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 экономиче-

ских 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 со­
ответствие технологическим нормам; соблюдение очеред­
ности технологических процессов; ответственность за на­
рушение технологического процесса, повлекшее загрязне­
ние окружающей среды.

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

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

4. Замкнутость материальных потоков, т. е. поэтап­
ное использование продукции технологических процессов
(например, воды, охлаждающей высокотемпературные ап­
параты). •

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

6. Максимальное потребление компонентов сырья и
потенциала энергетических ресурсов. К сожалению, не­
возможно целиком использовать сырье и энергию, поэто­
му полностью безотходной технология быть не может, но
стремиться к ее большей экологизации, безусловно, необ­
ходимо.

7. Соблюдение предприятием предельно допустимой эко­
логической нагрузки (ПДЭН) и предельно допустимой кон-

центрации (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

К_& = f • К_м • 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_ж 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 тех­
нологических процессов, реализация которых позволяет
существенно уменьшить образование отходов. Примером
может служить внедрение на Московском нефтеперераба­
тывающем заводе (МНПЗ) технологической линии полу­
чения полипропилена;

— применение малоэнергоемких процессов (напри­
мер, использование методов порошковой металлургии
резко снижает теплопотребление на металлургических
предприятиях);

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

— замена прямоточных потоков материалов и тепло­
носителей 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 хими­
ческих процессов с применением кислот и щелочей;

— разработка высоких технологий, в частности плаз­
менных и лазерных;

— внедрение современных мембранных, ионообмен­
ных, экстракционных методов выделения ценных (и ток­
сичных) веществ;

— применение при разработке месторождений эффек­
тивных геотехнологических методов (например, подзем­
ного выщелачивания);

— внедрение безводных методов обогащения и пере­
работки сырья;

— замена огневой переработки руд и отходов гидроме­
таллургическими методами, так как известно, что воду
очищать проще, чем газы;

— изготовление биоразлагаемой тары (например, та­
ких пакетов, которые в отличие от полиэтиленовых раз­
лагаются в течение трех-пяти лет);

— повторное использование отработанного сырья (на­
пример, использование шлаков для производства керам­
зита);

— многоотраслевая кооперация (создание комбинатов
и комплексов заводов).

К организационным направлениям внедрения малоот­ходных производств относятся:

— системная организация производства, обеспечиваю­
щая взаимосвязь производственных, социальных и при­
родных 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 ор­
ганизации 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 восстанав­
ливать. При правильной организации процесса обеспечи­
вается максимальный срок службы катализатора. После
регенерации он возвращается в технологический цикл, а
отходы регенерации удаляют с предприятия и перераба­
тывают с извлечением ценных веществ. Утилизация BMP
и ВЭР — один из основных факторов создания малоот­
ходных 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 частнос­
ти на металлургических, вплоть до извлечения из шлако­
вых отходов драгоценных металлов и редкоземельных
элементов;

— научно-практическое обоснование района стро­
ительства производства с учетом фонового загрязнения
окружающей среды и возможности кооперации с другими
производствами региона;

— создание малоотходных ТПК и эколого-промыш-
ленных парков. При этом отходы одного предприятия ис-

пользуют 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 но­
менклатуру и качество. В условиях рыночной экономики
эффективной организации производства придается все
возрастающее значение. Но погоня за прибылью не долж­
на 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 — дорого­
стоящее 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.