1.3.2. Загальні методи запобігання забрудненню довкілля

Серед загальних методів запобігання забрудненню об'єктів навколишнього середовища виділяють:

• створення без- і маловідходних технологічних процесів;

• очистка промислових викидів;

• розсіювання (делокалізації) забруднюючих речовин в навколишньому середовищі таким чином, щоб в об'єктах довкілля не спостерігалось перевищення гранично допустимих концентрацій;

• локалізація забруднюючих речовин (і джерел забруднень) та їх консервація або ізоляція.

Ключовим питанням природоохоронної діяльності є створення безвідходних технологічних процесів та виробництв, яке визначає покращання екологічної обстановки в цілому. Ці питання є пріоритетом ресурсно-технологічних стратегій людства. Сучасний варіант ресурсно-технологічної стратегії виходу з екологічної кризи викладено в концепції сталого розвитку (Конференція ООН з навколишнього середовища 1992 року, Ріо-де-Жанейро).

Слід чітко розрізняти концепцію обмеження виробничого використання, про яку велась мова раніше, та концепцію обмеженого виробництва, як наслідок використання. Сучасна стратегія охорони довкілля і політика нашої держави не підтримує концепцію зниження виробництва. Слід обмежувати використання природних ресурсів (при високому рівні виробництва) за рахунок їх раціонального використання, розробки маловідходних та безвідходних технологій.

Сучасний розвиток очисних технологій дозволив стабілізувати, а в окремих випадках знизити викиди в навколишнє середовище, особливо стосовно забруднення атмосфери та гідросфери. Скорочення об'ємів забруднення вдається досягти за допомогою дорогих заходів, причому слід очікувати подорожчання обладнання при підвищенні ступеня очистки. Так, вартість електрофільтрів для очистки газів теплових електростанцій від пилу з ефективністю від 90,99 до 94,99 та до 99,99 % зростає у співвідношенні 1:2:4.

Хоча можливості очисних технологій, якими займається техноекологія, ще не вичерпані, але в подальшому їм не можна надавати пріоритетного значення, так як вловлювання викидів саме по собі не вирішує проблему промислових відходів. Поставлено питання використання промислових відходів, що дозволить не тільки зменшити забруднення навколишнього середовища, але і знизити витрати на основне виробництво порівняно з витратами на одержання продукції з первинної сировини.

Можливості оптимізації використання ресурсів вцілому на основі утилізації відходів надзвичайно високі, причому цей напрямок практично не використовується. Наприклад, розрахунки проведені для гірничодобувних галузей промисловості показали, що сучасний рівень виробництва може бути забезпечений при зниженні об'єму добування гірничої маси на 20–25 % за рахунок виробництва 80 % будівельних матеріалів із відходів. При цьому собівартість продукції знизиться на 10–15 %, а також покращиться екологічний стан в гірничодобувних районах (проблема відвалів та териконів шахт).

На сьогодні відходи гірничодобування та збагачення корисних копалин використовуються тільки на 6–7 %, і це лише один приклад економічної доцільності маловідходного виробництва.

Проте, використання відходів також має обмеження з певних причин, а саме: кількість відходів перевищує раціональні можливості їх використання, а також надзвичайно високі витрати на їх утилізацію. В обох випадках відходи або неповністю будуть використані, або утворяться вторинні відходи. Тому, найраціональнішим напрямком екологізації виробництва є розробка принципово нових маловідходних технологій. Саме цей напрямок повинен відіграти важливу роль у вирішенні проблем ресурсозбереження та охорони навколишнього середовища.

Суттєвим в стратегії раціонального ресурсозбереження є напрямок заміщення, тобто заміна одного матеріалу (процесу, технології) іншими. Заміщення матеріалів проводиться як з точки зору зменшення витрат на виробництво та збереження ресурсів, так і з точки зору зменшення збитків, які завдають природному середовищу при використанні замінюваних матеріалів.

Всі ці напрямки на сьогодні є актуальними і в майбутньому будуть використані для розв'язання проблеми раціонального використання ресурсів та охорони навколишнього середовища.

Як зазначалось, екологізація в цілому є наслідком мінімізації відходів, і на сьогодні є два основних напрямки їх мінімізації: нові технологічні без- та маловідходні процеси та регенерація відходів.

Перший напрямок, який нами раніше розглянуто, є перспективним та екологічно доцільним, але практична реалізація цього напрямку пов’язана з пошуком нових джерел сировини для виробництва, нових екологічно чистих джерел енергії, нових (безвідходних) технологічних процесів, нових видів продукції. Важливим в цьому напрямку є розробка нових матеріалів з наперед заданими властивостями та заміні ними традиційних матеріалів, яка вимагає багатостадійної технології одержання та обробки. Для цього потрібні принципово нові технології, які базуються на зміні властивостей матеріалів та їх структури на рівні молекулярної будови та зміни структури кристалічних решіток тощо. При створенні нових матеріалів необхідно впливати на структуру молекул, причому інструментом впливу можуть бути наднизькі та надвисокі температури, процеси опромінення матеріалів елементарними частинками високої енергії тощо.

Другий напрямок мінімізації відходів – регенерація – це питання сьогодення. Екологізація виробництва, в необхідності якої немає сумнівів, на сьогодні базується, головним чином, на цьому напрямку. Хоча з часом він буде витіснятись першим напрямком, але поки що він є пріоритетним.

З позиції екологізації виробництва виводити відходи з виробничого циклу і викидати їх в природні комплекси не раціонально з двох причин: по-перше, при викиданні відходів, виводиться з процесу продукт який містить деяку кількість цінних компонентів; по-друге, забруднення природних комплексів ускладнює екологічну обстановку в районі розміщення виробництва. Раціональним слід вважати регенерацію первинних відходів, тобто залишати їх в циклі виробництва з метою додаткового вилучення невикористаних елементів та сполук. Для цього первинні відходи необхідно регенерувати, тобто спрямувати на переробку

Способів регенерації може бути багато, але принципових напрямків регенерації промислових відходів є три.

Перший напрямок полягає у поверненні відходів в той же виробничий процес, з якого вони одержані. Така регенерація можлива в тих випадках, коли за своїми властивостями відходи мало відрізняються від властивостей первинної сировини. Іноді відходи повертають у виробничий процес без попередньої підготовки, але в більшості випадків проводиться спеціальна підготовка відходів перед їх вторинним використанням.

Другий напрямок регенерації відходів – це використання їх в інших виробничих процесах, в яких з них вилучають корисні компоненти які залишились після першого технологічного процесу. Для вилучення цих компонентів організовують спеціальні процеси підготовки відходів (або декілька процесів), вилучення компонентів, очистка та виготовлення готової продукції. В цих технологічних процесах також утворюються відходи (вторинні) і необхідно вирішувати питання їх регенерації та мінімізації.

Третій напрямок регенерації відходів – їх використання (після вилучення цінних компонентів або без нього) в якості сировини для інших виробництв з метою одержання продуктів довготривалого використання. При неможливості регенерації за вказаним напрямком відходи можуть бути використані як матеріал для виправлення результатів техногенної ерозії ґрунтів і ландшафтів.

Регенерація рідких відходів (стічних вод) полягає в їх очистці від забруднення (в тому числі і теплового) з наступним поверненням у виробництво, тобто організація водозворотного процесу. Можлива і повна їх очистка з поверненням у природні водойми, за умови їх повної екологічної безпеки.

Газоподібні відходи повинні повністю очищатись, а вловлені продукти утилізуватись за одним з розглянутих напрямків. Теплові відходи необхідно утилізувати, використовуючи їх як вторинні енергетичні ресурси.

Регенерація відходів дозволить вирішити проблему мінімізації промислових відходів, а в окремих випадках – досягнути повної їх ліквідації, що, в свою чергу, дозволить створити маловідходні та безвідходні виробництва, і попередити забруднення навколишнього природного середовища.