• Закон Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.);

• Закон Российской Федерации «Об экологической экспер­тизе» (1995 г.) и др.

Подсистему природоресурсного законодательства образуют:

• Земельный кодекс Российской Федерации (2001 г.);

• Водный кодекс Российской Федерации (2006 г.);

• Закон Российской Федерации «О недрах» (1992 г.);

• Лесной кодекс Российской Федерации (1997 г.);

• Закон Российской Федерации «О животном мире» (1995 г.) и др.

На уровне субъектов РФ также принимаются аналогичные законы, дополняющие федеральное законодательство с учетом местных природных и экономических факторов.

Помимо законодательства механизм регулирования природо­охранной деятельности обеспечивается подзаконными актами: указами Президента РФ, постановлениями Правительства РФ, ведомственными нормативными актами и нормативными акта­ми организаций.

Ведомственные подзаконные акты, принимаемые министер­ствами, федеральными службами, агентствами и другими ведом­ствами, включают в себя приказы, инструкции, правила, настав­ления, положения и другие документы. Подзаконные акты, касающиеся проблем охраны природной среды, могут также при­ниматься на уровне предприятий, учреждений и других юридиче­ских лиц. Например, сельскохозяйственные предприятия могут устанавливать правила пользования сельхозугодьями. Учрежде­ния, являющиеся держателями экологической информации и данных о природной среде, вправе определять в установленном порядке правила, регулирующие использование такой информа­ции.

Правовые нормы, регулирующие природоохранную деятель­ность, могут содержаться в договорах (соглашениях) различного уровня (межгосударственных, между субъектами РФ, между от­дельными предприятиями и т. д.).

Нормативно-техническая база и нормативы качества природной среды

Нормативно-техническую базу в природоохранной деятельно­сти формируют на основе системы нормативно-технических документов, регламентирующих требования к объектам стандар­тизации, обязательных для исполнения, разработанных в уста­новленном порядке и утвержденных уполномоченными государ­ственными органами. Основные виды нормативно-технических документов включают в себя стандарты, технические условия, методические указания и рекомендации, строительные нормы и правила и пр.

Нормативно-техническая база обеспечивает реализацию кон­кретных видов экологической деятельности и ее соответствие природоохранному законодательству.

Система нормативно-технической документации насчитыва­ет тысячи наименований документов. В них, в частности, уста­новлены ПДК в атмосферном воздухе, водных объектах, почве для сотен вредных веществ. Разработаны нормы воздействий ра­диационных, шумовых, вибрационных, электромагнитных и дру­гих нагрузок. Объектами экологического нормирования являют­ся также экономические аспекты природоохранной деятельно­сти, контрольно-измерительные приборы, методики проведения наблюдений и обобщения данных и пр.

Нормирование качества окружающей природной среды про­изводится с целью установления предельно допустимых норм воздействия на окружающую природную среду, гарантирующих экологическую безопасность населения и сохранение генетиче­ского фонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Требования к нормированию качества среды обитания и уровней воздействий на окружающую среду установлены в Зако­не Российской Федерации «Об охране окружающей среды». В основу системы норм и нормативов положены следующие по­казатели:

• медицинский, характеризующий пороговый уровень угро­зы здоровью человека;

• технологический, характеризующий способность экономи­ки обеспечить реализацию заданных пределов воздействий на человека и условий его жизнедеятельности;

• научно-технический, характеризующий возможность кон­троля с помощью технических средств за соблюдением пределов воздействия на окружающую среду по всем пара­метрам.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения утверждаются специально уполно­моченными на то государственными органами Российской Феде­рации в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

При нарушении требований нормативов качества окружаю­щей природной среды выбросы, сбросы вредных веществ или иные виды негативного воздействия могут быть ограничены, приостановлены или прекращены по предписанию специально уполномоченных на то государственных природоохранных ор­ганов.

Нормативы, касающиеся воздействий на окружающую среду, устанавливают требования к источникам вредных воздействий, ограничивая их определенными пороговыми величинами. К по­добным нормативам относятся предельно допустимые нормы выбросов и сбросов вредных веществ, предельно допустимые уровни физического, биологического и других воздействий. Эф­фективность системы нормативов по ограничению вредных воз­действий обеспечивается:

• соответствием нормативов современному уровню науки и техники, а также международным стандартам;

• утверждением и согласованием нормативов уполномочен­ными на то государственными структурами;

• принуждением всех хозяйственных субъектов к обязатель­ному выполнению этих нормативов.

Область применения экологических требований охватывает все экономическое пространство, включая, помимо традицион­ных объектов экономики, также военные и оборонные объекты.

Нормы и нормативы в области окружающей среды включают в себя натуральные и стоимостные нормативы, обеспечивающие сохранность природной среды.

Природоохранные натуральные нормативы — это экономиче­ски обоснованные и технически достижимые величины наибо­лее эффективного использования природных ресурсов (воды, воздуха, недр и т. д.), рассчитываемые исходя из уровня науч­но-технического прогресса. С помощью таких нормативов осу­ществляют мероприятия по снижению выбросов и сбросов вред­ных веществ в окружающую среду, использованию прогрессив­ных природоохранных технологий.

Стоимостные нормативы в условиях рыночной экономики предназначены осуществлять экономическое стимулирование природоохранной деятельности. Данные нормативы являются основой экономического механизма природопользования.

При оценке качества окружающей среды используют нормы и нормативы, ограничивающие воздействие на нее вредных фак­торов. Нормы и нормативы качества окружающей среды подраз­деляют на санитарно-гигиенические, экологические, производ­ственно-хозяйственные и временные.

Санитарно-гигиенические нормативы включают в себя гигие­нические и санитарно-защитные нормативы.

Гигиенические нормативы включают ПДК загрязняющих ве­ществ в атмосфере, воде и почве, ПДУ вредных физических воз­действий (вибрации, шума, радиоактивного и электромагнитно­го излучений и пр.), не оказывающие значимого вредного воздействия на человеческий организм в настоящее время и в отдаленном будущем, а также на здоровье будущих поколений.

Санитарно-защитные нормативы предусмотрены для защиты здоровья человека от вредных воздействий загрязняющих аген­тов и обеспечения достаточной чистоты пунктов водопользова­ния. Эти нормативы используют при организации санитарных зон источников водоснабжения, пунктов водопользования, санитарно-защитных зон предприятий.

Экологические нормативы определяют пределы антропоген­ных воздействий на окружающую среду, превышение которых может создать угрозу сохранению оптимальных условий совмест­ного существования человека и окружающей среды. Они включа­ют в себя эколого-гигиенические и эколого-защитные нормати­вы, а также предельно допустимые нормативные нагрузки на ок­ружающую среду.

Эколого-гигиенические нормативы аналогичны гигиеническим нормативам, определение которых уже дано ранее, но относятся ко всем живым организмам. При установлении эколого-гигиенических нормативов следует иметь в виду, что во многих случа­ях живые организмы более чувствительны к загрязнению при­родной среды, чем человек.

Эколого-защитные нормативы предназначены для сохранения генофонда Земли, восстановления экосистем, сохранения памят­ников культуры и природы и т. п. Они используются при орга­низации охранных зон заповедников, природных национальных парков, биосферных заповедников, зеленых зон городов и пр.

Применение системы предельно допустимых нормативных нагрузок на окружающую среду направлено на предотвращение истощения природной среды и разрушения ее экологических связей, обеспечение рационального использования и воспроиз­водства природных ресурсов.

Производственно-хозяйственные нормативы предусмотрены для ограничения параметров производственно-хозяйственной деятельности конкретного предприятия с учетом экологической защиты природной среды. К ним относятся технологические, градостроительные, рекреационные и другие нормативы хозяй­ственной деятельности.

Технологические нормативы включают в себя: ПДВ в атмо­сферу, ПДС в водоемы и предельно допустимое количество сжи­гаемого топлива (ПДТ).

Градостроительные нормативы предусмотрены для обеспече­ния экологической безопасности при планировке и застройке городов и других населенных пунктов.

Рекреационные нормативы определяют правила пользования природными комплексами в целях обеспечения условий для полноценного отдыха и туризма.

В некоторых случаях, когда невозможно разработать гигиени­ческие и технологические нормативы, устанавливают временные нормативы. По мере приобретения соответствующего технологи­ческого опыта и научных знаний такие нормативы пересматрива­ются. После пересмотра возможно изменение их временного ста­туса.

При оценке качества природной среды используют следую­щие основные нормативы (табл. 10.2).

Деятельность государственных органов охраны природной среды

При осуществлении процесса реализации природоохранного законодательства весьма важную роль играют государственные органы управления, контроля и надзора в области охраны окру­жающей среды. Государственные природоохранные органы под­разделяются на органы общей и специальной компетенции.

Органы общей компетенции: Президент, Федеральное собра­ние, Правительство РФ, представительные и исполнительные органы субъектов РФ, органы местного самоуправления. Вопро­сы, касающиеся охраны окружающей среды, входят в компетен­цию этих органов наряду с другими решаемыми ими вопросами.

Органы специальной компетенции предназначены решать только те природоохранные функции, которые на них возложе­ны. К федеральным органам специальной компетенции, в част­ности, относятся:

• Министерство природных ресурсов и экологии РФ (Мин­природы РФ). В свою очередь, Минприроды РФ включает в себя Федеральную службу по надзору в сфере природо­пользования (Росприроднадзор), Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), Федеральное агентство по недропользова­нию (Роснедра), Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы) и Федеральную службу по гидрометеоро­логии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет);

• Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потреби­телей и благополучия человека (Роспотребнадзор), являющая­ся органом Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Одной из основных функций Роспотребнадзора является государственный санитарно-эпидемиологический надзор за соблюдением санитарного законодательства;

• Министерство сельского хозяйства РФ (Минсельхоз РФ), включающий в себя Федеральную службу по ветеринарно­му и фитосанитарному надзору (Россельхознадзор) и Феде­ральное агентство лесного хозяйства (Рослесхоз);

• Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвы­чайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России).

• Федеральная служба государственной регистрации, кадаст­ра и картографии (Росреестр), являющаяся органом Мини­стерства экономического развития РФ;

• Федеральное агентство по рыболовству (Росрыболовство).

На уровне субъектов РФ законодательные функции в облас­ти охраны окружающей среды выполняют областные, краевые, республиканские органы законодательной власти. Соответствую­щие исполнительные функции осуществляют органы местной исполнительной власти, а также местные органы федеральных природоохранных ведомств.

Общественное экологическое движение

Согласно действующему законодательству РФ граждане и общественные организации (объединения) имеют право участво­вать в проведении природоохранной политики.

Одни из первых общественных организаций в области охра­ны природы были учреждены еще в XIX в.: Российское геогра­фическое общество и Московское общество испытателей приро­ды. В советское время, в конце 50-х гг., организована одна из первых массовых экологических организаций в стране — Всерос­сийское общество охраны природы с отделениями в республиках, областях, городах, районах и других административных едини­цах. Вскоре были созданы природоохранные учреждения в соста­ве Союза научно-технических обществ, Всероссийского общест­ва «Знание» и других общественных организаций.

В эпоху идеологических преобразований в нашей стране воз­ник новый импульс экологического движения. В последние 15—20 лет были созданы сотни общественных организаций (доб­ровольных обществ, союзов, фондов, движений).

Деятельность общественных экологических организаций весьма разносторонняя, основные ее направления включают:

• разработку и пропаганду общественных экологических про­грамм;

• участие в борьбе с экологическими правонарушениями;

• участие в общественной экологической экспертизе, касаю­щейся размещения и проектирования промышленных пред­приятий и других объектов;

• организацию общественных природоохранных акций;

• пропаганду экологических знаний.

Гарантии реализации прав общественных организаций в их природоохранной деятельности обеспечивает Федеральный за­кон «Об охране окружающей среды».

Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

Природная среда не имеет государственных границ и поэтому для ее сохранения необходимо международное сотрудничество, направленное на объединение соответствующих усилий многих стран мира. В результате обострения мирового экологического кризиса международное сотрудничество в области природополь­зования и охраны окружающей среды с каждым годом приобре­тает все большую актуальность.

По характеру своего географического сосредоточения при­родные ресурсы подразделяют на три типа:

• национальные природные ресурсы — внутренние моря, озера, реки, полезные ископаемые, растительность и про­чие природные объекты, полностью находящиеся под юрисдикцией отдельных государств;

• многонациональные природные ресурсы — моря и озера, реки, выходящие на территории разных государств, мигри­рующие животные и птицы, другие природные объекты;

• международные природные ресурсы — природные объек­ты, являющиеся всеобщим достоянием, не принадлежащие какой-либо отдельной стране, например Антарктида, кос­мическое пространство, ресурсы Мирового океана (за пре­делами территориальных вод).

Совершенно очевидно, что проблемы, связанные с эксплуа­тацией и сохранением многонациональных и международных природных ресурсов, требуют многостороннего и межнацио­нального регулирования.

Основной причиной, диктующей необходимость международ­ного сотрудничества, являются глобальные экологические пробле­мы, например климатические изменения, загрязнение гидросфе­ры, трансграничный перенос загрязнений, сокращение биологи­ческого разнообразия.

Международное сотрудничество осуществляется в трех на­правлениях: на основе международных конвенций и соглаше­ний, на двухсторонней основе и на базе международных орга­низаций.

Россия является участницей нескольких десятков конвенций и соглашений, прямо либо косвенно относящихся к охране ок­ружающей среды, к которым, например, относятся:

• Конвенция о запрещении военного или любого иного вра­ждебного использования средств воздействия на природ­ную среду (Женева, 1977);

• Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на боль­шие расстояния (Женева, 1979);

• Венская конвенция об охране озонового слоя (Вена, 1985);

• Конвенция о биологическом разнообразии (Рио-де-Жаней­ро, 1992);

• Соглашение по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер (Хельсинки, 1992);

• Соглашение о сотрудничестве в области изучения, развед­ки и использования минерально-сырьевых ресурсов (Мо­сква, 1997).

Основой двухстороннего международного сотрудничества яв­ляются межправительственные соглашения, заключенные с де­сятками стран. Особое значение двухстороннее сотрудничество приобрело с сопредельными государствами.

Россия осуществляет также крупномасштабную экологиче­скую политику на базе международных организаций, как меж­правительственных, так и неправительственных (общественных), являясь активным членом десятков из них, например:

• Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП);

• Глобальной организации законодателей за сбалансирован­ную окружающую среду (ГЛОБЕ);

• Международного агентства по использованию атомной энергии (МАГАТЭ);

• Международного союза организаций по лесоведению;

• Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ);

• Всемирной метеорологической организации (ВМО);

• Комитета по окружающей среде и устойчивому развитию Межпарламентского союза;

• Международного зеленого креста;

• Международного союза охраны природы (МСОП). Одним из механизмов кардинального решения экологических

проблем, стоящих перед обществом, является реализация кон­цепции устойчивого развития, сформулированная Конференцией ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.). Под устойчивым развитием понимается такое развитие человеческого общества, которое удовлетворяет потребности на­стоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. С це­лью последовательного перехода нашей страны к устойчивому развитию 1 апреля 1996 г. Указом Президента России за № 440 ут­верждена Концепция перехода Российской Федерации к устойчи­вому развитию, в которой прописаны основные экологические проблемы, стоящие перед нашей страной, и основные пути их ре­шения.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные механизмы регулирования природоохранной дея­тельности.

2. Назовите основные природоохранные законодательные акты.

3. Для каких целей предназначена нормативно-техническая база в приро­доохранной деятельности?

4. Приведите примеры нормативов качества атмосферного воздуха, водных ресурсов, почвенного покрова.

5. Какие государственные природоохранные органы осуществляют реализа­цию природоохранной деятельности в России?

6. Какова роль общественного экологического движения в проведении при­родоохранных мероприятий?