Rusland rangerer 106. i verden med hensyn til økologi og 7. blandt de største affaldskilder i verden. I vores land genanvendes kun 4% af den samlede mængde affald, som fylder et areal på 4 millioner hektar - et område, der kan sammenlignes med området i Holland eller Schweiz, og hvert år stiger det med 10%. På samme tid er der omkring 15 tusind officielle lossepladser, og antallet af ulovlige, ifølge forskellige kilder, varierer fra 200 til 1000, de fleste af dem er placeret i Moskva, Chelyabinsk, Sverdlovsk og Leningrad-regionerne.

En gang dette spørgsmål løses ved at skabe affaldsforbrændingsanlæg. Der er kun syv sådanne fabrikker i landet: i Moskva, Sochi, Vladivostok, Murmansk og Pyatigorsk. Men afbrænding af affald viste sig at være farligt ud fra et miljømæssigt synspunkt. Den røg, der frigives under forbrændingen, indeholder mange kræftfremkaldende stoffer, som påvirker miljøet og menneskers sundhed negativt.

Den bedste løsning på problemet er skabelsen af ​​affaldsfri produktionsteknologi. Selvfølgelig er denne model ideel, men den kan endnu ikke realiseres fuldt ud. Selvom skabelsen af ​​industrier, der vil behandle affald og bruge det som råmateriale til nye produkter, betragtes som en lovende retning. I de sidste år Sådanne affaldsbehandlingsanlæg er allerede dukket op i Rusland.

Andrey Nikolaev

”Betydningen af ​​genbrug er enorm. Det er værd at overveje, at ressourcerne af mange materialer på Jorden er begrænsede. Når de først er i miljøet, bliver mange materialer giftige og forstyrrer det økologiske system. Derudover er genbrug af materialer ofte mere rentabelt end at genbruge dem."

Affaldssortering er en hel videnskab i Europa, skoletimerne er viet til det. Læreren tager en masse forskelligt affald med til klassen, og eleverne skal fordele affaldet i forskellige bunker. Det er også vigtigt, at børn i disse lektioner diskuterer, hvordan man korrekt sorterer affald, hvordan sådant affald vil påvirke miljøet, hvis det efterlades på en losseplads, og hvilke fordele det kan give efter genbrug. Så europæere har været vant til at sortere affald siden barndommen. Og for en fejl ved valg af container kan du endda få en bøde. I dag kan returpapir, glas, kemikalier, metalskrot, træ, plastik og meget mere bruges som sekundære råvarer.

Papir og plastik

Det ser ud til, at det er nemmere end at indsamle affaldspapir? Forskere har fastslået, at 1 ton affaldspapir sparer 12 modne træer, sparer 32 liter vand og sparer 4100 kWh elektricitet. I sovjettiden var der hele systemet indsamling af affaldspapir i bytte for bøger. I dag bliver det meste affald fra trykproduktion genanvendt, selvom alt papir, med sjældne undtagelser, kan tjene som et nyttigt sekundært råmateriale. Ved forbrænding frigiver organisk stof metan og drivhusgasser, så det er bedre ikke at sende papir, aviser og pap til lossepladser.

Affaldsfri teknologier produktion inden for affaldspapir gør det muligt at skaffe ikke kun hvidt papir, men også nyt Byggematerialer. De vigtigste forarbejdningsområder omfatter produktion af miljøvenlige varer: vat, toiletpapir, sanitære og hygiejniske materialer, varmeisoleringsmateriale. De færreste tror, ​​at affaldspapir kan bruges til at lave ecowool, fiberplader til boligindretning og bruge det til at producere en hel række tagmaterialer. Men oftere bruges genbrugspapir kun til fremstilling af beholdere og emballage-substrater til æg, pakkeark, pakninger til fødevareemballage eller møbler. Til sammenligning: i Europa genbruges 60% af affaldspapiret, i Rusland - 12%.

Ikke mindre fordel Genbrug af plast giver også fordele. Hvert år smider en person cirka 300 kg affald, hvoraf en tredjedel er plastikflasker. I processen med at behandle plast opnås flex, som igen er velegnet til fremstilling ny emballage. Derfor genbrug plastik flasker også en af ​​mulighederne for affaldsfri produktion. Og dens muligheder er ikke begrænset til flex.

Arkady Semenov

Procesingeniør

”Afbrænding af PET-beholdere er en metode til at opnå termisk energi, der bruges til at opvarme vand fra centralvarmeanlæg eller til at opvarme en bygning. Du kan også få bilbrændstof fra det. Det er rigtigt, at skaffe brændstof fra plastik er noget vanskeligere og dyrere end fra gummiprodukter, ikke desto mindre er dette en af ​​de rigtige måder genbrug af affald."

I verden bruges omkring 70 % af plasten til fremstilling af tråde og fibre, hvorfra den velkendte polyester er udvundet 30 % af genbrugsplasten til reproduktion af flasker. I Rusland viser statistikken modsatte tal. I vores land bruges genbrugsplast hovedsageligt til fremstilling af plastikbeholdere.

Polyester, fremstillet af plastik, er et behageligt stof, der er let at vaske, tørrer hurtigt, falmer ikke eller ændrer form. Mange miljøvenlige designere har taget dette materiale til sig. For kort tid siden sluttede sportsgiganten Nike sig til deres bevægelse. Nikes chief brand officer Charles Denson sagde: "Produktionen af ​​fodboldsæt bruger 13 millioner plastikflasker, som ellers ville ligge på lossepladsen i århundreder."

Tøj lavet af genbrugsplast er repræsenteret af mærker som Asies, Levi’s, Topshop, MaxMara, H&M og mange andre. Økodesigner og musiker Pharrell Williams præsenterede en kollektion af tøj lavet af genbrugsplast ved New York Fashion Week tilbage i 2014. Jeans, bomberjakker, trenchcoats og T-shirts til mænd og kvinder blev lavet af flasker, der engang lå på havbunden.

Rationelle og kompleks brug råmaterialeressourcer er kritiske, da kun omkring 10% af den anvendte masse i øjeblikket er inkluderet i slutproduktet naturressourcer, og de resterende 90% er tabt. Højeste form Rationel miljøforvaltning er en menneskelig aktivitet, der næsten fuldstændigt bruger naturressourcer, ikke genererer forurening og affald og i sidste ende returnerer alt tilbage til naturen uden at forstyrre dens tilstand. Med affaldsfri produktion forudsættes det, at der skabes optimale teknologiske ordninger med lukkede materiale- og energistrømme. Ideelt set har en sådan produktion ikke skadelige emissioner til atmosfæren, Spildevand og fast affald.

Udtrykket "affaldsfri teknologi" blev først formuleret af vores kemiker N.N. Semenov og I.V. Petryanov-Sokolov i 1956. Det blev udbredt ikke kun her, men også i udlandet. Nedenfor er den officielle definition af dette udtryk, som blev nedfældet i 1984 i Tashkent ved en beslutning fra De Forenede Nationers Økonomiske Kommission for Europa (UNECE).

Affaldsfri teknologi- dette er en produktionsmetode (proces, virksomhed, territorialt produktionskompleks), hvori Alle råvarer og energi bruges mest rationelt og omfattende i kredsløbet: primære råvarer - produktion - forbrug - sekundære ressourcer, og enhver indvirkning på naturligt miljø ikke forstyrre dens normale funktion.

Affaldsfri teknologi omfatter følgende processer:

omfattende forarbejdning af råmaterialer ved hjælp af alle dets komponenter og opnåelse af produkter med ingen eller den mindste mængde affald;

skabelse og frigivelse af nye produkter under hensyntagen til deres genbrug;

forarbejdning af emissioner, affald, produktionsaffald til fremstilling af nyttige produkter;

drænløse teknologiske systemer og lukkede gas- og vandforsyningssystemer, der anvender avancerede metoder til rensning af forurenet luft og spildevand;

oprettelse af territorial-industrielle komplekser (TPC'er) med en lukket teknologi af materialestrømme af råmaterialer og affald i komplekset.

Lavt spild teknologi- dette er et mellemtrin i at skabe affaldsfri produktion, når en lille del af råvarerne går i affald, og den skadelige påvirkning af naturen ikke overstiger de sanitære standarder.

Affaldsfri forhold (eller kompleksitetskoefficient) er andelen nyttige stoffer(i %) udvundet af forarbejdede råvarer i forhold til hele deres mængde.

Denne koefficient er meget udbredt i ikke-jernholdig metallurgi og foreslås som et kvantitativt kriterium for ikke-affald: for lav-affaldsteknologi skal den være mindst 75%, for ikke-affaldsteknologi - mindst 95%.

I øjeblikket er der en vis erfaring med skabelse og implementering af lav- og ikke-affaldsteknologier i en række industrier. For eksempel behandler Volkhov Alumina Raffinaderiet nefelin til aluminiumoxid og producerer samtidig sodavand, kaliumchlorid og cement ved hjælp af et praktisk talt affaldsfrit teknologisk system. Omkostningerne ved deres produktion er 10-15% lavere end omkostningerne ved at opnå disse produkter ved andre industrielle metoder.

Men overførsel af eksisterende teknologier til lav-spild og affaldsfri produktion kræver løsning af et stort kompleks af meget komplekse teknologiske, design og organisatoriske problemer baseret på brugen af ​​de seneste videnskabelige og tekniske resultater. I den forbindelse er det nødvendigt at være styret af følgende principper.

Systematisk princip. Ifølge ham processer eller produktion er elementer i systemet industriel produktion i regionen (TPK) og videre - elementer af hele det økologiske og økonomiske system, som ud over materialeproduktion og andre menneskelige aktiviteter omfatter det naturlige miljø (populationer af levende organismer, atmosfære, hydrosfære, lithosfære, biogeocenoser), som såvel som mennesket og dets levesteder. Når man skaber affaldsfri industrier, er det derfor nødvendigt at tage hensyn til den eksisterende og stigende sammenkobling og indbyrdes afhængighed af produktion, sociale og naturlige processer.

Kompleksiteten af ​​ressourceanvendelse. Dette princip om at skabe affaldsfri produktion kræver maksimal udnyttelse af alle komponenter i råmaterialer og potentialet for energiressourcer. Som du ved, er næsten alle råmaterialer komplekse i sammensætning. I gennemsnit består mere end en tredjedel af dens mængde af ledsagende elementer, der kun kan udvindes med kompleks behandling råmateriale. Således gør kompleks bearbejdning af polymetalliske malme det muligt at opnå omkring 40 grundstoffer i form af metaller med høj renhed og deres forbindelser. Allerede på nuværende tidspunkt er næsten alt sølv, vismut, platin og platinmetaller, samt mere end 20% guld opnås som et biprodukt under den komplekse forarbejdning af polymetalliske malme.

De specifikke former for implementering af dette princip vil primært afhænge af niveauet for organisering af affaldsfri produktion på stadierne af en individuel proces, produktion, produktionskompleks og økologisk-økonomisk system.

Cyclicitet af materialestrømme. Det her generel princippet om at skabe affaldsfri produktion. Eksempler på cykliske materialestrømme er lukket vand og gas omsætningscyklusser. Den konsekvente anvendelse af dette princip skulle i sidste ende føre til dannelsen, først i de enkelte regioner, og efterfølgende i hele teknosfæren, af en organiseret og reguleret teknogen. gyre stof og tilhørende energitransformationer.

Begrænsning og eliminering af produktionens skadelige virkninger på biosfæren med en systematisk og målrettet stigning i affaldsfri produktionsmængde. Dette princip skal sikre bevarelsen af ​​naturlige og sociale ressourcer, såsom atmosfærisk luft, vand, jordoverflade og folkesundhed. Dette princip er kun muligt i kombination med effektiv overvågning, udviklet miljøregulering og miljøstyring på flere niveauer.

Organisatorisk rationalitet skabe affaldsfri produktion: rimelig brug af alle råmaterialekomponenter; minimering af energi, materiale og arbejdsintensitet i produktionen; søge efter nye miljørigtige råmaterialer og energiteknologier, der eliminerer eller reducerer skadelige virkninger på biosfæren; samarbejde om produktion ved at bruge affald fra nogle industrier som råmaterialer til andre; skabelse af affaldsfri TPK.

Når man skaber affaldsfri produktion ved at forbedre eksisterende og udvikle nye teknologiske processer, anvendes følgende metoder og metoder normalt:

implementering produktionsprocesser med det mindst mulige antal teknologiske stadier (enheder), da der ved hver af dem genereres affald, og råmaterialer går tabt;

øge enhedernes kapacitet ved hjælp af kontinuerlige processer; intensivering af produktionsprocesser, deres optimering og automatisering;

skabelse af energiteknologiske processer, der kombinerer energi med teknologi;

Energiteknologiske processer gør det muligt mere fuldt ud at udnytte energien fra kemiske omdannelser, spare energiressourcer, råmaterialer og materialer og øge enhedernes produktivitet.

For overgangen fra individuelle, især nye industrier, til affaldsfri teknologi, er det nødvendigt for individuelle virksomheder, foreninger, industrier og offentlige strukturer generelt at udvikle omfattende statslige programmer for skabelse og implementering af affaldsfri industrier og territorial-industrielle komplekser.

Generelle måder at løse miljøproblemer på

i stedet for erklæringer - miljørigtige og økonomisk sikre projekter inden for de globale rammer;

integration af intellektuelle kræfter, teknologi og finansiering af alle lande i verden til gennemførelse af disse projekter;

regulering af befolkningstilvækst og folks behov, deres miljøuddannelse;

input økonomisk aktivitet inden for grænserne af økosystemkapacitet baseret på den udbredte indførelse af energi- og ressourcebesparende teknologier;

overgang til affaldsfri produktionsteknologi; udvikling af landbrug baseret på miljøfremskridende teknologier tilpasset lokale forhold.

Miljøforkæmpere har længe været bekymrede over industriens skadelige virkninger på miljøet. Sammen med moderne midler organisationer effektive måder bortskaffelse af farligt affald og muligheder for at minimere den indledende skade er under udvikling økologiske situation. I denne henseende giver reduktion af affaldsemissioner ikke kun mulighed for at reducere skader på nærliggende infrastrukturfaciliteter, men også at øge virksomhedernes økonomiske effektivitet. Sandt nok kræver affaldsfri teknologi også betydelige bidrag under implementeringen. Implementeringen af ​​sådanne programmer påvirker ofte produktionsstadier, hvilket tvinger ledere til at genoverveje tilgange til at sikre teknologiske processer.

Hvad er affaldsfri og lav-spild teknologier?

I bred forstand indebærer affaldsfri ikke en fuldstændig afvisning af produktionen af ​​sekundære produkter, der forbliver efter den vigtigste. Det vil sige, at definitionen af ​​affaldsfri teknologi kan indebære en sådan organisering af virksomhedens arbejde, hvor de fleste rationelt forbrug af naturressourcer og energi udføres. Men dette er stadig en generel definition dette koncept. Hvis vi tager en streng tilgang til at overveje spørgsmålet, bør affaldsfri teknologier repræsenteres som en generel produktionsproces, ifølge hvilken råmaterialer bruges fuldstændigt i et lukket kredsløb.

Lavaffaldsteknologi fortjener særlig opmærksomhed. I det væsentlige er dette et mellemled, der giver dig mulighed for at overføre virksomheden til fuld cyklus produktionstilstand med minimale omkostninger. På anlæg, hvor lavaffaldskonceptet er implementeret, er der et niveau af skadelig påvirkning af miljøbaggrunden, som ikke overstiger acceptable sanitære standarder. Men hvis affaldsfrie teknologier involverer fuldstændig forarbejdning af sekundære råmaterialer, er i dette tilfælde også langtidsopbevaring eller bortskaffelse af materialer tilladt.

Hvordan vurderes affaldsfri produktion?

Til at begynde med skal det bemærkes, at den fuldstændige implementering af fuldstændig affaldsfri produktion ikke altid er mulig. Der er hele brancher, hvor virksomheder og anlæg af forskellige årsager ikke kan forlade lavaffaldsstatussen. I denne henseende fortjener nul-affaldsvurderinger opmærksomhed. Eksperter bruger især koefficienter, der gør det muligt for dem at bestemme, hvor stor en procentdel af affald en virksomhed ikke kan genbruge og sender til genbrug eller opbevaring.

For eksempel er lav- og ikke-affaldsteknologier sværere at implementere i kulindustrien end i andre industrier. I dette tilfælde varierer den affaldsfri koefficient fra 75 til 95%. Vi bør også huske selve essensen af ​​at introducere teknologier, der reducerer påvirkningen af ​​skadelige stoffer på miljøet. Under hensyntagen til dette aspekt kan vi tale om behovet for at bestemme andelen af ​​nyttige stoffer indeholdt i affald. Nogle gange når dette tal op på 80%.

Teknologiens principper

Affaldsfri teknologi er baseret på flere principper, hvoraf de vigtigste er følgende:

• Det forudsætter, at det er nødvendigt at overveje et produktionsanlæg ud fra et affaldsminimeringssynspunkt uden adskillelse fra den regionale industrielle infrastruktur.
• Cyclicitet af strømme. Ifølge dette princip skal der være en form for cirkulation af de anvendte råvarer, samt den energi, der sikrer deres forarbejdning.
• Integreret brug af ressourcer. Dette princip giver maksimalt forbrug af råmaterialer og energipotentiale. Da ethvert råmateriale kan betragtes som komplekst, skal alle dets komponenter udvindes under produktionscyklusser.
• Begrænsning af miljøpåvirkninger. Vi kan sige, at dette er hovedideen, i overensstemmelse med hvilken produktionsteknologier med lavt affald og affaldsfri udvikling udvikles i forskellige industrier.
• Rationel tilrettelæggelse af produktionen. I dette tilfælde antages det, at teknologiske processer vil blive optimeret for at maksimere besparelser i materialeressourcer, energiomkostninger og finansielle investeringer.

Processen med at introducere affaldsfri teknologier

Enhver handling, der tager sigte på at ændre produktionsprocessen, involverer udvikling af et projekt. I dette tilfælde kan det antages, at drænløse teknologiske systemer og vandcirkulationscyklusser vil blive skabt på platformen af ​​effektive filtreringsmetoder. Lignende ordninger, for eksempel, bruges i industrier En af de mest effektive værktøjer forarbejdning af sekundære råvarer er indførelsen af ​​affaldsfri teknologier, der i princippet udelukker dannelsen af ​​sekundære produkter. For at opnå dette indføres yderligere forarbejdnings- og oprensningstrin i produktionsprocesserne. Det praktiseres også at skabe separate industrielle komplekser, der målrettet implementerer lukkede systemer for at sikre behandling af materialestrømme.

Affaldsfri metallurgi

I designprocessen af ​​anlæg, der skal behandle ikke-jernholdige og jernholdige metaller, bruges det bredeste udvalg af affaldsfrie midler. For eksempel kan behandling involvere flydende, gasformigt og fast affald. Rengøringsmidler bruges også som et grundlæggende værktøj til at minimere forarbejdede produkter. Derudover kan teknologier med lavt affald og ikke-affald fungere ikke kun inden for rammerne af den metallurgiske virksomhed selv. Mine- og forarbejdningsanlæg, hvor der udvikles store tonnage af affald, beskæftiger sig med produktion af færdige byggematerialer. Især opfyldninger til miner laves af affald, vægblokke dannes og vejbelægninger udlægges.

Nul spild i landbruget

Dette område af økonomisk aktivitet er det mest fleksible med hensyn til brugen af ​​midler, der giver genbrug ressourcer. Det skyldes, at det meste landbrugsaffald indeholder produkter af organisk oprindelse. For eksempel kan nul-affaldsteknologier komme i form af genbrug af kompost, gødning, savsmuld, blade og andre materialer. Dernæst dannes en råvarebase til gødning af dette affald, hvilket sparer omkostninger

Nul spild i energisektoren

I moderne energi fokuserer specialister på bred anvendelse teknologiske metoder til brændstofforbrænding. Dette kan være brugen af ​​et fluidiseret leje, som hjælper med at minimere forurenende stoffer i de frigivne gasser. Også affaldsfri produktionsteknologi i energisektoren manifesterer sig i form af udvikling rettet mod rengøring gasemissioner fra nitrogen- og svovloxider. Tilgange til virksomheders tekniske udstyr er også under forandring. Støvrensningsudstyr drives for eksempel med høj effektivitet, og den resulterende aske kommer efterfølgende ind i byggebranchen som ingrediens i betonløsninger.

Problemer med affaldsfri og lavt spildproduktion

Hovedparten af ​​de problemer, der opstår i overgangsprocessen til affaldsfri produktion, skyldes modsætningen mellem ønsket om at minimere forarbejdede produkter og opretholdelse af virksomhedernes effektivitet. Inddragelsen af ​​nye stadier i produktionsprocesser, der involverer genanvendelse af sekundære råmaterialer, reducerer f.eks. industrielle faciliteters økonomiske ydeevne. Også problemerne med affaldsfri teknologi er forbundet med umuligheden af ​​at behandle en række emissionsprodukter. Det gælder primært industrier kemisk industri, hvor mængden af ​​skadeligt gasformigt affald stiger. Der er dog også modsatte eksempler, hvor indførelsen af ​​affaldsfri produktionsprojekter bidrog til øget økonomisk effektivitet. I den samme mineindustri sælger virksomheder sten med egenskaber, der opfylder byggefabrikkernes behov som sekundære råmaterialer.

Zero Waste Enterprise Management

Integration af systemer, der tillader optimering af produktionskapaciteten med hensyn til at minimere generering af farligt affald, indebærer også forbedring af styringsprocesser. Virksomheder er forpligtet til at organisere en lang række funktioner, der giver dem mulighed for at regulere dannelsen, brugen og placeringen af ​​forarbejdede produkter. Det er vigtigt at tage højde for, at affaldsfrie teknologier hos virksomheder ikke kun påvirker de umiddelbare kilder til sekundære råmaterialer, men også andre forbrugere. For at øge effektiviteten af ​​den efterfølgende affaldshåndtering forbedres lager- og bortskaffelsessystemerne for råvarer.

Konklusion

På trods af reduktionen i produktionsmængderne under krisen forbliver industrivirksomhedernes skadelige indvirkning på miljøet på samme niveau (i bedste fald). Dette forklares med, at ledere stræber efter at spare, herunder på miljøomkostninger. Men affaldsfrie løsninger giver os også mulighed for at løse problemer af denne art, og tilbyder et middel til mere rationelt forbrug af den oprindelige råvarebase. Med andre ord træder ai kraft allerede i de første faser af den teknologiske proces. Dette gør det muligt ikke kun at optimere mængden af ​​det endelige output af et sekundært produkt, men også at spare på initialomkostninger forbundet med indkøb af ressourcer til produktion.

Affaldsfri og lavt spildproduktion (teknologier)

Som moderne produktion Sammen med dens omfang og vækstrate bliver problemerne med udvikling og implementering af lav- og affaldsfri teknologier stadig mere relevante. Relevansen af ​​dette problem skyldes følgende omstændigheder.

Biosfæren fungerer efter princippet om indlejrede systemer: hver form er konstrueret gennem ødelæggelsen af ​​andre former, der udgør et led i den generelle cirkulation af stof i naturen. Produktionsaktiviteter Indtil for ganske nylig var det bygget på et andet princip - maksimal udnyttelse af naturressourcer og ignorering af problemet med ødelæggelse af produktions- og forbrugsaffald. Denne vej var kun mulig, så længe omfanget af affald ikke overskred grænserne for økologiske systemers evne til selvhelbredelse.

Forholdet mellem industri og miljø dominerer stadig åben type kommunikation. Landbrugsproduktion er også et åbent system. Produktionsprocessen begynder med brugen af ​​naturressourcer og slutter med deres omdannelse til produktionsmidler og forbrugsgoder. Produktionsprocessen efterfølges af forbrugsprocessen, hvorefter de brugte produkter smides ud. Det åbne system er således baseret på princippet om engangsbrug af naturlige stoffer.

Produktionsaktivitet begynder med brug af nogle nye naturressourcer, og forbrug slutter med frigivelse af affald til miljøet. Som vist ovenfor omdannes en meget lille del af naturressourcerne til målprodukter, de fleste af dem ender i affald.

Ud fra dette kan vi tale om eksistensen af ​​to betingede typer (modeller) af samfundet: engangsforbrug (spildsamfund), som skaber affald, og hvor produktionen er multi-affald i naturen, og naturbesparende, hvor produktionen er organiseret vha. affaldsfri og lav-spild teknologier (fig. 6.10).

Der er således objektivt set behov for en overgang til et grundlæggende ny form forbindelser - til lukkede produktionssystemer, hvilket muligvis tyder på større autonomi af produktionen, udelukker integration af produktionsprocesser i den generelle cirkulation af stof i naturen.

I et lukket system bygges produktionen ud fra følgende grundlæggende principper:

• maksimal brug af det originale naturlige stof;
• maksimal udnyttelse af affald (regenerering af affald og dets omdannelse til råmateriale til efterfølgende produktionsstadier);
• skabe færdige produktionsprodukter med sådanne egenskaber, at det anvendte produktions- og forbrugsaffald kan assimileres af naturlige økologiske systemer;
• at reducere mængden af ​​forbrugeraffald ved at producere varer med mindre vægt, i biologisk nedbrydelig emballage, med fuldstændig bortskaffelse, før de kommer ud i miljøet.

Princippet om nul spild i det almindeligt accepterede koncept bunder i, at når man udvikler og designer en ny produktion:

Anvend en systematisk tilgang;

Ris. 6.10. Strukturdiagram af et engangssamfund (EN) og miljøvenlig (b) henholdsvis

• bruge ressourcer omfattende;
• tage højde for den cykliske karakter af materialestrømme;
• begrænse påvirkningen af ​​miljøet;
• rationelt organisere produktionsprocessen.

I overensstemmelse med princippet om systematik betragtes hver enkelt proces eller produktion som et element i et dynamisk system af al industriel produktion i regionen og udenfor. højt niveau- som et element i det økologiske og økonomiske system som helhed, der ud over menneskets materialeproduktion og andre økonomiske aktiviteter omfatter det naturlige miljø (populationer af levende organismer, atmosfære, hydrosfære, lithosfære, biogeocenoser, landskaber), som såvel som mennesket og dets levesteder. Konsistensprincippet, der ligger til grund for skabelsen af ​​affaldsfrie industrier, skal således tage hensyn til den eksisterende og stigende sammenkobling og indbyrdes afhængighed af produktion, sociale og naturlige processer.

Princippet om integreret, økonomisk brug af råmaterialer i Rusland er blevet ophøjet til rang af en statsopgave og er klart formuleret i en række dekreter fra Den Russiske Føderations regering. De specifikke former for dens gennemførelse vil primært afhænge af niveauet for organisering af affaldsfri produktion i processens stadier, individuel produktion, produktionskompleks og miljøøkonomisk system.

En af generelle principper at skabe affaldsfri produktion er materialestrømmenes cykliske natur. De enkleste eksempler på cykliske materialestrømme omfatter lukkede vand- og gaskredsløb. Ultimativt konsekvent anvendelse Dette princip skulle føre til dannelsen, først i enkelte regioner, og efterfølgende i hele teknosfæren, af en bevidst organiseret og reguleret teknogen cirkulation af stof og tilhørende energitransformationer. Effektive måder at danne cykliske materialestrømme og rationel brug af energi på omfatter kombination og samarbejde mellem industrier, skabelse af industrielle komplekser samt udvikling og produktion af nye typer produkter under hensyntagen til kravene til deres genbrug.

Ikke mindre vigtige principper for at skabe affaldsfri produktion omfatter kravet om at begrænse produktionens indvirkning på det naturlige og sociale miljø under hensyntagen til den systematiske og målrettede vækst i dens mængder og miljømæssig ekspertise. Dette princip er primært forbundet med bevarelsen af ​​sådanne naturlige og sociale ressourcer som atmosfærisk luft, vand, jordoverflade, rekreative ressourcer, Folkesundhed. Det skal understreges, at implementeringen af ​​dette princip kun er mulig i kombination med effektiv overvågning, udviklet miljøregulering og miljøforvaltning på flere niveauer.

Det generelle princip om at skabe affaldsfri produktion er også rationaliteten i dens organisation. De afgørende faktorer her er kravet om en rimelig udnyttelse af alle råvarekomponenter, den maksimale reduktion i produktionens energi-, materiale- og arbejdsintensitet samt søgen efter nye miljørigtige råvarer og energiteknologier, hvilket i høj grad skyldes reduktionen. negative indvirkninger på miljøet og skader på det, herunder relaterede sektorer af den nationale økonomi. Det endelige mål i dette tilfælde bør anses for at være optimering af produktionen samtidigt i henhold til energiteknologiske, økonomiske og miljømæssige parametre. Det vigtigste for at nå dette mål er udvikling af nye og forbedring af eksisterende teknologiske processer og produktion.

Ud fra dette kan vi konkludere, at affaldsfri teknologi er en produktionsmetode, hvor alle råmaterialer og energi bruges mest rationelt og omfattende i kredsløbet: råvarer - produktion - forbrug - sekundære ressourcer, og eventuelle påvirkninger af miljøet ikke forstyrre dens normale funktion.

Nulaffaldsstrategien anerkender, at ubrugt affald både er en underudnyttet naturressource og en kilde til forurening. miljø. Reduktion af det specifikke udbytte af ubrugt affald pr. kommercielt produkt af teknologien vil gøre det muligt at producere flere produkter af samme mængde råmaterialer og samtidig blive en effektiv foranstaltning til miljøbeskyttelse. Biosfæren giver os naturressourcer, hvorfra der opnås slutprodukter i produktionssfæren, mens der genereres affald. Produkter bruges enten i produktion eller forbrug, og igen genereres der affald. Næsten altid, om nødvendigt, kan de efter passende forarbejdning anvendes som sekundære råmaterialer (sekundære materialeressourcer) eller som sekundære energibærere (sekundære energiressourcer). Hvis det af tekniske eller teknologiske årsager er umuligt eller økonomisk urentabelt at genanvende affald, så skal det indføres i biosfæren på en sådan måde, at det om muligt ikke skader det naturlige miljø.

Følgende balance kan opstilles for produktions- og forbrugssfærerne baseret på loven om stoffets bevarelse:

Hvor A - masse af affald genereret inden for produktion og forbrug, kg/s; R- forbrug af naturressourcer, kg/s; S- massen af ​​stoffer, der akkumuleres i produktions- og forbrugssfærerne på grund af konstant vækst i produktionen, kg/s; f t - gennemsnitlig affaldsudnyttelsesgrad, kg/kg.

Nedgang bestemt beløb ubrugt produktionsaffald og dermed det specifikke forbrug af naturressourcer er muligt på grund af:

• reduktion af det specifikke affaldsudbytte;
• øge affaldsudnyttelsesgraden;
• genbrug, dvs. genanvendelse af forbrugsaffald i produktionen.

Valget af en af ​​stierne afhænger både af teknologiske muligheder,

og på økonomiske forhold. På den ene side er det primære mål med affaldsfri teknologi at reducere mængden af ​​ubrugt affald, der frigives til biosfæren pr. tidsenhed på en sådan måde, at den naturlige balance i biosfæren opretholdes, og bevarelsen af ​​basale naturressourcer vil sikres. På den anden side er der et presserende behov for affaldsfri teknologier, der bruger forbrugeraffald som råmateriale. Sådanne teknologier har dobbelt miljøeffektivitet.

Til dato er følgende hovedtilgange blevet identificeret, når der skabes affaldsfri teknologier:

• udvikling af afløbsfri teknologiske ordninger og vandcirkulationscyklusser baseret på effektive metoder til behandling og genbrug af reguleret spildevand;
• udvikling af teknologiske cyklusser med lukket luftcirkulation;
• erstatte vand i teknologi med let genanvendelige medier;
• udskiftning af luft med oxygen og andre gasser;
• udvikling og implementering af fundamentalt nye teknologiske processer, der eliminerer dannelsen af ​​enhver form for affald;
• skabelse af territorial-industrielle komplekser, dvs. økonomiske regioner, hvor et lukket system af materialestrømme af råmaterialer og affald er implementeret i komplekset;
• genanvendelse af affald som sekundære materialer og energiressourcer;
• brug af affald til at genbruge andet affald;
• reducere mængden af ​​affald ved at reducere materialeforbruget af teknologier.

Formuleringen af ​​begrebet affaldsfri teknologi skal ikke tages absolut, dvs. Det bør ikke antages, at produktion uden affald er mulig, men affald bør ikke forstyrre den normale funktion af naturlige systemer. I reelle forhold en fuldstændig affaldsfri teknologi kan ikke skabes hverken praktisk eller teoretisk (ligesom det i overensstemmelse med termodynamikkens anden lov er umuligt fuldstændigt at omdanne energi til nyttig mekanisk arbejde, og råvarer kan ikke helt omdannes til et nyttigt, miljøvenligt produkt). Med andre ord er en fuldstændig affaldsfri teknologi et ideelt system, som enhver reel teknologisk cyklus bør stræbe efter, og jo større grad af tilnærmelse, jo mindre miljøfare vil denne produktion udgøre.

Oprettelse af affaldsfri produktion er en meget kompleks og langvarig proces, hvis mellemstadie er produktion med lavt affald. Produktion med lavt affald skal forstås som en sådan produktion, hvis resultater, når de udsættes for miljøet, ikke overstiger det niveau, der er tilladt i henhold til sanitære og hygiejniske standarder, dvs. MPC. Samtidig kan en del af råvarerne og materialerne af tekniske, økonomiske, organisatoriske eller andre årsager blive affald og sendes til langtidsopbevaring eller bortskaffelse.

I nogle tilfælde anvendes begrebet "miljøvenlig teknologi", hvilket betyder en produktionsmetode, hvor råvarer og energi bruges så rationelt, at mængden af ​​forurenende stoffer og affald, der frigives til miljøet, minimeres.

Da graden af ​​miljømæssig renlighed vil blive bestemt af graden af ​​tilnærmelse af lavaffaldsteknologi til den ideelle model, er det nødvendigt at indføre passende koefficienter, der evaluerer tilnærmelsen af ​​lavaffaldsteknologi til ikke-affaldsteknologi.

Der er en række tilgange til at bestemme affaldsfri produktion: eksperimentel vurdering, vurdering baseret på råstof- og energibalancer, baseret på den generelle optimeringsparameter opnået ved brug af ønskværdighedsfunktionen eller den teknologiske profil, samt økonomisk ved sammenligning af produktionsomkostningerne .

Den samlede balance af den relative toksicitet af massen af ​​skadelige stoffer bestemmes af følgende udtryk:

hvor M c + M b er mængden af ​​affald, der kommer ud i miljøet med spildevands- og gasemissioner; ΔМ Н - masse af neutraliseret affald, ХМ р - masse af spredt affald.

Den relative miljøvenlighed af en typisk proces, produktionslinje eller værksted kan bestemmes af udtrykket

Hvis A -> 0, så har processen tendens til en affaldsfri tilstand.

For at kvantificere waste-free™-produktion anbefales det at bruge affaldsfri-koefficienten, som tager hensyn til forskellige faktorer afhængig af den nationale økonomis sektor.

For kulindustrien er den affaldsfri koefficient således K S) det foreslås at bestemme ved udtrykket

Hvor K p - stenudnyttelsesgrad som følge af minedrift; K k - udnyttelsesgrad af produceret vand genereret under kulminedrift; K pg - brugskoefficient for nylongasaffald. For den kemiske industri, affaldsfri koefficient

Hvor K m - fuldstændighedskoefficient for brug af materielle ressourcer; TIL:) - fuldstændighedskoefficient for brug af energiressourcer; TIL ET - koefficient for overholdelse af miljøkrav. Værdierne af de to første koefficienter er fundet under hensyntagen til data om materiale- og energibalancer.

Koefficientværdi K dette bestemt af udtrykket

hvor G) g, g| a, g| l - koefficienter for overholdelse af miljøkrav for henholdsvis hydrosfæren, atmosfæren og litosfæren.

Koefficient r v bestemmes af udtrykket

Hvor P - antal forurenende stoffer i flydende affald, der udledes til vandområder(hydrosfære); IN ( - faktisk udledning af den z-te ingrediens (stof) pr. tidsenhed, moms, - - maksimalt tilladt udledning af den i:te ingrediens pr. tidsenhed; MPC er den maksimalt tilladte koncentration af den i-te ingrediens for et reservoir af en given type vandforbrug.

Hvis I,

Hvis der mangler data om moms, så foretages beregningen efter udtrykket

hvor C j- koncentrationen af ​​ith-ingrediensen.

Når flere forurenende stoffer med samme begrænsende skadelighedsindikator udledes til et reservoir, skal følgende betingelse være opfyldt:

Metode til beregning af koefficienten Г| og ligner den, der er diskuteret ovenfor. Koefficient r| l antages i øjeblikket at være lig med én. Hvis koefficientværdien K dette K dette koefficienter beregnes i enheder K m Og K e eller kun én koefficient Til m. For målproduktet koefficienten K m bestemt af udtrykket

hvor M op - materialer af hovedproduktion; M VP - materialer til hjælpeproduktion; 0 op - affald fra hovedproduktionen; OT op - affald fra hovedproduktionen; P op - tab af hovedproduktion.

Hvis K m ligger i intervallet 0,9-1,0, så anses produktionen for affaldsfri, hvis den findes K m i intervallet 0,8-0,9 - lavt spild, med en værdi K m

Generelt, for at vurdere graden af ​​perfektion af en teknologisk proces, under hensyntagen til interaktion med miljøet, tages miljøpræstationskoefficienten som non-waste™-kriteriet:

hvor Vt er den teoretiske effekt, der kræves for produktionen; Vf - faktisk påvirkning; In n - påvirkning bestemt af specifik produktion.

Hvis Vf Ksh -> 0, dvs. Denne produktion tager slet ikke højde for miljøsikkerhedskrav, hvilket fører til den såkaldte miljøfejlberegning. Jo højere værdien af ​​koefficienten Ked er, jo mere avanceret er produktionen, når man tager hensyn til påvirkningen af ​​miljøet, og jo mere markant nærmer den sig affaldsfri teknologi.

Den socioøkonomiske effekt (SEE) af affaldsfri produktion kan vurderes ved hjælp af et komplekst kriterium:

Hvor? E, - summen af ​​alle virkninger opnået ved at indføre affaldsfri produktion; D - skader fra miljøforurening ved produktions- og forbrugsaffald; Z p - de samlede omkostninger ved at skabe affaldsfri produktion.

Hvis der er flere muligheder, skal muligheden med den højeste SEE med minimumsværdierne på 3 point vælges.

Kombinationen af ​​avancerede teknologier med moderne metoder til rensning og kontrol af gas- og støvemissioner, genanvendelse af affald gør det således muligt at rekonstruere eksisterende og designe nye produktionsfaciliteter, der opfylder kravene til lavt spild™ og miljøsikkerhed.

AFFALDSFRI PRODUKTION i kemi teknologier (ikke-affaldsteknologi), udført i henhold til optimale standarder. technol. ordninger (se Optimering) med lukket (recirkulerende) materiale og energi. strømme, ikke har spildevand (afløbsfri produktion), gasudledning til atmosfæren og fast affald (afløbsfri produktion). Udtrykket "affaldsfri produktion" er betinget, fordi under virkelige forhold på grund af det modernes ufuldkommenheder teknologi, er det umuligt helt at eliminere alt spild og produktionens påvirkning af miljøet. I affaldsfri produktion bruges naturressourcerne mest rationelt. og sekundære råvarer og energi med et minimum. skader på miljøet.

Begrebet affaldsfri produktion betyder. Sovjetiske videnskabsmænd bidrog (A.E. Fersman, N.N. Semenov, I.V. Petryanov-Sokolov, B.N. Laskorin osv.). I analogi med naturen. miljøvenlig affaldsfri produktionssystemer er baseret på det teknologiske kredsløb af stoffer og energi. Behovet for at skabe affaldsfri industrier opstod i 50'erne. 20. århundrede på grund af udtømning af verdens naturressourcer. ressourcer og forurening af biosfæren som følge af hurtig udvikling, sammen med kemiisering af landsbyen. økonomi og vækst i transport, førende sektorer i energi- og fremstillingsindustrien (olieraffinering, kemisk industri, kerneenergi, non-ferro metallurgi osv.).

Ifølge ideerne fra D.I. Mendeleev (1885) er målet for produktionsfortræffelighed mængden af ​​affald. Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi bliver hver produktion tættere og tættere på affaldsfri. Affaldsfri produktion omfatter på dette stadium i det væsentlige lav-spild produktion, hvor kun en lille del af råvarerne omdannes. at spilde. Sidstnævnte begraves, neutraliseres eller sendes i en længere periode. opbevaring med henblik på deres bortskaffelse i fremtiden. I industrier med lavt affald, emissioner skadelige stoffer ikke overskride den maksimalt tilladte koncentration, samt det niveau, hvor irreversible miljøændringer forhindres (se Naturbeskyttelse).

Grundlæggende retningslinier for at skabe lav-spild produktion i en separat virksomhed eller i branchen som helhed. region: miljøvenlig forberedelse og omfattende forarbejdning af råvarer i kombination med rensning af skadelige emissioner, bortskaffelse af affald, optimal. brug af energi-, vand- og gaskredsløb; brugen af ​​den såkaldte kort (lavt trin) technol. kredsløb med max. udvinding af mål og biprodukter på hvert trin; udskiftning periodisk kontinuerlige processer ved hjælp af automatisering. deres kontrolsystemer og mere avanceret udstyr; udbredt involvering i produktionen af ​​sekundære ressourcer.

Udvikling af kemikalier, olieraffinering, petrokemiske. og en række andre brancher er forbundet med udviklingen af ​​den såkaldte. energiteknologi kredsløb - systemer med stor enhedseffekt. Sidstnævnte sammen med max. brugen af ​​råmaterialer og energi sikrer højeffektiv rensning af spildevand og gasudledninger til atmosfæren gennem brug af vandfri teknologier. processer, vand- og gascirkulation (herunder luftcirkulation) cyklusser, som er miljømæssigt og økonomisk mere gennemførlige end de tilsvarende. direkte vandforsyning og gasrensning til sanitære standarder.

Optim. brugen af ​​råvarer opnås gennem deres komplekse forarbejdning. Eksempler: kemi. forarbejdning af fast brændsel (se koks kemi), olie (se olieraffinering), apatit-nephelin, phosphorit-apatit, polymetallisk. malme osv. For eksempel, med den komplekse forarbejdning af apatit-nephelin malme, udover fosfater, opnås også andre værdifulde produkter. I USSR blev der for første gang i verden udviklet og implementeret en teknologi til behandling af nefeliner, et affald fra apatitberigelse. Som et resultat opnås 0,2-0,3 t K2CO3, 0,60-0,75 t Na2CO3 og 9-10 t cement pr. 1 ton aluminiumoxid. Denne teknologi kombineret med lukket vandcirkulation og effektiv rensning af gasser fra sintringsovne og cementproduktion giver et minimum. mængden af ​​affald. Den progressive metode til salpetersyrenedbrydning af phosphoritter og apatitter ved fremstilling af komplekse gødninger (for eksempel nitroammophosphat) eliminerer dannelsen af ​​phosphogips, et storstilet affaldsprodukt fra produktionen af ​​disse gødninger ved hjælp af svovlsyremetoden. Sammen med nitrogen-phosphor- eller nitrogen-phosphor-kalium-gødninger opnås SrCO 3, CaCO 3, CaF 2, NH 4 NO 3, sjældne jordarters oxider og andre vigtige produkter.

Optim. brugen af ​​energiressourcer opnås ved rationelt at bruge dem til teknologi. behov for forskellige produktionstrin, samt udnyttelse af lavpotentialvarme (50-150°C) for at sikre behagelige arbejdsforhold i industrien. og ikke-produktion. lokaler, til kommunal varmtvandsforsyning, opvarmning, ventilation, aircondition, opvarmning af drivhuse, reservoirer mv. max. effektiv i kemi industrien bruger energiressourcer i moderne tid. energiteknologi produktionsordninger i NH 3, svag HNO 3 og urinstof.

En progressiv form for organisering af affaldsfri produktion er kombinationen af ​​forskellige teknologier. ordninger For kemi. industrien er især kendetegnet ved brugen af ​​basisaffald. produktion som råmateriale til nyorganiseret underordnet produktion. Således kombineres produktionen af ​​NH 3, ved hjælp af dets affald - CO 2, med produktionen af ​​urinstof ved hjælp af et kemikalie. virksomhed. Dr. et typisk eksempel er sammenslutningen af ​​kemikalier. virksomheder til produktion af H 2 SO 4 med metallurgisk affald (flotationspyrit og affaldsovnsgasser indeholdende SO 2) den er baseret på. En vigtig rolle i udnyttelsen af ​​solide sekundære råmaterialer tilhører byggebranchen. materialer. For eksempel bruges højovnsslagge (næsten helt) og phosphogips til fremstilling af cement, slaggesten og mineraler. vat, slaggepimpsten, gipsbindemidler mv.

Skabelsen af ​​affaldsfri produktion er især effektiv på grundlag af fundamentalt nye teknologier. processer. Et eksempel er en koksfri højovnsmetode til fremstilling af stål ved hjælp af teknologi. kredsløb ekskl. trin, i max. omfang, der påvirkede miljøforurening: omfordeling af højovne. produktion af koks og sinter. Denne teknologi giver. Reduktion af udledningen af ​​SO 2, støv og andre skadelige stoffer til atmosfæren gør det muligt at reducere vandforbruget tre gange og næsten fuldstændig genanvende alt fast affald.

Det er også lovende at bruge for eksempel i hydrometallurgi sorption, sorption-ekstraktion og ekstraktionsprocesser, som giver høj selektivitet til ekstraktion af nedbrydning. komponenter, effektiv spildevandsrensning og ingen gasudledning til atmosfæren. Ekstraktionsprocesser bruges således til at udvinde og separere fx Ta og Nb, REE, T1 og In, samt til at opnå højrent Au (se også Udvaskning).

En vigtig rolle i skabelsen af ​​affaldsfri produktion spilles af forbedringen af ​​teknologisk udstyr. processer. Altså overgangen til produktionen