Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Аналіз процесів відходоутворення на виробництвах гірничо-металургійного регіону

Скачати 341.05 Kb.

Аналіз процесів відходоутворення на виробництвах гірничо-металургійного регіону




Скачати 341.05 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації28.03.2017
Розмір341.05 Kb.
  1   2   3

ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2012, Випуск 15




УДК 502 504

АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ

ВІДХОДОУТВОРЕННЯ НА

ВИРОБНИЦТВАХ ГІРНИЧО-МЕТАЛУРГІЙНОГО РЕГІОНУ

П.І. Копач, Д.В. Чілій


Інститут проблем природокористування та екології НАН України,
Дніпропетровськ, Україна



Розглянуто функціонування територіального гірничо-металургійного комплексу України в контексті відходоутворення. Приведено наявний досвід та нормативно-правові основи діяльності країн Європейського Союзу в сфері поводження з відходами. Запропоновано підходи до вирішення проблем відносності стосовно гірничовидобувного та металургійного виробництв.


Рассмотрено функционирование развития территориального горно-металлургического комплекса Украины в контексте отходообразования. Приведен имеющийся опыт и нормативно-правовые основы деятельности стран Европейского Союза в сфере обращения с отходами. Предложены подходы к решению проблем относительности касающихся горнодобывающего и металлургического производств.


Вступ

Проблема технологічних відходів виникла з переходом суспільного виробництва на шлях інтенсивного розвитку. З розвитком промисловості зростали об’єми технологічних відходів. Особливо це стосується гірничодобувної та переробної галузей промисловості, сконцентрованих в гірничо-металургійному регіоні.
Галузь промисловості - сукупність споріднених підприємств, продукція яких має однакове економічне призначення, характеризується однотипністю використовуваної сировини, технологічних процесів, технічної бази, професійного складу кадрів і умов праці (електроенергетична, паливна, чорна та кольорова металургія, хімічна і нафтохімічна, машинобудівна, металообробна, лісова, деревообробна, легка, харчова та інші).

У процесі виробничого технологічного циклу на гірничо-збагачувальних і переробних підприємствах в Україні утворюється щорічно близько 600 млн м3 (або більше 1 млрд т) мінерально-сировинних відходів, у тому числі відходів збагачення - 75-80 млн м3, відходів вторинного переділу (металургійного, хімічного) - 20 млн м3.

Відва́льні хвости́ - продукти збагачення корисних копалини з малим умістом цінних компонентів, подальше витягання яких неможливе технічно або недоцільне економічно.
Технологі́чний проце́с - це впорядкована послідовність взаємопов'язаних дій та операцій, що виконуються над початковими даними до отримання необхідного результату.
Полігони відходів деяких енергетичних, металургійних та гірничорудних підприємств за вмістом в них корисних компонентів стали багатші за деякі природні родовища. Разом з тим потреба в багатьох видах сировини, у тому числі і в гірничорудному, будівельному, гірничо-хімічному, задовольняються далеко не повністю, а перспективи виявлення покладів, які б знаходилися в сприятливих гірничотехнічних та економічних умовах, з кожним роком скорочуються.

На даний момент сформувалася тенденція до виснаження найбільш доступних і ба-


© Копач П.І., Чілій Д.В., 2012

гатих родовищ корисних копалин, які залягають на вже освоєних відносно невеликих глибинах.

Родо́вище корисних копалин (англ. mineral deposit, occurrence, field; нім. Lagerstätte f nutzbarer Mineralien n pl) - це накопичення мінеральної речовини на певній площі в земній корі, що утворилось під впливом геологічних процесів, яке в якісному та кількісному відношенні задовольняє вимогам промисловості при даному стані техніки і в даних економіко-географічних умовах.

У зв’язку з цим в багатьох публікаціях висунута ідея фізичної обмеженості корисних копалин у надрах земної кулі. Фактично мова може йтися лише про відносну їх обмеженість. Вона залежить від реальної можливості використовування мінеральних ресурсів, яка базується, в першу чергу, на науково-технічному рівні добувної і переробної галузей та рівня цін на мінеральну сировину. Запаси мінеральної сировини можна підвищити, якщо залучити до практичного використання заскладовані на поверхні різного роду відходи промислового виробництва, у тому числі металургійного та гірничодобувного.

Ко́рисні копáлини - мінеральні утворення земної кори, хімічний склад і фізичні властивості яких дають змогу ефективно використовувати їх у сфері матеріального виробництва. За В .С .Білецьким та В. О. Смирновим, корисними копалинами називають природні мінеральні речовини, які за сучасного рівня розвитку техніки можна з достатньою ефективністю використовувати у господарстві безпосередньо або після попередньої обробки.
Промисло́вість - технічно найдосконаліша галузь матеріального виробництва, основа індустріалізації економіки, яка має вирішальний вплив на розвиток продуктивних сил; сукупність підприємств з виробництва електроенергії, знарядь праці для галузей економіки, видобутку сировини, палива, заготівлі лісу, переробки продукції, випущеної промисловістю або виробленої сільським господарством, видобуток і переробка сировини, виробництво товарів і послуг.
При розробці нових або удосконаленні існуючих переробних технологій вони можуть стати цінними джерелами мінеральної сировини. Тому можна стверджувати, що немає мінерально-сировинної кризи, є криза техніки і технології видобутку та переробки мінеральної сировини низьких кондицій [1].

Будь-яке техногенне скупчення відходів є локальною аномалією концентрації окремих елементів або мінеральних утворень, яке сформовано з урахуванням технологічних та економічних чинників, але ніяк не з урахуванням природних законів міграції, розсіювання і взаємодії з компонентами навколишнього природного середовища.

Довкілля, або бюрократично навко́лишнє приро́дне середо́вище - всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині (наприклад, навколишнє середовище країни). Сукупність абіотичних та біотичних факторів, природних та змінених у результаті діяльності людини, які впливають на живий світ планети.
Тому з техногенними скупченнями відходів промисловості пов’язана сукупність процесів негативної дії на природне середовище. Це забруднення повітряного басейну (пилоутворення), висока агресивність техногенних вод через наявність технологічних реагентів, токсичність деяких порід та їх елементів, наявність важких металів, вірогідність аварійних ситуацій на об'єктах їх находження тощо.
Важкі метали - нечітко визначена група елементів з металічними властивостями, що зазвичай включає перехідні метали, деякі металоїди, лантаноїди і актиноїди. Історично було запропоновано багато визначень цього терміну, деякі засновані на густині, інші на атомному номері або атомній масі, ще інші на хімічних властивостях або токсичності.
За рахунок існування техногенного накопичення промислових відходів, природні системи суміжних територій потрапляють до зони інтенсивного забруднення на значний період часу.
Відхо́ди - будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються у процесі людської діяльності та не мають подальшого використання за місцем утворення чи виявлення та яких їх власник позбувається, має намір або повинен позбутися шляхом утилізації чи видалення (ст. 1 Закону про Відходи)
Під зберігання цих відходів вилучено з обороту більше 230 тис. га родючих сільськогосподарських земель. Проблема утилізації техногенного скупчення технологічних відходів не може бути ефективно вирішена одними лише технологами чи одними екологами. Вона повинна вирішуватися в тісній взаємодії різних фахівців на єдиній концептуальній основі.

Відходи є небажаними, але і неминучими на даний час продуктами технологічної діяльності людини. За можливістю їх використання розрізняються утилізовані і неутилізовані відходи. Для перших існує технологія переробки і залучення до господарського обороту, для других вона на даний час відсутня. Відходи виробництва – ознака недосконалості технології і організації виробництва та споживання.

Відходи виробництва – це залишки сировини, матеріалів, речовин, напівфабрикатів, виробів та інших продуктів, що утворилися в процесі виробництва продукції, вироблення енергії або виконання робіт, які втратили повністю або частково початкові споживчі властивості; попутні речовини, що утворюються, які не є метою виробництва і не знаходять застосування за своїми характеристиками в технологічному процесі, зокрема бракована продукція; вміщуючі та розкривні породи, що утворюються при видобутку корисних копалин;

Виробни́чий проце́с (англ. manufacturing_process) - систематичне та цілеспрямоване змінювання в часі та просторі кількісних та якісних характеристик засобів виробництва і робочої сили, для отримання готової продукції, з вихідної сировини, згідно із заданою програмою.
Видобуток корисної копалини (рос. добыча (полезного ископаемого), англ. mining, recovery, output; нім. Abbau m, Gewinnung f - кількість корисної копалини, добута з надр за певний проміжок часу.
побічні і попутні продукти, уловлені при очищенні технологічних газів, і тверді речовини стічних вод; сільськогосподарські відходи.

Відходи споживання – усі види відходів, які утворюються в результаті споживання і експлуатації готової продукції, включаючи тверді побутові відходи, медичні і біологічні відходи, пакувальні відходи, а також відходи, що утворюються при функціонуванні культурно-побутових, учбових установ, організацій і підприємств торгівлі, громадського харчування та інших підприємств і організацій суспільного призначення;

Сфера ресторанного господарства - це сфера надання послуг. Послуга харчування - є результатом економічної діяльності ресторанного підприємства, спрямована на задоволення найрізноманітніших потреб гостей.
Гото́ва проду́кція - продукція (товар), вироблена з використанням давальницької сировини (крім тієї частини, що використовується для проведення розрахунків за її переробку) і визначена як кінцева у контракті між замовником і виконавцем.
залишки речовин, матеріалів, предметів, виробів, які частково або повністю втратили свої первинні споживчі властивості в результаті фізичного або морального зносу в процесах споживання і експлуатації, а також отримали несумісні з їх подальшим використанням пошкодження в результаті нештатних ситуацій.

Вторинні матеріали і ресурси – відходи виробництва і споживання, які на даному етапі розвитку науки і техніки можуть бути використані в народному господарстві як на підприємстві, де вони були утворені, так і за його межами.

Мора́льний знос - це знос основних засобів внаслідок створення нових, прогресивніших і економічно ефективніших машин та устаткування. Поява досконаліших видів устаткування з підвищеною продуктивністю робить економічно доцільною заміну діючих основних засобів іще до їхнього фізичного зносу.
Народнé господáрство - економічний термін, який використовується для позначення сукупності галузей і сфер виробництва, споживання та обміну.
До вторинних матеріалів і ресурсів не відносяться зворотні відходи виробництва, які використовуються повторно, як сировина технологічного процесу, в якому вони утворюються.
Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).

Побічні продукти і відходи – можлива сировина для інших виробництв. Побічні продукти можуть бути планованими і давати прибуток з їх продажу або використання.



Коротка характеристика гірничо-металургійних регіонів

Прикладом типового гірничо-металургійного регіону може слугувати Дніпропетровська область. На прикладі Дніпропетровської області можна відслідкувати всі екологічні негаразди, пов’язані з існуючою диспропорцією в регіональному природокористуванні та розглянути можливі підходи до вирішення цієї проблеми. Дніпропетровська область є одним з найбільш індустріально-розвинених регіонів України. Мінерально-сировинна база області на 29,5 % складається з паливно-енергетичних корисних копалин (нафта, газ, конденсат, кам’яне та буре вугілля), на 38 % - із сировини для виробництва будівельних матеріалів, решта – це руди металів, а також прісні та мінеральні підземні води.
Україна - унітарна держава, регіонами якої є 24 області, 1 автономна республіка (АР Крим) і 2 міста зі спеціальним статусом: Київ і Севастополь.
Мінера́льно-сирови́нна ба́за (рос. минерально-сырьевая база, англ. mineral and raw-material base, нім. Mineral-Rohstoffbasis f) - сукупність родовищ корисних копалин, у тому числі техногенних, а також відходів видобування та переробки копалин, придатних для промислового використання.
Підземні води - води, що містяться у верхній частині земної кори. Заповнюють проміжки, пори, тріщини, пустоти. У ґрунті заповнюють капіляри. Поділяються на води зони аерації, ґрунтові і артезіанські.
Будіве́льні матеріа́ли - це різні за складом, структурою, формою та властивостями речовини, застосовувані безпосередньо для будівництва споруд або для виготовлення з них збірних елементів на спеціалізованих підприємствах.
Бу́ре вугі́лля (лігні́т) (рос. уголь бурый, англ. brown coal, нім. Braunkohle) - вугілля з низьким ступенем вуглефікації, що зберігає анатомічну структуру рослинної речовини, з якої воно утворилося, з вищою теплотою згоряння менше 5 700 ккал/кг (23 860 кДж/кг), розрахованою для беззольної та вологої маси з коефіцієнтом відбиття вітриніту менше 0.6.
На території області налічується 293 родовища різноманітних корисних копалин, з них розробляються 82 родовища. Наявність потужних запасів мінеральної сировини зумовлює високу концентрацію промислових об’єктів на території області.

Концентрація промислових потужностей області перевищує середньо-державний рівень у 2 рази. Кількість підприємств, виробничих об’єднань та комбінатів по галузях промисловості: енергетична – 19;

Галузі - сукупність підприємств, які виготовляють однорідну продукцію, або надають однорідні послуги. У галузевій структурі господарства виділяють дві сфери - виробничу і невиробничу. Виробнича сфера забезпечує країну різноманітними товарами, невиробнича сфера - послугами матеріального і нематеріального характеру.
гірничо-збагачувальна – 49; вугільна – 30; хімічна – 21; нафтопереробна – 4; машинобудівна – 33; легка – 11; металургійна – 51; нафтохімічна – 18; металообробна – 51; деревообробна – 6; будівельні підприємства – 45; комунально-господарські підприємства – 52; інші підприємства, в т.ч. сільськогосподарські – 2502. Всього в Дніпропетровській області нараховується 3001 суб’єкт господарської діяльності.

Однією з основних екологічних проблем Дніпропетровська області є проблема утворення, збору, розміщення, складування, переробки та утилізації промислових відходів. Всього в області накопичено понад 8,0 млрд т твердих промислових відходів. В середньому на 1 км2 території припадає близько 300 тис. м3 твердих і рідких відходів. Переважна їх кількість утворюється в результаті діяльності підприємств гірничо-металургійного комплексу.

Як видно з наведеного вище, гірничо-металургійний регіон – багатокомпонентна і поліструктурна система з різноманітністю складових елементів і виконуваних ними функцій, які вимагають системного підходу до вирішення регіональних проблем відходоутворення. Компонентами регіональної системи є природне середовище як природна ресурсна база виробництва і необхідна умова життєдіяльності населення, населення як продуктивна сила і споживач матеріальних і культурних благ, промислове виробництво матеріальних благ як сполучна ланка у взаємодії суспільства і природи, і разом з ним, джерело утворення відходів.

Систе́мний підхі́д (англ. Systems thinking - системне мислення) - напрям методології досліджень, який полягає в дослідженні об'єкта як цілісної множини елементів в сукупності відношень і зв'язків між ними, тобто розгляд об'єкта як модель системи.
Матеріальні блага - категорія економічної теорії. Благами називаються засоби, придатні для задоволення людських потреб. Матеріальні блага, які людина використовує в процесі своєї життєдіяльності.
По-елементний матеріально-сировинний баланс регіональної системи показує, що кожна з названих складових лише умовно може бути відокремлена одна від одної.

Відходність природокористування може розглядатися у складі наступних груп елементів: як елементу впливу на природні компоненти – умови розвитку і життєдіяльності населення (клімат, рельєф та ін.); як замінювачі або пошкоджувачі первинних ресурсів (корисні копалини, земельні, водні, біологічні ресурси, географічний простір, територіальні поєднання різних видів ресурсів); як вторинні ресурси – ресурси життя населення (тепло, світло та ін.); як вторинні природні ресурси – джерела забруднення середовища і невживані ресурси економіки); як показник комфортності життя населення – учасника і організатора природокористування, споживача природних благ; як показника досконалості технічних засобів, які використовуються для вилучення і переробки, відтворення природних ресурсів, вдосконалення процесів природокористування, вирішення екологічних проблем;

Біологі́чні ресу́рси (від фр. ressource - допоміжний засіб) - сукупність генетичних ресурсів, організмів або їх частин, популяцій або будь-яких інших біотичних компонентів екосистем, які мають фактичну або потенційну користь або цінність для людства.
Природні ресурси - це сукупність об'єктів та систем живої та неживої природи, компоненти природного середовища, що оточують людину, які використовуються в процесі суспільного виробництва для задоволення матеріальних і культурних потреб людини та суспільства.
Відтво́рення приро́дних ресу́рсів (рос. возобновление природных ресурсов, англ. reproducibility of mineral resources) - відновлення ресурсів природи внаслідок інтенсивного кругообігу речовини, що відбувається без втручання людини або за її участю.
як об’єкт прямих і опосередкованих елементів-зв'язків, які об'єднують природокористування з іншими функціональними підсистемами регіональної системи.

Розселення і життєдіяльність населення також так чи інакше впливають на відходність, яка супроводжує розвиток регіону. У широкому розумінні саме життєдіяльність населення, її економічні, соціальні і екологічні прояви пов'язують регіональну систему відходоутворення в єдине ціле.

Співвідношення і взаємозв'язки елементів цих функціональних підсистем утворюють функціонально-компонентну структуру регіону. В загальному вигляді гірничо-металургійний регіон – відкрита система з певною замкнутістю регіональних зв'язків і відносин. Ступінь відкритості і замкнутості (закритості) регіональної системи змінюється з масштабами виробництва і споживання в регіоні, розвиненістю регіонального відтворювального процесу, міжрегіональних і внутрішньо-регіональних зв'язків.

Як відкрита система регіон виконує функції забезпечення потреб країни (інших регіонів) шляхом експорту і власних потреб шляхом імпорту, відповідно, «надмірних» і «дефіцитних» для даного регіону товарів і послуг.

З точки зору відходності регіонального виробництва гірничо-металургійний регіон є закритою системою (в тому числі за фактором «викидів» та «скидів», які також повинні розглядатися як вид відходів.

Серед чинників, що впливають на динаміку структурних змін в сфері поводження з відходами регіонів, слід назвати капіталовкладення (розміри інвестицій) для вирішення проблеми відходів, регіональну політику, що визначає тактику і стратегію вирішення проблеми, активність дій органів державної влади з подолання кризових ситуацій і вирішення екологічних проблем.

Аспект (лат. aspectus - вигляд, погляд) - поняття філософії (онтології, теорії пізнання). У філософії аспект розглядається
Органи державної влади - це ланка (елемент) механізму держави, що бере участь у виконанні функцій держави й наділений при цьому владними повноваженнями.
Слід також враховувати діяльність з впровадження досягнень науково-технічного прогресу.
Науко́во-техні́чний прогре́с - це поступальний рух науки і техніки, еволюційний розвиток усіх елементів продуктивних сил суспільного виробництва на основі широкого пізнання і освоєння зовнішніх сил природи; це об'єктивна, постійно діюча закономірність розвитку матеріального виробництва, результатом якої є послідовне вдосконалення техніки, технології та організації виробництва, підвищення його ефективності.
Але основним, при вирішенні проблеми відходів, все-таки повинна бути вимога забезпечення діяльності в рамках екологічної ємності території регіону.

Екологічна ємність території – характеризує можливість збереження екологічних умов, прийнятних для самофункціонування природних систем життєдіяльності людини. Але кількісних параметрів екологічної ємності до цього часу остаточно ще не вироблено, що пов'язано з безліччю чинників дії на природне середовище та складністю визначення ступеня впливу техногенезу на екологічний стан.

Відходність регіонального природокористування обумовлюється: виробничо-технологічними циклами, стадіями виробництва; виробничо-технічними й інфраструктурними елементами (станом основних фондів, транспортних та інших комунікацій, ліній зв'язку, енергетичної, будівельної і ремонтної бази, іншими елементами інфраструктури;

Основні́ за́соби (ОЗ) - матеріальні активи, які підприємство утримує з метою використання їх у процесі виробництва чи поставки товарів, надання послуг, здачі в оренду іншим особам чи для виконання адміністративних і соціально-культурних функцій, очікуваний термін корисного використання (експлуатації) яких більше одного року, або одного оборотного періоду.
вироблюваними і споживаними продуктами та послугами; міжгалузевими і територіальними поєднаннями та комплексами, різного роду об'єднаннями підприємств, окремими підприємствами, їх галузевими і територіальними підрозділами; виробничо-природними елементами (використовувані у виробництві первинні природні ресурси); виробничо-екологічними елементами (джерела забруднення середовища, забруднювачі, вторинні природні ресурси); виробничо-соціальними елементами (трудові ресурси, види і форми трудової діяльності).

Для характеристики з позиції відходності потужних гірничо-металургійних регіонів як системи, вперше введено поняття «міжгалузевої відходності». «Міжгалузева відходність» являє собою суму прямих і опосередкованих відходів, які утворюються при виробництві одиниці продукції (наприклад прокату). В «міжгалузеву відходність» входять не тільки прямі відходи, що утворилися в процесі видобутку руди, її збагачення та металургійних переділів, але і відходи паливно-енергетичного циклу, комунального господарства та ін. супутніх виробництв, відповідно до кількості задіяного в технологічних циклах гірничих та металургійних виробництв відповідної продукції супутніх виробництв (наприклад, електроенергії, трудових ресурсів та ін.).

Житлово-комунальне господарство - галузь, а вірніше, сукупність галузей, що забезпечують життя і роботу населення країни в нормальних умовах, а також постачання підприємств галузей народного господарства необхідними ресурсами води, газу, тепла й електроенергії.
Трудові́ ресу́рси (або також трудові резерви) - поняття «марксистсько-ленінської» (комуністичної, сталінської або так званої «лагерної») політичної економії.

Показником ефективності за фактором «міжгалузевої відходності» є коефіцієнт, що являє собою відношення фактичної «міжгалузевої відходності» до величини «міжгалузевої відходності» при застосуванні в регіональних виробництвах «найкращих доступних технологій». Найкраща доступна технологія (НДТ) – це технологія, заснована на останніх досягненнях в розробці виробничих процесів, установок або режимів їх експлуатації, які довели свою придатність для обмеження скидів, викидів та відходів. При визначенні того, чи представляють собою процеси, установки або режими їх експлуатації найкращу наявну технологію в цілому або в кожному окремому випадку, особливо враховуються:

а) маловідходність і безвідходниість технологій;

б) технічний прогрес і зміни в наукових знаннях та розумінні проблем;

в) економічна ефективність технології;

Економі́чна ефекти́вність - це вид ефективності, що характеризує результативність діяльності економічних систем (підприємств, територій, національної економіки). Основною особливістю таких систем є вартісний характер засобів (видатків, витрат) досягнення цілей (результатів), а в деяких випадках і самих цілей (зокрема, одержання прибутку).

г) строки впровадження як на нових, так і на існуючих підприємствах;

д) характер та обсяг скидів і викидів. 

НДТ для конкретного процесу буде з часом зазнавати зміни під впливом технічного прогресу, економічних і соціальних чинників, а також у світлі змін в наукових знаннях та розумінні проблем. У даному контексті термін «найкращі» означає «найбільш ефективні з точки зору запобігання, мінімізації або нейтралізації відходів. Термін «доступна» не означає, що дана технологія широко поширена, але вона повинна бути загальнодоступною. Термін «технології» включає як використовуваний процес, так і методи здійснення такого процесу. Таким чином, до цього поняття також входять підготовка співробітників, методи роботи, інструменти контролю і т. д. НДТ не повинні вимагати «зайвих витрат», що слід розглядати в двох контекстах - залежно від того, чи застосовується вона в нових або в уже існуючих процесах. Вихідним посилом є те, що використовуватися повинні найкращі наявні технології, однак це правило може коригуватися економічними факторами, якщо вдається продемонструвати, що вартість використання таких технологій буде надмірною порівняно з природоохоронними результатами, які вони можуть забезпечити.



  1   2   3


Скачати 341.05 Kb.

  • АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ ВІДХОДОУТВОРЕННЯ НА ВИРОБНИЦТВАХ ГІРНИЧО-МЕТАЛУРГІЙНОГО РЕГІОНУ
  • © Копач П.І., Чілій Д.В., 2012 гатих родовищ корисних копалин
  • Загальна характеристика відходів
  • Коротка характеристика гірничо-металургійних регіонів