Концепция безотходного и малоотходного производства

Практика природопользования первой половины XX века, как и более раннего периода, показала, что из извлекаемых ПР в конечном итоге 98% идут в отходы, а значит, оказывают неблагоприятное воздей­ствие на биосферу. Идея использовать ПР таким образом, чтобы отхо­дов в принципе не было, выразилась в концепции безотходного произ­водства, то есть такой метод производства продукции, при котором всё сырьё и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы, причём любые воздействия на окружающую среду не нару­шают её нормального функционирования.

Зная из изложенных выше законов экологии (см. гл. 2), что без­отходное производство в принципе невозможно, нельзя его формули­ровку воспринимать абсолютно. Но эта концепция нужна как своего рода идеал, к которому должно стремиться всё общество. Реальным воплощением этой концепции является малоотходное производство^ составной частью которой стал ресурсный цикл (см. гл. 3). Все принци­пы природопользования и его последовательная рационализация направлены на то, чтобы сделать производство малоотходным.

Такое производство должно выполнять следующие требования:

• Осуществление производственных процессов при минимально
возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на
каждом из них образуются отходы и теряются ресурсы,

• Применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее
эффективно использовать сырьё и энергию.

• Увеличение (до оптимальных значений) единичной мощности
агрегатов.

• Интенсификация производственных процессов, их оптимизация
и автоматизация.

• Создание энерготехнологических процессов, при которых в ре­
зультате сочетания энергетических технологий более полно использу­
ется энергия химических превращений, экономятся энергия, сырьё и
материалы, увеличивается производительность агрегатов.

Малоотходное производство тесно связано с утилизацией отхо­дов, под которой подразумевают извлечение из них ценных компонен­тов (металлов, стекла, пластика, бумаги, соединений серы) с после­дующим сжиганием или сбраживанием органических веществ для по­лучения энергии и сырья для производства стройматериалов, компостов, вторичной переплавки металлов, с организованным захоронением не­используемых остатков.

Утилизация отходов включает в себя и решение "мусорной пробле­мы", которая заметно обострилась в XX веке. Свалки стали удушать города и породили в Японии, да и у нас во Владивостоке, "мусорные войны".

Несмотря на то, что в развитых странах приняты правила сорти­ровки мусора самими гражданами, он не весь проходит сортировку и аком виде поступает на мусороперерабатывающий завод. Там с по­мощью различных сепараторов из него выделяются бумага (картон), стекло, металлы, резина, органические остатки и другие компоненты (рис. 5 - А, Б). Сжигание мусора осуждается и всё больше сменяется его переработкой. При этом одна часть переработанной органики ис­пользуется в сельском хозяйстве в качестве удобрений, другая исполь­зуется в энергетических целях. Для последнего используется анаэроб­ная деструкция, то есть бескислородный ферментативный стадийный микробный процесс (за 5-30 дней) с получением биогаза на конечной стадии. Только в Китае уже работают десятки тысяч таких установок, снабжающих газом своих потребителей.

Рис. 5. Схема переработки промышленных и бытовых отходов

Более сложной является переработка отходов горнорудной и ме­таллургической отрасли. В 90-е годы на Нижнетагильском металлурги­ческом комбинате совместно с германской фирмой "Фридрих" был по­строен мощный комплекс по переработке шлаков производительностью 3 млн. тонн в год. Это позволило извлечь из отвалов около 8 млн. тонн железа, снабдить стройиндустрию дешёвым стройматериалом, решить ряд экологических проблем. Так реализуется международный проект "Отходы" и решается вопрос ресурсосбережения в Свердловской области. А между тем ежегодно в России образуется 140 млн. тонн твёрдых отходов, около 10 тыс. га земель заняты полигонами под такие отходы, не считая несанкционированных свалок. С задачей по их утилизации может справиться новое направление - техноэкология, сутью которой являются основы теории, техники и технологии ресурсосбережения и защиты окружающей среды.

Пока же относительно России можно с горечью констатировать, что позитивные шаги в этом направлении не стали определяющей тен­денцией. В то же время на территории страны уже накоплено 80 млрд. тонн твёрдых отходов (из них 1,6 млрд. тонн токсичные и экологически опасные), количество которых прирастает, ибо из образуемого объёма вторично используются только 28%.

Особая крупная проблема человечества в вопросе утилизации связана с радиоактивными отходами (РАО). Во многих районах мира существуют радиоактивные подземные зоны, образовавшиеся при ис­пытательных или промышленных ядерных взрывах, в некоторых точках сбрасываются на дно океана контейнеры с РАО.

О том, насколько серьёзна ситуация с захоронением, свидетель­ствует доклад специальной комиссии под руководством советника Пре­зидента А. Яблокова, где впервые официально признано, что СССР произвёл затопление в море 18 ядерных реакторов (причём из шести, стоявших на подводных лодках, не было выгружено топливо). 16 из этих реакторов лежат в Арктике, в Карском море, два - в Японском мо­ре. Так, в Карском море затоплена "сборка" с атомохода "Ленин" с час­тично не выгруженным ядерным топливом. Тут же отметим, что в Арк­тике запрещено производить захоронение РАО. Все реакторы относят к группе запрещённых для затопления в море высокоактивных отходов.

Радиоактивные отходы обычно подвергают хранению или захо­ронению. Высокоактивные отходы хранят чаще всего в наземных или слабозаглубленных металлических или железобетонных емкостях, а отходы средней и низкой активности - в хранилищах траншейного типа или подземных камерах.

Захоронить радиоактивные отходы - значит навечно поместить их в специальные пункты захоронения ("могильники"), где они были бы выведены из сферы человеческой деятельности и биологических про­цессов на время геологического масштаба. После захоронения отходов вмешаться в их судьбу ныне существующими средствами уже нельзя. Практически это осуществляют таким образом: выбирают геологиче­ские породы в сейсмически стабильных районах, не разбитых тектони­ческими разломами, бурят глубокие скважины и закачивают туда ра­диоактивные отходы. Тут же следует учесть, что геологическая концеп­ция этого вопроса до сих пор не разработана в том отношении, чтобы полностью гарантировать невозможность попадания радионуклидов в геохимический круговорот.

При хранении радиоактивные отходы подвергают обработке с последующим помещением компонентов в битумные или бетонные блоки. Другим методом является остеклование.

О том, как решается проблема утилизации радиоактивных отхо­дов на Дальнем Востоке, сообщалось в статье «Контракт на созидание» газеты "Зелёный мир" (№10, 1996 год). В ней говорится, что контракт на создание установки по переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО) подписан представителями российских, японских и американ­ских организаций.

Только на Тихоокеанском флоте скопилось около 7 тысяч м° жидких радиоактивных отходов. Такой производительностью будет обладать и установка, которую разместят на судне. Вступит она в строй в г. Большой Камень на заводе "Звезда", где будут перерабатываться ЖРО с атомных подводных лодок. Пока же отходы хранятся в зацемен­тированных и металлических бочках, а также на старых танкерах, ха­рактеризующихся угрозой утечки.

Другая серьёзная и давно назревшая проблема связана с утилиза­цией химического оружия. Входящие в него отравляющие вещества (иприт, люизит и др.) относятся к высокотоксичным и особо опасным. Положение усугубляется тем, что этих веществ ещё со времён Великой Отечественной войны скопилось сотни тысяч тонн, находятся они в плачевном состоянии: снаряды, бомбы, ёмкости проржавели и грозят утечкой. Есть программа по строительству специального завода, на ко­тором и будет производиться их утилизация. Их взрывание и захороне­ние, как было раньше, недопустимо.

Если взять г. Находку, то здесь проблема утилизации многооб­разна и животрепещуща. Ежегодно на свалки выбрасываются десятки, сотни тысяч люминесцентных ламп, содержащих ртуть. Между тем установка по их демеркулизации успешно работает в Санкт-Петербурге.

Вопросы и задания для самопроверки:

1. В чём проявлялась двойственность НТП и на каком главном направлении задействован научный разум?

2. В каких направлениях происходит экологизация мирового хозяйства?

3. Назовите примеры ресурсосбережения.

4. Почему на определённом этапе развития Япония отходит от борьбы за очистные сооружения?

5. Назовите примеры энергосбережения.

6. Назовите пример внедрения природощадящих технологий в Приморье.

7. О чём говорит опыт по утилизации старых судов в Находке?

8. Чем характеризуются этапы "зелёной революции"?

9. Возможно ли безотходное производство и нужна ли её идея в обществе?

10.Назовите основные требования к технологиям, чтобы сделать их
малоотходными.