План против отходов
Опубликовано Редактор 29-01-2004 (445 прочтений)— Владислав Александрович, какие способы экономии и охраны природных ресурсов сегодня представляются наиболее эффективными!
— Одно из главных направлений охраны природы — такая организация производства, при которой все виды вовлекаемого в переработку сырья используются полностью и без остатка, становятся «товарным продуктом». Такую технологию принято называть безотходной. Это название, на мой взгляд, не в полной мере раскрывает сущность технических, а самое главное — организационно-управленческих мер, которые необходимо выполнить в ближайшее время для успешного решения проблем охраны природы. Мне кажется более правильным говорить о безотходных производственных комплексах, причем от такого уточнения может существенно измениться и,сам подход к проблеме.
Дело в том, что в рамках отдельно взятой технологии добиться полной — или хотя бы значительной — утилизации отходов можно лишь в редких случаях — когда отходы практически ничем не отличаются либо от исходного сырья, либо от готовой продукции. (Например, если речь идет о потерях цемента в виде пыли, либо об испаряющейся в процессе производства серной кислоте.) В таких случаях разработка и внедрение безотходных технологий — вполне разрешимая и успешно разрешаемая задача. На сегодняшний день разработаны многие технологические процессы, которые идут практически без отходов благодаря целенаправленному изменению самих основ технологии. - Ради примера скажу о производстве азотной кислоты: раньше оно шло при атмосферном давлении, и над цехами поднимались «лисьи хвосты» — желтые пары двуокиси азота. Теперь производство ведется при повышенном давлении и с применением катализаторов, благодаря чему почти вся двуокись вступает в реакцию, превращаясь в азотную кислоту, а в атмосферу поступают безвредные соединения. Вот безотходная технология в чистом виде.
Но гораздо чаще приходится иметь дело с отходами, которые нельзя использовать на том предприятии, где они образовались, но которые были бы весьма пригодны на предприятиях какой-то другой отрасли. Для утилизации такого рода отходов и необходимо создание целых комплексов. Кое-что в этом направлении уже делается: к примеру, сбросные воды электростанции используются для отопления парников, получаемая в процессе переработки сланцев зола — в сельском хозяйстве для раскисления почв, отходы металлургического производства — в промышленности строительных материалов...
Однако на этом пути еще много сложностей, для преодоления которых необходимо коренным образом пересмотреть наше привычное отношение к организации производства. Идею можно сформулировать таким образом: заботиться об использовании отходов надо уже на той стадии производства, когда добывается сырье. И даже еще раньше — на стадии планирования разработки и использования природных ресурсов.
В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы», принятом в этом году, перед нами, работниками планирования, поставлена задача — обеспечить комплексное решение экономических и социальных проблем, рационально использовать материальные ресурсы, усилить режим экономии и устранить потери в народном хозяйстве. Словом, не надо создавать отходов на самых ранних стадиях...
— Безотходная добыча для безотходного производства!
— Пожалуй, можно сказать и так. Между прочим, в этом деле немало зависит от планирования: что назвать «продукцией» для данного предприятия и соответственно дать на эту продукцию план, а что считать «отходами» и в план не включать? Вот, скажем, идет добыча железной руды открытым способом, в карьере. Руду увозят на металлургические заводы, она основная продукция добывающего предприятия. А рядом с карьером растут отвалы, в которых остается на каждую отгруженную тонну руды едва ли не по тонне мергелей, твердых пород и прочих весьма нужных материалов, ради добычи которых в другом месте, а иногда буквально в нескольких шагах открываются новые карьеры, но уже принадлежащие другому ведомству. Казалось бы, решение проблемы напрашивается: строить вблизи крупнейших рудодобывающих объектов заводы для переработки отвалов. Но чтобы такие предприятия могли ритмично работать, надо иметь уверенность в том, что содержание необходимого для них сырья в сопутствующих породах — то есть в отходах от добычи руды — будет более или менее постоянным. Значит, карьеру надо устанавливать задание: на столько-то тонн добытой руды выдавать столько-то тонн базальта, мергеля и так далее. Словом, сделать этот карьер многоцелевым добывающим предприятием.
Видимо, так со временем и будет, но пока решить подобную задачу нелегко, Не всегда достаточны наши знания о составе и запасах побочных, так сказать, ресурсов в месторождениях руд, металлов, угля и других минералов, издавна добываемых традиционными способами. Много неясного в вопросах наиболее рационального размещения предприятий, которое обеспечивало бы полное использование ресурсов при обязательном соблюдении норм и правил охраны природной среды. Сейчас у нас уже есть в этом опыт, хотя комплексное освоение природных зон началось сравнительно недавно. Словом, проблем много, но они неизбежно должны быть решены, потому что рациональное природопользование, по-моему, немыслимо без создания добывающе-перерабатывающих безотходных комплексов.
— Однако в процессе производства, наверное, все равно будут появляться отходы!
— Конечно, но их будет гораздо меньше. Расчет здесь можно сделать элементарный. Несколько идеализируя положение вещей, предположим, что сегодня на каком-либо добывающем предприятии на тонну основной продукции приходится тонна породы. Предположим далее, что из тонны породы нам удалось использовать для сопутствующих производств хотя бы треть (в действительности можно использовать, как правило, гораздо больше). Даже при таких, крайне неблагоприятных в смысле утилизации отходов, условиях мы радикальнейшим образом изменим соотношение между продукцией и отходами: представьте себе, что такое 33 процента в масштабах всей добывающей промышленности! Это путь к ликвидации дефицита многих ценнейших материалов, это — высвобождение тысяч квадратных метров земли, погребенной под отвалами, это — уменьшение транспортных издержек, поскольку нередко в одних местах сегодня считаются отходами добычи такие минералы, которые в других местах специально добывают и везут за сотни километров для переработки. Пока что многие разрабатываемые месторождения выглядят... как пирожное в руках избалованного ребенка. Знаете: крем съел, а все остальное «не хочу».
Но не только комплексная добыча ресурсов может уменьшить количество промышленных отходов — немало резервов таится в улучшении качества добычи. Для примера возьмем добычу угля. С экологической точки зрения весьма предпочтительна его подземная газификация. Но, к сожалению, ей поддается не всякий уголь, не во всех месторождениях. Некоторые сорта углей необходимо добывать в натуральном виде — для получения из них ценных продуктов, особенно металлургического кокса. К тому же в последнее время, в связи с наметившимся во многих странах дефицитом нефти, уголь опять стал считаться перспективным топливом. Следовательно, неизбежно придется его и в будущем «выдавать на-гора», причем в достаточно большом количестве. Вопрос только в том — как добывать его; одно дело, если из шахты на поверхность Земли идет почти чистый уголь, а другое, если наверх подымают гораздо больше породы, чем угля, да еще и сам уголь плохой, с невысоким энергетическим потенциалом. Пока пустая порода лежит на глубине — это не порода, не отходы добычи, а сама Земля. Но вот ее подняли вместе с углем — и сразу возникла проблема отходов: пылящие терриконы рядом с карьерами... А современная, высококачественная, экологически грамотная добыча — брать только то, что нужно, и только в таком количестве, которое необходимо.
Сложности и здесь большие: во-первых, мы нередко вынуждены разрабатывать такие месторождения, где высококачественная добыча затруднена условиями залегания пластов, во-вторых, современная техника, особенно мощные карьерные экскаваторы, не всегда позволяют разделить уголь и породу, в-третьих, геологическая разведка при нынешнем уровне ее техники не всегда дает точный прогноз. В будущем, несомненно, благодаря совершенствованию горного дела мы научимся добывать почти чистый уголь, почти чистую руду и минимум породы — тот минимум, который будет необходим для вспомогательных перерабатывающих предприятий. Перспективны и методы полностью беспородной добычи, получения чистых компонентов из руд (гидрометаллургия, выщелачивание, биологические методы). И когда на стадии добычи мы будем получать сырье без отходов, тогда почти не будет отходов и на стадии производства...
— И все-таки «почти». А как превратить это «почти» в «совсем», чтобы в будущем использовать наиболее полно даже незначительные промышленные отходы!
— Прежде всего, когда я говорю, что при хорошо продуманной добыче сырья в промышленности почти не будет отходов, это означает, что во много десятков раз снизится их относительная доля. Но растут абсолютные объемы производства, следовательно, и абсолютные цифры, связанные с отходами, будут велики. И проблема их утилизации на стадии производства вовсе не снимается даже при самой совершенной организации добычи ресурсов.
Сегодня наши технические возможности уже позволяют извлекать из отходов многие полезные вещества. Более того, установлено, что некоторые виды сырья вообще было бы выгодней извлекать из отходов, чем из природных месторождений. При этом речь идет отнюдь не только о дешевых вещах, вроде наполнителей для строительных блоков. Даже такие ценнейшие материалы, как германий, селен и некоторые тяжелые металлы, лучше всего и удобней всего получать из золы металлургических предприятий, это уже доказано.
Здесь снова следует сказать о связи между планированием и экономией природных ресурсов. Пока нашим промышленным предприятиям проще — а значит, и выгоднее — перерабатывать даже небогатое природное сырье, чем самые насыщенные полезными веществами отходы. Дело в том, что традиционная технология переработки, узаконенная всеми нормативными документами, как правило, приспособлена для использования природного, а не вторичного сырья. Предприятие, которое начинает подготавливать отходы для дальнейшей переработки, переходит на их использование, оказывается иногда в менее выигрышном положении с точки зрения действующих экономических показателей. Но это — явление временное, его можно изжить. Надо лишь в дальнейшем таким образом совершенствовать методы планирования, чтобы стимулировать включение в производственные циклы промышленных отходов—например, установить цены на продукцию с учетом того, какая доля отходов есть в материалах, применяемых для ее производства. По логике вещей, изделие из вторичного сырья должно быть дешевле, но ведь необходимо принимать во внимание и капитальные вложения, потребовавшиеся для перестройки технологии... Словом, экономику надо привлекать в союзники экологии.
Давно уже стало привычным (даже обязательным!) широкое использование металлолома в металлургии. Однако это далеко не единственно возможный способ создания замкнутых циклов в данной отрасли. Если металлургическое предприятие отправляет на свалку окисные соединения того же металла, что и производит,—разве это правильно, нормально в наше время? Таких соединений много и в шлаках от сточных вод, и в пыли, улавливаемой в газоочистных установках, и в отходах переработки сульфидных руд. Видимо, следует максимально вовлекать такие отходы в переработку на стадии подготовки шихты, производства окатышей и агломерата, создавать на заводах и комбинатах специальные цеха по извлечению металла из окислов. Кроме того, вполне возможно решить и такой вопрос: различные добавки, применяемые в процессе плавки, но не попадающие в металл, в конечную продукцию, могут быть закольцованы по образцу воды, используемой сейчас уже на многих заводах в замкнутых циклах. Марганец, например, необходимый для выплавки высококачественной стали, может извлекаться из шлаков и снова идти в дело. Ведь почти все легирующие добавки являются весьма дефицитными, редкими ископаемыми. Что же касается шлаков, окончательно непригодных для какого-либо использования в основном металлургическом производстве, то их надо направлять в качестве дешевого сырья в другие отрасли — в промышленность стройматериалов, в химическую индустрию... Правда, для этого их надо специально готовить: они должны иметь определенные, заданные качества, эти качества должны постоянно выдерживаться. То есть по многим параметрам отходы должны стать продукцией — побочной, конечно, но продукцией, удовлетворяющей вполне определенным требованиям. Видимо, каждый завод должен получать задание не только на некоторое количество тысяч тонн металла, но и на соответствующее количество шлаков, пригодных для утилизации на месте или на других предприятиях— по каждому виду шлака, с указанием обязательных кондиций.
Все это справедливо не только для металлургии, но и для многих других, если не для всех отраслей. Нефтехимия, металлообработка, лесная и деревообрабатывающая, пищевая и мясо-молочная промышленность — везде в самом ближайшем будущем отходы, еще недавно лишь мешавшие основному производству, станут существенно влиять на общие показатели работы, превратятся в продукцию. Сейчас проблемы, связанные с такой организацией производства, становятся предметом научных исследований, фактором руководства народным хозяйством, в том числе и планирования. Здесь еще не все ясно, но круг проблем и принципиальные способы их решения уже определились.
— Но все это касается экономии ресурсов только на стадиях добычи сырья и его переработки в промышленном производстве. А как планирование может повлиять на решение этой же задачи на стадии создания проектов, разработки новых конструкций!
— Проектируя новое изделие, необходимо думать о том, что рано или поздно всякое создание человеческих рук выходит из строя и пополняет гигантский поток отходов нашей цивилизации. Следовательно, и проектировать его надо так, чтобы в будущем все сырье, вложенное в него, можно было снова использовать с наименьшими затратами труда. Наиболее разумно, по-моему, последовательно и повсеместно внедрять в практику проектирования принцип равнопрочности узлов и деталей, чтобы все они приходили в негодность одновременно; конструкция того или иного изделия должна быть такой, чтобы обеспечивала возможно более простой его демонтаж после того, как изделие отживет свой срок. Пока же нередко на вышедшей из строя машине оказывается совершенно исправным мотор, или наоборот... И все вместе отправляется в лом, причем такие отходы трудно утилизировать: ведь в электромоторе, например, десятки деталей и неметаллических и из разных металлов, и все эти материалы для переработки надо, как известно, разделить. Даже такая элементарная вещь, как электрокофемолка — ведь при нынешней конструкции в ней все детали «стареют» по-разному, но все вместе отправляются на свалку...
Большинство специалистов считают равнопрочность необходимейшим качеством для элементов современных машин. Однако осуществить этот принцип очень сложно. Нужна развитая теория соответствующих расчетов, нужны материалы, свойства которых постоянны, независимо от того, на каком предприятии и из какого сырья они выработаны... Но уже сейчас можно и нужно конструировать новые машины так, чтобы без особых трудностей демонтировать их — либо для ремонта, либо для использования пригодных узлов в новых изделиях. В идеале всякое устройство должно состоять из легко заменяемых блоков— минимум труда при замене одного, вышедшего из строя, и максимальный срок, в течение которого мы получаем отдачу от заложенного в изделие сырья.
Все развитие социалистического народного хозяйства определяется планами. Планируя рост промышленного и сельскохозяйственного производства, мы, естественно, не можем не планировать и совершенствование методов и средств экономии природных ресурсов: нынешние темпы роста сделали эту задачу исключительно важной. Среди таких методов и средств наиболее эффективными на сегодня представляются создание безотходных комплексов, внедрение во все отрасли замкнутых технологических циклов. Умело используя отходы сегодня, мы сохраним природу на завтра.
Журнал "Наука и жизнь" 1979 №12
