ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Ресурсосберегающие технологические процессы

Резервы ресурсосбережения при комплексной переработке сырья и использовании отходов весьма значительны. Энергоем­кость производства алюминия из вторичного сырья в 20 раз ниже, чем из первичного, а стали - в 4 раза. В нефтепереработке выбро­сы низкопотенциального тепла составляют до 80% расходуемой энергии, а в теплоэнергетике - до 50 - 70%. Существует тесная взаимосвязь между экономией энергии и загрязнением окружаю­щей среды, поэтому снижение энергоемкости, так же как и мате­риалоемкости продукции, дает ощутимый экологический эффект.

В хозяйственном цикле добыча - обработка - потребление - утилизация восполнение потерь в основном осуществляется за счет добытых первичных материальных ресурсов. В настоящее время при производстве стали BMP составляют 30%, при производстве бумаги 25%, цветных металлов 20%. В то же время капитальные вложения, необходимые для переработки вторичного сырья, при­мерно в четыре раза меньше, чем при получении продукции из первичного сырья.

Очевидно, что необходимо вкладывать средства в безотходные технологические процессы, которые сберегают сырьевые и энерге­тические ресурсы и вместе с тем обеспечивают высокое качество продукции.

Ресурсосберегающая технология - такая организация произ­водства, при которой отходы сведены к минимуму и перерабатыва­ются в реальные BMP. По определению Европейской экологиче­ской комиссии ООН по малоотходной технологии безотходная тех­нология - это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы - производство — потребление - BMP. При этом любое воздействие на окружающую среду не нарушает ее нормального функционирования. Важно отметить, что полный цикл включает и стадию потребления. При ресурсосберегающей технологии предполагается создание оптимальных технологических схем с замкнутым материальным и энергетическим потоками. Од­нако еще не для всех производств разработаны промышленные технологии рационального использования ресурсов, не созданы экономические и юридические предпосылки для этого. Такая зада­ча должна быть и будет решена, так как альтернативы такому подходу сегодня уже нет.

Ресурсосберегающие технологии позволяют:

1. Снизить размер ущерба, наносимого окружающей среде вы­бросом отходов. Например, утилизация жидких и твердых хлорсо - держащих отходов металлургической переработки титансодержа - щих концентратов позволяет на 45% снизить выброс хлора в окру­жающую среду.

2. Уменьшить площади земель, занятых накопителями, свалка­ми отходов.

3. Уменьшить загрязнение окружающей среды от переработки первичного сырья, "компенсирующего" неиспользование BMP, со­держащихся в отходах, а также тепла, содержащегося во вторич­ных энергетических ресурсах (ВЭР). Так, утилизация диоксида се­ры на металлургических и химических предприятиях не только уменьшает загрязнение окружающей среды, но и позволяет сокра­тить добычу серы.

Очень важно максимально полное вовлечение в цикл полимер­ных отходов, поскольку оно не только дает возможность умень­шить расход нефти и газа на синтез полимеров, но и снижает на­грузку на окружающую среду, так как в атмосферных условиях полимеры разлагаются очень медленно.

4. Снизить термическое загрязнение окружающей среды (в случае использования ВЭР).

5. Сократить выбросы в окружающую среду при производстве продукции из вторичных ресурсов по сравнению с использованием первичного сырья (за счет исключения из технологической цепоч­ки рада звеньев). Например, при выплавке 1 т стали из металло­лома по сравнению с ее производством из железной руды загрязне­ние атмосферного воздуха уменьшается на 86%, использование во­ды - на 40%, объем твердых отходов сокращается на 97%; при производстве картона или бумаги из макулатуры загрязнение ат­мосферы уменьшается на 37 %, воды - на 25 - 44 %.

6. Сократить количество топлива, сжигаемого на электростан­циях, в котельных, промышленных печах, и соответственно умень­шить объемы загрязнений, связанных как с продуктами сгорания сэкономленного эквивалентного количества топлива, так и с его добычей, подготовкой и транспортировкой.

Широкое применение во всех отраслях народного хозяйства ре­сурсосберегающих технологий может стать решающим фактором улучшения экологической обстановки в стране. Эти технологии, окупаясь в короткий срок, могут обеспечить наибольший выход ко­нечного продукта в расчете на единицу исходного сырья, а учиты­вая высокую степень автоматизации таких процессов, и в расчете на единицу трудозатрат.

Несмотря на то что наиболее продуктивным способом защиты окружающей среды является создание новых ресурсосберегающих технологий, старые технологии также имеют значительные резер­вы экономии природных ресурсов, которые заключаются в:

* замене исходного сырья на более совершенное, которое дает меньше отходов, не изменяя качество конечного продукта. Например, применение в окрасочном производстве водо - разбавляемых красок взамен красок на основе органиче­ских растворителей;

* изменении конечного продукта без ухудшения его потреби­тельских свойств. Например, применение для изготовления липких аппликаций бумажной основы вместо полимерной, содержащей в своем составе токсичные продукты;

* изменении технологического процесса изготовления про­дукта. Так, организация непрерывной работы оборудования взамен периодической резко сокращает отходы и выбросы в атмосферу в процессе перегрузки оборудования и транспор­тировки промежуточных продуктов;

* усовершенствовании оборудования. Например, применение более совершенных систем сбора и очистки смазывающе- охлаждающих жидкостей, применение ЭВМ, позволяющих наиболее рационально раскраивать и вырубать детали из листовых и рулонных материалов;

* усовершенствовании эксплуатации и обслуживания обору­дования, обеспечивающем снижение количества отходов, в том числе брака. Например, своевременная заточка инстру­мента, организация планово-предупредительных ремонтов, исключающих поломку оборудования и аварийные выбросы рабочих сред.

Во всех случаях подход, при котором исключаются или умень­шаются отходы производства, должен быть приоритетным по срав­нению с технической политикой, направленной на переработку, обезвреживание или захоронение отходов. Говоря о приоритетах в деле охраны окружающей среды от отходов, следует расположить различные способы их ликвидации в таком порядке:

* предотвращение или сокращение загрязнений в источнике их образования;

* использование отходов производства;

* перевод отходов в безопасное для человека и природы со­стояние;

* захоронение отходов в полностью безопасных контейнерах.

Как известно, важнейшие научно-технические решения нахо­дятся на стыке наук. Разработка ресурсосберегающих технологий не является в этом смысле исключением. Положительные резуль­таты (сокращение объемов потребляемого сырья, комплексность его переработки, малоотходность, экологичность) легко прослежи­ваются на примере разработки новейших технологий химических и химико-биологических процессов горно-химического производства.

Примерами могут служить методы обогащения угля пиролизом (США), химические методы добычи медных руд, химические мето­ды обогащения (Россия); метод щелочной обработки торфов и бу­рых углей с получением гумата натрия - физиологически активно­го стимулятора роста сельскохозяйственных растений (Россия) и др. Химические технологии создают основу для более глубокого преобразования минерального сырья. Эта особенность еще ярче проявляется по мере перехода к более сложным химико-биологиче­ским процессам. Воздействие на сырье при этом осуществляется не на молекулярном, как при химических технологиях, а на субатом­ном уровне. Примерами химико-биологических технологий могут служить: бактериальное выщелачивание металлов из руд с получе­нием меди, свинца, цинка (США); бактериальное извлечение цен­ных металлов из сточных вод с получением урана, хрома, селена, ванадия, вольфрама, молибдена (США); бактериальное выщелачи­вание органической и неорганической серы из каменного угля; би­ологическое получение гумуссодержащих суспензий из бурого угля путем воздействия поликультурой (ассоциацией микроорганиз­мов), представляющее собой создание искусственной почвы (Рос­сия); методы бактериальной очистки вод и почв от загрязнения нефтепродуктами (Великобритания, Россия).

Последовательное использование новых технологий в горно-хи­мическом производстве позволяет резко сократить количество об­разующихся отходов и затраты на производство готовой продук­ции.