Что собой представляют малоотходные и безотходные технологии

Под безотходным производством понимается такое производство, которое перераспределяет ресурсы наиболее рационально в замкнутой системе. Промежуточным этапом при этом становится малоотходное производство — такое производство, чье влияние на экологию не превышает санитарных нормативов.

Можно ли полностью обойтись без отходов

Создать производство, которое вообще не оставляет после себя отходов, невозможно, потому что это противоречит законам физики — второму закону термодинамики. Хотя замкнутую систему создать в теории можно, то сделать ее изолированной— нет. Любая система обменивается с окружающей средой теплотой.

Критерии и показатели безотходности

Для оценки безотходности необходимо перевести предприятие на математическую модель. Для этого существуют математические показатели, например, коэффициент комплексности для определения долей полезных веществ при переработке цветмета. Также существует коэффициент безотходности производства (КБП дальше), реализуемый в угольной промышленности.

Если полученное число выше 75%, то предприятие можно считать малоотходным, а при значении 95% и выше — безотходным. При расчете необходимо учитывать токсичные свойства мусора.

Другой популярный критерий — материальный индекс производства (МИП далее). Это значение позволяет проанализировать, насколько предприятие близко к безотходному. Чтобы посчитать МИП, нужно сложить массу вспомогательного сырья и исходного, а после разделить на массу готового продукта. Безотходным производство можно считать, если МИП равен единице.

Принципы безотходного производства

Безотходное производство станет таковым, если подчиняется принципам безотходности:

• Цикличные потоки. Этот принцип подразумевает наличие в компании цикла, по которому прогоняется сырье, энергия для его переработки;
• Минимальное влияние на окружающую среду. Это главный принцип, на котором основывается само определение безотходных технологий;
• Подход в системе. Уменьшать отходы необходимо, учитывая региональную промышленность;
• Рациональный подход к организации. Подходить к оптимизации предприятия нужно с точки зрения наибольшей экономии энергетических, финансовых, материальных благ;
• Ресурсы реализуются комплексно. Энергия, сырье должны реализовывать максимально, в том числе все компоненты ресурсов на различных циклах работы.

Предъявляемые требования

Во время реализации всех технических аспектов, которые позволят перейти к безотходной технологии, важно соблюдать общие обязательные требования:

• интеграция непрерывных операций, так как это дает возможность эффективнее применять электроэнергию, ресурсы;
• приведение процессов на предприятии к автоматическому состоянию;
• производство должно реализовываться как в можно меньшее количество стадий;
• введение энерготехнологических методов;
• оптимальное увеличение мощности аппаратов.

Сферы применения технологии

Черная и цветная металлургия

Отходы металлургии всех агрегатных состояний важно интегрировать в широкое применение вместе с уменьшением сброса материалов, негативно влияющих на экологию. Так, в цветной отрасли можно реализовывать метод плавления в жидкой ванне, так как он дает меньше выбросов, требует меньше затрат. При этом газы с содержанием серы после можно перенаправить на производство купоросного масла, простой серы.

Добыча полезных ископаемых

Предприятиям по добыче полезных ископаемых для достижения безотходного производства необходимо добиться утилизации всех отходов, особенно это важно для открытого, подземных способов. Чтобы добиться этого, можно, к примеру, извлекать только то сырье, которое не нуждается в лишней обработке от примесей.

Сельское хозяйство

Коровы и биогазовые установки

Эта отрасль позволяет по максимуму приблизиться к понятию безотходная технология. Мусор, производимый СХ, чаще всего является органическим, поэтому переработать его можно значительно проще даже без замены технологий. К примеру, растительные остатки или продукты жизнедеятельности скота перенаправляются на производство биогаза. Экономить также можно благодаря эксплуатации альтернативных источников энергии.

Энергетическая сфера

Сжигание и другие термические манипуляции с твердым, жидким топливом приводят к образованию вредных продуктов реакции наряду с вырабатыванием энергии. Чтобы это минимизировать, можно воспользоваться сжиганием сырья в кипящем слое, подобный метод проявляет себя как более экологичный и эффективный.

Важно вычищать газообразные выбросы от оксидов азота, серы, так как их попадание в атмосферу может привести к кислотным дождям. После очистки эти вещества можно отправить на изготовление серной, азотной кислот. Золу можно переработать для выпуска стройматериалов.

Промышленность и машиностроение

Чтобы справиться с вредными выбросами и влиянием на экологию в бумажной промышленности, необходимо уменьшить объем отходов через внедрение замкнутой системы водоснабжения. Также, можно выбеливать целлюлозу озоном, собирать вторсырье, например, макулатуру.

Когда создают детали, для увеличения производительности реализуют пресс-порошки.

Для приближения к малоотходной, безотходной технологиям химической, нефтяной промышленностям важно переходить на эти процессы все шире:

• окислительно-восстановительные процессы с воздухом, а также отдельно с кислородом, азотом;
• биотехнологии;
• интенсификация (а именно радиационная, плазменная, ультрафиолетовая, электроимпульсная);
• технология разделения жидких, газовых растворов с помощью мембраны;
• методы, основанные на стыке химии, энергетики.

Этапы внедрения безотходного производства

Безотходная технология не только помогает защитить окружающую среду от вредного воздействия предприятий, но и позволяет получать бóльшую прибыль. Для реализации этой технологии нужно поэтапно изменять предприятие.

Вторичная переработка отходов

Одним из этапов перехода является переход к вторичной переработке отходов. Вместо захоронения и обезвреживания мусора его можно утилизировать и передавать другим предприятиям для повторного оборота. Вновь применять их по прямому назначению по тем или причинам невозможно, однако можно реализовать в других сферах.

Собственное производство полуфабрикатов

Большая часть мусора появляется на этапе выпуска составных готовой продукции. Чтобы снизить цену и соблюсти экологические принципы, нужно наладить выпуск «полуфабрикатов», которые в дальнейшем становятся основой для изготовления готовых товаров.

Снижение себестоимости продукции

Собственную цену продукта нужно уменьшить, например, через закупку более дешевых ресурсов, инструментов. Можно, также, перейти на оборудование отечественных производителей вместо иностранных.

Оптимизация всех технологических процессов

Процессы технологии проводятся непрерывно, это важно для сохранения своего места на рынке, уменьшения вреда от предприятия. При этом оптимизация реализуется либо заранее, либо вынужденно, когда компания под угрозой нерентабельности.

Применение новых технических решений

Ежегодно разрабатываются новые технологии, методы производства, применение которых позволит не только улучшить качество продукции, но и уменьшить количество отходов. Важно постоянно обновлять технические решения, чтобы производство оптимизировалось.

Использование брака продукции

Товары, которые списаны с основной продажи из-за не достижения необходимых характеристик, нужно переделать или исправить. Их можно в дальнейшем реализовывать для продажи или на другом этапе изготовления. Иначе брак станет финансовой потерей и отходом.

Налаживание сбыта во внесезон

В зависимости от сезона уровень спроса меняется, в некоторые сезоны это приводит к финансовым потерям. Чтобы этого избежать, нужно найти новые места для сбыта продукции. Для этого сначала ищут покупателей, которые готовы покупать товар или услугу без привязки к сезону. После этого продукцию нужно менять так, чтобы она не зависела от сезона. Это поможет избежать не только убытков, но и лишних отходов, которыми могли бы стать невостребованные товары.

Проблемы безотходного производства

Главный пласт проблем, которые появляются во время перехода к безотходным технологиям, связаны с возникающим противоречием между уменьшением продуктов утилизации и сохранением прежнего уровня производительности организации. Кроме этого, возникает ряд других затруднений:

• экономические показатели снижаются на новых этапах перехода;
• ряд отходов переработать невозможно, особенно это связано с химической отраслью;
• предприятиям требуется реализовать ряд функций, чтобы урегулировать утилизацию;
• безотходные предприятия затрагивают, в том числе, потребителей.