Материал: Промышленность и окружающая среда.

Во-вторых, при сжигании углей в современных топочных агрегатах пол­ ностью теряются летучие компоненты, являющиеся ценнейшим сырьем для химической промышленности.

В-третьих, переходят в неутилизируемые отходы многочисленные при­ месные микроэлементы, потенциально ценные для современной индустрии и в то же время потенциально опасные для природной среды и здоровья че­ ловека.

Организованный контроль за поведением примесей, поступающих с твердым топливом в производственный процесс, позволяет давать сведения о возможности их текущего или последующего извлечения.

Энергоэффективность производства тесно связана с количеством вы­ брасываемых в окружающую среду парниковых газов. Известно, что вы­ бросы основного парникового газа - диоксида углерода С 02 - специально не контролируются и не учитываются. Между тем методика расчета экобалан­ са, приведенная в разделе 4.2.5, позволяет определить баланс углерода (раз­ дел 4.5.2.12), а знание количества выхода СО и С02 из единицы углерода для конкретных технологий и агрегатов дает возможность более точно опреде­ лить выбросы в атмосферу С02, а также уточнить эмиссию СО.

Пример составления баланса углерода с определением количества вы­ бросов СО и С02 для условий металлургического завода полного цикла, рас­ положенного в Европейской части России, приведен в табл. 5.2.

Анализ деятельности предприятий черной металлургии России на осно­ ве составления баланса углерода позволяет выявить различные характери­ стики энергоэффективности производств и действительные выбросы окси­ дов углерода в атмосферу:

1.Суммарный расход углерода на производство 1 т железа в виде прока­ та (от момента извлечения сырья из недр до выхода проката с территории предприятия, включая добычу энергоисточников, производство и передачу энергии и транспорт сырых материалов) на предприятии полного цикла для условий Европейской части России составляет от 1300 до 1700 кг.

2.Суммарный расход углерода на производство 1 т железа в виде кон­ центрата на ГОКах Центра России составляет 220-270 кг.

3.От 4 до 7% углерода теряется в виде шламов, выбросов пыли и т.п., что ранее в балансах т у.т. не учитывалось.

4.Расход углерода на выработку электроэнергии, необходимой для функционирования всего металлургического комплекса предприятия пол­ ного цикла, составляет не менее 35% общего прихода углерода.

5.Выбросы диоксида углерода - “основного парникового газа” - для ме­ таллургических предприятий полного и неполного циклов составляют 80-87% общего расхода углерода, а для ГОКов - 95-98%. При общем объе­ ме производства проката в России около 35 млн т в год выбросы С02 пред­ приятиями черной металлургии составляют примерно 45-50 млн т углерода

вгод, или около 8,5% общего количества выбросов в России. Если оценить выбросы собственно металлургических предприятий без учета внешних

энергозатрат (транспорт, производство и передача энергии и др.), эта вели­ чина снижается до 6-6,5%.

Выше упоминались решения Международной конференции стран-уча- стниц Конвенции по изменению климата (Киомо, 1997 г.) о квотах на вы­ брос парниковых газов различными странами в 2008-2012 гг. Необходимо

Банане углерода при производстве стального проката в условиях Европейской части России

Расходуглерода

Статья баланса

* Свыше 60% электроэнергии, используемой при производстве черного металла в Центральной части РФ, производится на АЭС.

'* Около 60 кг углерода на 1 т железа циркулирует в производственном цикле в рамках рециклинга.

отметить, что обязательства России перед мировым сообществом не только выполнены, но и перевыполнены, так как выбросы в Российской Федерации к 1997 г. составляли лишь 70% уровня 1990 г. (квота России). При этом Рос­ сийская Федерация имеет огромные резервы для снижения энергопотребле­ ния и, следовательно, дальнейшего существенного снижения выбросов пар­ никовых газов. Это позволяет России активно участвовать в системе joint

implementation” - “совместного осуществления”, которая все шире применя­ ется в последние годы при реализации межгосударственных соглашений по охране окружающей среды.

Принцип заключается в том, что если несколько стран принимают на се­ бя какие-либо обязательства (в соответствии с международной договорен­ ностью), то их выполнение облегчается совместно скорректированными действиями. Например, сокращение выбросов парниковых газов происхо­ дит следующим образом (Данилов-Данильян, 1998 г.).

Страна А должна сократить годовые выбросы С 02 на величину а тонн, страна В - на величину b тонн. Страна А уже потратила значительные сред­ ства на энергосбережение, поэтому новые вложения дают не слишком зна­ чительную экологическую отдачу (все “сливки” уже сняты) и снижение го­ довых выбросов на 1 т С02 обходится в от долларов инвестиций. Страна В только начинает серьезные инвестиции в энергосбережение, здесь затраты на 1 т снижения выбросов —п долларов. Таким образом, п< т .

Если страны выполняют обязательства независимо друг от друга, то об­ щая сумма затрат составит

а • от + b ■п.

Однако если сокращение выбросов на величину этих обязательств, т.е. а + b тонн, осуществить только в стране В (там, где дешевле), то затраты со­ ставят (а + Ь) • п и будет получена экономия:

(а • от + b • п )-(а + Ь) • п = а(т - п) долларов.

Возможно, что страна А вместо того чтобы за а от долларов провести необходимые мероприятия у себя, потратит а п долларов в стране В с та­ ким же экологическим эффектом. Тем самым страна В получит а п инве­ стиций, а страна А сэкономит а(от - п) долларов на выполнение своих обяза­ тельств.

Однако такие инвестиции должны иметь не только экологическое зна­ чение, поскольку преимущества новых технологий обычно имеют более широкий характер. Поэтому вполне возможно участие в таких инвестициях и страны В. Например, страна А оплатит долю К (0 < К < 1), а страна В- до­ лю (1 - К). Тогда для выполнения обязательств страны А по сокращению выбросов в объеме а тонн будут вложены инвестиции в объеме а • п долла­ ров в стране В, причем страна А оплатит из них К ■а п долларов, а страна В - (1 - К) ■а ■п долларов.

Приведенные рассуждения иллюстрируют чрезвычайно важную мысль: природоохранное (и не только оно!) сотрудничество может быть выгодным. При этом необходима заинтересованность конкретных компаний и пред­ приятий в таком сотрудничестве с внешними инвесторами, которое имену­ ется “торговля квотами и выбросы”. По имеющимся данным, стоимость 1 т углерода на рынке квот колеблется от 10 до 50 долларов.

5.3.МАТЕРИАЛОСБЕРЕЖ ЕНИЕ И РЕЦИКЛИНГ

Всовременных условиях в расчете на каждого жителя планеты ежегодно добывается 50 т сырья, которое с использованием 800 т воды и 3,0 кВт • ч мощ­ ности перерабатывается в продукты потребления. При этом перемещается до Ют горной породы и нарушается целостность 2 м2 поверхности Земли. Конеч­ ные продукты составляют 2% массы сырья. Можно согласиться с В.И. Дани-

Т а б л и ц а 5 .3

Извлечение основных металлов из руд в России, %

ловым-Данильяном и др., которые высказывают следующую мысль: “Рассуж­ дая о безотходных технологиях, забывают, что безотходной можно назвать лишь такую технологию, где на 1 т сырья получают больше 1 т конечных про­ дуктов, так как должны утилизироваться и продукты сжигания твердого топ­ лива, дающего энергию для производства продукта, и вода, используемая пра­ ктически в любой технологии. Но, самое главное, забывают, что любой про­ изведенный готовый продукт является не более чем отложенным отходом, так как наше хозяйство не производит ничего, кроме отходов”.

Между тем в Российской Федерации после распада СССР возникли серь­ езные трудности с рядом видов сырья. Это относится в первую очередь к марганцу, хрому, барию, стронцию, иоду, брому, фосфоритам, бентониту, каолину, месторождений которых в России нет, а также к титану и ртути, месторождения которых в настоящее время не разрабатываются. Извлече­ ние основных металлов из руд составляет 65-78%, попутных элементов в цветной металлургии - 10-30% (табл. 5.3). Приведенные в табл. 5.3 цифры ниже общемировых, из чего следует, что в Российской Федерации имеет ме­ сто дефицит природных ископаемых. Кроме того, следует иметь в виду, что все возрастающие экологические требования, прежде всего снижение раз­ мера освоенных человеком территорий, ограничивают возможность ввода в

будущем новых месторождений. Между тем огромное количество металла сосредоточено в техногенных отходах.

В настоящее время определена группа отходов, по разным причинам требующая первоочередного внимания. Ежегодно в Российской Федерации образуется около 7 млрд т отходов, при этом используется 2 млрд т, или 28%. Из общего объема используемых отходов около 80% - вскрышные по­ роды и отходы обогащения - направляются на закладку выработанного пространства шахт и карьеров, 2% используются в качестве топлива и мине­ ральных удобрений и лишь 18% (360 млн т) используются в качестве вто­ ричного сырья (из них 200 млн т - в стройиндустрии). На территории стра­ ны в отвалах и хранилищах накоплено более 100 млрд т твердых отходов, при этом изымаются из хозяйственного оборота сотни тысяч гектаров зе­ мель; сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах и свалках отходы являются источниками загрязнения поверхностных и подземных вод, атмо­

сферы, почвы и растений.

Остро стоит проблема твердых бытовых отходов (ТБО) и осадков сточ­ ных вод. Ежегодно в РФ образуется 140 млн м3 ТБО; около 10 тыс. га при­ родных земель отчуждены для размещения полигонов ТБО, не считая бес­ численного количества несанкционированных свалок. Проблема перера­ ботки ТБО в России практически не решается, общая мощность мусоропе-

Т а б л и ц а 5 А

Образование, накопление и использование отходов в Российской Федерации

рерабатывающих и мусоросжигательных заводов составляет около 5 млн м3 в год, или 3,5% общей величины образующихся ТБО.

Суммарное годовое количество осадков сточных вод достигает 40 млн т. Они разнообразны по качественному составу и свойствам и содержат значи­ тельное количество ионов тяжелых металлов, токсичных органических и минеральных соединений, нефтепродуктов. На большинстве очистных со­ оружений не решены вопросы удаления и переработки образующихся осад­ ков. Данные об объемах образования, накопления и использования отходов, требующих приоритетного внимания, приведены в табл. 5.4.

Первоочередность использования отходов определяется прежде всего степенью их токсичности. Ртутьсодержащие отходы, относящиеся к вещест­ вам 1-го класса токсичности, являются одними из наиболее опасных для ок­ ружающей среды и перерабатываются в первую очередь. В отходах сферы производства и потребления содержится более 200 т ртути, безвозвратно те­ ряемой при захоронении. Между тем в России нет подготовленных к разра­ ботке ртутных месторождений, а ежегодно для промышленных целей тре­ буется 400-500 т ртути. Такого количества ртути не может дать единствен­ ный в России рудник (Краснодарский край), имеющий небольшие запасы руд с содержанием ртути 0,06-0,1%.