Стратегия использования отходов производства химико-металлургического комплекса (на примере предприятий Вологодской области)

В результате хозяйственной деятельности человека образуется несколько сотен видов отходов, хранение, транспортировка, переработка и захоронение которых ‑ наиболее важные и трудно решаемые задачи современности. Количество отходов, в том числе и особо опасных, постоянно растет. По последним данным, в России ежегодно в отвалы сбрасывается до 15 млн. тонн шлаков, из которых в дальнейшем используется не более 25-30%. Только в Москве ежегодно образуется более 2,5 млн. тонн отходов, из которых более 90% подлежит захоронению на полигонах.

В литературе имеется множество различных интерпретаций понятия «отходы» [7]. Кроме промышленных отходов выделяются муниципальные, которые рассматриваются как отходы, состоящие из домашних и крупногабаритных вещей, отходы потребления и образующиеся в небольших коммерческих и других учреждениях. При этом муниципальные отходы постоянно растут. Если в середине семидесятых годов в странах ОЭСР их количество составляло 407 кг на душу населения в год (1,1 кг в сутки), то к концу восьмидесятых годов увеличилось до 513 кг в год (1,4 кг в сутки) [8].

Управление отходами является важным направлением продвижения к более экологически надежному и устойчивому развитию. Оно направлено на защиту здоровья человека и окружающей среды от опасных эффектов, связанных со сбором, транспортировкой, переработкой, хранением и удалением отходов. Поэтому программа действий в области окружающей среды ЕС ориентирована на решение трех проблем: а) предотвращение образования отходов; б) рециклинг и вторичное использование отходов; в) безопасное размещение неутилизируемых отходов.

Предотвращение образования отходов основано на учете того обстоятельства, что они образуются в течение двух основных стадий: при изготовлении продукции и при использовании продукции (бытовые отходы).

На первой стадии необходимо, чтобы процесс изготовления продукции сопровождался меньшими загрязнениями за счет использования «чистых технологий». Минимизировать отходы от продуктов можно путем внедрения схем «экологических этикеток», которые позволяют потребителям влиять на сокращение отходов и дают лучшую информацию об экологических характеристиках продуктов [3].

Общепринятый метод размещения, как опасных, так и твердых бытовых отходов – полигонное захоронение. В европейских странах ежегодно образуется 24 млн. тонн опасных отходов. Из этого количества подлежит захоронению 70-75%. Дефицит мест для полигонов (в Японии) и наличие дешевой энергии (в Швеции) определяют то, что в этих странах мусоросжигание составляет свыше 50% от видов переработки твердых бытовых отходов. При возрастающем неприятии полигонов со стороны общественности сжигание отходов стало привлекательной альтернативой. Материальные отходы, деградация которых происходит в течение длительного времени на полигоне, могут быть разрушены в течение нескольких секунд за счет сжигания. В табл. 1 приведены примеры масштабности использования метода сжигания твердых бытовых отходов (ТБО) в различных странах [4].

Утилизация твердых отходов определяется показателем стоимости сырья, который возрастает при дефиците материалов или его отдаленности от места производства. Стоимость удаления твердых отходов зависит от их характера, места образования и правил, регулирующих практику уничтожения.

Таблица 1

Сжигание отходов в различных странах

Европейский Север России богат сырьевой базой. Это обусловливает возможность развития химической и металлургической отраслей промышленности в их комплексе с другими производствами. В регионе получил развитие целый ряд подотраслей химической и нефтехимической промышленности. Предприятия имеют разветвленные межотраслевые связи, кооперируются как друг с другом, так и с предприятиями других областей. Отличие этих отраслей состоит в том, что даже после очистных сооружений в стоках остаются вредные примеси, а для их нейтрализации требуется почти десятикратное разбавление чистой водой. Поэтому традиционно предприятия химико-металлургического комплекса размещались в районах, имеющих достаточные запасы воды.

Экономические процессы и их взаимосвязь с экологическими проблемами (в частности, с использованием отходов и охраной окружающей среды), рассмотрены на примере одного из северных российских регионов – Вологодской области.

Существенные колебания степени использования отходов связаны с уровнем производства на предприятиях, т.е. со снижением или увеличением объемов производства продукции. Это можно подтвердить на примере предприятий г. Череповца, где сосредоточены ¾ основных производственных мощностей области. За период с 1985 по 2003 годы ежегодный объем производства чугуна составлял 5-9,5, стали – 6,7-12, проката – 6-10, метизов – 0,3-1,1, минеральных удобрений – 0,3-1,2 млн. тонн. Кроме того, в Череповце также в значительных объемах производится промежуточная продукция, которая используется как на предприятиях города, так и вывозится за его пределы: агломерат – 8-10, кокс – 3,3-6,3, аммиак – 0,6-0,8, серная кислота – 1,0-1,8, формальдегидные смолы – 7-10 млн. тонн в год. Всего в Череповце насчитывается более 53-х промышленных предприятий: черной металлургии (доля в объеме продукции города составляет 93%), химической промышленности (2,2%), деревообрабатывающей (1,3%), пищевой (0,9%), легкой (0,3%) и других отраслей промышленности [5].

Структура отходов области такова, что доля металлургической и химической отраслей промышленности составляет 95%, в том числе предприятий химической промышленности – порядка 35%, из них утилизируется около 14% [6]. Металлургами наработан ряд современных технологий по организации новых производств, использующих образующиеся отходы, которые пока еще в значительных объемах складируются в отвалах, мазуто- и шламонакопителях (до 30%) [1].

В процессе производства и потребления на предприятиях и организациях Вологды ежегодно образуется около 20 тыс. тонн твердых, жидких и газообразных отходов. Только на промышленных предприятиях города образуется более 20 видов опасных отходов в количестве 8,1 тыс. тонн в год. Из опасных отходов основная масса не утилизируется, а складируется на необорудованных ведомственных прудах - накопителях, на городском полигоне (свалке). Вместе с хозяйственно-бытовыми отходами они сбрасываются в виде промышленных стоков напрямую или через систему городской канализации в естественные водоемы.

Наибольшую техногенную нагрузку по отходам на окружающую среду оказывают такое предприятие, как ОАО «Северсталь». На этом крупнейшем металлургическом комбинате России ежегодно при производстве чугуна уходит в отходы 1,8-2,2 млн. тонн доменного шлака, при производстве стали – 1,6-1,9 млн. тонн сталеплавильного шлака. ОАО «Северсталь» производит металлургический кокс, являющийся одним из лучших в стране. Однако это обстоятельство не снижает экологическую напряженность в городе. Коксохимическое и сопутствующие ему производства являются главными и опасными загрязнителями окружающей среды. В отвалах прошлых лет находится около 13 млн. кубических метров шлака и продолжается его накопление (табл. 2).

Таблица 2

Динамика образования и размещения отходов в ОАО «Северсталь», тыс. тонн

Окружающая среда г. Череповца полностью зависит от промышленности, отраслевая структура которой не претерпела за последние годы существенных изменений. Причем отмечается рост производства на ряде предприятий тяжелой промышленности – в ОАО «Северсталь», ОАО «Аммофос» и др. В результате роста производства происходит также увеличение выброса загрязняющих веществ в атмосферу, что является предпосылкой к обострению экологических проблем в Череповце в ближайшие годы. Подтверждением такого сценария развития экологической ситуации в городе является сохранение практически на одном уровне величины удельных выбросов в атмосферу загрязняющих веществ ОАО «Северсталь», что определяется сохранением уровня техники и технологии на предприятии.