Основные направления развития мало- и безотходных производств

В декларацией о малоотходной и безотходной технологий и использовании отходов (Женева, 1979 г.) срормулированы четыре основных направлення их развития:

1. Создание бессточних технологических систем различного назначения на базе существующих и перспективных методов очистки и повторно-последовательного использования нормативно очищеннях стоков.

2. Разработка и внедрение систем переработки промышленних и бытовых отходов, которые рассматриваются при этом как вторичные материальные ресурсы (ВМР).

3. Разработка технологических процессов получения традиционных видов продукции принципиально новыми методами, при которых достигается максимально возможный перенос вещества и знергии на готовую продукцию.

4. Разработка и создание территориально-промышленных комплексов (ТПК) с возможно более полной замкнутой структурой материальних потоков и отходов производства внутри них.

В соответствии с этим, в области совершенствования технологических процессов можно выделить следующие направления:

- внедрение геотехнологических методов разработки месторождений полезных ископаемых (например, подземное выщелачивание);

- применение безводных методов обогащения и переработки сырья на месте его добычи;

- использование гидрометаллургических методов переработки руд и отходов; вместо пирометаллургмческих, так как воду проще очищать, чем газы;

- применение методов порошковой металлургии;

- внедрение окислительно-восстановительных технологий с применением кислорода, водорода, озона, свободных радикалов, электрического тока и т.д.;

- использование в технологии сверхвысоких давлений и температур, эффекта сверхпроводимости;

- разработка высоких технологий, в частности плазменных и лазерних;

- замена химических процессов с использованием кислот и щелочей механическими методами, например, при очистке поверхностей;

- замена прямоточных процессов противоточными;

- внедрение перспективных высокоэффективных мембранных, ионообменных, экстракционных и других методов для разделения и выделения ряда высокоценных и токсичных веществ;

- использование высокозффективннх методов тепло- и массообмена (например, кипящего слоя в установках каталитического крекинга при переработке нефти);

- максимальная замена первичных сырьевых и энергетических ресурсов вторичными;

- создание энерготехнологических процессов. Комбинирование технологических и так называемых энерготехнологических процессов позволяет увеличивать производительность агрегатов, экономить энергоресурсы, сырье и материалы. В частности, таким образом организованы многотоннажные производства аммиака, азотной кислоты и карбамида. Организация энерготехнологического получения аммиака позволила снизить удельные расходы электроэнергии в 8 раз;

- внедрение непрерывных процессов;

- интенсификация и автоматизация процессов и т. д.

Совершенствование аппаратурного оформления предполагает:

- разработку принципиально новых аппаратов (например, позволяющих совмещать в одном аппарате несколько технологических процессов);

- оптимизацию размеров и производительности

- герметизацию;

- использование новых конструкционных материалов, позволяющих увеличить долговечность аппаратов, уменьшить их вес и т.д.

В области сырья, материалов, энергоресурсов необходимы:

- обоснованность их качества (в частности, использование сырья и материалов, например технической воды, не более высокого, а строго определенного качества);

- предварительная подготовка сырья и топлива (извлечение из него наиболее токсичных компонентов, например, серы из топлива и т.п.);

- замена высокотоксичных материалов, например ртути, кадмия, свинца и т.д., на менее токсичные вещества при производстве красителей, катализаторов, батареек и других изделий и материалов;

- возможность замены сырья и энергоресурсов на нетрадиционные, местные, попутно добываемые и т.д.

Готовая продукция, включая побочную и попутно образующуюся, должна отвечать:

- безопасности;

- длительности использования;

- обеспечению возможности и условий для возвращения продукции в производственный цикл после физического и морального износа. Так, германская компания Volkswagen стала первой, взявшей на себя обязательство принимать обратно вышедшие из употребления автомобили для последующей их утилизации;

- биоразлагаемости при попадании в окружающую природную среду, например биоразлагаемые пакеты;

- удобству использования, починки, разборки и т.д.

Переход на ресурсосберегающий и малоотходный способ производства — это одно из стратегических направлений в решении вопросов предотвращения загрязнения окружающей среды. Несомненно, что еще длительное время будут функционировать производственные мощности, построенные в свое время без учета экологических последствий. Поэтому переработка и ликвидация отходов как самостоятельное технологическое направление тесно смыкается с организацией мало- и безотходных производств. Важно уточнить, что главное в безотходном производстве не переработка отходов, а такая организация процесса, в котором при переработке сырья использовались бы все его компоненты. Необходимо устранить не следствие, а причину образования отходов. При этом, недоиспользованные компоненты должны быть сведены к минимуму (малоотходное) или вообще исключены (безотходное производство). Таким образом, Переработка отходов потребления является обязательной частью последнего производства. Нормальное функционирование таких мощностей немыслимо, сегодня без привязки к ним соответствующих очистных сооружений, что, в свою очередь, немыслимо без разработки эффективных технологий очистки промышленных сточных вод и газовых выбросов в атмосферу. Попытка создания эффективных методов очистки сточных вод и газовых выбросов в атмосферу — непростая задача и по своей сложности не уступает созданию малоотходных технологий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Report of the Seminar. Senior Advisers to ECE Governments on Environmental Problems. ENV/Sem. 15/2/ November. 1984.

2. Report of the Workshop on Country-Specific Activities to Promote Cleaner Production. Industry and Environment Program Activity. Center UNEP, Paris, France. 17 – 19 September, 1991.

3. Богдановский Г.А. Химическая экология. – М.: Изд-во МГУ, 1994.

4. Зайцев В.А. Промышленная экология. Учебное пособие. – М.: ДеЛи, 1999,. – 140 с.

5. Калыгин В.Г. Промышленная экология. Курс лекций. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. – 240 с.

6. Калыгин В. Г ., Попов Ю.П. Порошковые технологии – экологическая безопасность и ресурсосбережение. – М.: Изд-во МГАХМ, 1966. – 212 с.

7. Р.А. Степень, С.М. Репях. Промышленная экология: учебник для студентов химико-технологических специальностей. – Красноярск: СибГГУ, 2000. – 345 с.

8. Химия и жизнь. 1980, №4. С.25.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

д.х.н., проф. МГУ, Лисичкин Г.В.

(В кн. Материалы конференции «Основы экологической безопасности» /Под ред. Г.А. Богдановского, Н.А. Галактионовой. «Научные труды МНЭПУ». Вып. 4. Серия: «Реймерсовские чтения». – М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. – с.37 – 44.

Загрязнение природной среды при производстве электрической энергии в массовом сознании связано в первую очередь с работой ядерных электростанций, а также с использованием в качестве энергоносителей твердых горючих ископаемых. Для лиц, отягощенных хотя бы элементарным естественно-научным образованием, ясно, что и такие энергоносители, как нефть и природный газ создают весьма существенную нагрузку на среду обитания. Однако наш опыт показывает, что даже многие специалисты-экологи убеждены в абсолютной безопасности для природы альтернативных (возобновляемых) источников энергии.

Настоящая статья посвящена краткому анализу экологических проблем, возникающих при крупномасштабном производстве электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии.

Прежде чем рассматривать альтернативные источники энергии, примем к сведению очень важное обстоятельство: нас интересует возможность использования этих источников в больших масштабах, мы пытаемся оценить перспективы замены традиционных энергоносителей – в первую очередь нефти – в связи с их грядущим исчерпанием. Если в наши дни суммарная доля альтернативных энергоносителей в мировом производстве энергии не достигает и одного процента, то в предвидимом будущем можно ожидать ситуации, когда примерно четверть всей вырабатываемой электроэнергии будет получаться за счет возобновляемых источников. Таким образом, нас интересуют экологические последствия использования энергии Солнца, ветра, тепла Земли и т.п. не в условиях испытания единичных установок и опытно-промышленных разработок, а последствия применения таких энергоносителей, когда их доля в энергетическом балансе крупных государств достигнет десятков процентов.