Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

В определении безотходного производства учитывается стадия потребления, что налагает ограничения на свойства производимых продуктов потребления, влияет на их качество. Главные требования — надежность, долговечность, возможность возвращения в цикл переработки или превращения в экологически безвредную форму.

Важнейшей составной частью концепции безотходного производства являются также понятия нормального функционирования окружающей среды и ущерба, наносимого ей отрицательным антропогенным воздействием. Концепция безотходного производства основывается на том, что производство, неизбежно воздействуя на окружающую среду, не нарушает ее нормального функционирования.

Создание безотходного производства представляет собой длительный и постепенный процесс, требующий решения ряда взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. В основу создания безотходного промышленного производства на практике должны закладываться в первую очередь принципиально новые технологические процессы и оборудование.

Новосибирские ученые предложили оригинальную идею — создание безотходного промышленного центра на основе управляемого взаимодействия выбросов многих предприятий. Другими словами, нужен газовый аналог обычной канализации.

Реализовать это можно следующим образом. Не останавливая производственных процессов на предприятиях, проложить систему

подземных труб для транспортировки газовых выбросов к распределительному устройству. Зная состав выбросов, с помощью этого устройства можно объединить их в группы и направить в простейшие реакторы первой ступени, где они, взаимодействуя между собой, образуют жидкие и твердые вещества. Те выбросы, которые не вошли ни в одну из групп, направляются в обход реакторов первой ступени.

Газообразные продукты из реакторов последней: ступени подводятся к газовому коллектору, откуда попадают в подземную газовую магистраль, отводящую газ за город к единому специализированному предприятию. Оно должно быть оснащено аппаратурой и специальными реакторами, так что поступающие газы утилизируются либо обезвреживаются и выпускаются в атмосферу.

Подключение предприятий к газовой канализации можно выполнить в очень короткое время без нарушения существующих систем выбросов.

В нашей стране накоплен огромный опыт сооружения и эксплуатации трансконтинентальных газопроводов, оснащенных насосными станциями и работающих под давлением в десятки атмосфер. Авторы считают, что по сравнению с ними создание системы, предусматривающей транспортировку за черту города газовых выбросов под давлением немного выше атмосферного на расстояние в несколько километров, — несложная задача.

Продукты утилизации газов можно использовать в народном хозяйстве. Тепло, поступающее от горячих газов из дымовых труб предприятий, могло бы пойти на промышленные и бытовые нужды города, в том числе и на энергетическое обеспечение предлагаемой системы.

Безотходное производство требует рециркуляции газовых потоков. Примером такой организации технологического процесса является система использования аспирационного воздуха после очистки на рукавных фильтрах в корпусах обогатительных фабрик асбестовых комбинатов. Подобная система позволяет не только очистить воздух до требуемых нормативов, но и получать дополнительную продукцию и поддерживать нужную температуру внутри корпусов в зимний период без дополнительных затрат тепла.

Безотходное производство предполагает кооперирование производств с большим количеством отходов (производство фосфорных удобрений, тепловые электростанции, металлургические, горнодобывающие и обогатительные производства) с производством — потребителем этих отходов, например предприятиями строительных материалов. В этом случае отходы в полной мере отвечают определению Д. И. Менделеева, назвавшего их «пренебрегаемыми

5 - 6659 продуктами химических превращений, которые со временем становятся исходной точкой нового производства».

На машиностроительной фирме «Хитачи Зоссен» около города Осака пущена в эксплуатацию первая в Японии установка по получению серной кислоты из отходящего сернистого газа такой низкой концентрации, перерабатывать который традиционными способами невозможно. Установка изготовлена в соответствии с приобретенной японской фирмой в нашей стране лицензией на производство принципиально новых промышленных аппаратов, действующих на основе так называемого нестационарного каталитического процесса, или, как назвали его химики США, «русского процесса», впервые в мире разработанного и осуществленного в Институте катализа Сибирского отделения РАН.

Производя полезный продукт, установка эта одновременно выполняет и природозащитную роль, так как очищает промышленные выбросы завода от вредного их содержимого. На ее изготовление требуется в несколько раз меньше металла, чем на традиционную. Она автотермична, т. е. не только не требует обычных затрат тепла на поддержание химической реакции, но и сама вырабатывает высокотемпературное тепло, пригодное для отопления или для технологических целей.

На комбинате «Печенганикель», расположенном в районе города Заполярный и поселка Никель, завершена реконструкция обогатительной фабрики. Это дает возможность получать более богатый концентрат (содержащий большее количество никеля и меди) — сырье для выплавки металла. А поскольку качество концентрата повысилось, то при прежнем объеме выпуска продукции удалось сократить количество плавильных агрегатов, которые и стали основными источниками вредных выбросов. Было шесть печей, стало две, из восьми конвертеров осталось лишь пять.

Благодаря модернизации оборудования сократилось количество проплавляемого сырья, повысилось качество продукции и заметно уменьшились технологические выбросы.

На «Печенганикеле» завершена реконструкция цеха обжига. Приходящий с обогатительной фабрики концентрат перерабатывается новым способом — брикетированием. Эта технология предполагает отказ от обжига. Обжиг — выжигание серы из концентрата, высвобожденная сера в виде летучего газа загрязняет воздух. Новый метод сохранит серу для нормальной плавки, повысит степень утилизации сернистого ангидрида. Этот проект полностью решит экологические проблемы города Заполярный и поселка Никель за счет колоссального (в 10 раз к сегодняшнему уровню) сокращения выбросов диоксида серы в целом по Кольской горно-металлургической компании.

Согласно международной Конвенции о сокращении выбросов серы в атмосферу промышленные предприятия должны были сократить выброс на 40% к уровню 1980 г. На комбинате «Печенгани-кель» выбросы уменьшились на 61,6%, а «Североникеле» — на 80%.