Безотходным называется производство, при котором все сырье и даже отходы все равно превращаются в готовую продукцию. В том числе концепция такого процесса предусматривает переработку любой продукции, даже после ее морального или физического износа. Это замкнутый цикл, который можно сравнить только с природными экологическими системами, в основе которых выступают биогеохимические круговороты веществ. Создание безотходного производства представляет постепенный и длительный процесс, для которого требуется решение ряда экономических, технологических, психологических, организационных и других задач.
Налаживание производства
Очень редко можно добиться полностью безотходного производства, но остаточный материал можно минимизировать. В том случае, если ассортимент достаточно большой, то лучше всего использовать универсальное сырье либо полуфабрикаты, а затем заниматься выстраиванием технологического процесса так, чтобы все эти составляющие подходили для изготовления большого количества единиц конечной продукции.
Налаженное безотходное и малоотходное производство упростит логистику и снизит затраты на сырьевые запасы. Это, в частности, будет отражаться на себестоимости и снижении затрат, в итоге вырастет прибыль. Важным считается то, что при таких процессах не залеживается сырье, и оно не приходит в негодность. В том случае, если материалы станут невостребованными для одной продукции, их пустят на изготовление другой.
Принципы
Для того чтобы минимизировать затраты предприятия и наладить его производительность, используются такие принципы безотходного производства:
- системность – это когда каждый из отдельных процессов можно рассмотреть как частицу более сложной технологической цепочки;
- комплексное использование энергетических и сырьевых ресурсов – это дополнительные возможности извлечь сопутствующие компоненты;
- цикличность материальных потоков – замкнутый производственный процесс, который определенным образом сможет повторить природные круговороты;
- рациональная организация – это когда невосполнимые потери ресурсов можно свести к минимуму за счет переработки отходов;
- принцип экологической безопасности.
Безотходная и малоотходная технология обеспечивают:
- полную переработку сырья при использовании компонентов на основе производства новых безотходных процессов;
- выпуск и изготовление новых разновидностей продукции с учетом запроса вторичной переработки;
- использование отходов и их потребление с итоговым получением товарной продукции, либо любого полезного их использования без смещения экологического равновесия;
- применение замкнутых систем водоснабжения в промышленности;
- изготовление безотходных комплексов.
Направление развития
Используя малоотходные и безотходные технологии производства можно сформулировать четыре основных направления их развития:
- Появление бессточных технологических систем самого разнообразного назначения, на основе имеющихся и перспективных способов очистки и повторного использования нормативно очистных стоков.
- Разработка и применение систем по переработке бытовых и промышленных отходов, которые можно рассматривать как вторичные материальные ресурсы.
- Внедрение технологических процессов изготовления традиционных видов продукции исключительно новыми способами, при которых можно выработать максимально возможный перенос энергии и вещества на готовый продукт;
- Разработка и применение териториально-промышленных комплексов, с более замкнутой структурой материальных отходов.
Требования к безотходному производству
Для того чтобы двигаться по пути совершенствования существующих и заниматься разработкой принципиально новых технологических процессов, нужно соблюдать определенные требования:
- уменьшение производственных процессов до минимального количества стадий, так как на каждой из них получаются отходы и попросту теряется сырье;
- использование непрерывных процессов, которые позволяют эффективно применять энергию и сырье;
- увеличение единичной мощности техники;
- регулярность производственных процессов, их автоматизация и оптимизация.
Правильное совмещение технологий и энергетики позволяет наладить качественное безотходное производство, которое можно отыскать в сфере химических превращений, экономии энергоресурсов, а также материалов и сырья.
Агропромышленный комплекс
На сегодняшний день, современные многофункциональные агропромышленные предприятия располагают значительной базой для того, чтобы обеспечить безотходное и малоотходное производство, благодаря которому усовершенствуется использование сырьевых вторичных ресурсов.
Самым актуальным примером в сельском хозяйстве может послужить продуманная переработка навоза. Исходный материал используется для удобрения кормовых культур, которые затем и скармливаются имеющемуся поголовью.
Использование дерева
Безотходное производство в России славится переработкой древесины, на сегодняшний день ее уровень составляет более чем 80%. Практически все отходы перерабатываются в полезные продукты, а именно – топливные брикеты и гранулы. Щепки и опилки прекрасно подойдут для отопления, так как такое сырье считается достаточно дешевым и имеет хорошую теплоотдачу. Безотходное производство древесины называют самым качественным и замкнутым процессом, так как отходы от него минимизированы, и можно сказать, практически отсутствуют. Помимо традиционных пиломатериалов также можно производить высококачественные мебельные щиты и мебель.
Бумажная промышленность
Для того чтобы наладить безотходное производство в бумажной промышленности, в первую очередь необходимо внедрить разработки по экономии на одну единицу продукции количества используемой воды. Также отдать предпочтение созданию бессточных и замкнутых систем промышленного водоснабжения. Немаловажным считается применение экстрагирующих соединений, которые содержатся в сырье из древесины, для того чтобы в итоге получить необходимый продукт. Обязательно нужно заниматься совершенствованием процессов отбеливания целлюлозы с использованием озона и кислорода. Также улучшается переработка отходов лесозаготовок с внедрением биотехнологических методов в целевых продуктах, и обеспечивается применение мощностей для переработки бумажных отходов, в том числе и макулатуры.
Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность
В таких отраслях очень важно наладить безотходное производство, примеры которого можно найти в применении таких технологических процессов, как:
- восстановление и окисление с использованием кислорода, воздуха и азота;
- внедрение мембранной технологии разделения жидкостных и газовых смесей;
- использование биотехнологии, включающей производство биогаза из отходов органических продуктов;
- методы ультрафиолетовой, плазменной, а также электроимпульсной интенсивности химических реакций.
Машиностроение
В этой сфере для того чтобы наладить безотходное производство, необходимо направлять научные разработки на водоочистку, благодаря чему переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды, а также получению металлов из сточных вод. Немаловажным считается получение металлов из пресс-порошков.
Энергетика
В энергетике нужно широко использовать безотходные технологии производства, которые необходимо направить на разработку новых способов сжигания топлива. Для примера можно привести горение в кипящем слое, которое понижает содержание загрязняющих веществ в газовых отходах. Важно внедрять в эксплуатацию пылеочистительное оборудование, при котором будет образовываться зола, и после она может стать пригодной для использования как строительный материал.
Горная промышленность
В этой отрасли немаловажным считается налаженное безотходное производство, примеры которого заключаются в:
- полной переработке отходов, как при подземном, так и при открытом способе добычи полезных ископаемых;
- широком использовании геотехнологических методов разработки новых залежей, при этом стараясь извлечь на землю только целевые компоненты;
- применении безотходных методов переработки и обогащении природного сырья непосредственно на месте его добычи;
- более активном использовании гидрометаллургических методов переработки руд.
Металлургия
В цветной и черной металлургии при формировании новых предприятий и обновлении уже имеющихся необходимо внедрять безотходное производство, которое поможет обеспечить экономию и полное использование рудного сырья. Это:
- переработка и вовлечение жидких, газообразных и твердых отходов, уменьшение сбросов и выбросов вредных веществ со сточными водами и отходящими газами;
- в качестве строительных материалов для дорог, стенных блоков и шахт можно использовать многотоннажные отвальные твердые отходы обогатительного и горного производства;
- увеличение эффективности вновь созданных и уже существующих процессов по улавливанию побочных компонентов, которые выделяются из сточных вод и отходящих газов;
- применение в полном объеме всех ферросплавных и доменных шлаков, а также налаживание переработки сталеплавильных отходов;
- обширное внедрение сухих способов по очистке газов от пылевого мусора для всего металлургического производства;
- стремительное сокращение потребления свежей воды, а также уменьшение сточных вод путем последующего развития и введения безводных процессов и бессточных систем по водоснабжению;
- внедрение на предприятие очистного оборудования, а также аппаратов по контролю различных факторов загрязнения окружающей среды;
- расширенное применение микроэлектроники, для возможности экономии энергии и материалов, а также контроля выхода отходов и их активного сокращения.