Проф. Е.С.Матлак (ДонГТУ) "Проблемы экологии" // Общегосударственный научно-технический журнал - Донецк: ДонГТУ - 1998.- С. 10-14.


УДК 628.543

Безотходное производство — основное направление использования природных ресурсов и охраны окружающей среды

     Положение в угольной промышленности сложное, а по ряду позиций кризисное; четко обозначились две группы проблем, связанные с выживанием отрасли в целом и необходимостью вернуть углю конкурентоспособность, как на внутреннем, так и на мировом рынке. Решение названных проблем зависит от двух факторов: политики государства по отношению к угольной промышленности и системы практических действий внутри отрасли.

     В мае 1996 г. Верховная Рада Украины приняла Национальную энергетическую программу (НЭП), в которой намечена стратегия развития топливно-энергетического комплекса до 2010 г. на базе собственных энергоресурсов. Особое внимание обращено на развитие угольной промышленности. Твердое топливо призвано занять ведущее место в энергетическом балансе Украины, а угольная отрасль должна не только выжить, но и возродиться. Для этого программой намечено строительство новых шахт, реконструкция и техническое перевооружение уже действующих.

     Правильное формирование технической политики в отрасли, адекватной сложившимся современным условиям, ее реформирование и реструктуризация, снижение непроизводительных расходов и затрат, включая управление объектами производства, являются теми концептуально-последовательными шагами, которые предпринимаются в настоящее время в угольной промышленности.

     При таком подходе имеют место четыре основных аспекта: технологический, экономический, социальный и экологический. Первым трем аспектам в настоящее время уделяется повышенное внимание при разработке различных программ. Экологический аспект учитывается пока в значительно меньшей степени. Но он властно вмешивается в реализацию других аспектов вышеназванной концепции. Тому есть две причины: во-первых, угольная промышленность является отраслью, активно разрушающей в значительных масштабах окружающую природную среду; во-вторых, потому что экологические последствия производственной деятельности шахт трудно устранимы, требуют больших денежных средств для их ликвидации и смягчения. Среди предприятий других отраслей промышленности угольные шахты внесли наиболее существенный вклад в превращение Донбасса в техногенную резервацию Украины, где уровень заболеваемости населения, в среднем, в 1,6 раза выше, нежели в стране. По мнению специалистов даже закрываемые угольные предприятия будут в течение десятков лет представлять собой источник повышенной экологической опасности (и это при условии осуществления постоянной работы по устранению экологической опасности).

     Важность экологического аспекта и необходимость принятия срочных мер по улучшению состояния окружающей среды в районах разработки угольных месторождений осознаны на международном уровне. Продолжающимся загрязнением окружающей среды горнодобывающими предприятиями озабочены такие организации, как Экономический и социальный совет ООН, Европейская экономическая комиссия, Комитет по энергетике, Рабочая группа по углю. С учетом назревшей проблемы необходимо поддержать вывод о том, что в отрасли должны одновременно развиваться в равной степени три генеральных совокупности:
1 — угледобыча и углеобогащение;
2 — охрана труда;
3 — природоохранная деятельность
При этом 2 и 3 совокупности обязаны развиваться опережающими темпами. В случае игнорирования развития совокупности 3 экологические проблемы будут продолжать накапливаться, а техногенные нагрузки возрастать, приобретая все более ощутимую экологическую опасность не только непосредственно для зоны расположения промышленного объекта, но и для региона в целом. Следовательно, не вкладывая средств в направление 3, ни об эффективном развитии, ни о реструктуризации, ни о каком-либо будущем угольной отрасли не может быть и речи.

     Какими путями может быть достигнуто решение исследуемой проблемы?
До настоящего времени снижение отрицательного влияния предприятий отрасли на окружающую среду осуществляется, в основном, с помощью методов очистки и обеззараживания сточных шахтных вод, выбросов в атмосферу, рекультивации нарушенных земель, утилизации отходов. Но, к сожалению, практически все они направлены на устранение последствий воздействия существующих технологий добычи и переработки угля, а не на их предотвращение непосредственно за счет изменения технологии производства. Как показывает опыт, путем строительства природоохранных объектов полностью решить проблему защиты биосферы от вредного воздействия производства не удастся. Поэтому экологическая обстановка в районах деятельности угледобывающих предприятий остается напряженной, продолжается ежегодное накапливание твердых отходов добычи и обогащения угля, большое количество токсичных компонентов продолжает выбрасываться и рассеиваться со сточными водами и отходящими газами, а также концентрироваться в отвалах. Каждая тысяча тонн подземной добычи сопровождается выдачей на поверхность 110–150 м3 пород, тысяча тонн обогащения угля — складированием 100–120 м3 пород. Отвалы углеотходов вызывают отчуждение значительного количества дефицитных земель, загрязнение грунтовых вод, почв и воздушного бассейна. В то же время удельный вес действующих очистных забоев с полной и частичной закладкой выработанного пространства при подземной добыче практически ничтожен.

     Медленно внедряются методы очистки шахтных вод, в частности, деминерализации солоноватых стоков. Недостаточно развернуто производство приборов по контролю качества шахтных вод. Еще в незначительной мере планируется использование отходов угледобычи в качестве вторичных материальных ресурсов, что в существующих условиях вызывает повышенный расход невосполнимых природных ресурсов. Не налажен учет отходов промышленных предприятий и данных по их физико-химическим свойствам (сточные воды, твердые углеотходы, пылегазовые выбросы). Не решены вопросы экономического стимулирования и материальной заинтересованности работников предприятий, научно-исследовательских и проeктно-конструкторских организаций, занятых природоохранной деятельностью.

     С учетом изложенного можно сделать вывод, что положительное решение исследуемой проблемы должно основываться, прежде всего, на принципе, когда природоохранная деятельность предприятия полностью компенсирует отрицательное воздействие производства на окружающую среду. Речь идет о создании экологически безвредных промышленных производств (на первом этапе малоотходных, а в конечном итоге безотходных).

     Под безотходной технологией (безотходным производством, безотходной системой) в настоящее время понимается не просто технология или производство того или иного продукта (или продуктов), а принцип организации и функционирования производств, метод организации хозяйственной деятельности производств, региональных промышленно-производственных объединений, территориально-производственных комплексов, народного хозяйства в целом.

     Безотходное производство, таким образом, представляет собой сочетание организационно-технических мероприятий, технологических процессов, способов подготовки и переработки сырья и материалов, обеспечивающих комплексное использование сырья и позволяющих исключить или свести до допустимого уровня отрицательное воздействие на окружающую природную среду. При безотходной технологии рационально используются все компоненты сырья и энергии, и не наносится ущерб окружающей природной среде, т.е. не нарушается экологическое равновесие. Промежуточной ступенью при создании безотходного производства является малоотходная технология, при которой вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допускаемого санитарными нормами, но по технологическим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

     К отходам производства на предприятиях угольной промышленности относятся следующие (по видам):
      * твердые (отходы обогащения, породы вскрышные и вмещающие);
      * жидкие (шахтные и карьерные воды, сточные воды обогатительных фабрик);
      * пылегазообразные (пыль, сернистый ангидрид и др.).
     Реализация принципа безотходности (малоотходности) технологии производства в добывающих отраслях, к которым относится угольная промышленность, предполагает:
наиболее полное извлечение полезных ископаемых и сопутствующих им минеральных ресурсов; сокращение образования в процессе производства твердых, жидких и газообразных отходов; снижение содержания в отходах производств вредных веществ и компонентов, их очистка и обеззараживание; максимальное использование отходов производства для нужд народного хозяйства.

     Более конкретно можно выделить следующие основные направления и способы осуществления мало- и безотходной технологии на угольных предприятиях. Так, по твердым отходам — это оставление породы в шахте, использование пород отвалов для закладки и т.п. По жидким отходам — внедрение оборотных систем водоснабжения, использование попутно забираемых вод на производственные и другие нужды, сокращение притоков воды в горные выработки шахт и другие. По пылегазообразным отходам — тушение горящих породных отвалов, безвредное складирование породы, централизация теплоэнергосбережения, локализация пылящих процессов на поверхностных комплексах и другие.

     Безотходное производство включает в себя переработку отходов производства и потребление с получением товарной продукции, а также любое полезное использование отходов. Комплексная переработка сырья позволяет получать ряд ценных продуктов из каждой составной части добываемого сырья и обеспечивает в значительной степени охрану окружающей среды. В настоящее время большинство сопутствующих продуктов при добыче угля не используются в народном хозяйстве, а потому рассматриваются как отходы угольного производства. Отсюда необходимо изыскивать возможности применения их в производствах, в которых отходы служили бы исходным сырьем для получения других продуктов. Например, твердые вмещающие породы и отходы углеобогащения являются огромным источником сырья для промышленности строительных материалов. Очень перспективно использование как очищенных, так и неочищенных попутно добываемых шахтных вод на собственные производственные и другие нужды, а также в других (смежных) отраслях промышленности. Использование воды настолько разнообразно, что можно найти такие пути ее применения, где требования к чистоте невелики. Разновидностью безотходных производств являются бессточные технологические схемы с замкнутым водооборотным циклом, по которым работает большинство обогатительных фабрик.

     Акцентируя внимание на использовании отходов, следует подчеркнуть, что хотя безотходное производство включает переработку отходов производства и потребления или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия, однако главное в безотходном производстве — не переработка отходов, а создание таких технологических процессов и производств, в которых все компоненты перерабатываемого сырья комплексно используются. Решение о целесообразности внедрения конкретного варианта малоотходной или безотходной технологии на угольном предприятии должно приниматься на основе величины экономического эффекта, определяемого на объем производства основной продукции в расчетном году. Общий годовой экономический эффект перехода на малоотходную (безотходную) технологию определяется как сумма эффектов
* от предотвращения (снижения) выбросов загрязнений с отходами производства;
* от сохранения пригодных к использованию земель;
* от увеличения площади пригодных к использованию земель путем рекультивации нарушенных участков.
     В свою очередь, эффект от предотвращения выбросов загрязнений с отходами включает в себя эффект от предотвращения (снижения) выбросов, обусловленный изменением технологии производства (например, при переходе на работу с закладкой выработанного пространства), эффект от предотвращения (снижения) выбросов за счет утилизации (использования) отходов, а также эффект от проведения природоохранных мероприятий.

     Таким образом, создание безотходных технологических процессов позволяет решать проблему охраны природы не только технически, но и с экономически разумными затратами. При реализации такого подхода будут ликвидированы сами отходы — главные источники загрязнения природной среды. Одновременно будет обеспечено более рациональное использование ценных и возобновляемых природных ресурсов.

     Альтернативой такому подходу может быть только углубление экологического кризиса в регионе. Уголь является основным энергоносителем Украины, и его добыча будет продолжаться. В соответствии с Национальной энергетической программой она должна достичь к 2010 г. примерно 170 млн.т. Также будут продолжаться природоохранные работы, связанные с добычей угля.

     Права будущих поколений людей требуют, чтобы нынешнее поколение осуществляло природоохранную деятельность, исходя не только из сиюминутных выгод своего существования, но также решало вопросы стратегически, т.е. по пути создания безотходных производств. Безусловно, такой путь подразумевает дальнейшую государственную централизацию, концентрацию и специализацию, природоохранной деятельности. Требуется дальнейшее совершенствование структуры управления и планирования работ по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов в угольной промышленности.

Библиографический список
1. Герасимчук Д.А., Заболотный А.Г., Кононенко Н.А. Актуальные проблемы реструктуризации и реформирования угольной промышленности Украины. Уголь Украины, № 6, 1997.
2. Цукерман И.С. Экономическая эффективность безотходной технологии в угольной промышленности
/ Сб. Научных трудов “Охрана природы при разработке угольных месторождений” ВНИИОСуголь, г.Пермь, 1982.