Маловідходні і безвідходні технології: визначення, опис, проблеми та принципи

Проблеми шкідливого впливу промисловості на навколишнє середовище давно турбують екологів. Поряд із сучасними засобами організації ефективних способів утилізації небезпечних відходів розробляються і варіанти мінімізації початкового шкоди екологічній обстановці. В цьому плані зниження викидів відходів дозволяє не тільки скорочувати шкоди довколишнім інфраструктурних об'єктів, але і підвищувати економічну ефективність підприємств. Правда, безвідходні технології і вимагають істотних вкладів у процесі реалізації. Впровадження подібних програм нерідко зачіпає виробничі етапи, змушуючи керівників переглядати підходи до забезпечення технологічних процесів.

Що таке безвідходні і маловідходні технології?

У широкому представленні безвідходність зовсім не передбачає повної відмови від вироблення вторинних продуктів, які залишаються після основного виробничого процесу. Тобто визначення безвідходної технології може розуміти таку організацію роботи підприємства, при якому здійснюється найбільш раціональне споживання природних ресурсів та енергії. Але це все-таки загальне визначення даного поняття. Якщо ж строго підходити до розгляду питання, то безвідходні технології слід представляти як загальний принцип організації виробничого процесу, згідно з яким сировина використовується повністю в замкнутому циклі. Окремої уваги заслуговує малоотходная технологія. По суті, це проміжна ланка, яка дозволяє з мінімальними витратами перевести в режим підприємство виробництва з повним циклом. На об'єктах, де була реалізована малоотходная концепція, спостерігається рівень шкідливого впливу на екологічний фон, що не перевищує допустимі санітарні нормативи. Тим не менш, якщо безвідходні технології передбачають повну переробку вторинної сировини, то в даному випадку допускається також тривале зберігання або захоронення матеріалів.

Як оцінюється безвідходність виробництва?

Для початку слід зазначити, що повна реалізація абсолютно безвідходного виробництва можлива далеко не завжди. Існують цілі галузі, у яких підприємства та комбінати в силу різних причин не можуть вийти зі статусу маловідходних. У цьому плані заслуговують уваги оцінки безвідходності. Зокрема, фахівці використовують коефіцієнти, що дозволяють визначити, який відсоток відходів підприємство не може переробити і відправляє на утилізацію або зберігання. Приміром, маловідходні і безвідходні технології у вугільній промисловості впроваджувати складніше, ніж в інших галузях. В даному випадку коефіцієнт безвідходності варіюється в межах від 75 до 95 %. Також слід згадати про саму суть впровадження технологій, які скорочують вплив шкідливих речовин на навколишнє середовище. З урахуванням цього аспекту можна говорити про необхідність визначення і частки корисних речовин, які містяться у відходах. Іноді цей показник досягає 80 %.

Принципи технологій

Безвідходна технологія базується на основі декількох принципів, головними серед яких є наступні:

Системний підхід. Передбачає, що розглядати об'єкт виробництва з точки зору мінімізації відходів необхідно без відриву від регіональної промислової інфраструктури.

Циклічність потоків. Згідно з цим принципом, має бути в деякому роді кругообіг використовуваного сировини, а також енергії, що забезпечує його переробку.

Комплексне застосування ресурсів. Даний принцип передбачає максимальне споживання сировини і енергетичного потенціалу. Оскільки будь-яка сировина може розглядатися в якості комплексного, всі його компоненти повинні вилучатись в ході виробничих циклів.

Обмеження впливів на екологію. Можна сказати, це головна ідея, відповідно до якої розробляються маловідходні і безвідходні технології виробництва в різних галузях.

Раціональність організації виробництва. У цьому випадку передбачається оптимізація технологічних процесів з метою максимальної економії матеріальних ресурсів, енергетичних витрат і фінансових вкладень.

Процес впровадження безвідходних технологій

Будь-які дії, спрямовані на зміни виробничого процесу, передбачають розробку проекту. У даному випадку може передбачатися створення безстічних технологічних систем та водооборотних циклів на платформі ефективних методів фільтрації. Подібні схеми, приміром, використовуються в галузях гальванічного виробництва. Одним з найбільш ефективних інструментів переробки вторинної сировинної бази є впровадження безвідходних технологій, які виключають утворення вторинних продуктів в принципі. Для цього у виробничі процеси вводяться додаткові етапи переробки й очищення. Також практикується створення окремих промислових комплексів, які цілеспрямовано реалізують замкнуті системи із забезпеченням переробки матеріальних потоків.

Виробництво в металургії

У процесі проектування комбінатів, які будуть займатися переробкою кольорових і чорних металів, використовується найбільш широкий діапазон засобів забезпечення безвідходності. Наприклад, у переробку можуть залучатися рідкі, газоподібні і тверді відходи. В якості базового інструменту мінімізації продуктів переробки застосовують також засоби очищення. Крім того, маловідходні і безвідходні технології можуть діяти не тільки в рамках безпосередньо металургійного підприємства. Гірські і збагачувальні комбінати, де відбувається розробка багатотоннажних відвальних відходів, займаються випуском готових будматеріалів. Зокрема, з відходів роблять закладки для шахт, формують стінові блоки і кладуть дорожні покриття.

Безвідходність в сільському господарстві

Дана сфера господарської діяльності найбільш гнучка в плані використання коштів, що забезпечують вторинну переробку ресурсів. Пов'язано це з тим, що в основі більшої частини відходів сільського господарства містяться продукти органічного походження. Наприклад, безвідходні технології можуть з'являтися у вигляді повторного використання компосту, перегною, тирси, листя та інших матеріалів. Далі з цих відходів формується сировинна база для добрива, що економить витрати невідновлюваних ресурсів.

Безвідходність в енергетиці

У сучасній енергетиці фахівці орієнтуються на широке застосування технологічних методів спалювання палива. Це може бути використання киплячого шару, який сприяє мінімізації забруднюючих речовин в випускаються газах. Також безвідходна технологія виробництва в енергетичній сфері проявляється у вигляді освоєння розробок, спрямованих на очищення газових викидів від оксидів азоту та сірки. Змінюються і підходи до технічного оснащення підприємств. Пилеочистное обладнання, наприклад, експлуатується з великим ККД, а що утворюється при цьому зола надалі надходить вже в будівельну сферу як інгредієнт бетонних розчинів.

Проблеми безвідхідних і маловідходних виробництв

Основна частина проблем, що виникають у процесі переходу до безотходному виробництва, зумовлена суперечністю між прагненням до мінімізації продуктів переробки та збереженням ефективності підприємств. Включення у виробничі процеси нових етапів з утилізацією вторинної сировини, наприклад, скорочує економічні показники промислових об'єктів. Також проблеми безвідходної технології пов'язані з неможливістю переробки цілого ряду продуктів викиду. Переважно це відноситься до галузей хімічної промисловості, в яких підвищуються обсяги шкідливих газоподібних відходів. Втім, є й зворотні приклади, коли впровадження проектів безвідходного виробництва сприяло підвищенню економічної ефективності. У тій же гірничої промисловості підприємства реалізують як вторинної сировини породи з характеристиками, що задовольняють запитам будівельних комбінатів.

Управління безвідхідними підприємствами

Інтеграція систем, що дозволяють оптимізувати виробничі потужності з точки зору мінімізації утворення шкідливих відходів, передбачає і вдосконалення процесів управління. Від підприємств вимагається організація цілого комплексу функцій, які дозволяють регулювати освіта, застосування і розміщення продуктів переробки. При цьому важливо враховувати, що безвідходні технології на підприємствах зачіпають не тільки безпосередні джерела вироблення вторинної сировини, але і подальших споживачів. Для підвищення ефективності подальшого управління відходами удосконалюються системи зберігання та захоронення сировини.

Висновок

Незважаючи на скорочення обсягів виробництва в умовах кризи, шкідливий вплив промислових підприємств на навколишнє середовище залишається на колишньому рівні (в кращому випадку). Пояснюється це тим, що керівники прагнуть економити, в тому числі і на природоохоронних витратах. Тим не менш, безвідходні ресурсозберігаючі технології дозволяють вирішувати і проблеми такого роду, пропонуючи засоби більш раціонального споживання вихідної сировинної бази. Іншими словами, заходи по скороченню відходів вступають в дію вже на перших етапах технологічного процесу. Це дає можливість не лише оптимізувати обсяги кінцевого випуску вторинного продукту, але і економити на початкових витратах, пов'язаних із закупівлею ресурсів для виробництва.