Технология защиты окружающей среды

Химический комплекс является одной из наиболее наукоемких отраслей и характеризуется высокими удельными затратами на инновации. Удельные инвестиции в инновации в химическом комплексе превышают аналогичные показатели в машиностроении, автомобилестроении и сфере телекоммуникационных услуг, уступая по данному показателю только фармацевтическому производству. В последнее время популярность использования химической и нефтехимической продукции в мире и повсеместное распространение общедоступных технологий ее производства способствовали бурному развитию химического комплекса и химической промышленности в частности. Происходит все большее расширение областей применения химической и нефтехимической продукции в деятельности человека. Сохраняется тенденция на химизацию мировой экономики вследствие повсеместного роста использования химической и нефтехимической продукции и новых материалов. К 2030 году в мире ожидается рост удельного потребления полимерной продукции на душу населения, который приведет к повышению уровня потребления до 128 долл. на человека вместо 61 долл. на человека в 2013 году.

Химизация возможна как за счет роста использования химической и нефтехимической продукции в развивающихся странах, так и за счет принципиального расширения сфер ее применения, в том числе, в составе инновационных материалов. Лидерство в высоких производственных переделах определяет не только конкурентоспособность непосредственно химической и нефтехимической продукции на мировых рынках, но и уровень развития высокотехнологичных отраслей (включая военно-промышленный комплекс), использующих химические материалы последних поколений для производства готовой продукции. В результате, в мире сформировались две ключевые тенденции развития химической промышленности: глобализация производства химической продукции и рост производства высокотехнологичной продукции.

Производство крупнотоннажной продукции химического комплекса постепенно смещается в сторону развивающихся стран, имеющих доступ к дешевому сырью. Новые производства отличаются значительным масштабом и эффективным расположением с точки зрения транспортно-логистических потоков, а также использованием современных ресурсосберегающих технологий.

Быстрорастущий спрос на внутреннем рынке, развитие местных игроков, а также доступ к сырью и сравнительно дешевой рабочей силе обусловили тенденцию к интенсивному развитию производства крупнотоннажной продукции низких переделов в развивающихся странах. За последние годы в мире наблюдался стремительный рост уровня капиталовложений в создание новых и модернизацию старых мощностей химического комплекса, увеличившись за период 2001 - 2011 гг. в 3,5 раза. При этом происходило изменение географии размещения предприятий. Так, по абсолютному объему капитальных затрат лидируют Китай и другие страны Азиатско-Тихоокеанского региона, доля которых в общем объеме инвестиций выросла с 41% до 67%.

Развитые страны все больше специализируются на производстве высокотехнологичной продукции высоких переделов, которое требует значительных инвестиций в фундаментальные и прикладные научные исследования. Разработка новых видов продукции с заданными свойствами и контроль ключевых технологий являются основой конкурентоспособности развитых стран.

Такая тенденция связна с развитием культуры потребления и использования новых материалов во всех сферах экономики, в том числе материалов, произведенных из возобновляемого сырья, и экологически безопасной продукции. Развитые страны вынуждены проводить масштабные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы для удовлетворения растущего спроса на новые продукты.

Для развитых стран ключевым фактором, определяющим конкурентоспособность химического комплекса, является развитие инновационного потенциала. Доля развитых стран в структуре мировых затрат на инновации за период 2000 - 2009 гг. составила более 68%. На развитые страны пришлось более 65% зарегистрированных патентов за 2010 год. В последнее время Китай сократил отставание от мировых лидеров по объему инвестиций в инновации и стал одной из ведущих стран по числу зарегистрированных патентов в год, в основном, за счет строительства большого количества научно-исследовательских центров с участием крупнейших международных химических и нефтехимических корпораций.

Лекция 9. Вторичные ресурсы в нефтехимической промышленности

Проблема использования вторичных ресурсов является одной из крупнейших проблем экономики, так как развитие всех отраслей народно-хозяйственного комплекса определяется опережающими темпами роста топливно-энергетической промышленности, а на этой основе - и тяжелой индустрии.

Общеизвестно, что с переходом к рыночной экономике республика оказалась в условиях жесткого энергетического кризиса. На конец 1995 года энергетический долг Казахстана России составил 342 млн. долларов США.

В 2004 году Казахстану впервые за последние 5 лет удалось увеличить собственное производство электроэнергии. Но прогнозы специалистов не вселяют оптимизма по поводу устойчивости этой тенденции, так как положение энергетической экономики крайне тяжелое. Ряд электростанций эксплуатируется уже по 30-60 лет, а их оборудование отслужило свой срок. В таком же состоянии находится и сетевое хозяйство энергетики. К тому же, до 20% мощности наших электростанций, построенных как угольные, сжигают газ и мазут. Так, по оценкам специалистов, для полной реконструкции системы электропередач в республике, потребуется не менее 1 млрд. долларов. Еще 500-600 млн. долларов необходимы для ежегодного обеспечения стабильного прироста мощностей в электроэнергетике. И эти суммы не являются конечными.

Аналогичная ситуация сложилась и в других отраслях топливно-энергетического комплекса, в частности, угледобывающей и нефтеперерабатывающей. Выход из создавшегося положения - своевременное и полное выявление внутрипроизводственных резервов и постановка их на службу производства.

Особое место среди них занимают первичные и вторичные материальные ресурсы, являющиеся равноценными компонентами сырьевой базы народного хозяйства и важнейшим фактором развития экономики. Сбалансированность возрастающих объемов и масштабов производства с материально-техническим обеспечением должна достигаться путем увеличения в ресурсопотреблении доли сырья и материалов и высвобождения за счет этого первичных ресурсов. «Осваивать новые ниши внутреннего и мирового рынка нам предстоит за счет развития глубокой переработки в нефтяной, газовой и других отраслях добывающей промышленности», - говорится в Послании Президента Республики Казахстан Н. Назарбаева народу Казахстана.

Образование значительных масс отходов характерно для большинства отраслей промышленности. Безотходные и малоотходные технологии только начинают внедряться и не оказывают пока определяющего влияния на снижение уровня отходов производства. По данным учета отходов производства и потребления на всех предприятиях бывшего СССР, в различных отраслях народного хозяйства за один только год накапливалось около 5 млрд. т. твердых отходов. Причем, значительная их часть приходилась на долю Казахстана, которые, в основном, не перерабатывались и складировались в отвалах, на свалках, хвостохранилищах и т. д.

Переработка отходов производства и потребления и их использование в качестве вторичного сырья по мере развития производительных сил выступают все более весомым резервом ресурсосбережения. Причин здесь несколько.

Во-первых, по мере развития крупного производства наиболее доступные месторождения минерального и топливного сырья постепенно исчерпываются. В связи с этим, возникает необходимость в разработке новых, более удаленных месторождений или месторождений с худшими условиями добычи, что требует и дополнительных капиталовложений, причем, с каждым годом в сторону увеличения.

Так, в частности, перед этой проблемой стоит ОАО «Казцинк». Зыряновское месторождение закрыто, Греховское на грани истощения, запасы Малеевского рудника, по прогнозам специалистов - на 7-10 лет разработки. В настоящее время «Казцинк» проводит поиск залежей руды. По предварительным наметкам геологов, рудное тело залегает на глубине 1600-2000 метров. В мире есть примеры добычи руды с глубины свыше 3-х километров, но на территории СНГ такого опыта нет. Соответственно, на это потребуются огромные капиталовложения.

В результате, увеличивается стоимость добываемых минерально-сырьевых ресурсов и появляется необходимость в заменителях, ресурсном эквиваленте, в качестве которого выступает вторичное сырье.

Во-вторых, вторичное сырье является также ресурсом повышенной технологической готовности, что дает возможность значительно экономить производственные затраты. Большинство его видов вовлекается в производственный процесс, минуя подготовительные стадии, обязательные для первичных видов сырья. Это выдвигает использование вторичных ресурсов в разряд наиболее эффективных направлений ресурсосбережения. Так, выплавка алюминия из вторичного сырья требует гораздо меньше затрат: электроэнергии - в 23 раза, удельных капитальных вложений - в 8 раз: производство 1 т. стали из металлоотходов и лома обходится в 20 раз дешевле, чем из руды.

В-третьих, важное место занимает экологический аспект проблемы. Функционирование многих видов производств сопровождается образованием значительного объема отходов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. За длительные годы эксплуатации месторождений природных ресурсов предприятиями энергетики, черной и цветной металлургии, химической промышленности республики накоплено в отвалах 15 млрд. т. горно-металлургических отходов. Каждый год их количество увеличивается на 800 млн. т. По мере их накопления все острее становится вопрос об их захоронении. Требуются дополнительные источники финансирования на организацию свалок, хвостохранилищ и тому подобного.

Ежегодные затраты на содержание отвалов превышают 2,4 млн. тенге, а ущерб, причиняемый окружающей среде, оценивается почти в пятую часть валового национального продукта. Кроме того, для преодоления последствий загрязнения окружающей среды необходимо определенная компенсация в виде штрафных санкций, платы за ресурсы, определенных налогов и другое, так как в воздушный бассейн Казахстана только от основных учтенных стационарных промышленных источников загрязнения (около 22 тыс. промпредприятий) в 2004 году выбросы составили 3,1 млн. т. Из них 49% выбрасывались теплоисточниками, 20% - предприятиями черной металлургии, 13% - цветной, 4% - химической и нефтехимической промышленностью, 14% приходилось на долю остальных отраслей. Таким образом, проблема эффективного использования ресурсов в современных условиях приобретает особую актуальность. Необходимо превратить ресурсосбережение в важнейший источник удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства в топливно-энергетических ресурсах.

Наиболее практическую значимость, привлекающую внимание исследователей- экономистов, имеют процессы использования в цветной металлургии Казахстана вторичных ресурсов, как одного из важных факторов повышения эффективности общественного производства и связанного с ним роста уровня жизни всего населения.

Практический опыт показывает, что цветная металлургия - одна из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Здесь только свинцово- цинковая промышленность выступает одним из основных потребителей топливно-энергетических ресурсов. загрязнение водоем окружающий выброс

Нерешенной остается проблема комплексного использования сырья за счет внедрения безотходных и малоотходных технологий. Переход на высокотехнологические схемы работы по всему циклу (в горное дело - валовая выемка руд, в обогащении - коллективная флотация, в металлургии - автогенные процессы) позволит извлекать не только основные, но и попутные металлы, ликвидировать промышленные выбросы.

Научно-технический процесс не предусматривает ресурсосбережения и не нацелен на быстрое снижение удельных затрат энергии, сырья и материалов, на общую стабилизацию и снижение объемов использования природных ресурсов. При столь существенном отставании в эффективности использования материальных ресурсов продолжается увеличение их затрат.

Залежи же природного сырья, как известно, не беспредельны и не возобновляемы. Поэтому для предотвращения истощения природных ресурсов необходимы установление гармонического взаимодействия общества с окружающей средой, рациональное и комплексное использование природных ресурсов, поиск новых источников сырья, топлива и энергии.

В этом плане, чрезвычайно усложняются вопросы методически правильного анализа экономики природопользования, выявления имеющихся резервов и выбора наиболее перспективных направлений повышения эффективности ресурсосбережения.

Оптимальное решение проблемы использования ресурсов, таким образом, зависит не только от разработки принципиально новых и совершенствования существующих технологических схем и оборудования, но и в значительной мере - от научно обоснованных экономических методов выявления наиболее целесообразных вариантов его использования. Следует иметь в виду, что проблема ресурсосбережения и процессы использования энергоресурсов характеризуется рядом специфических особенностей, большей сложностью и многогранностью. В экономической литературе к настоящему времени в научном плане довольно содержательно рассматривается проблема ресурсосбережения и ресурсопотребления. Так, в своей работе «Стратегия ресурсосбережения и переход к рынку» (1992) известный государственный деятель, крупный ученый-экономист Н. А. Назарбаев выступает как автор оригинальной научной концепции ресурсосбережения, в основу которой положен богатый опыт масштабной хозяйственной деятельности и глубоких экономических исследований.

Особого внимания заслуживают предложения и рекомендации автора по оптимальной ресурсоэкономии и стабилизации производства в сложных условиях перехода к социально ориентированной рыночной экономике. Автор монографии предупреждает человечество о нарастающей опасности экологической катастрофы и призывает к рачительному использованию всех сырьевых и материальных ресурсов.

До настоящего времени исследования проблемы ресурсосбережения цветной металлургии Казахстана, в частности, в свинцово-цинковой промышленности носят дискуссионный характер. По принципиальным методическим вопросам оценки достигнутого уровня, экономической эффективности использования энергоресурсов, определения оптимального варианта ресурсопотребления экономистами высказываются различные мнения, нуждающиеся в теоретическом обосновании. Остаются недостаточно разработанными ряд вопросов методического характера, в частности, методы поиска границ и методика определения эффективности технически возможного использования энергоресурсов, методы экономического анализа ресурсопотребления и совершенствования способа утилизации при изменении технологии, методика изыскания резервов и конкретных путей повышения эффективности ресурсопотребления в специфических условиях отдельных переделов и производств цветной металлургии. В этом отношении проблемы исследования ресурсопотребления в свинцово-цинковой промышленности Казахстана имеют под собой реальную научно-техническую базу.

Поэтому исследования в этой области весьма актуальны как в научном, так и в практическом планах, так как имеющиеся научные разработки по этой проблеме характеризуются слабой изученностью многих вопросов, большой сложностью и трудностью их исследования.

Лекция 10. Сущность понятий безотходное (малоотходное) потребление

Создание даже самых совершенных очистных сооружений не может решить проблему охраны среды. Истинная борьба за чистоту окружающей среды -- это не борьба за очистные сооружения, это борьба против необходимости таких сооружений. Совершенно очевидно, что экстенсивными методами проблему не решить. Интенсивный же путь решения глобальной экологической проблемы -- это снижение ресурсоемкого производства и переход к малоотходным технологиям.

Возможность стабилизации и улучшения качества окружающей среды за счет более рационального использования всего комплекса природных ресурсов в условиях ускорения социально-экономического развития связана с созданием и развитием безотходного производства.

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства - создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: "Безотходная технология - это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы - производство - потребитель - вторичные ресурсы, - таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования".

Основные принципы создания безотходных и малоотходных производств

Отходы производства - остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующиеся при получении заданной продукции, которые частично или полностью утратили свои качества и не соответствуют стандартам (техническим условиям). Эти остатки после соответствующей обработки могут быть использованы в сфере производства или потребления.

Отходы потребления - это непригодные для дальнейшего использования (по прямому назначению) изделия производственно-технического и бытового назначения (например, изношенные изделия из пластмасс и резины, вышедший из строя шамотный кирпич теплоизоляции печей и др.).

Побочные продукты образуются при физико-химической переработке сырья наряду с основными продуктами производства, но не являются целью производственного процесса. Они в большинстве случаев бывают товарными, на них имеются ГОСТ, ТУ и утвержденные цены, их выпуск планируется. Чаще всего это содержащиеся в сырье компоненты, не используемые в данном производстве, или продукты, которые получаются при добыче или обогащении основного сырья; их принято называть попутными продуктами (например, попутный газ при добыче нефти).

Вторичные материальные ресурсы (BMP) - совокупность отходов производства и потребления, которые могут быть использованы в качестве основного или вспомогательного материала для выпуска целевой продукции.

Между промышленностью и окружающей средой до сих пор доминирует открытый тип связи. Производственный процесс начинается с использования природных ресурсов и завершается превращением их в средства производства, предметы потребления. За процессом производства следует процесс потребления, после чего использованные продукты выбрасываются.

Таким образом, открытая система базируется на принципе одноразового использования исходного материала природы.

Каждый раз производственная деятельность начинается с использования некоторых новых природных ресурсов, и каждый раз потребление заканчивается выбросами отходов в окружающую среду. Как было показано выше, весьма небольшая часть природных ресурсов превращается в целевые продукты, большая часть их попадает в отходы.

Биосфера функционирует по принципу встроенности систем: каждая форма конструируется за счет деструкции других форм, составляя звено всеобщего кругооборота вещества в природе. Производственная деятельность вплоть до самого последнего времени строилась по другому принципу - максимальной эксплуатации природных ресурсов и игнорирования проблемы деструкции отходов производства и потребления. Этот путь был возможен лишь до тех пор, пока масштабы отходов не превышали границ способности экологических систем к самовосстановлению.

Размещено на Allbest.ru