Возможности и пределы утилизации отходов

Использование вторичных ресурсов вместе с положительными имеет и отрицательные стороны. Негативные последствия уве­личения доли вторичного сырья и замены первичного сырья отхо­дами, проявившиеся в ряде отраслей, свидетельствуют о том, что их применение должно быть оптимальным. С этим столкнулись при переходе на замкнутый пароводяной цикл в теплоэнергетике, в системах оборотного водоснабжения, в производстве картона и других.

Стремление максимально замкнуть пароводяной цикл на ТЭС потребовало глубокого обессоливания воды, обезжелезивания конденсата и добавления в питательную воду фосфатов, аминов, гидразина и других присадок, от которых в дальнейшем требуется очищать продувочную воду парогенераторов. Переход от испа­рителей к ионообменным установкам для очистки технологической воды создал проблему обезвреживания промежуточных продуктов, образующихся в процессе химической очистки воды ТЭС, ре­шаемую различными методами вплоть до возврата к испарителям.

В системах оборотного водоснабжения повысилась темпе­ратура воды, увеличилась влажность в производственных помеще­ниях, из-за чего усилилась коррозия оборудования и потребовалась герметизация электрооборудования. Повышение температуры оборотной воды вызвало необходимость хлорирования и купоросования для борьбы с биообрастаниями, а повышение солесодержания в оборотной воде усилило накипеобразование. В результате появилась необходимость обезвреживания и очистки продувочной воды от введенных в нее реагентов.

В производстве картона замыкание цикла водоснабжения ухудшило качество продукции — на картоне стали появляться “высолы” — пятна от накопления в бумажной массе солей, что исключило его применение в таре для пищевых продуктов, уменьшило прочность коробок и т.д.

Использование отходов в пищевой промышленности привело к резкому снижению вкусовых качеств продукции.

Применение осадков сточных вод в качестве удобрений вызвало накопление фитотоксичных тяжелых металлов в почве, усилило накопление кадмия в растениях. Вследствие этого внесение таких осадков в почву рекомендовано делать не чаще одного раза в 5 лет и применять их лишь для удобрения лугов.

Некоторые виды отходов, содержащих ртуть, мышьяк и другие токсичные компоненты, не подлежат использованию без предварительного обезвреживания.

Не рекомендовано использование кислых гудронов в ас­фальтовых покрытиях в черте населенных пунктов вследствие загрязнения воздуха ароматическими углеводородами. Использо­ванию отхода флотации угля для мелиорации почв должна пред­шествовать проверка его канцерогенных свойств.

По мере увеличения доли вторичного сырья в материальных циклах идет накопление примесного вещества, например, в стали, выплавленной из металлолома, накапливаются медь, цинк, кобальт-60. В целлюлозной массе за счет макулатуры уменьшается доля длинного волокна, что постепенно приводит к снижению прочностных свойств бумаги. Поэтому становятся необходимыми, как и в системе оборотного использования воды, “продувка” и "подпитка” цикла. Поступление примесных веществ в цикл может быть ограничено путем рафинирования вторичного сырья.

Кроме того, необходимо учитывать расходы энергии на утилизацию материалов. Влияние степени утилизации вещества на расход энергии показано на рис. 2.3. Если увеличение степени утилизации отходов в 2 раза (с 25 до 50 %) требует роста затрат энергии в 2,5 раза, то для такого же увеличения степени утилизации, но с 50 до 75 % необходимо уже затратить энергии в N раз больше. Дальнейшее увеличение степени утилизации обходится неизмеримо дороже, поскольку затраты энергии увели­чиваются экспоненциально.

Из этой закономерности следует вывод о принципиальной недостижимости 100 %-ной утилизации отходов. Речь может идти об оптимальной, экономически целесообразной в данный момент технического развития общества степени утилизации отходов производства и потребления.

Пределы возможного использования вторичных материалов определяются факторами снижения качества выпускаемой про­дукции и эффективностью производства.

Окончательное решение о целесообразности и объемах ис­пользования отходов следует принимать на основе анализа сле­дующих данных:

• баланса материалов с учетом как прямого, так и косвенного расхода материалов;
• баланса энергии с учетом как прямого, так и косвенного расхода энергии;
• баланса влияния на окружающую среду с учетом факторов прямого и косвенного воздействия;
• капиталовложений на реализацию применяемого способа;
• производственных расходов на эксплуатацию.

Только на основе указанных данных можно получить объек­тивную оценку преимуществ и недостатков различных способов утилизации отходов и определить пределы их утилизации.

Таким образом, на современном этапе развития человечества особенно необходимо ресурсосберегающее отношение к природе.

В этой связи важнейшее значение для рационального ресурсо­пользования имеет утилизация отходов, образующихся в сфере производства и потребления и являющихся во многих случаях ценным сырьем для изготовления товарной продукции. Пере­работка отходов производства и комплексное использование природного сырья наиболее полно могут быть реализованы в рамках территориально-промышленных комплексов, о чем свидетель­ствует и отечественный, и зарубежный опыт организации работ по утилизации отходов.

Политика охраны окружающей среды от загрязнения, осно­ванная на обезвреживании отходов, должна уступить место полити­ке ресурсосбережения, основанной на комплексном использова­нии сырья, максимальном вовлечении в хозяйственный оборот вторичных ресурсов, ускоренном внедрении малоотходных технологий и утилизации отходов производства и потребления.

Технологии будущего, основанные на принципах ресурсосбе­режения, должны сводить к минимуму образование и выброс в окружающую среду газообразных, жидких и твердых производственных отходов.

Опыт природоохранной деятельности показывает, что эколо­гические проблемы достаточно сложны и не могут быть решены и один прием. Ограничивающим фактором являются прежде всего экономические возможности общества. Поэтому главнейшая зада­ча научно-технического прогресса — поэтапное создание ресур­сосберегающих технологий, обеспечивающих не только снижение количества отходов, но и экономию материально-энергетических ресурсов. Это технологии ближайшего будущего, без которых оптимальное решение экологических проблем невозможно.