Безотходные и малоотходные производства

Термин “безотходная технология” впервые был предложен рос­сийскими учеными Н.Н. Семеновым и И.В. Петряновым-Соколовым в 1972 г. (в ряде стран Западной Европы вместо терминов “мало- и безотходная технология” применяется “чистая или более чистая технология” (“pure or more pure technology”)). Безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду.

В определе­нии безотходной технологии подразумевается не только производственный процесс. Это понятие затрагивает и конечную про­дукцию, которая должна характеризоваться:

– долгим сроком службы изделий;

– возможностью многократного использования;

– простотой ремонта;

– легкостью возвращения в производственный цикл или пе­ревода в экологически безвредную форму после выхода из строя.

Теория безотходных технологических процессов в рамках ос­новных законов природопользования базируется на двух предпо­сылках: 1) исходные природные ресурсы должны добываться один раз для всех возможных продуктов; 2) создаваемые продукты после использования по прямому назначению должны относительно легко превращаться в исходные элементы нового производства.

Схема такого процесса: спрос – готовый продукт – сы­рье. Но каждый этап данной схемы требует затрат энергии, произ­водство которой связано с потреблением природных ресурсов вне замкнутой системы. Вторым препятствием полной замкнутости процесса является износ материалов, их рассеивание в окружаю­щей среде. Например, долгое, на протяжении многих столетий, использование таких металлов, как серебро, свинец, цинк, медь и др., и их рассеивание в процессе применения привели к тому, что сроки их добывания из земных недр со­ставляют, согласно своду международных прогнозов “Мир в 2000 году”, всего 10–20 лет.

Понятие безотходной технологии условно. Под ним понима­ется теоретический предел или предельная модель производства, которая в большинстве случаев может быть реализована не в полной мере, а лишь частично (отсюда малоотходная технология). Но с развитием современных наукоемких технологий безотходная технология должна быть реализована все с большим при­ближением к идеальной модели.

Критики концепции безотходного производства, ссылаясь на второй закон термодинамики, утверждают, что как энергию нельзя полностью перевести в работу, так и сырье невозможно полностью переработать в продукты производства и потребле­ния. С этим нельзя согласиться, поскольку речь идет, прежде всего, о материи и о Земле как открытой системе, а материю – продукцию – в соответствии с законом сохранения вещества и энергии всегда можно преобразовать снова в соответствующую продукцию. Примерами служат безотходно функционирующие природные экосистемы.

Имеется и другая крайность, когда все работы, связанные с охраной окружающей среды от промышленных загрязнений, относят к безотходной и малоотходной технологиям. Необходимо помнить, что оценка степени безотходности производства – очень сложная задача, и единых критериев для всех отраслей промышленности нет.

Для точного определения степени безотходности необходимо введение поправки на токсичность отходов. Невозможно сопос­тавлять только по массе, например, отходы рядового производ­ства и отработанные растворы гальванических цехов. Для срав­нительного анализа различных технологических схем однотипных производств, выпускающих продукцию одного и того же вида, на стадии их проектирования вполне может быть исполь­зован поправочный коэффициент на токсичность отходов.

Для расчета энергетических затрат следует рассматривать энергоемкость продукции с учетом коэффициентов безотходности. Только в этом случае можно получить объективный показа­тель безотходности рассматриваемого производства. Масштабы загрязнения окружающей среды при производстве электроэнергии на ТЭС часто таковы, что могут свести к минимуму те экологические преиму­щества, которые удается достичь при совершенствовании основ­ного производства.