Организация безотходных (малоотходных) производств

Применение традиционных технологий переработки сырья, в ре­зультате которых образуются разнообразные отходы, предусматрива­ла последующие очистку отходящих газов и сточных вод и утилизацию твердых отходов, крайне неэффективно не только с точки зрения экологии, но и экономики. Очистные сооружения очень дороги.

их работа требует огромных затрат энергии и реагентов, которые некоторых производствах достигают 20 – 40% суммарных капиталовложений, а расходы на обезвреживание и переработку отходов составляют 8 – 10% стоимости производимой продукции (В.А. Зайцев, 1990г.).

Отсюда вытекает необходимость реализации принципиально нового подхода к развитию промышленных производств. Этот подход получивший не совсем правильное название «безотходная техноло­гия», основой которого является цикличность материальных потоков подсказан самой природой (вспомните: «природа знает лучше»). Действительно, в природных условиях отходы жизнедеятельности одних организмов используются другими, и в целом осуществляется биохи­мический круговорот веществ.

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, алю­миний, цинк, достигла 65, 40 и 40% соответственно. В этом отно­шении показатели России много скромнее. Крайне нерационально ис­пользуются в нашей стране лесные богатства. Согласно В.А. Зайцеву (1990 г.), из доставленных на предприятия 1000 м³ 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). Для их количе­ственной оценки используют индексы исчерпания ресурсов, которые характеризуют расходование имеющихся мировых запасов руд с учетом ежегодного прироста темпов их использования. 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 уровне промышленного региона или территориально-производственного ­комплекса. Следовательно, необходимо в рамках этого региона или комплекса найти потребителей отходов, производимых предприя­тиями. Во – вторых, обязательно использование в производстве всех компонентов сырья и сведение до минимума нерациональных энерго­затрат. В – третьих, составной частью концепции безотходного произ­водства является сохранение сложившегося экологического равнове­сия, иначе говоря, сохранение нормального функционирования ОПС, при котором оно не оказывает отрицательного воздействия на среду обитания человека, его здоровье. Напомним при этом, что критерием качества окружающей среды ныне являются предельно допустимые концентрации (ПДК) и рассчитанные на их основе предельно допус­тимые выбросы (ПДВ) и сбросы (ПДС).

Таким образом, понятие «безотходная технология» есть не только чисто технологический процесс, в широком смысле это и совокуп­ность организационных и управленческих мероприятий, проектных и научно-исследовательских работ. Оно обязательно должно охваты­вать и сферу потребления продукции, которая после утраты своих потребительских свойств (например, изношенные автопокрышки) могла бы быть возвращена в производство или, в крайнем случае, переведена в экологически безопасную форму.

Вполне очевидно, что создание безотходных производств - дли­тельный и дорогостоящий процесс. Поэтому в качестве промежуточ­ного этапа выступает малоотходное производство, при котором его отрицательное воздействие на природную среду не превышает уро­вень, допускаемый санитарно-гигиеническими нормами. При этом если образуются неутилизируемые отходы, они направляются на дли­тельное экологически безопасное хранение или захоронение.

Анализ шлаков московского мусоросжигательного завода № 1 показал (Г.И. Сидоренко, 1990 г.), что на свалки бытового мусора Москвы вывозится: молибдена – 8,3 т, кобальта – 11,4 т, ванадия – 12 4 серебра – 27,6 т, никеля – 75 т, сурьмы – 115 т, олова – 244 т, фтора – 353 т, хрома – 6 89 т, свинца - 1573 т, меди - 2180 т, цинка - 6762 т Это количество элементов эквивалентно ежегодно извлекаемому из до­вольно крупного месторождения.

Отходы можно сортировать либо непосредственно на месте их полу­чения (в домах), либо после сбора на специальных установках. В пер­вом случае необходимы совместные усилия жителей, воспитание у них «культуры чистоты»; однако этот способ весьма экономичный, так как труд «добровольный». В определенном месте устанавливаются мусор­ные контейнеры различного цвета, каждый из которых предназначен для определенного вида отходов — пластмассы, металлов, стекла, бумаги, растительного мусора и т.д. Эти контейнеры опорожняются (не смеши­ваясь) в особые грузовики — мусоровозы и отправляются на переработ­ку.

По другому варианту сортируют отходы на специальных установках.

По мнению многих ученых и специалистов, проблема отходов должна решаться на месте их образования путем внедрения ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечивающих минимизацию пром-выбросов и выхода вторичных отходов.

Концепция РВТ впервые была предложена еще в 60-х гг. А. На­горным. В настоящее время в г. Запорожье (Украина) вводится в строй первый в мире завод РВТ производительностью по ТБО – 1000–1500 т/сут. Он имеет узлы технохимической, физико-химической и биотехнологической обработки отходов. Вторичные ресурсы найдут применение в качестве биотоплива, металлолома, стройматериалов и т.д.

В развитие концепции РВТ А. Семенов и И. Максимов (1995) предложили создать экозащитные системы нового поколения – мно­гопрофильные комбинаты «Экополигон», способные перерабатывать все виды антропогенных отходов данного города и региона. При этом более 80% отходов превращаются во вторичные ресурсы и биосфер­ные вещества, восстанавливается качество ОПС путем санирования (оздоровления) старых свалок и других мер. Данный вариант решения проблемы отходов, в основе которого лежит теория трофо-энергетического функционирования экосистем и круговорота веществ (т.е. отходы одних служат продуктами питания и энергии для других), позволяет использовать экологически безопасные технологические про­цессы; исключить прямое сжигание органических веществ; обеспечить совместимость конечных продуктов с биосферой и включение их в круговорот веществ в природе; возместить издержки производства за счет использования вторичных ресурсов, отдельных видов промыш­ленной продукции, платы за отходы, предотвращения ущерба ОПЦ.