Малоотходная и безотходная технологии

Безотходное производство: примеры создания. Безотходное и малоотходное производство

Безотходным называется производство, при котором все сырье и даже отходы все равно превращаются в готовую продукцию. В том числе концепция такого процесса предусматривает переработку любой продукции, даже после ее морального или физического износа. Это замкнутый цикл, который можно сравнить только с природными экологическими системами, в основе которых выступают биогеохимические круговороты веществ. Создание безотходного производства представляет постепенный и длительный процесс, для которого требуется решение ряда экономических, технологических, психологических, организационных и других задач.

Налаживание производства

Очень редко можно добиться полностью безотходного производства, но остаточный материал можно минимизировать. В том случае, если ассортимент достаточно большой, то лучше всего использовать универсальное сырье либо полуфабрикаты, а затем заниматься выстраиванием технологического процесса так, чтобы все эти составляющие подходили для изготовления большого количества единиц конечной продукции.

Налаженное безотходное и малоотходное производство упростит логистику и снизит затраты на сырьевые запасы. Это, в частности, будет отражаться на себестоимости и снижении затрат, в итоге вырастет прибыль. Важным считается то, что при таких процессах не залеживается сырье, и оно не приходит в негодность. В том случае, если материалы станут невостребованными для одной продукции, их пустят на изготовление другой.

Принципы

Для того чтобы минимизировать затраты предприятия и наладить его производительность, используются такие принципы безотходного производства:

• системность – это когда каждый из отдельных процессов можно рассмотреть как частицу более сложной технологической цепочки;
• комплексное использование энергетических и сырьевых ресурсов – это дополнительные возможности извлечь сопутствующие компоненты;
• цикличность материальных потоков – замкнутый производственный процесс, который определенным образом сможет повторить природные круговороты;
• рациональная организация – это когда невосполнимые потери ресурсов можно свести к минимуму за счет переработки отходов;
• принцип экологической безопасности.

Безотходная и малоотходная технология обеспечивают:

• полную переработку сырья при использовании компонентов на основе производства новых безотходных процессов;
• выпуск и изготовление новых разновидностей продукции с учетом запроса вторичной переработки;
• использование отходов и их потребление с итоговым получением товарной продукции, либо любого полезного их использования без смещения экологического равновесия;
• применение замкнутых систем водоснабжения в промышленности;
• изготовление безотходных комплексов.

Направление развития

Используя малоотходные и безотходные технологии производства можно сформулировать четыре основных направления их развития:

1. Появление бессточных технологических систем самого разнообразного назначения, на основе имеющихся и перспективных способов очистки и повторного использования нормативно очистных стоков.
2. Разработка и применение систем по переработке бытовых и промышленных отходов, которые можно рассматривать как вторичные материальные ресурсы.
3. Внедрение технологических процессов изготовления традиционных видов продукции исключительно новыми способами, при которых можно выработать максимально возможный перенос энергии и вещества на готовый продукт;
4. Разработка и применение териториально-промышленных комплексов, с более замкнутой структурой материальных отходов.

Требования к безотходному производству

Для того чтобы двигаться по пути совершенствования существующих и заниматься разработкой принципиально новых технологических процессов, нужно соблюдать определенные требования:

• уменьшение производственных процессов до минимального количества стадий, так как на каждой из них получаются отходы и попросту теряется сырье;
• использование непрерывных процессов, которые позволяют эффективно применять энергию и сырье;
• увеличение единичной мощности техники;
• регулярность производственных процессов, их автоматизация и оптимизация.

Правильное совмещение технологий и энергетики позволяет наладить качественное безотходное производство, которое можно отыскать в сфере химических превращений, экономии энергоресурсов, а также материалов и сырья.

Агропромышленный комплекс

На сегодняшний день, современные многофункциональные агропромышленные предприятия располагают значительной базой для того, чтобы обеспечить безотходное и малоотходное производство, благодаря которому усовершенствуется использование сырьевых вторичных ресурсов.

Самым актуальным примером в сельском хозяйстве может послужить продуманная переработка навоза. Исходный материал используется для удобрения кормовых культур, которые затем и скармливаются имеющемуся поголовью.

Использование дерева

Безотходное производство в России славится переработкой древесины, на сегодняшний день ее уровень составляет более чем 80%. Практически все отходы перерабатываются в полезные продукты, а именно – топливные брикеты и гранулы. Щепки и опилки прекрасно подойдут для отопления, так как такое сырье считается достаточно дешевым и имеет хорошую теплоотдачу. Безотходное производство древесины называют самым качественным и замкнутым процессом, так как отходы от него минимизированы, и можно сказать, практически отсутствуют. Помимо традиционных пиломатериалов также можно производить высококачественные мебельные щиты и мебель.

Бумажная промышленность

Для того чтобы наладить безотходное производство в бумажной промышленности, в первую очередь необходимо внедрить разработки по экономии на одну единицу продукции количества используемой воды. Также отдать предпочтение созданию бессточных и замкнутых систем промышленного водоснабжения. Немаловажным считается применение экстрагирующих соединений, которые содержатся в сырье из древесины, для того чтобы в итоге получить необходимый продукт. Обязательно нужно заниматься совершенствованием процессов отбеливания целлюлозы с использованием озона и кислорода. Также улучшается переработка отходов лесозаготовок с внедрением биотехнологических методов в целевых продуктах, и обеспечивается применение мощностей для переработки бумажных отходов, в том числе и макулатуры.

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность

В таких отраслях очень важно наладить безотходное производство, примеры которого можно найти в применении таких технологических процессов, как:

• восстановление и окисление с использованием кислорода, воздуха и азота;
• внедрение мембранной технологии разделения жидкостных и газовых смесей;
• использование биотехнологии, включающей производство биогаза из отходов органических продуктов;
• методы ультрафиолетовой, плазменной, а также электроимпульсной интенсивности химических реакций.

Машиностроение

В этой сфере для того чтобы наладить безотходное производство, необходимо направлять научные разработки на водоочистку, благодаря чему переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды, а также получению металлов из сточных вод. Немаловажным считается получение металлов из пресс-порошков.

Энергетика

В энергетике нужно широко использовать безотходные технологии производства, которые необходимо направить на разработку новых способов сжигания топлива. Для примера можно привести горение в кипящем слое, которое понижает содержание загрязняющих веществ в газовых отходах. Важно внедрять в эксплуатацию пылеочистительное оборудование, при котором будет образовываться зола, и после она может стать пригодной для использования как строительный материал.

Горная промышленность

В этой отрасли немаловажным считается налаженное безотходное производство, примеры которого заключаются в:

• полной переработке отходов, как при подземном, так и при открытом способе добычи полезных ископаемых;
• широком использовании геотехнологических методов разработки новых залежей, при этом стараясь извлечь на землю только целевые компоненты;
• применении безотходных методов переработки и обогащении природного сырья непосредственно на месте его добычи;
• более активном использовании гидрометаллургических методов переработки руд.

Металлургия

В цветной и черной металлургии при формировании новых предприятий и обновлении уже имеющихся необходимо внедрять безотходное производство, которое поможет обеспечить экономию и полное использование рудного сырья. Это:

Малоотходные и безотходные технологии производства

Производственные предприятия – главный источник мусора и неотработанных сырьевых остатков. Образование отходов делает необходимым поиск решений для их захоронения и утилизации. Альтернативный вариант – технология безотходного производства, позволяющая предприятию снизить затраты на материалах и уменьшить вредное воздействие на окружающую среду.

Что такое безотходное и малоотходное производство?

Под безотходной понимается технология изготовления продукции, при которой сырье и энергетические ресурсы расходуются рационально. При этом концепция безотходного производства предполагает, что воздействие на окружающую среду не приводит к нарушению ее функционирования.

Малоотходным называется предприятие, при работе которого образуется малое количество мусора, из-за чего воздействие на природные ресурсы сведены к минимуму.

В соответствии с действующим законодательством, в РФ запрещены предприятия, чья работа приводит сопровождается нарушением сантирно-экологических норм. Поэтому все предприятия должны применять малоотходную или полностью безотходную технологию.

Возможно ли полностью безотходное производство?

Исключить образование мусора невозможно. Поэтому утверждать о существовании полностью безотходной технологии нельзя. Под этим определением понимается такой способ изготовления, при котором сырьевые остатки не влияют на экосистему, не нарушают санитарно-эпидемиологические нормы, не несут опасности.

Критерии безотходности

Так как на предприятиях образуется остаточное сырье, встает вопрос о том, на основании каких критериев производство признается безотходным. Для этого используют показатели безотходности для каждого направления промышленности.

При оценке металлургических заводов применяют коэффициент комплексности, при помощи которого вычисляют процент полезных веществ, полученных при переработке сырья. Оптимальный показатель составляет 80%.

В добыче угля применяют формулу, при помощи которой расчет коэффициента. Учитывают коэффициент использования пород, полученных при горных работах, затраченной жидкости при добыче угля и количество пылегазовых веществ, образующихся при добыче.

В сельском хозяйстве малоотходным считается предприятие с коэффициентом выше 75%. При показателе 95 % технология считается полностью безотходной, при условии, что 5% остаточного сырья не токсичны.

Требования к безотходному производству

Применение безотходных методов предполагает соблюдение нескольких требований. Они направлены на повышение эффективности предприятия, внедрение инновационных ресурсосберегающих технологий.

К таким требованиям относятся:

• Изготовление с учетом запросов вторичной переработки.
• Снижение числа технологических стадий.
• Внедрение технологий непрерывного изготовления для экономии сырьевых и энергетических ресурсов.
• Повышение мощности агрегатов до оптимальных показателей.

• Автоматизация процессов для роста интенсивности.
• Целесообразная затрата энергии.
• Внедрение систем очистки отработанного сырья.
• Применение биологических видов топлива.

Безотходное производство – сложная технология, требующая частичной или полной реорганизации предприятия. Поэтому объем остаточного сырья снижается постепенно, а малоотходная технология считается промежуточной стадией.

Принципы безотходной технологии

Снизить затраты предприятия, повысить производительность и обезопасить природные ресурсы за счет такой технологии можно соблюдая принципы.

• Системность (производство рассматривается как совокупность взаимосвязанных процессов).
• Комплексное применение энергии и сырья.
• Цикличность (материальные поток частично повторяет природный круговорот).
• Рациональность (потеря ресурсов восполняется путем переработки отходов).
• Экологическая безопасность (безопасность для окружающей среды, природных ресурсов, здоровья, жизни людей, соблюдение санитарных норм).

Соблюдение перечисленных принципов позволяет снизить объем остаточного сырья, исключить из оборота вещества с повышенным уровнем опасности. Одновременно уменьшаются затраты, требующиеся для покрытия расходов на безопасную утилизацию или захоронение.

Налаживание производства

Оптимизация предприятия – сложный процесс, включающий несколько этапов. Ключевые стадии, снижающие образование остатков и повышающие эффективность описаны ниже.

Уменьшение издержек себестоимости

Предусматривает уменьшение себестоимости готового продукта. Достичь снижения издержек можно при использовании менее дорогих материалов, инструментов. Вместо иностранного оборудования рекомендуют перейти на аналогичное, произведенное отечественными производителями.

Самостоятельное производство отдельных компонентов товара

Значительная часть отходов образуется при изготовлении компонентов готового товара. Для снижения себестоимости и соблюдения принципов экологичной технологии, следует организовать самостоятельное изготовление полуфабрикатов, используемых при производстве готовой продукции.

Поиск внесезонного рынка сбыта

Часто спрос на товар падает из-за сезонной специфики. Чтобы предотвратить материальные потери, связанные со снижением сбыта, необходимо искать новые рынки.

На первом этапе требуется найти покупателей, нуждающихся в товаре вне зависимости от времени года. В дальнейшем предполагается изменение продукции, чтобы ее можно было использовать вне зависимости от сезона.

Заработок на браке

Продукция, не достигающая заявленных характеристик, переделывается, чтобы в дальнейшем ее реализовать. В противном случае она превращается в отход и станет источником убытков. Товары, чьи характеристики отклоняются от заявленных в меньшей степени продают по акции. Это позволит предотвратить материальные потери.

Переработка отходов во вторсырье

Под вторсырьем понимаются материальные остатки, которые повторно идут на производство. Повторно они не используются по прямому назначению, но потенциально пригодны для других сфер производства.

Способ переработки зависит от характеристик сырья. Превращение во вторсырье осуществляется на специализированных станциях и заводах. Некоторые виды мусора применяются в качестве топлива для компенсации энергетический ресурсов, затраченных на переработку.

Основные направления безотходной и малоотходной технологии

Экологичные технологии задействуются в различных производственных сферах. Наиболее целесообразно применять в тех отраслях, которые являются основными источниками загрязнения окружающей среды.

Энергетика

В представленной сфере разрабатывают методы, позволяющие рационально расходовать топливные ресурсы. Жидкое и твердое топливо сгорают не полностью, одновременно образуются вредоносные компоненты, попадающие в атмосферу.

Безотходная технология предусматривает сжигание топливо в кипящем слое. Метод считается полезным и безопасным. Образующиеся газовые выбросы очищают от серных и азотных оксидов. Полученную при сжигании золу задействуют при изготовлении строительных материалов.

Горная промышленность

Предусматривается введение технологии полной утилизации сырьевых остатков. Это актуально для подземного и открытого способа добычи ископаемых. Снизить объем отходов можно путем извлечения целевых компонентов, не требующих очистки от лишних примесей.

Сельское хозяйство

Представленная сфера считается самой функциональной в отношении безотходных технологий. Это связаны с тем, что большая часть образующегося остаточного сырья имеет органическое происхождение. Его можно перерабатывать, производить биологическое топливо, спирты. Остатки сельскохозяйственных предприятий задействуют в производстве строительных материалов, удобрений.

Металлургия

Предусматривает внедрение процессов, обеспечивающих экономный расход рудного сырья. Задача решается за счет переработки остаточных материалов, уменьшения сбросов в сточные воды.

При производстве цветных металлов используют полученные отходы при изготовлении строительного материала, в том числе дорожного покрытия, стеновых блоков. Дополнительно сокращают расход водных ресурсов и снижают объем стоков, что обеспечивается внедрением безводных технологических процессов.

Бумажная промышленность

Добиться уменьшения остатков путем внедрения замкнутых бессточных систем водоснабжения. Вспомогательным методом является отбеливание целлюлозы кислородом и озоном. Вторичным направлением является вторичная переработка сырья, в том числе макулатуры.

Машиностроение

Предусмотрено введение безводных процессов изготовления, извлечения из стоков остатков металлов и их последующая обработка. Для повышения эффективности применяют метод изготовления деталей из металлических пресс-порошков.

Безотходная технология – способ производства продукции, при котором снижается объем образующихся остаточных материалов. Для достижения такой цели необходимо внедрять рациональные ресурсосберегающие процессы, перерабатывать и использовать вторсырье, производить очистку сточных вод, газов.

Стадии и процессы жизненного цикла продукции

Способы сокращения и потребления отходов

Состав и виды шламов, влияние на окружающую среду, способы утилизации

Как и сколько раз перерабатывают пластиковые отходы: способы утилизация пластика

Перерабатывающая промышленность мира и России

Переработка и утилизация драгметаллов: обработка лома оборудования с драгоценными металлами

Охрана труда

Применение безотходных и малоотходных технологий дает возможность радикального решения проблем охраны окружающей среды. Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью локализовать токсичные выбросы, а применение более совершенных систем очистки всегда сопровождается ростом затрат на процесс очистки. Так, например, очистка сточных вод крупного машиностроительного предприятия с эффективностью до 90% обеспечивается сравнительно легко, но каждый последующий процент дает рост затрат, взмывающий по экспоненциальной кривой. Стопроцентная очистка теоретически возможна, но практически неосуществима из-за громоздкости очистных сооружений и их стоимости. Следовательно, нужно искать альтернативные решения, а именно — внедрять малоотходные и ресурсосберегающие технологии.

Термин «безотходная технология», впервые предложенный академиками п. Н. Семеновым, И. В. Петряновым, получил широкое распространение в нашей стране и за рубежом. Он формулируется следующим образом: безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду.

Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов, поскольку отходы производства — это неиспользованная часть сырья. Чтобы создать необходимую продукцию, получить энергию, сырье, человек находит и добывает природные ресурсы, перевозит их к местам переработки, производит из них предметы. Тем самым человек вовлекает природные ресурсы в производственный цикл, который относится к категории незамкнутых систем. На каждом этапе ресурсного цикла неизбежны потери либо вследствие особенностей технологии, либо по субъективным причинам. Используя известный афоризм, можно сказать: загрязнение среды — это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте. Таким образом, необходимо стремиться к созданию замкнутого технологического цикла.

Замкнутая термодинамическая система позволяет организовать технологический процесс без обмена веществ с окружающей средой. Технологическим аналогом замкнутой термодинамической системы могут служить такие процессы, в которых отсутствуют отходы производства, т.е. выбросы в виде твердых, жидких и газообразных веществ. Обмен с окружающей средой осуществляется лишь посредством энергии исходного сырья, готовой продукции и энергетическими выбросами. В замкнутом безотходном производстве все отходы могут быть полностью использованы на данном предприятии или смежном производстве.

Для удовлетворения потребностей экономики страны ежегодно на душу населения в хозяйственный оборот вовлекается до 20 тонн природного сырья. В промышленности около 70% затрат приходится на сырье, материалы, топливо и энергию. В условиях постоянно нарастающего дефицита природных ресурсов важную роль играет рациональное, комплексное и экономичное их использование, снижение металлоемкости и энергоемкости промышленного производства.

Таким образом, малоотходная и безотходная (ресурсосберегающая) технология должна обеспечить:

• комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных процессов;
• создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного их использования;
• переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;
• использование замкнутых систем промышленного водоснабжения.

Совершенствование технологических процессов и особенно создание принципиально новой технологии получения продукта сопровождается значительным сокращением доли отходов производства. В качестве примера можно привести технологию получения глинозема из нефелинового концентрата, когда на вход процесса подают нефелиновый концентрат и известняк для получения шихты, идущей затем на спекание и выщелачивание.

Предприятие безотходного производства в определенной мере моделирует биохимические системы использования природных ресурсов, которые установились в результате эволюционного процесса. Основные принципы организации такого предприятия:

Малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды обитания

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства – создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология – то способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы – производство – потребитель – вторичные ресурсы – таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение полной безотходности нереально (Рмерс, 1990), поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен). Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т.е. рециркуляция. Так, производство алюминия из металлолома требует всего 5% энергозатрат от выплавки из бокситов, причем переплав 1 т вторичного сырья экономит 4 т бокситов и 700 кг кокса, снижая одновременно на 35 кг выбросы фтористых соединений в атмосферу (Вронский, 1996).

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую среду, по рекомендации различных авторов, входят:

разработка различных типов бессточных технологических систем и водопроводных циклов на основе очистки сточных вод;

разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

Оборотное водоснабжение – это техническая система, при которой предусмотрено многократное использование в производстве отработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном их сбросе (до 3%) в водоемы.

Замкнутый цикл водопользования – это система промышленного водоснабжения и водоотведения, в которой многократное использование воды в одном и том же производственном процессе, осуществляется без сброса сточных и других вод в природные водоемы.

Одним из важнейших направлений в области создания безотходных и малоотходных производств является переход на новую экологическую технологию с заемной водоемких процессов безводными или маловодными.

Прогрессивность новых технологических схем водоснабжения определяется тем, насколько в них уменьшилось, по сравнению с ранее действующими, водопотребление и количество сточных вод и их загрязненность. Наличие большого количества сточных вод на промышленном объекте считается объективным показателем несовершенства используемых технологических схем.

Разработка безотходных и безводных технологических процессов – наиболее рациональный способ защиты окружающей природной среды от загрязнения, позволяющий значительно уменьшить антропогенную нагрузку. Однако исследования в этом направлении еще только начинаются, поэтому в различных областях промышленности и сельского хозяйства уровень экологизации производства далеко неодинаков.

В настоящее время в нашей стране достигнуты определенные успехи в разработке и внедрении элементов экологически безопасной технологии в ряде отраслей черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, машиностроения, химической промышленности. Однако полный перевод промышленного и сельскохозяйственного производства на безотходную и безводную технологии и создание полностью экологизированных производств сопряжены с весьма сложными проблемами различного характера – организационными, научно-техническими, финансовыми и др., и поэтому современное производство еще долгое время будет потреблять для своих нужд огромное количество вод, иметь отходы и вредные выбросы.

Биотехнология в охране окружающей природной среды.

В последние годы в экологической науке все больший интерес проявляется к биотехническим процессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.

Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов, путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии информации (В.П. Журавлев и др., 1995)

Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности, при решении следующих прикладных вопросов:

утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

биологической очистки природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;

микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

компостировании (биологическом окислении) отходов растительности (опад листьев, соломы и др.);

создании биологически активного сорбирующего материала очистки загрязненного воздуха.

Безотходная и малоотходная технология

Рациональное и комплексное использование сырьевых ресурсов имеет решающее значение, так как в настоящее время в конечный продукт включается в среднем лишь около 10% массы используемых природных ресурсов, а остальные 90% теряются. Высшей формой рационального природопользования является такая деятельность человека, которая практически полностью использует природные ресурсы, не порождает загрязнения и отходы и в конечном итоге все снова возвращает природе, не нарушая ее состояния. При безотходном производстве предполагается создание оптимальных технологических схем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. В идеальном случае такое производство не имеет вредных выбросов в атмосферу, сточных вод и твердых отходов.

Термин «безотходная технология» впервые был сформулирован нашими учеными-химиками Н.Н. Семеновым и И.В. Петряновым-Соколовым в 1956 г. Он получил широкое распространение не только у нас, но и за рубежом. Ниже приведено официальное определение данного термина, закрепленное в 1984 г. в Ташкенте решением Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН).

Безотходная технология — это такой метод производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: первичные сырьевые ресурсы-производство-потребление-вторичные ресурсы, и любые воздействия на природную среду не нарушают ее нормального функционирования.

Безотходная технология включает следующие процессы:

комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов и получение продукции с отсутствием или наименьшим количеством отходов;

создание и выпуск новой продукции с учетом ее повторного использования;

переработку выбросов, стоков, отходов производства с получением полезной продукции;

бессточные технологические системы и замкнутые системы газо- и водоснабжения с использованием прогрессивных способов очистки загрязненного воздуха и сточных вод;

создание территориально-промышленных комплексов (ТПК), имеющих замкнутую технологию материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.

Малоотходная технология — это промежуточная ступень при создании безотходного производства, когда небольшая часть сырья и материалов переходит в отходы, а вредное воздействие на природу не превышает санитарных норм.

Коэффициент безотходности (или коэффициент комплексности) — это доля полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабатываемого сырья по отношению ко всему их количеству.

Этот коэффициент широко используется в цветной металлургии и предлагается в качестве количественного критерия безотходности: для малоотходной технологии он должен быть не менее 75%, для безотходной технологии — не менее 95%.

В настоящее время имеется некоторый опыт в области создания и внедрения малоотходной и безотходной технологий в ряде отраслей промышленности. Например, Волховский глиноземный завод перерабатывает нефелин на глинозем и попутно получает соду, поташ и цемент по практически безотходной технологической схеме. Затраты на их производство на 10-15% ниже затрат при получении этих продуктов другими промышленными способами.

Однако перевод существующих технологий в малоотходные и безотходные производства требует решения большого комплекса весьма сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научнотехнических достижений. При этом необходимо руководствоваться следующими принципами.

Принцип системности. В соответствии с ним процессы или производства являются элементами системы промышленного производства в регионе (ТПК) и далее — элементами всей экологоэкономической системы, которая включает, кроме материального производства и иной деятельности человека, природную среду (популяции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы), а также человека и среду его обитания. Поэтому при создании безотходных производств необходимо учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Комплексность использования ресурсов. Этот принцип создания безотходного производства требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является сложным по составу. В среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной переработке сырья. Так, комплексная переработка полиметаллических руд позволяет получать около 40 элементов в виде металлов высокой чистоты и их соединений. Уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиновые металлы, а также более 20% золота получают попутно при комплексной переработке полиметаллических руд.

Конкретные формы реализации этого принципа в первую очередь будут зависеть от уровня организации безотходного производства на стадиях отдельного процесса, производства, производственного комплекса и эколого-экономической системы.

Цикличность материальных потоков. Это общий принцип создания безотходного производства. Примерам цикличных материальных потоков являются замкнутые водо- и газооборотные циклы. Последовательное применение этого принципа должно привести в конечном итоге к формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии.

Ограничение и исключение вредного воздействия производства на биосферу при планомерном и целенаправленном росте объемов безотходного производства. Этот принцип обязан обеспечить сохранение природных и социальных ресурсов, таких как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, здоровье населения. Данный принцип осуществим лишь в сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и многозвенным управлением природопользованием.

Рациональность организации создания безотходного производства: разумное использование всех компонентов сырья; минимизация энерго-, материало- и трудоемкости производства; поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, исключающих или уменьшающих вредное воздействие на биосферу; кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других; создание безотходных ТПК.

При создании безотходного производства путем совершенствования существующих и разработки новых технологических процессов обычно используются следующие способы и методы:

осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы и теряется сырье;

увеличение единичной мощности агрегатов, применение непрерывных процессов; интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;

создание энерготехнологических процессов, сочетающих энергетику с технологией;

энерготехнологические процессы позволяют полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов.

Для перехода отдельных, особенно новых производств, на безотходную технологию необходима разработка отдельными предприятиями, объединениями, отраслями и в целом правительственными структурами комплексных государственных программ по созданию и внедрению безотходных производств и территориально-промышленных комплексов.

Общие пути решения экологических проблем

вместо деклараций — экологически обоснованные и экономически обеспеченные проекты в мировых рамках;

интеграция интеллектуальных сил, техники и финансов всех стран мира на осуществление этих проектов;

регулирование роста народонаселения и потребностей людей, их экологическое просвещение;

ввод хозяйственной деятельности в пределы емкости экосистем на основе широкого внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий;

переход на безотходные технологии производства; развитие сельского хозяйства на основе экологически прогрессивных технологий, приспособленных к местным условиям.