Концепция безотходного производства, замкнутые циклы, безотходные и малоотходные технологии.

Содержание
Введение
1. Термины и определения
2. Потребление природных ресурсов и образование отходов
2.1. Ресурсопользование
2.2. Образование отходов
3. Сущность и возможности безотходного производства
4. Примеры показателей безотходности производства
Заключение
Список литературы

Следовательно, подавляющая часть отходов – это песчано-глинистые вещества (выход свыше 100 млрд. т/год), которые в столь гигантских количествах человечеству не требуются. Основная область их применения – производство строительных материалов, мировой выпуск которых не превышает 11 млрд. т/год. Более чем 10-кратное относительное увеличение человеком потребления песчано-глинистых материалов потребовало бы использования взамен имеющейся новой материальной базы существования человечества на Земле, возможно, за счет деградации ныне известной его формы [4].
Очевидно также, что установки, призванные перерабатывать отходы какого-либо производства, создают свои собственные отходы, для использования которых необходима новая установка, на которой также будут образовываться отходы, и т.д., до дурной бесконечности (по Ф.Энгельсу).
В настоящее время в соответствии с решением Европейской экономической комиссии ООН и Декларацией о малоотходных и безотходных технологиях и использовании отходов принята следующая формулировка, предложенная советскими специалистами: "Безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду". Трактовка данной формулировки сводится к тому, что при безотходном производстве не должно происходить выбросов в окружающую среду, необходимо максимальное и комплексное использование сырья, достигается теоретически возможный минимум отходов всех видов и т.п.
В последние годы наряду с понятиями безотходного и малоотходного начинают использовать понятие "экологически чистое производство" (ЭЧП). В соответствии с программой Организации ООН по промышленному развитию (ЮНИДО), принятой в 1992 г., а также конференцией по ЭЧП в Оксфорде (1996 г.), экологически чистое производство – это "непрерывное использование совокупной превентивной стратегии защиты окружающей среды от процессов и изделий с целью снижения рисков для человека и окружающей среды" (Юсфин...) [4].
Применительно к производственным процессам ЭЧП означает сокращение материальных и энергозатрат, исключение из переработки токсичных сырьевых материалов, уменьшение количества и уровня токсичности всех выбросов и отходов еще до их выхода из производственного процесса. Применительно к продукции ЭЧП характеризуется уменьшением негативного воздействия изделия в течение всего его жизненного цикла.
4. Примеры показателей безотходности производства
Для оценки степени безотходности промышленного производства по отдельным видам сырьевых или топливно-энергетических ресурсов, или их совокупности могут применятся соответственно частные или суммарные показатели безотходности.
Ниже приводится технико-экономические и экологические показатели безотходности, которые дают оценку степени использования сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. В основу такой оценки положены затраты труда на производство потребляемых ресурсов. При этом учитывается вся технологическая цепочка от добычи сырья или топлива до получения и использования технологических продуктов. Такой подход позволяет отразить народнохозяйственную значимость повышения степени использования природных ресурсов.
Частный технико-экономический показатель безотходности определяется по формуле
βТ.Э.i = (1)
где Vn.i. – объем полезно использованной части i-го ресурса, руб. (243); Vi -объём подведенного ресурса, руб.
Суммарный технико-экономический показатель безотходности:
φ= (2)
где λi - полные трудозатраты на производство и транспорт единицы объёма i-того ресурса, просчитанные по иерархическим технологическим цепочкам, начиная от сырьевой или топливной базы.
Так, например, доля природного газа αп.г на предприятии, использующем, наряду с природным газом, в количестве В, пар определенных параметров Q, а также электроэнергию Э, составит:
lп.г= (3)
где eп.г – удельный коэффициент природного газа;
eп, eЭ - пар данных параметров и электроэнергия.
Если учитывать лишь степень использования сырьевых и топливно-энергетических ресурсов для производства продукции, то получим материальные показатели безотходности.
Частный материальный показатель безотходности определяется по формуле
βMi= (4)
где Мij - масса i-того вида ресурса в j-том технологическом продукте;
Mi - масса введенного в процесс i-того вида ресурса.
Суммарный материальный показатель безотходности определяется по формуле
(5)
φM =
где Mj - масса j-того технологического продукта.
Численные значения показателей безотходности меньше единицы.
Показатели βi и φ определяются на основе фактических и рациональных (оптимальных) балансов производства (процесса). Об уровне безотходности можно судить по мере приближения их к оптимальным значениям (1, с. 245).
Показатели безотходности могут успешно применяться для оценки совершенства промышленных объектов, определения взаимосвязи показателей безотходности технологии промышленного объекта и его составляющих (узлов, линий, участков) с целью выбора оптимального уровня безотходности этих технологий и отдельных составляющих при системном подходе, т.е. в увязке со структурой промышленного объекта, города и экономического района (1, с. 246).
Мы попробуем на основе формулы (1) определить частный технико-экономический показатель безотходности. Данными для этого послужат цифры из параграфа 3, которые показывают характер и масштабы потребления невозобновимых ресурсов.
Известно, что за год извлекается до 30 млрд. т полезных ископаемых и при этом перемещается 100-150 (в среднем - 125) т сопутствующей породы. Эта порода в свою очередь является сырьем для производства строительных материалов и дает выход около 11 млрд. т/год [4]. Примем единственным условием то, что при производстве стройматериалов возникает минимум отходов; тогда имеем следующее:
О = 125 – 11 = 114 (млрд. т)
где О – количество отходов добывающей отрасли в год при учете их частичного использования. Далее по формуле (1):
VТ.Э.i = 30/114 = 0,26
- таков общий технико-экономический показатель безотходности для полезных ископаемых. Если умножить его на 100 %, получим долю использования всей изъятой массы породы за год.
Важным выводом этих расчетов может быть следующее: полезные компоненты, которые человек использует для своих нужд, невозможно извлечь без ощутимого воздействия на ОС. И даже не важно, насколько передовая используется технология: безотходная она или малоотходная. Отходы добывающей отрасли в примере выше являются отходами нашей деятельности. Однако, наши возможности позволяют эти отходы минимизировать, и дело вовсе не в переработке. В начале работы говорилось о том, что отходы представляют собой несколько факторов, негативно воздействующих на ОС. Один из них заключается в использовании территориального пространства, занятого под ними. Другой связан с тем, что вещества и соединения непредсказуемым образом перегруппировываются и концентрируются, создавая загрязнение среды в негативных случаях. На примере с добывающей промышленностью прослеживается полный отход технологий от оптимальных – по сути, это даже не малоотходные технологии. До сих пор это одна из самых «варварских» отраслей по отношению к ОС, т. к. при масштабной добыче полезного ресурса невозможно провести эффективную рекультивацию территории после. Дело не только в достоинствах и недостатках используемых технологий, а в стратегии природопользования. До настоящего времени она еще несет экономический аспект, а это сводит на нет все попытки оптимизировать негативный эффект на природную среду. Именно разработка стратегии, планирование и учет всех рисков, связанных с производством могут дать положительный эффект.
Заключение
В результате можно выделить несколько аспектов по изучаемому вопросу:
безотходная и малоотходная технологии различаются по сути; малоотходной можно назвать технологию, осуществляемую с соблюдением установленных показателей загрязнения и отходности, что оптимально сказывается на состоянии окружающей среды;
безотходной технологии в принципе не может быть, если принять во внимание три начала термодинамики, универсальных для всех процессов в ОС: «Тепло удается частично перевести в работу (1 начало), но полностью этого сделать нельзя (2 начало), т.к. для этого требуется абсолютный нуль температур, а он недостижим (3 начало).»;
отдельные звенья производственной цепи в некоторых отраслях, где потери вещества и энергии минимальны, можно назвать примером безотходных технологий. Поэтому это понятие имеет право на жизнь;
в принципе, все, что производит человек в отношении окружающей среды можно трактовать как отходы (по Лотошу), потому как он вносит еще больший беспорядок в круговорот вещества и энергии;
увеличение численности населения и последние достижения НТР провоцируют большее потребление природных ресурсов и быстрый прирост их запасов. Эти процессы спонтанные – мало кто развивает глобальные стратегии экономного и сохраняющего отношение к природной среде. Поэтому большинство технологий природопользования с уверенностью можно принять как нерациональные;
разработка стратегий не только безотходных и малоотходных технологий, но и рационального использования всех ресурсов на осваиваемой территории – это шаг к принятию разумных решений. Нужно отходить от техницизма и экономического подхода в природопользовании.
Список литературы
1. Арбузов В.В., Грузин Д.П., Симакин В.И. Экономика природопользования и природоохраны: Учебное пособие - П: Пензенский государственный университет, 2004. - 251с.
2. Голубев Г.Н. Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений. – М.: Изд-во ГЕОС, 1999. – 338 с.
3. Законы Земли. – М.: «РИПОЛ КЛАССИК», 2001. – 384 с.
4. Лотош В.Е. Фундаментальные основы природопользования. Кн.3 : Переработка отходов природопользования / В. Е. Лотош ; Урал. гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург : Полиграфист, 2007. - 503 с.
5. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. – М.: Изд-во «Мысль», 1990. – 637 с.
3