Утилизация отходов как один из путей экологизации производства Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 502.17(1/9)

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ ЭКОЛОГИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Ольга Петровна Бурматова

Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 17, кандидат экономических наук, доцент, старший научный сотрудник, тел. (383)337-74-50, e-mail: [email protected]

Рассматриваются возможные направления утилизации трех видов отходов, образующихся при создании и функционировании таких объектов топливно-энергетического комплекса, как угольный разрез и тепловая электростанция, работающая на угле.

Ключевые слова: утилизация отходов, экономический ущерб от загрязнения окружающей среды, экономический эффект от утилизации отходов.

DISPOSAL OF WASTE AS ONE WAY OF THE CLEAN PRODUCTION

Olga P. Burmatova

Institute of Economics and Industrial Engineering, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 630090, Novosibirsk, Russia, Lavrentiev Avenue, 17, Ph. D., Associate Professor, Senior Scientist, tel. (383) 337-74-50, e-mail: burmatova@ng s. ru

Are considered three possible ways of utilization of wastes generated during the establishment and operation of the fuel and energy complex as a coal mine and thermal power plants (operating on coal).

Key words: waste management, economic damage from pollution, the economic effect of the waste disposal.

Утилизация отходов является важным элементом в общей цепи создания систем безотходных производств. Она предусматривает вовлечение различных типов отходов в новые технологические циклы или использование их в других полезных целях. Экологизация производства невозможна без дополнения производственных комплексов специальными объектами, предназначенными для переработки всех видов образующихся промышленных и бытовых отходов. Степень утилизации отходов каждого производства или вида деятельности следует рассматривать как один из важных показателей, характеризующих экологичность соответствующих производств, степень их воздействия на окружающую среду и полноту использования природных ресурсов.

Рассмотрим возможные направления утилизации отходов, образующихся при создании и функционировании таких объектов топливно-энергетического комплекса, как угольный разрез и тепловая электростанция, работающая на угле. При создании и функционировании данных объектов выделяется значительное количество отходов, прежде всего, - это вскрышные породы, образующиеся при открытой разработке угля, золошлаковые отходы и теплые воды при функционировании ТЭС.

1

Функционирование угольного разреза связано с образованием значительного объема вскрышных пород, которые могут подвергаться утилизации по следующим направлениям использования:

1) поступление на отвал;

2) заполнение выработанного пространства поля разреза;

3) утилизация на предприятиях строительной индустрии с целью производства строительных материалов. При этом утилизация вскрышных пород путем создания предприятий строительной индустрии осуществляется на двух заводах: дробильном по производству щебня и заводе сплошного глиняного кирпича.

В случае, если задаваемые направления распределения и использования вскрышных пород не покрывают всего объема их образования, то допускается формирование остаточного количества вскрышных пород, что может являться источником дополнительной нагрузки на окружающую, прежде всего в части увеличения потребностей в территории.

Рассматриваемые объекты-утилизаторы вскрышных пород, в свою очередь, являются источниками загрязнения окружающей среды (дробильный завод - воды и воздуха, завод сплошного глиняного кирпича -воздуха).

При функционировании угольных теплоэлектростанций образуются отходы двух видов: а) зола и шлак; б) тепло, выделяемое с отводимыми водами.

Распределение и утилизация золошлаковых отходов ТЭС может осуществляться по следующим направлениям:

1) складирование и хранение части образующихся золошлаков на золошлакоотвалах с предельной годовой емкостью, рассчитанной на определенный срок, по истечении которого золошлаковые отходы должны быть использованы (при этом золошлакоотвал является источником загрязнения атмосферного воздуха в результате выветривания твердых частиц с его поверхности);

2) грануляция с последующим использованием гранулированной золы для заполнения выработанного пространства поля угольного разреза (при условии пространственной близости разреза и ТЭС);

3) получение различной полезной продукции в таких отраслях, как строительная индустрия, автодорожное строительство и сельское хозяйство.

На основе анализа существующих проектных проработок и накопленного в ряде отраслей промышленного производства (прежде всего в строительной индустрии и химической промышленности) опыта по утилизации отходов теплоэнергетики, представляется необходимым среди мероприятий по утилизации золошлаков для производства строительных материалов предусмотреть создание следующих предприятий: 1) завода шлакового кирпича пластического формирования; 2) завода силикатного кирпича; 3) завода по производству бетона и строительных растворов.

Все перечисленные предприятия-утилизаторы имеют выбросы в атмосферный воздух (в основном пыли) и могут создавать определенную нагрузку на воздушный бассейн.

Другие возможные направления утилизации золошлаковых отходов предполагают их использование: 1) в автодорожном строительстве для подсыпки для подсыпки полотна автомобильных дорог, что обусловливает возможность получения экономии природных строительных материалов, используемых для подобных целей; 2) в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.

Такая возможность использования золошлаковых отходов обеспечивается за счет высокого содержания окиси кальция, что позволяет применять данную золу для раскисления почв. Результатом подобного использования золы может быть повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Кроме рассмотренных направлений распределения и утилизации золошлаковых отходов, следует предусмотреть возможность образования избыточного количества золошлаков, что связано с необходимостью занятия дополнительной территории для размещения соответствующих отходов.

Одним из видов воздействия ТЭС на окружающую среду является выброс тепла с циркуляционными водами. С целью предотвращения возможных негативных последствий от теплового загрязнения водоемов возможно проведение системы мероприятий, включающих организацию утилизации теплых вод и охлаждение циркуляционной воды. Утилизация теплых вод возможна путем создания тепличного комбината и организации рыбного хозяйства. При этом рыбокомплекс включает живорыбные заводы и рыбозащитные сооружения. Для охлаждения циркуляционной воды ТЭС возможно создание пруда-охладителя

и применение водоохлаждающего оборудования (включая замену водных систем охлаждения воздушными). Среди оборудования по охлаждению воды можно выделить конвективно-испарительные устройства и воздушно-конденсационные установки.

Задание перечисленных направлений распределения и утилизации тепла и соответствующих им природоохранных мероприятий должно обеспечить выполнение требования, согласно которому образование возможного избыточного тепла (с учетом его утилизации) поступающего со сбросными водами в окружающую среду, не повлечет нежелательного изменения температурного режима водоемов.

Применительно к охарактеризованным направлениям распределения и утилизации отходов выполнен расчет их экономической эффективности. Для этого нами предложен подход, в соответствии с которым оценка эффективности утилизации отходов основывается на учете тех источников экономии затрат, которые связаны с утилизацией отходов того или иного типа [1, 2].

С использованием предложенного подхода была рассчитана, в частности, экономическая эффективность различных направлений утилизации отходов, образующихся при функционировании топливно-энергетических объектов КАТЭКа. Расчеты осуществлялись на примере Шарыповского промышленного узла, основу производственной структуры которого составляют Березовская ГРЭС-1 и угольный разрез Березовский, для которых рассматривалась проблема выбора варианта системы природоохранных мероприятий, обеспечивающих формирование данного промузла при условии соблюдения заданных экологических требований. Одним из элементов системы природоохранных мероприятий выступали объекты по утилизации отходов. В соответствии с этим ставилась задача определить необходимые с точки зрения соблюдения требований охраны окружающей среды масштабы обезвреживания и утилизации образующихся в результате производственной и хозяйственной деятельности вредных отходов с целью предупреждения химического и теплового загрязнения воздушного и водного бассейнов, нарушения ландшафта и предотвращение других возможных негативных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду, а также экономический эффект от утилизации образующихся промышленных отходов.

По результатам расчетов общая сумма экономического эффекта от утилизации отходов (в ценах 2012 г.) в Шарыповском промузле составляет 292,9 млн. руб. (табл. 1). При этом почти половина этой суммы приходится на долю эффекта утилизации теплых вод (49,6 %). Более трети общей величины эффекта составляет экономический эффект от утилизации золошлаковых отходов

(35,9 %) и 14,5 % - от утилизации вскрышных пород.

Таблица 1

Структура величины годового экономического эффекта от утилизации

отходов

Наименование показателей Млн. руб.

Годовой экономический эффект от утилизации отходов, всего, в том числе по видам: 292,9

I. Вскрышных пород - всего, в том числе по элементам: 1. Предотвращенный годовой экономический ущерб (ЭУ) от загрязнения атмосферы пылью 2. Экономия приведенных затрат на производство стройматериалов, получаемая в результате перехода от использования традиционных видов природного сырья к использованию вскрышных пород 3. Годовой доход от реализации продукции (щебня и кирпича), получаемой за счет утилизации вскрышных пород 4. Экономия затрат, обеспечиваемая снижением потребления природного сырья в связи с заменой его вскрышными породами 5. Экономия затрат на освоение территории под промышленное строительство в связи сокращением потребности в территории, отводимой под отвал вскрышных пород 42,6 6 23,5 4,3 8 0,8

II. Золошлаков - всего, 105,2

Наименование показателей Млн. руб.

в том числе по элементам:

1. Предотвращенный годовой ЭУ от загрязнения атмосферы выбросами 3,8

золы и пыли

2. Предотвращенный годовой ЭУ от загрязнения водоемов взвешенными 2,5

веществами за счет сокращения поступления в гидросферу фильтратов

золошлакоотвала

3. Экономия приведенных затрат на производство строительных 33

материалов, получаемая в результате перехода от использования

традиционных способов их получения к способам, основанным на утилизации

золошлаковых отходов теплоэнергетики 20

4. Годовой доход от реализации предприятий строительной индустрии,

утилизирующих золошлаки 15,8

5. Экономия затрат, получаемая за счет снижения объемов потребления

традиционного природного сырья в связи с заменой его золошлаками 18,8

6. Экономия затрат на автодорожное строительство, связанная с

использованием золошлаков вместо природных материалов 10

7. Годовой доход от реализации дополнительно получаемой продукции

сельского хозяйства, прирост производства которой обусловлен

использованием золы для раскисления почв 1,3

8. Экономия затрат на освоение территории в связи с высвобождением

площади земель, отводимых под золошлакоотвал, включая приведенные

затраты на создание золошлакоотвала

III. Теплых вод - всего, 145,1

в том числе по элементам:

1. Предупрежденный годовой ЭУ от теплового загрязнения водоемов 38,3

2. Экономия приведенных затрат на создание тепличного и рыбного

хозяйства, получаемая в результате перехода традиционных способов их 42

организации к способам, основанным на утилизации сбросового тепла ГРЭС

3. Годовой доход от реализации продукции тепличного комбината и 43,5

рыбокомплекса

4. Экономия затрат, получаемая за счет сокращения потребностей 20,5

тепличного комбината и рыбокомплекса в топливе

5. Экономия затрат на подготовку территории в связи с высвобождением 0,8

земель, отводимых под размещение водоохлаждающих объектов

В целом полученные результаты расчетов экономической эффективности различных направлений утилизации отходов, образующихся при функционировании рассматриваемых топливно-энергетических объектов, свидетельствует о том, что одним из экономически наиболее выгодных направлений утилизации отходов является использование теплых вод ГРЭС. Учитывая это, можно рекомендовать расширение масштабов использования сбросного тепла теплоэлектростанции для целей развития тепличного и рыбного хозяйств.

Утилизация отходов не только эффективна с точки зрения социально-экономической, но и имеет важное экологическое значение как один из путей уменьшения загрязнения окружающей среды и оздоровления обстановки в крупных промышленных городах. Полная утилизация отходов (особенно промышленных) - один из оптимальных путей рационализации использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бурматова О.П. Управление воздействием отраслей экономики на окружающую среду. - Новосибирск: НГУ, 2006. - 174 с.

2. Бурматова О.П. Методические аспекты оптимизации функционирования отраслей по утилизации отходов. // Экологическая безопасность и современные технологии. -Миасс, 2009. - С. 14-31.

© О. П. Бурматова, 2014