CC BY
89
© В В. Лашина, А.И. Петрова, 2013
УДК 622.338:502.3
В. В. Лашина, А.И. Петрова
АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ РАЗВИТИЯ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Рассмотрена динамика и прогноз производства цемента в России. Выявлены основные экологические проблемы, возникающие при добычи сырья и производстве цемента. Даны рекомендации по снижению воздействия вредных факторов на окружающую среду в процессе добычи сырья и производства цемента. Ключевые слова: цемент, добьчча сырья, производство цемента, нерудные строительные материалы, экологические аспекты, природоохранные мероприятия.
Яементной промышленностью России, как одной из подотраслей промышленности строительных материалов, активно выполняются задачи по реализации программ развития экономики страны.
В настоящее время развитие цементной промышленности связано с послекризисным восстановлением объемов строительных работ и реализацией инфраструктурных проектов. Рост выпуска цемента осуществляется как за счет реконструкции действующих предприятий и модернизации основного оборудования, направленных на интенсификацию производственных процессов и рост производительности труда, так и путем строительства новых заводов.
С учетом прогнозируемого потребления в 2011—2012 гг. ожидается увеличение производства не менее чем на 18 % ежегодно. Динамика развития отрасли с 2004 г. до 2012 г. (с учетом прогноза) представлена на рис. 1. Проблема нехватки производственных мощностей будет решена за счет ввода новых объектов. [1]
Как любая производственная деятельность, производство цемента со-
провождается негативным воздействием на окружающую среду, что является значимым сдерживающим фактором развития отрасли как с точки зрения эколого-экономических издержек, так и региональных экологических ограничений. При этом необходим учет экологических факторов, оказывающих влияние на формирование издержек производства, начиная со стадии добычи минерального сырья и заканчивая выпуском, транспортированием и использованием в строительстве готовой продукции [2]. Среди требующих рассмотрения экологических проблем необходимо выделить, связанные с воздействием на конкретные экосистемы:
1. Загрязнение атмосферы, формируемое за счет выбросов от производственных процессов:
— в цементном производстве: выбросы цементной пыли; газообразные выбросы, включая С02, который по данным исследователей [3] в строительном комплексе составляет до 25 % от всех глобальных выбросов промышленного производства; выбросы быстроиспаряющихся компонентов дымовых труб;
— при добыче минерального сырья: пылевые выбросы от ведения горных работ и первичной переработки горной массы, специфические газообразные выбросы при взрывных работах, пылевые выбросы с отвалов;
— при транспортировании сырья и конечной продукции: выбросы загрязняющих веществ от работы транспортных средств.
2. Отторжение и нарушение земель:
— при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья: горный отвод, земли под транспортные коммуникации и инфраструктуру, формирование отвалов;
— при размещении объектов цементного производства и создании санитарно-защитной зоны.
3. Загрязнение гидросферы:
— при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья: образование депрес-сионных воронок вследствие откачки воды (площадь воронок может составлять до 200-300 км2. [4]); нарушение гидрогеологического режима, загрязнение подземных и поверхностных вод с полной деградацией рек за счет заиления и размыва берегов, сверхнормативного уровня загрязнения вод;
— при производстве цемента - во-допотребление и сброс сточных вод.
4. Нарушение недр при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья, характеризующееся нарушением целостности горного массива, изъятием и потерями соответствующих ресурсов.
При этом необходимо выделять виды комплексного воздействия на окружающую среду, которые учитывают как прямые, так и косвенные экологические ущербы:
1. Образование отходов производства в виде отвалов вскрышных пород, хвостохранилищ и прудов отстойников цементного производства.
2. Трансформация естественного ландшафта горнодобывающими предприятиями и цементными заводами.
3. Энергопотребление горнодобывающим и цементным производством.
4. Нарушение биоразнообразия при ведении горных работ, формировании инфраструктуры и строительстве цементных предприятий.
5. Нарушение среды обитания населения в результате загрязнения окружающей среды, в том числе шумом, вибрацией, электромагнитными воздействиями и др.При анализе экологических проблем необходимо, в первую очередь, обращать внимание на наиболее значимые из них с одновременным выделением видов негативного воздействия, которые мы можем снизить или предотвратить в процессе производственной деятельности. В то же время следует учитывать, что природоохранные мероприятия являются затратными с возможным получением эффектов по прошествии времени, поэтому при оценке их эффективности необходимо эффективное бюджетное управление, как на уровне отдельных предприятий, так и цементных холдингов в целом [5].
Для снижения негативного влияния предприятий цементной промышленности на атмосферу рекомендуется подбор пылегазоулавливающего оборудования в зависимости от количества и видов источников выбросов вредных веществ в атмосферу. При работе вращающихся печей для обжига цементного клинкера пылевынос составляет 8—20 % сухого сырья. Даже после очистки газовоздушные
выбросы технологических агрегатов цементных заводов содержат 100-150 мг/м3 пыли. Учитывая, что объем отходящих газов из одной вращающейся клинкеро-обжиговой печи колеблется от 40 до 600 тыс. м3/ч, количество выносимой в атмосферу пыли даже при хорошей работе электрофильтров составляет около 100 кг/ч. [6]. Снижать это воздействие можно, регулируя соотношения состава и вида сырья и топлива, размеров печи и режима обжига. Также важно контролировать состояние электрофильтров вращающихся печей, снабжая их вовремя дополнительными пылеосадительными элементами. Необходимо повышать уровень полноты сгорания топлива.
К сожалению, большинство природоохранных мер можно учесть только при строительстве новых объектов. На действующих предприятиях необходима модернизация, что зачастую не оправдано с экономической точки зрения. На карьерах по добыче нерудных строительных материалов необходимо использовать системы пылеподавления при проведении буровзрывных работ, а также современные перевалочные комплексы и изолированные системы переработки минерального сырья.
Наиболее значимыми природоохранными мероприятиями является замена природного минерального сырья отходами производства. Как правило, такие побочные продукты проходят тепловую обработку в основном производстве, не содержат СаСо3 и могут даже включать ряд клинкерных минералов. Поэтому введение их в состав сырьевых смесей позволяет снизить температуру обжига и повысить производительность печей.
Как упоминалось выше, производство цемента является одним из самых энергоёмких (от 42 % до 52 % всех затрат). Это является препятствием к внедрению электрофильтров и ряда другого природоохранного оборудования, а отключение этого оборудования - один из способов снижения себестоимости выпускаемого цемента. Снижения расходов на электроэнергию можно добиться не только благодаря сокращению объемов ее потребления, но и переносом выпуска продукции на ночные смены, поскольку в это время действует льготный тариф на электроэнергию [4].
При данных масштабах добычи сырья и производства цемента необходимо существенное повышение уровня технологической дисциплины производства. Суть состоит в том, что на базе новых средств контроля, имеющихся сегодня, можно существенно улучшить организацию управления добычей сырьевых материалов в карьерах и производства конечной продукции. Для этого необходимо проведение экологического аудита и аттестации предприятий по стандартам ISO 14000.
Следует отметить, что для каждого предприятия вариант модернизации производства с целью улучшения экологических характеристик должен подбираться индивидуально. Решение экологических проблем в этой области необходимо осуществлять комплексно, начиная с добычи первичных ресурсов и заканчивая реализацией соответствующей продукции, в том числе с учетом логистических схем поставок. Принятие решений о внедрении нового природоохранного оборудования необходимо проводить исходя из предварительной оценки принимаемых решений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Российский рынок цемента в 2009 г. Прогнозы на 2010-2012 г. - М.: Амикрон-консалтинг, 2009.
2. Лашина В.В., Петров И.В., Трапиза-нян Е.А. Анализ структуры и калькуляция себестоимости нерудных строительных материалов. // Сб. материалов XIV Международной конференции «Технологии, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов», М., 2010, с.381-386
3. Демьянова В. С., Тростянский В.М., Чумакова О.А. Экологические аспекты ре-
сурсосбережения нерудных полезных ископаемых. // Успехи современного естествознания. 2008, №8, с. 91-93.
4. http://protown.ru.
5. Петров И.В., Кушнеров Ю.П., Кур-шева С.Б Бюджетное управление - инструмент достижения целей горного предприятия. — М.: МГГУ, ГИАБ, 2005. — № 9. — С. 142—147.
6. Дворкин Л. И, Дворкин О. Л. Строительные материалы из отходов промышленности. Учебно-справочное пособие. «Феникс»,2007. ИДВ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Лашина Вера Владимировна — аспирант, lashina.vera@gmail.com,
Петрова Александра Ивановна — магистрант,
Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru
ГОРНАЯ КНИГА -
Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород
Ю.О. Кузьмин, B.C. Жуков 2012 год 264 с.
ISBN: 978-5-98672-327-3
UDK: 551.24: 551.243:550.342: 553:.98:622.1:622.83
Обосновано существование нового класса современных геодинамических процессов в зонах разломов — параметрически индуцированных суперинтенсивных деформаций (СД) земной поверхности. Показано, что наличие Сопроцессов в платформенных, асейсмичных регионах диктует необходимость перехода от понятия «активный разлом» к понятию «опасный разлом» и радикальной коррекции нормативов, регламентирующих эколого-промышленную безопасность. Впервые проведено лабораторное моделирование деформационных процессов в условиях искусственно созданного «геодинамического полигона» на образцах горных пород. Получена уникальная информация
0 динамике физических свойств горных пород в условиях длительно действующих (порядка
1 года) квазистатических нагрузок. Осуществлены эксперименты, имитирующие процесс разработки месторождений нефти или газа.
"IIг
к
X
и ctjmjirtohhitah
's ь'(цщшамнкл
ij карнллии
ФПЧИЧГХКИХ
сешпст»
горных погод
