8 Замкнутые системы промышленного производства

Создание чистых технологи­ческих процессов или замкнутых производственных циклов, а также территориально-производственных комплексов является сложной, комплексной, многостадийной и мно­гоуровневой задачей. Каждый этап и каждая стадия ее решения вы­двигают свои требования.

Технологический процесс:

- разработка принципиально новых процессов, при внедрении которых существенно снижается или практически исключается обра­зование отходов и отрицательное воздействие на окружающую среду;

• комплексное использование всех компонентов сырья и мак­симально возможное использование потенциала энергоресурсов. Практически все сырьевые источники являются многокомпонентны­ми и в среднем более трети его стоимости приходится на сопутст­вующие элементы, которые могут быть извлечены только при ком­плексной переработке. Требование ком­плексного использования сырья в настоящее время возведено в ранг государственной политики.

• комплексный подход, имеющий не толь­ко экологическое, но и важное экономическое значение, обеспечива­я ускоряет их разработку и внедрение. В качестве примера можно привести комплексную переработку полиметаллических руд, апатитово­ го и нефелинового концентратов, руд, содержащих редкие металлы.

• внедрение геотехнологических методов разработки место­рождений полезных ископаемых (например, подземное выщелачи­вание);

• применение безводных методов обогащения и переработки сырья на месте его добычи;

• использование гидрометаллургических методов переработка руд и отходов;

• применение

- внедрение окислительно-восстановительных технологий с применением кислорода, водорода, озона, свободных радикалов электрического тока, методов порошковой металлургии;;

• использование в технологии сверхвысоких давлений и температур, эффекта сверхпроводимости;

• разработка плазменных процессов;

• замена химических процессов с использованием кислот и щелочей механическими методами, например, при очистке поверхно­стей;

• замена прямоточных процессов противоточными;

• внедрение перспективных высокоэффективных мембранных, ионообменных, экстракционных и других методов для разделения и выделения ряда высокоценных и токсичных веществ;

• максимальная замена первичных сырьевых и энергетических ресурсов вторичными;

• создание энерготехнологических процессов. Комбинирование технологических и так называемых энерготехнологических процес­сов позволяет увеличивать производительность агрегатов, экономить энергоресурсы, сырье и материалы.

• внедрение непрерывных процессов;

- интенсификация и автоматизация процессов и т. д.

Аппаратурное оформление:

• разработка принципиально новых аппаратов (например, по­зволяющих совмещать в одном аппарате несколько технологических процессов);

• оптимизация размеров и производительности;

• герметизация;

- использование новых конструкционных материалов, позво­ляющих увеличить долговечность аппаратов, уменьшить их вес и т.д.

Сырье, материалы, энергоресурсы:

• обоснованность их качества (в частности, использование сы­рья и материалов, например технической воды, не более высокого, а строго определенного качества);

• предварительная подготовка сырья и топлива (извлечение из него наиболее токсичных компонентов, например, серы из топлива и т.п.);

• замена высокотоксичных материалов, на менее токсичные вещества при производстве красителей, катализаторов, батареек и других изделий и материалов;

• возможность замены сырья и энергоресурсов на нетрадици­онные, местные, попутно добываемые и т.д.

Готовая продукция, включая побочную и попутно обра­зующуюся:

• безопасность;

• длительность использования;

• обеспечение возможности и условий для возвращения про­дукции в производственный цикл после физического и морального износа;

• биоразлагаемость при попадании в окружающую природную среду, например биоразлагаемые пакеты;

- удобство использования, починки, разборки и т.д. Организация производства:

- ключевым является принцип системности. В соответствии с этим принципом каждый отдельный процесс рассматривается как элемент более сложной производственной системы, а на более высо­ком иерархическом уровне - как элемент всей эколого-экономической системы. В основе создания безотходных или чистых производств, особенно эколого-промышленных парков, лежит принцип системно­сти, который учитывает взаимосвязь и взаимозависимость производ­ственных, социальных и природных процессов. В качестве примера можно привести создание в различных отраслях народного хозяйства замкнутых водооборотных систем, являющихся составной частью безотходного производства;

• цикличность потоков веществ, например создание замкнуть водооборотных и газооборотных циклов. Важнейшие из них — замкнутые водооборотные циклы, которые формируют производственную систему по аналогии с природным круговоротом воды. При это должны соблюдаться следующие требования: водоснабжение и очистка сточных вод рассматриваются как единая система водного хозяйства, предприятия или региона. В основу технического водоснабжения должно лечь многократное использование воды сначала без очистки, затем уже частично очищенной до качества, определяемого условиям использования;

• возможность комбинирования производств на основе комплексного использования сырья и энергоресурсов;

• возможность отраслевой кооперации производств на основе переработки и утилизации вторичных ресурсов. При организации малоотходных и безотходных или чистых производств большое значение имеет комбинирование и межотраслевое кооперирование и базе комплексной переработки сырья и утилизации отходов. Особенно важна кооперация производств с большим количеством отхо­дов (получение фосфорных удобрений, чугуна, стали, переработка угля) с производством строительных материалов;

- обоснованность района и площадки строительства с учетом фонового загрязнения окружающей среды, перспектив развития дан­ного производства и других производств в регионе;

- создание малоотходных и безотходных территориально- производственных комплексов (ТПК) или эколого-промышленных пар­ков. В рамках таких комплексов складываются наиболее благоприятные условия для кооперирования различных производств таким образом, чтобы отходы одних предприятии использовались другими, решения транспортных проблем, размещения жилых массивов и рекреационных территории и т.д;

• рациональная организация производства. При этом подразуме­вается, что увеличение объема производства и расширение номенкла­туры выпускаемой продукции не приводят к невосполнимым потерям природных ресурсов в регионе. Производство в данном случае должно оптимизироваться одновременно по энерготехнологическим, экономи­ческим, экологическим и социальным параметрам;

• создание региональных систем (или центров) по переработке и обезвреживанию отходов, прежде всего токсичных. Это полигоны, заводы по производству строительных материалов, использующие и обезвреживающие некоторые токсичные материалы в силу особен­ностей своей технологии (обжиг и спекание при высоких температу­рах).