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 купо - росования для борьбы с биообрастаниями, а повышение соле- содержания 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 (>ыть 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
• пергии в 2,5 раза, то для такого же увеличения степени у тилизации, но с 50 до 75 % необходимо уже затратить энергии в N раз больше. Дальнейшее увеличение степени утилизации
Рис. 2.3. Влияние степени утилизации отходов на расход энергии
25 50 75 100 Степень 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 иторичных 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 жономические 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.