В статье рассмотрены проблемы утилизации промышленных отходов. Отмечено, что проблема защиты окружающей среды является комплексной и носит глобальный характер. Длительные загрязнения природной среды отходами промышленности приводят к деградации окружающей среды. В связи с многочисленными отраслями промышленности, которые поставляют отходы во внешнюю среду, существуют некоторые проблемы утилизации этих отходов. Обострение экологических проблем на фоне интенсификации производственных процессов требует пересмотра подходов для управления процессами в сфере обращения с отходами производства.
Ключевые слова:промышленные отходы, утилизация, вторичное сырьё, рециклинг, загрязнение окружающей среды
Указом Президента Российской Федерации Владимира Путина 2017 год провозглашён годом экологии в России [1]. Первоочерёдной экологической задачей является вопрос урегулирования обращения с отходами. Научно-техническая революция двадцатого века превратила мир, трансформировала его и представила человечеству новые знания и инновационные технологии, которые раньше казались фантазиями. Резкое ухудшение состояния окружающей среды стало другой стороной монеты, которая дала человеку возможность покупать практически всё, что необходимо. Примитивное мышление и потребительский подход к природе и природным ресурсам привели к тому, что проблема утилизации промышленных отходов относится теперь к наиболее острым проблемам.
Экосистемы нашей планеты больше не способны «переваривать» всевозрастающие объёмы отходов и новых синтетических химикатов, поэтому на современном этапе всё же повсеместно растёт понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает будущее нового поколения.
Промышленные отходы зачастую являются химически неоднородными, сложными поликомпонентными смесями веществ, обладающими различными химико-физическими свойствами, представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность. В России количество всех образовавшихся и учтённых отходов с 2006 г. по 2015 г. возросло на 44 %. Согласно последним данным Министерства экологии России, в 2015 году наибольший объём образования отходов приходится на добычу полезных ископаемых — 4653 млн тонн (92 %), доля обрабатывающих производств составила почти 6 %, что в количественном значении составляет почти 283 млн тонн отходов. При производстве и распределении электроэнергии, газа и воды образуется 26.4 млн тонн (0,5 % всех отходов).
На долю сельского хозяйства, охоты и лесного хозяйства пришлось менее 1 % всех образовавшихся и учтённых отходов производства и потребления (45.8 млн тонн). Прочие виды деятельности занимают в этой структуре ещё более низкую долю.
Динамика образования опасных отходов (I-IV классы опасности) имеет в последнее время во многом колебательный характер: в отдельные годы отмечался рост, а в другие годы — уменьшение рассматриваемого показателя. Объём образованных отходов всех классов опасности на 1 млн. рублей валового внутреннего продукта в 2016 году составил 81,2 тонн [2].
Несмотря на то, что большое распространение в наше время приобрела проблема ресурсосберегающего отношения человечества к природе, вместо переработки отходов в нашей стране часто организуют места для хранения и их захоронения [3, с. 19]. Распространённость этого метода объясняется отсутствием должного количества перерабатывающих мощностей (по данным Росприроднадзора, на 01.01.2016 г. общее количество действующих в России лицензий на деятельность в области обращения с отходами составляет 11667 шт.). Но кроме прочего, по мнению автора, причина столь небрежного и нерационального метода кроется также в низкой экологической культуре российских граждан и недостаточности знаний, ведь, как показал опыт многих стран, утилизация является очень выгодной для страны, поскольку переработанные отходы используются для производства тепловой и электроэнергии, а также являются вторичным сырьём, которое стало полноценным продуктом международной торговли [4]. Её в огромных объёмах закупает Китай, Швеция [5, 6].
Устойчивое управление отходами остаётся одной из приоритетных сфер деятельности в направлении охраны окружающей среды в современном мире. В настоящий момент нет единого комплексного подхода к выбору метода утилизации отходов — все существующие технологии имеют определённые преимущества и ограничения. При этом акцент должен делаться на получении экономического, социального и экологического эффекта.
Утилизация отходов — это процесс, посредством которого отходы, имеющиеся в производственных единицах, собираются, сортируются и обрабатываются, в результате чего появляются переработанные продукты, которые могут использоваться для различных целей как внутри компании, так и за её пределами. Такой подход способствует значительному сокращению отходов и загрязнению окружающей среды. Автор считает, что утилизация отходов должна рассматриваться в качестве меры для всех производственных компаний для защиты окружающей среды. Например, что касается пищевой промышленности, то в плоскости комплексного использования её сырья находится идея внедрения в производство не только мало- и безотходных технологий в отдельных технологических процессах субъектов хозяйствования, но и использование отходов как вторичного сырья в интегрированных предприятиях, их объединениях и других отраслях национальной экономики. Применение отходов в процессе производства продукции позволяет преобразовывать их в ценное, порой даже дефицитное сырьё, используемое в сельском хозяйстве чаще всего как корма в животноводстве и удобрения в растениеводстве в других отраслях промышленности и для вторичной переработки на том же предприятии, где они получены.
Утилизация промышленных отходов включает в себя такие направления, как утилизация гальваношламов и гальванических отходов, утилизация отходов лакокрасочных материалов и смол, отходов растворителей, ацетона, утилизация смазочно-охлаждающих (СОЖ) жидкостей и отработанных масел и смазок, утилизация отработанного антифриза, масляных фильтров, замасленных отходов, утилизация нефтешламов, утилизация медицинских отходов, утилизация волос, уничтожение просроченной, неликвидной или недоброкачественной продукции, утилизация отходов пивоваренного, ликероводочного производства.
Особое направление занимает утилизация опасных промышленных отходов. Уже на этапе транспортировки таких отходов можно столкнуться с множеством проблем, обычные пробки на дорогах могут подвергнуть опасности людей, поэтому план и маршруты транспортировки прорабатываются с особой тщательностью.
Утилизация опасных промышленных отходов сопряжена с несколькими взаимосвязанными экологическими преимуществами, среди которых — сокращение потребления сырья, загрязнения, потребления энергии и объёма отходов, которые необходимо обрабатывать и утилизировать. Добыча, переработка, транспортировка и переработка нового сырья могут оказать значительное влияние на окружающую среду. Переработка опасных отходов может означать меньшее загрязнение воздуха, воды и почвы. Кроме того, рециркуляция может сократить выбросы парниковых газов. При переработке опасных отходов затрачивается меньше энергии для получения сырья и производства продукции. В случае снижения спроса на энергию, сокращается количество ископаемых видов топлива и уменьшается количество выбросов парниковых газов в атмосферу, в результате чего уменьшаются негативные последствия изменения климата и загрязнение воздуха.
В последнее время широкую популярность приобретает переработка органических пищевых отходов с помощью микробных субстанций. Технология проста: 5 кг микробного препарата смешиваются с тонной отходов и 1,5 тоннами воды. При температуре смеси в 25–30 градусов процесс разложения отходов занимает от трех дней до недели. В результате реакции отходы разлагаются до 95 % с образованием 160 кубометров смеси метана и водорода, а также до 150 килограммов твёрдого топлива. Для предприятий пищевой промышленности целесообразно использовать технологию применения микроорганизмов, в основе которой лежит пропуск воды через модульную установку с микроорганизмами. Начинается процесс по разрушению органических соединений в установке, затем проходит её сбраживание без участия воздуха. Следующий этап — окисление остатков. В результате очищенная вода по своим свойствам очень близка к естественной.
В продолжение темы водоочистки можно также упомянуть добывающую промышленность. Так, например, при добыче сланцевого газа или, скажем, переработке семян подсолнечника вода загрязняется как органическими, так и неорганическими добавками. Их высокая концентрация делает такую воду опасной для окружающей среды, а процесс утилизации — сложным. Система мембран в сочетании с испарением удаляет минеральные примеси, а концентрат органических веществ направляется на приготовление водоэмульсионного топлива на базе мазута. Срок хранения такого топлива составляет около месяца.
Проблемы водоподготовки являются чрезвычайно актуальными для предприятий металлургии и энергетической отрасли. Очистка воды основана на методе обратного осмоса, когда вода проходит через электрические мембраны и очищается от примесей, который дополнен процессом кристаллизации минеральных примесей. Использование технологии может значительно сократить расходы кислот и щелочей для очистки воды и получать сопутствующие продукты — обычную соль, сульфат натрия и некоторые другие вещества, которые могут быть использованы в производстве стекла или строительной отрасли.
В отличие от имеющихся методов переработки автомобильных шин (сжигание, пиролиз, механическое измельчение, криогенная обработка), расщепление шин на составляющие (метод «магнитного удара») является экологически безопасным, чего, например, нельзя сказать о их сжигании. Это позволит размещать перерабатывающие предприятия в городской черте и уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Под действием «магнитного» удара шина разлагается на резину и стальную проволоку, пригодные для дальнейшей переработки. Особенностью технологии является относительно небольшое потребление электроэнергии — 0,1 кВт в пересчёте на килограмм шин.
В развитых странах большое внимание уделяется популяризации продукции, произведённой с использованием вторичных материалов. По показателям рентабельность такого производства может уступать экологической ценности. Высокий уровень эколого-правового сознания иностранных граждан — результат синтеза информационно просветительской кампании, экономического стимулирования «экологизации» производства и всех сфер общественной жизни в целом, механизма действенных превентивных мер. Ключевыми элементами стратегии управления отходами является предотвращение их образования или минимизация объёмов отходов, а дальше — их повторное использование, утилизацию или уничтожение предполагается применять только тогда, когда любое другое действие, направленное на минимизацию отходов, невозможно. Таким образом, использование и внедрение методов предотвращения образования промышленных отходов является первоочерёдным принципом стратегии в области обращения с отходами.
При этом управление отходами в развитых странах предусматривает такие приоритеты в осуществлении утилизации отходов: поощрение к повторному использованию; предоставление преимуществ утилизации, особенно рециркуляции; минимизация количества отходов, подлежащих удалению; удаление отходов безопасным способом, причём как можно ближе к месту их производства и не уменьшая эффективности операций по обработке отходов [7, 8].
Практика использования вторичных материальных ресурсов убедительно доказывает эколого-экономическую эффективность. Так, в Греции введён проект интегрированной системы сбора для регенерации отходов масел (waste lube oils — WLO). Благодаря проекту ряд греческих заводов прекратили импорт сырья, поскольку количество WLO оказалось достаточным для удовлетворения потребностей производства [9]. В Италии и Испании введены проекты очистки сточных вод текстильных и кожаных фабрик с целью дальнейшего использования предприятиями и сельским хозяйством. Эти технологии способствовали снижению общего потребления фабриками воды на 40 %, а также нагрузки на водные ресурсы для промышленности; также они способны повысить доступность питьевой воды в некоторых районах [10].
В Нидерландах разработана улучшенная технология, которая позволяет без предварительной сортировки, в рамках одной системы, разделять и очищать отходы в состояние первоначального сырья. Система полностью перерабатывает все виды отходов в закрытом цикле, без остатка. Сырьё полностью очищается от примесей (вредных веществ, красителей и т. п.), упаковывается и может быть использовано вторично. При этом система экологически безопасна. В Германии построен и протестирован Службой технического контроля и надзора (TÜV) завод, который успешно работает по этой технологии в течение десяти лет в тестовом режиме.
Германия — пионер в области утилизации отходов в мире. Ежегодно в стране перерабатывается сырьё стоимостью в полтриллиона евро, а доля вторичной переработки отходов достигает 65 %.
Рациональное использование сырья, вторичная переработка в совокупности с применением новейших энергосберегающих технологий по утилизации, позволяют выйти на новый, более уверенный уровень в экономике как отдельного предприятия, так и государства в целом. Развитие и наращивание оборота производств, которые принимают участие во многих рецикличных процессах производства, положительно сказывается также и на уровне состояния окружающей среды в условиях общих тенденций по загрязнению окружающей среды.
Проблема утилизации промышленных отходов является чрезвычайно актуальной не только в пределах Российского государства, но и на мировом уровне. Многие страны, получившие негативный опыт и сумевшие преодолеть проблему отходов, могут стать примером для других стран. Компании по всему миру ищут способы увеличить прибыль и снизить стоимость. Это создаёт множество возможностей для поиска методов утилизации отходов и снижения затрат. В общем вторичная переработка является наиболее эффективным способом утилизации отходов после минимизации их производства, поскольку является экономически выгодной в случае организации всего технологического процесса и безусловной поддержки государства.
Автор считает, что без системы управления и поддержки государства невозможно построить экологически ориентированное общество.
Литература:
- Указ Президента Российской Федерации от 05.01.2016 г. № 7 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kremlin.ru/acts/bank/40400
- Уточненный годовой отчет о ходе реализации и оценке эффективности государственной программы «Охрана окружающей среды» на 2012–2020 годы за 2016 год/ Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. — 23.05.2017. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=342791
- Пархоменко Т. В., Образцова Е. А. Проблемы логистического сервиса в региональной системе утилизации отходов на примере Ростовской области // Научный форум: Экономика и менеджмент: сб. ст. по материалам III междунар. науч.-практ. конф. — № 1(3). — М., Изд. «МЦНО», 2017. — С. 15–21.
- Recycling Basics // United States Environmental Protection Agency. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.epa.gov/recycle/recycling-basics
- Sweden is Buying Garbage from European Neighbours. — 02.05.2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.reset.org/blog/sweden-buying-garbage-european-neighbours-07082014
- Sweden’s recycling is so revolutionary, the country has run out of rubbish — 08.12.2016. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.independent.co.uk/environment/sweden-s-recycling-is-so-revolutionary-the-country-has-run-out-of-rubbish-a7462976.html
- Methods of Industrial Waste Management // Southern Waste & Recycling — 31.10.2016. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.southernwasteandrecycling.com/blog/2016/october/methods-of-industrial-waste-management.aspx
- Being wise with waste: the EU’s approach to waste management [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ec.europa.eu/environment/waste/pdf/WASTE %20BROCHURE.pdf
- The Waste Management Plan of Cyprus Republic: Technical And Financial Aspects Of The Proposed Strategy. — [Электронный ресурс]. Режим http://www.srcosmos.gr/srcosmos/showpub.aspx?aa=14188
- LIFE Focus / LIFE and waste recycling: Innovative waste management options in Europe//Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities. — P.24–26 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ec.europa.eu/environment/life/publications/lifepublications/lifefocus/documents/recycling.pdf.
