Отходы металлургических производств необходимо пускать в оборот, а не складывать в отвалах
Загрязнение окружающей среды представляет особо острую проблему черной металлургии. Сегодня металлургический завод полного цикла мощностью 1 миллион тонн стали в год ежесуточно сбрасывает в природную среду 500 тонн шлаков, 280 тонн шламов, до 300 тонн золы, 50 тонн пыли, диоксида серы, 10 тонн оксидов азота. До трех тысяч тонн очищенных теплых вод с производств попадают в водоемы.
Масса накопленных техногенных отходов на территории России составляет уже более 80 миллиардов тонн, утилизацией которых не занимались до последнего времени. Так, первые небольшие заводы только по переработке избыточного металлолома появились лишь в 1960-х годах.
Сейчас наблюдается устойчивая тенденция ухудшения качества образующегося металлолома. Качественный его состав уже не позволяет вовлекать в переработку по традиционным технологиям. Доля автомобильного и бытового лома непрерывно растет. В то же время доля амортизационного лома сокращается. Собирается и возвращается в цикл «производство — потребление» лишь половина. Остальное ржавеет. Положение усугубляется еще и тем, что 30 — 40 процентов от общего объема собираемого металлолома, как правило, наилучшего качества, отправляется на экспорт. На внутреннем рынке остается лом низкого качества, причем маршрут доставки его к потребителям возрастает настолько, что сбор становится нерентабельным. На заводах все реже имеется в наличии качественный лом.
Увеличивается доля стального лома, загрязненного полихлорвиниловыми соединениями (провода, обшивка и т.п.). Даже на лучших ломоперерабатывающих заводах в продуктах измельчения корпусов автомобилей после снятия сидений и шин содержится до 2 процентов углеводородов. В сочетании с поливинилхлоридными материалами в процессе нагрева лома до 550-600 градусов они образуют летучие органические соединения, диоксины и фураны. Это те соединения, потрогать и ощутить которые мы не можем. Но если они попадают в организм человека, то остаются там надолго, так как являются кумулятивными (накапливающимися) ядами, а последующие поступления диоксинов приводят к еще более быстрому накоплению до критического уровня. Период полураспада диоксина в организме человека составляет от 7 до 11 лет.
Это лишь одна сторона сложного многогранника экологической проблемы металлургов, связанной с традиционной утилизацией лома, наиболее ценного материала для переработки. Цена на лом в последние годы выросла в 8-10 раз.
Давно назрела необходимость пересмотреть отношение к металлолому как к отходам и придать ему статус первичного сырья, поскольку содержание железа в металлоломе в 2-3 раза больше, чем в железной руде. Запасы руды с достаточным содержанием железа и коксующихся углей истощаются.
Экологическая опасность определяется сочетанием целого ряда факторов. Значительную угрозу представляют пыль и шламы. Они рассеиваются ветром при хранении, перегрузке. Концентрация в них вредных компонентов в десятки раз выше, чем в шлаках, и представляет опасный токсичный набор — хлор и фтор.
Производство опирается на потребление, но и то и другое настроено на рост и приводит к увеличению образования отходов. Свободных площадей для утилизации отходов становится все меньше, а состав и качество отходов становятся все опаснее для всего живого.
Помимо утилизации лома, шлаков, шламов и других производственных отходов, необходимо решать проблему утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), объем образования которых сравним с выбросами предприятий. Увеличение площадей под полигоны для хранения отходов с использованием естественного рельефа местности (оврагов, низин) нельзя считать эффективным решением проблемы, так как эти в конечном итоге вредные вещества вместе с дождевой водой попадают в грунтовые воды.
Существует три подхода к утилизации. Это прямое использование отходов, переработка с извлечением ценных компонентов для применения в других производствах, в частности в строительстве, и, наконец, уничтожение. Прямое использование — самый простой, эффективный путь утилизации с минимальными затратами на переработку. Отходы одного производства становятся сырьем в продуманной цепи для другого.
Заявленная стоимость современных заводов по утилизации ТБО существенно превосходит стоимость строительства и ввода в эксплуатацию безотходного экологически чистого металлургического предприятия высокой рентабельности с переработкой лома, шлаков, шламов и ТБО в качественную товарную продукцию.
Особо следует учесть, что диоксины и фураны разлагаются при очень высоких температурах. Это наиболее экономично могут обеспечить высокотемпературные технологии сталеплавильного производства, создавая специальные условия. Важно, чтобы в охлаждаемом технологическом газе не протекал обратный процесс их образования, поэтому нужен постоянный контроль и точный расчет технологических процессов, меняющихся в зависимости от многих показателей, в том числе и от состава сырья.
Новые, востребованные временем металлургические мини-заводы третьего поколения должны решать множественные экологические задачи в комплексе, учитывая все знания и опыт, приобретенные к настоящему моменту. Работу такого завода необходимо настроить как точный часовой механизм,
Сейчас разработана и предложена к внедрению на практике многовариантная концепция создания энергометаллургических комплексов (мини-заводов) на базе безотходных технологий производства. Стратегически структура нового безотходного металлургического мини-завода выстроена таким образом, что на 80-100 процентов завод сам обеспечивает себя электроэнергией. При этом предприятие эффективно решает задачи регионального развития: такой комплекс способен перерабатывать до 100 процентов не только собственных отходов, но и весь низкокачественный металлолом, образующийся в радиусе 200-300 километров. Это, бесспорно, экономически выгодно и полезно для оздоровления природной среды.
Для развития местной промышленности и строительства во многих регионах востребована металлопродукция в виде стальных листовых и сортовых профилей, мелкой арматуры, сеток для строительства жилья и дорог. Шлаки и шламы не должны накапливаться в отвалах. Они эффективно перерабатываются в товарную продукцию: дорожную и тротуарную плитку, кирпич, блоки, строительный щебень, цемент и изделия из него, фундаменты, бордюры, железобетонные трубы, минеральную вату и др.
Совершенно ясно, что именно такие заводы (комплексы) будут востребованы нашим обществом растущего производства и потребления.
Десятки лет назад для профессионалов проблема уже была очевидна. Однако тогда «игра на опережение» не случилась, и не удалось разорвать сложившийся порочный цикл: «добыча-производство-отходы-свалка-добыча». Необходимо исключение лишнего звена, то есть свалки. Как итог, мы сохраним последующим поколениям невосполнимые запасы руды, одновременно сократив добычу и улучшив экологичность производства. Такой принцип должен быть применен по отношению ко всем невозобновляемым ископаемым без исключения.
Если общество не сможет изменить свое отношение к ресурсам, то решение будет принимать сама природа, определив на планете лишних из множества ее населяющих существ. У природы сомнений не будет, она адекватно среагирует на главную опасность по отношению к себе — на человечество. Многие еще думают, что землю, воду и другие полезные ресурсы мы получили по наследству, а не взяли их в долг у своих детей. На протяжении веков люди стремились не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования. Стоит ли нам продолжать идти по пути неограниченного потребления и, разрушая человеческий род, уничтожать жизнь на планете? Или же мы будем контролировать наши объемы потребления и охранять природные ресурсы, сделав существование в мире более устойчивым и став примером для будущих поколений?
Главной целью обращения с городскими отходами является организация раздельного сбора отходов производства и потребления в целях извлечения полезных компонентов для повторного использования, поэтому одним из важнейших вопросов при обращении с отходами остается внедрение системы селективного сбора и подготовки к переработке ТБО.
Разработанная концепция региональных мини-заводов нового поколения позволит эффективно и выгодно обеспечить переработку низкокачественного сырья, собственных производственных отходов и твердых бытовых отходов, собранных населением. Показатели производительности труда и рентабельность производства на таком заводе завтрашнего дня вырастут в несколько раз, обеспечив оздоровление экологической обстановки и ликвидацию свалок.
Технологии есть, компетентные специалисты есть, выгода бизнеса определена, просчитана и неоспорима, выгода общества — налицо. В чем основная проблема отсутствия в России таких заводов, когда защита окружающей среды становится крайне важной задачей не только государства, но и каждого гражданина? Металл, пластик, картон, стекло, дерево, ветошь — все это может иметь вторую жизнь, однако сейчас является главной причиной неконтролируемого накопления мусора, который загрязняет среду обитания и вытесняет человека. Опыт Германии, Швейцарии, Швеции, США по воспитанию в обществе рационального отношения к отходам весьма успешен. В России тоже начинаются перемены, главное, каждому их поддержать и принять участие. Необходима самоорганизация общества, направленная на сбережение вторичных ресурсов.
Алексей Фоменко (почетный металлург России, кандидат технических наук), Российская газета
