ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Ресурсоемкость и образование отходов в экономике России

Уровень затрат важнейших видов сырья, материалов и топлив­но-энергетических ресурсов (ТЭР) в экономике России значитель­но превосходит аналогичные показатели в развитых зарубежных странах. Так, уровень потребления электроэнергии в расчете на единицу сопоставимого ВВП в России выше, чем в США, в 2,5 ра­за, больше, чем в Германии и Японии, в 3,6 раза.

Более высокий уровень потребления в расчете на единицу со­поставимого ВВП характерен для России и по железной руде, ста­ли, прокату, деловой древесине, цементу. Вместе с тем удельные показатели потребления прогрессивных материалов, таких как алюминий и пластмассы, в России ниже, чем в развитых странах, в среднем примерно в два раза.

Основной причиной отставания России от ведущих стран мира по показателям ресурсоемкости экономики является более низкий уровень развития производственной базы. Доля многих видов про­дукции, выпускаемой в России по прогрессивным ресурсосберегаю­щим технологиям, составляет несколько процентов. Лишь по от­дельным видам она превышает 50%, в то время как в развитых странах мира преимущественно близка к 100%. Доля производства электростали и кислородно-конвертерной стали в общем объеме выплавки стали достигла в России 68%; сталь, разлитая на маши­нах непрерывного литья заготовок, составляет около 50%; произ­водство алюминия по ресурсосберегающим технологиям 15, меди 65, цемента 8, стекла 47, картона 33, бумаги 7%. Глубина перера­ботки нефтяного сырья составляет в среднем 62%, уровень исполь­зования попутного газа 81%, что значительно ниже, чем в разви­тых странах мира.

Негативное воздействие на ресурсоемкость экономики России оказывает также широкое использование устаревшего оборудова­ния. Степень износа машин и оборудования составляет: в нефтепе­рерабатывающей промышленности - 83%, химической и нефтехи­мической - свыше 60, в машиностроении, черной металлургии, лесной и легкой промышленности, промышленности строительных материалов - более 50, сельском хозяйстве 56, строительстве 62, транспорте 62, материально-техническом снабжении 54, в сфере заготовок 68%, что увеличивает затраты на их содержание и экс­плуатацию, приводит к удорожанию продукции.

Из-за преобладания материалоемких производств и несовер­шенства технологической базы значительная часть перерабатывае­мого сырья переходит в категорию отходов. Наибольшими удель­ными показателями образования отходов характеризуются те виды производства, которые связаны с добычей сырья и его первичной переработкой. Удельные показатели образования отходов в этих видах производства можно оценить в пределах от 30 до 95% от до­бытого сырья (в отдельных случаях и более).

Высоки объемы образования отходов и при переработке природ­ного сырья, в частности в химической промышленности при произ­водстве минеральных удобрений, черной и цветной металлургии, в топливно-энергетическом комплексе при сжигании углей. Так, об­разование фосфогипса в производстве экстракционной фосфорной кислоты составляет от 4,2 до 5,4 т/т кислоты; шлама при произ­водстве борной кислоты 2,7 т/т кислоты; галитовых отходов в про­изводстве хлористого калия 2,5 - 4 т/т продукции; пиритных огар­ков при производстве серной кислоты 0,6 - 0,7 т/т кислоты; шла­ков металлургических - от 30 кг до 3,2 т/т металлов и сплавов; золы и шлаков тепловых электростанций, работающих на камен­ном угле - от 50 до 500 кг/т сжигаемого угля.

Отходы, образующиеся при механической обработке материа­лов (металла, дерева, пластиков), зависят от вида материала, фор­мы заготовки, используемой технологии. Масштабы их образова­ния характеризуются величинами от единиц до десятков процентов от количества обрабатываемого материала. Так, металлическая стружка при изготовлении деталей из проката черных металлов образуется в количестве 15% от массы заготовок (в среднем), при обработке чугунных отливок 35% от массы заготовки. Опилки при распиловке древесных материалов и изготовлении из них различ­ной продукции образуются в количестве 7 - 18% от объема или массы используемого сырья.

Отходы, образующиеся при переработке нефти, составляют от нескольких килограммов до 2,5 т/т перерабатываемой нефти или полученного из нее продукта.

Удельные показатели образования твердых бытовых отходов (ТБО) в жилищно-коммунальном хозяйстве оцениваются в сред­нем по России 350 - 450 кг на человека в год.

Суммарные объемы образования отходов в России за 1998 г. со­ставили около 2,5 млрд. т. Более 90% этого объема составляют от­ходы добычи и обогащения полезных ископаемых. Среди других видов крупномасштабных отходов следует выделить золошлаковые отходы ТЭС (объем их образования в 1998 г. составил около 40 млн. т), лом и отходы черных металлов 18 млн. т, металлургиче­ские шлаки 19, галитовые отходы 19, фосфогипс 5, изношенные ши­ны 0,8, макулатура 0,9, отработанные нефтепродукты 1,2, пиритные огарки 1,0, стеклобой (отходы производства) 0,2, текстильные отходы 0,2 млн. т., древесные отходы 16 млн. м.

Средний уровень хозяйственного использования отходов состав­ляет около 35%. При этом большая часть используемых отходов (около 80%, преимущественно в виде вскрышных пород и отходов обогащения) применяется для закладки выработанных пространств шахт и карьеров.

Высокий уровень ресурсоемкости и образования отходов свиде­тельствует о низкой эффективности использования сырья, матери­алов и ТЭР в экономике России и о наличии значительных резер­вов их экономии. Для мобилизации этих резервов необходимо тех­ническое перевооружение производственной базы в направлении расширения масштабов внедрения ресурсосберегающих технологий, а также наращивание мощностей по переработке отходов.

Последовательность образования и возможные пути утилиза­ции отходов в промышленности показаны на схеме, приведенной на рис. 2.1.

Образование отходов происходит на всех стадиях движения сырья: от момента его добычи, когда оно еще является природным ресурсом, до завершения эксплуатации изготовленного из него из­делия.

В общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от всех стационарных источников страны по данным за 1998 г. ли­дирует энергетика - 23,2%. Следующие места занимают цветная и черная металлургия - соответственно 17,6 и 11,7%, затем нефте­добывающая и нефтеперерабатывающая промышленность - соот­ветственно 7,4 и 4,1%. Наиболее крупными загрязнителями гидро­сферы являются жилищно-коммунальное хозяйство 55,2, сельское хозяйство 11,8, энергетика, деревообрабатывающая и химическая промышленность 6,6; 5,6 и 5,6 соответственно, металлургия 4,8, машиностроение 2,5, угольная промышленность 2,0%.

В 1998 г. объем выброшенных твердых токсичных отходов со­ставил 2,4 млн. т, из которых утилизировано и обезврежено не более 50%. Основными отраслями промышленности, где образуют­ся токсичные отходы, являются металлургия, энергетика, химия и нефтехимия. Их суммарный вклад в общий объем отходов состав­ляет почти 80%. Номенклатура отходов настолько велика, что полный их перечень порой известен только узкому кругу специа­листов предприятия.

Машиностроительный комплекс является крупнейшим про­мышленным образованием, включающим тяжелое, энергетическое, автомобильное, тракторное, сельскохозяйственное, химическое, нефтяное, строительное, дорожное, коммунальное машиностроение и другие отрасли промышленности. Предприятия машиностроения располагаются чаще всего в крупных городах, и их вредные выбро­сы в окружающую среду особенно неблагоприятно влияют на здо­ровье населения.

Машиностроение загрязняет водный бассейн сточными водами травильных и гальванических цехов. Со сточными водами сбрасы­вается значительное количество загрязняющих веществ: нефтепро­дуктов, сульфатов, хлоридов, цианидов, соединений азота, солей железа, меди, цинка, никеля, хрома, молибдена, фосфора, кадмия и других соединений.

В поверхностные водоемы в 1998 г. сброшено 962,5 млн. м3 сточных вод, в том числе 552,3 загрязненных. Наибольшие объемы загрязненных сточных вод за этот период пришлись на долю сле­дующих гигантов отечественного автомобилестроения, млн. м /год: 24,4 - АО "АвтоВАЗ", 22,5 - АМО ЗИЛ.

Машиностроительные предприятия в 1998 г. выбросили в ат­мосферу более 460 тыс. т загрязняющих веществ. Улов загрязняю­щих веществ по машиностроительному комплексу (45,1%) значи­тельно ниже среднего по промышленности России (79,6%).

Основными источниками загрязнения атмосферы на машино­строительных предприятиях являются литейное производство, цехи механической обработки, сварочные и окрасочные цехи. Выбросы предприятий комплекса в атмосферу характеризуются присутстви­ем в них оксида углерода, сернистого ангидрида, различных видов пыли и взвешенных веществ, оксидов азота, ксилола, толуола, ацетона, бензина, бутилацетата, аммиака, этилацетата, серной кислоты, бензола, соединений марганца, хрома, свинца и др. Зна­чительна доля комплекса в выбросе в атмосферу шестивалентного хрома - одного из наиболее опасных загрязняющих веществ (137,9 т, или 43% от выброса всей промышленностью).

Такие города, как Тольятти, Челябинск, Екатеринбург и др., где доля предприятий комплекса является определяющей, входят в список городов России с наибольшим уровнем загрязнения атмос­ферного воздуха.

Наибольшая часть отходов машиностроительных предприятий - металлолом. Это готовое вторичное сырье, переработка которого налажена либо на этих же заводах, если они обладают своим ли­тейным производством, либо на металлургических или соседних машиностроительных предприятиях. Кроме металлолома в этих от­раслях образуются отходы бумаги, древесины, минеральных масел, резины, пластмасс, а также шлам.

Включая в себя более 700 промышленных предприятий с раз­нообразными технологиями производства, машиностроение оказы­вает существенное влияние на состояние окружающей природной среды. Значительные объемы производства и определяющее поло­жение в социальной жизни городов ставят предприятия машино­строительного комплекса в разряд приоритетных при комплексном решении природоохранных проблем.

Химическая и нефтехимическая промышленность вследствие большого разнообразия технологических процессов являются одни­ми из самых трудных с точки зрения борьбы с образующимися от­ходами. Источниками вредных выбросов являются предприятия, на которых производятся кислоты, шины и резинотехнические изде­лия, фосфор, пластические массы, красители, моющие средства, минеральные удобрения и другая продукция, а также осуществля­ется крекинг нефти. Предприятиями отрасли в 1998 г. выброшено в атмосферу более 388 тыс. т загрязняющих веществ. В природные водоемы сброшено более 1,24 млрд. м загрязненных сточных вод, содержащих нефтепродукты, нитраты, хлориды, сульфаты, фос­фор, цианиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк и т. д. Твердых отходов образовалось около 12,7 млн. т, из которых использовано около 50%.

Основные твердые отходы на предприятиях химической про­мышленности - зола, шлам, бумага, металл, полимерные материа­лы. Отходы этой отрасли часто представляют опасность при их пе­реработке, так как физически и химически не всегда стабильны, а многие из них и токсичны. Их переработка требует специальных технологий. На свалки вывозится большое количество фосфогипса, известковых, гипсовых и других твердых отходов. В последние го­ды происходит некоторое снижение объемов вредных выбросов, адекватное спаду производства.

Пищевая промышленность загрязняет водоемы органическими веществами, сульфатами, фосфатами, нитратами, щелочами и кис­лотами. Около 60% отходов предприятий пищевой промышленно­сти составляют бумага, дерево, металлы, стекло и собственно пи­щевые отходы. Основными источниками образования вредных ве­ществ, выбрасываемых в атмосферу, в отрасли являются: шелуши - тели, нейтрализаторы, сепараторы, мучные силосы, технологиче­ские печи, фасовочные автоматы, табакорезательные машины, ли­нии по производству парфюмерных изделий, мясоперерабатываю­щие заводы, заводы по производству растворимого кофе и цико­рия, предприятия по производству мясокостной муки и клеев на органической основе.

Предприятиями пищевой промышленности в 1998 г. выброшено в атмосферу около 198 тыс. т вредных веществ, а сброс загрязнен­ных вод по отрасли составил около 98 млн. м3.

Состав отходов изменяется в зависимости от вида выпускаемой продукции, технологии обработки пищевых продуктов. Объемы об­разующихся отходов непостоянны и зависят от сезонных объемов переработки продуктов. Органическая природа пищевых продук­тов, подверженных гниению, представляет опасность размножения насекомых и болезнетворных микробов, поэтому требует специаль­ных мер защиты от них.

Предприятия легкой промышленности в 1998 г. сбросили в от­крытые водоемы более 120 млн. м3 загрязненных сточных вод, ко­торые содержали взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соеди­нения фосфора и азота, нитраты, поверхностно-активные вещест­ва, железо, медь, цинк, никель, хром, свинец, фтор и другие ве­щества.

Предприятия легкой промышленности выбросили в том же году в атмосферу свыше 50 тыс. т вредных веществ. Основными источ­никами загрязнения атмосферы в отрасли являются электролизные ванны, места загрузки, выгрузки и пересыпки сырья, дробильно - мельничное оборудование, смесители, сушильные барабаны, тре­пальные агрегаты, шлифовальные станки, прядильные и чесальные машины, оборудование для окраски изделий, барабаны для специ­альной обработки пушно-меховых заготовок и изделий.

В выбросах предприятий легкой промышленности присутствуют оксиды серы, азота, углерода, твердые вещества, бензин, этилаце - тат, бутилацетат, аммиак, ацетон, бензол, толуол, сероводород, оксид ванадия (V) и другие вещества.

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности являются одними из самых водоемких отраслей экономики. Сброс загрязненных сточных вод этой отраслью соста­вил в 1998 г. более 1220 млн. м3 в год. Наиболее крупными загряз­нителями поверхностных водоемов явились Котласский ЦБК (194,6 млн. м3), Братский ЛПК (155,8 млн. м3), Архангельский ЦБК (127,1 м ). Загрязненные сточные воды предприятий отрасли характеризуются наличием в них таких вредных веществ, как сульфаты, хлориды, нефтепродукты, фенолы, формальдегид, мета­нол, фурфурол, диметилсульфид, скипидар.

Предприятиями этой отрасли выброшено в атмосферу в 1998 г. около 352 тыс. т вредных веществ. Наиболее характерными загряз­няющими веществами, выбрасываемыми в атмосферу предприятия­ми отрасли, являются оксиды углерода, серы, азота, толуол, серо­водород, ацетон, ксилол, бутилацетат, этилацетат, метилмеркап - тан, формальдегид и др. В бумажной промышленности образуются отходы самой бумаги, шлам, пыль, металлы и другие вещества.

Другие отрасли экономики страны, в том числе транспорт, сельское хозяйство, строительство, также вносят существенный вклад в загрязнение окружающей среды. Поэтому задача уменьше­ния образования отходов, а также их утилизации является акту­альной не только для промышленности, а для всего народного хо­зяйства страны.