Малоотходные и ресурсосберегающие производства: принципы безотходных технологий

Что такое безотходное и малоотходное производство?

Безотходность относится к технологии производства продукции, при которой сырье и энергоресурсы расходуются рационально. При этом концепция безотходного производства предполагает, что воздействие на окружающую среду не приводит к остановке его работы.

Малоотходная компания — это компания, которая производит небольшое количество отходов, благодаря чему минимизируется воздействие на природные ресурсы.

В соответствии с действующим законодательством предприятия, работа которых сопровождается нарушением санитарных и экологических норм, запрещены в Российской Федерации. Поэтому все предприятия должны использовать малоотходные или полностью безотходные технологии.

Возможно ли полностью безотходное производство?

исключить образование отходов невозможно. Поэтому утверждать о существовании полностью безотходной технологии невозможно. Это определение означает такой способ производства, при котором остатки сырья не влияют на экосистему, не нарушают санитарно-эпидемиологические нормы и не представляют опасности.

Бумажная промышленность

Для создания безотходного производства в бумажной промышленности, прежде всего, необходимо внедрить разработки, позволяющие экономить количество воды, расходуемой на единицу продукции. Также отдайте предпочтение созданию закрытых и закрытых систем промышленного водоснабжения. Использование экстрактивных соединений, содержащихся в древесном сырье, считается важным для получения в конечном итоге желаемого продукта. Очень важно улучшить процессы отбеливания целлюлозы с помощью озона и кислорода. Кроме того, улучшается обработка отходов лесозаготовок с внедрением биотехнологических методов в целевые продукты и обеспечивается использование мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.

Критерии безотходности

Поскольку остаточное сырье образуется на предприятиях, возникает вопрос о критериях признания продукции безотходной. Для этого используйте индикаторы нулевых отходов для каждого направления сектора.

При оценке металлургических предприятий используется коэффициент сложности, с помощью которого рассчитывается процентное содержание питательных веществ, получаемых при переработке сырья. Оптимальный показатель — 80%.

В угольной промышленности используется формула, по которой рассчитывается коэффициент. Учитываются коэффициент использования горных пород, полученных при добыче, расход жидкости при добыче угля и количество пыли и газообразных веществ, образующихся при добыче.

В сельском хозяйстве малоотходной считается компания с коэффициентом выше 75%. При показателе 95% технология считается полностью безотходной при условии, что 5% остаточного сырья нетоксично.

Проблемы безотходных и малоотходных производств

Основная часть проблем, возникающих в процессе перехода на безотходное производство, связана с противоречием между стремлением минимизировать переработку продукции и поддержанием эффективности предприятий. Включение новых этапов в производственные процессы с использованием вторичного сырья, например, снижает экономические показатели промышленных предприятий.

Кроме того, проблемы безотходной технологии связаны с невозможностью переработать ряд продуктов выбросов. В основном это касается химической промышленности, где объем опасных газообразных отходов увеличивается. Однако есть и противоположные примеры, когда внедрение безотходных производственных конструкций помогло повысить экономическую эффективность. В самой горнодобывающей промышленности компании продают в качестве вторичного сырья горные породы с характеристиками, соответствующими потребностям строительных предприятий.

Направление развития

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

1. Появление бессточных технологических систем самого разного назначения, основанных на существующих и перспективных методах очистки и повторного использования нормативных сточных вод.
2. Разработка и внедрение систем обращения с бытовыми и промышленными отходами, которые можно рассматривать как вторичные материальные ресурсы.
3. Внедрение технологических процессов производства традиционных видов продукции исключительно новыми способами, при которых возможно развитие максимально возможной передачи энергии и вещества готовому продукту;
4. Развитие и использование территориально-производственных комплексов с более закрытой структурой материальных отходов.

Процесс внедрения безотходных технологий

Любое действие, направленное на изменение производственного процесса, предполагает разработку проекта. В этом случае можно предположить реализацию технологических систем и циклов циркуляции воды без дренажа на платформе эффективных методов фильтрации. Подобные схемы, например, используются в гальванической промышленности.

Одним из наиболее эффективных инструментов переработки вторичной сырьевой базы является внедрение безотходных технологий, которые в принципе исключают образование вторичных продуктов. Для этого в производственные процессы вводятся дополнительные этапы обработки и очистки. Также практикуется создание отдельных производственных комплексов, в которых специально реализуются закрытые системы для обеспечения обработки материальных потоков.

Горная промышленность

В этом секторе важным считается безотходное консолидированное производство, примерами которого являются:

• комплексная переработка отходов, как подземным, так и открытым способом;
• широкое использование геотехнологических методов для разработки новых месторождений с попыткой извлечения из почвы только целевых компонентов;
• использование безотходных методов переработки и обогащения природного сырья непосредственно на месте его добычи;
• более активное использование гидрометаллургических методов переработки полезных ископаемых.

Металлургия

В цветной и черной металлургии при формировании новых предприятий и модернизации действующих необходимо внедрение безотходного производства, что позволит обеспечить экономию и полное использование минерального сырья. Это:

• обработка и утилизация жидких, газообразных и твердых отходов, сокращение сбросов и выбросов вредных веществ со сточными водами и выхлопными газами;
• в качестве строительных материалов для дорог, каменных блоков и шахт могут использоваться твердые отходы крупнотоннажных полигонов горнодобывающей и обогатительной промышленности;
• повысить эффективность вновь созданных и существующих процессов улавливания субкомпонентов, выделяемых из сточных вод и выхлопных газов;
• полное использование всех ферросплавов и доменного шлака, а также завода по переработке отходов чугуна и стали;
• широкое внедрение сухих методов очистки газов от пылевого мусора для всей металлургической промышленности;
• быстрое сокращение потребления пресной воды, а также уменьшение сточных вод за счет последующей разработки и внедрения безводных процессов и замкнутых систем водоснабжения;
• внедрение на предприятие уборочного оборудования, а также устройств для контроля различных факторов загрязнения окружающей среды;
• широкое использование микроэлектроники для экономии энергии и материалов, а также для управления отходами и активного сокращения отходов.

Требования к безотходному производству

Использование безотходных методов требует соблюдения нескольких требований. Они нацелены на повышение эффективности предприятия за счет внедрения инновационных технологий экономии ресурсов.

Эти требования включают:

• Продукт для запросов на переработку.
• Уменьшите количество технологических этапов.
• Внедрение технологий непрерывного производства для экономии сырья и энергоресурсов.
• Увеличьте мощность дисков для оптимальной производительности.
• Автоматизация процессов для увеличения интенсивности.
• Разумный расход энергии.
• Строительство систем очистки отработанного сырья.
• Использование биологического топлива.

Безотходное производство — сложная технология, требующая частичной или полной реорганизации бизнеса. Поэтому количество остаточного сырья постепенно уменьшается, а малоотходная технология считается промежуточным этапом.

Энергетика

В энергетике необходимо широко использовать безотходные технологии производства, что должно быть направлено на разработку новых методов сжигания топлива. Одним из примеров является сжигание в псевдоожиженном слое, которое снижает содержание загрязняющих веществ в выхлопных газах. Важно ввести в действие оборудование для очистки от пыли, в котором будет образовываться зола, которая может стать пригодной для использования в качестве строительного материала.

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 кислородом, воздухом и азотом;
• внедрение мембранной технологии разделения жидких и газовых смесей;
• использование биотехнологий, в том числе производство биогаза из органических отходов;
• ультрафиолетовые, плазменные и электроимпульсные методы химических реакций.

Безотходность в сельском хозяйстве

Это направление экономической деятельности наиболее гибкое с точки зрения использования средств, гарантирующих вторичное использование ресурсов. Это связано с тем, что большинство сельскохозяйственных отходов содержат органические продукты. Например, безотходные технологии могут появиться в виде повторного использования компоста, навоза, опилок, листвы и других материалов. Кроме того, из этих отходов формируется база сырья для удобрений, что позволяет сэкономить на невозобновляемых ресурсах.

Принципы безотходной технологии

следуя этим принципам, можно снизить издержки бизнеса, повысить производительность и защитить природные ресурсы.

Это включает:

• Последовательность (производство рассматривается как совокупность взаимосвязанных процессов).
• Комплексное использование энергии и сырья.
• Цикличность (поток материала частично повторяет естественный цикл).
• Рациональность (потеря ресурсов восполняется за счет утилизации).
• Экологическая безопасность (безопасность для окружающей среды, природных ресурсов, здоровья, жизни человека, соблюдение санитарных норм).

Соблюдение перечисленных принципов позволяет уменьшить количество остаточного сырья, исключить из обращения вещества с более высоким уровнем опасности. В то же время снижаются затраты, необходимые для покрытия затрат на утилизацию или безопасную утилизацию.

Машиностроение

В этом секторе для создания безотходного производства необходимо направить научные разработки на очистку воды, для чего необходим переход на замкнутые процессы рециркуляции воды, а также на производство металлов из сточных вод. Производство металлов из прессованных порошков считается важным.

Использование дерева

Безотходное производство в России славится обработкой древесины; сегодня его уровень превышает 80%. Практически все отходы превращаются в полезные продукты, а именно в топливные брикеты и пеллеты. Для обогрева отлично подходят щепа и опилки, так как такое сырье считается довольно дешевым и обладает хорошей теплоотдачей. Безотходное производство древесины называют самым качественным и закрытым процессом, поскольку отходы от него сведены к минимуму и, можно сказать, практически отсутствуют. Помимо традиционных пиломатериалов, также могут производиться высококачественные панели и мебель.

Налаживание производства

Оптимизация бизнеса — это сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. Ключевые шаги по уменьшению накопления остатков и повышению эффективности описаны ниже.

Уменьшение издержек себестоимости

Обеспечивает удешевление готовой продукции. Снижение затрат может быть достигнуто за счет использования менее дорогих материалов и инструментов. Вместо зарубежного оборудования рекомендуется перейти на аналогичное отечественного производства.

Агропромышленный комплекс

Сегодня современные многофункциональные агропромышленные предприятия имеют значительную базу для обеспечения безотходного и малоотходного производства, благодаря чему улучшается использование вторичного сырья.

Наиболее актуальным примером в сельском хозяйстве является бережное обращение с навозом. Исходный материал используется для удобрения кормовых культур, которые затем скармливаются существующему поголовью.

Читайте также: Классификация медотходов и правила их утилизации