Некоторые аспекты переработки отходов в Кузбассе

Осуществление на территории Кемеровской области таких видов экономической деятельности, как добыча и обогащение полезных ископаемых, металлургическое и химическое производство и производство электроэнергии связано с ежегодным образованием отходов производства и потребления в больших коли- чествах.По данным государственной статистической отчетности за 2009 г. на территории области образовалось более 1,7 млрд. т отходов производства и потребления, структура и состав которых представлены в таблицах 1 и 2 [1].

Таблица 1. Структура образовавшихся отходов по классам опасности

Образование отходов в 2009 г. уменьшилось по сравнению с 2008 г. на 145,8 млн. т или 7,63%, что обусловлено преимущественно уменьшением количества вскрышной породы (V класс) в связи с уменьшением объема добычи угля с 182 млн.т в 2008 г. до 178 млн.т в 2009 г. В целом, общий процент использования и утилизации отходов составляет около 53,86%. В дальнейшем используются: вскрышная порода (на выполнение технического этапа рекультивации нарушенных горными работами земель, для отсыпки дамб, технологических дорог), металлургические съе-мы, шламы газоочистки, отработанные масла,

шпалы, аккумуляторы, ртутьсодержащие отходы, лом черных металлов, пищевые отходы, бумага и др. Из общего объёма отходов более 97% составляют отходы предприятий по добыче полезных ископаемых, а 3% приходится на остальные виды экономической деятельности, из которых наиболее значимы обрабатывающие производства, производство и распределение электроэнергии, газа и воды, строительство, сельское хозяйство.

В связи с этим проблема утилизации и переработки отходов является актуальной задачей и очень активно обсуждается на самых разных уровнях. Для решения этой проблемы необходимо большое количество финансовых, трудовых ресурсов и инициатива предпринимательских слоев. Особая сложность процесса переработки отходов связана с их широкой дифференциацией и разнообразием используемых технологических процессов.

Таблица 2. Основной состав отходов по классам опасности

С целью переработки полимерных отходов в г. Кемерово функционирует производственный кооператив «Вторполимер», который занимается их сбором и переработкой для производства товаров народного потребления (полиэтиленовых пленок, пакетов, полиэтиленовых гладких и гофрированных труб, сельскохозяйственной тары, литьевых изделий различного назначения). Основными потребителями продукции являются домостроительные и сельскохозяйственные компании Кемеровской, Красноярской, Томской и Новосибирской области, Алтайского края, а также мелкорозничная торговля.

На основании теоретического изучения эколого-экономических характеристик г. Кемерово и основных технико-экономических и эколого-экономических показателей деятельности ПК «Вторполимер» были разработаны мероприятия, позволяющие снизить экологическую нагрузку на муниципальную территорию:

• •    увеличение объемов сбора твердых бытовых отходов с помощью рекламы;

• •    раздельный сбор твердых бытовых отходов;

• •    внедрение более высокопроизводительного оборудования переработки отходов;

• •    увеличение номенклатуры перерабатываемых отходов;

• •    ужесточение политики местных и региональных властей по вопросам сбора и утилизации твердых бытовых отходов.

Для увеличения объема перерабатываемых отходов в ПК «Вторполимер» необходим учет технологических возможностей (производственной мощности) и потенциального объема принимаемых отходов. Анализ показал, что предприятие имеет техническую возможность увеличить объем перерабатываемых отходов до 1000 т/год, для чего предлагается задействовать рекламные средства. Определение эффективного размера рекламных затрат основывается на оценке их влияния на объем поставляемых отходов. Затраты на рекламу были определены экспертным путем и составили 2% от выручки предприятия или 430 тыс. руб. [2].

В общей проблеме очистки сточных вод одной из важнейших является вопрос утилизации и переработки осадков. Особенно это актуально для органических осадков станций биологической очистки городских и производственных сточных вод. Эти осадки можно разделить на осадки первичных отстойников, избыточные активные илы и т.д. Образование избыточного активного ила является неотъемлемым следствием аэробного процесса очистки воды. В частности, на водоочистных сооружениях города с населением один миллион жителей обрабатывается приблизительно 500 тыс. м3/сут. стоков и образуется 60 т сухого вещества, которое необходимо удалять [3]. Для этого может применяться механотермическая обработка осадка, образующегося в результате очистки сточных вод с последующей его утилизацией. Уменьшение объема обезвоженного осадка возможно только при использовании термических процессов, обеспечивающих его стабилизацию и обеззараживание. Высушенный осадок (гранулят) можно хранить, транспортировать, утилизировать, депонировать и использовать в качестве удобрения или энергоносителя при сжигании, что обеспечивается его теплотворной способностью. Полностью высушенный осадок с содержанием сухого вещества более 90% имеет теплотворную способность, аналогичную теплотворности бурого угля (11 кДж/кг), поэтому его можно применять в качестве вторичного топлива на угольных электростанциях и в установках по сжиганию мусора, а также добавлять к топливу на цементных и кирпичных заводах. В целях получения в дальнейшем пригодного для использования продукта, процесс сушки осадка сточных вод обеспечивает устойчивость содержащихся в нем полезных веществ. Для простоты складирования гранулят должен быть однородным, прочным, с содержанием сухого вещества более 90%, а полученный продукт не содержать патогенные бактерии и соответствовать требованиям класса А. При внедрении механической и термической обработки осадка сточных вод потребуется 1 центрифуга, 2 ленточных фильтра, 2 барабанные сушильные установки, 1 печь для термической утилизации и депонирования. Экономические расчеты показывают приемлемый срок окупаемости данного мероприятия – около 4 лет [4].

Можно использовать избыточный активный ил в качестве связующего вещества для получения топливных гранул методом окатывания с использованием минеральных присадок. Проведенные исследования показали следующее:

• •    введение минеральных упрочняющих добавок в гранулируемую смесь позволит получить топливные гранулы удовлетворительной зольности и достаточной прочности, что упрощает их транспортировку потребителю;

• •    присутствие минеральной упрочняющей добавки в составе гранул не препятствует их воспламенению и дальнейшему ходу процесса горения [3].

Обеспечение устойчивого развития Кемеровской области с учетом экологических ограничений, связанных с развитием угледобывающих предприятий, может быть достигнуто применением нетрадиционных подходов, предлагаемых Институтом угля и углехимии СО РАН [5]:

• •    использование карьерных выемок под внутренние отвалы;

• •    обратная отсыпка карьеров нетоксичными отходами;

• •    закладка старых горных выработок золошлаковыми отходами;

• •    использование пустых заброшенных горных выработок для фильтрации грязных подземных сточных вод;

• •    прочие природоохранные мероприятия, апробированные на практике и показавшие высокую эколого-экономическую эффективность.

Проблема снижения объемов образования отходов углеиспользования во многом связана с эффективностью работы энергетической отрасли. Предприятия Кемеровского филиала ОАО «Кузбассэнерго», являясь крупными потребителями продукции угледобывающих предприятий, выполняют важные социальноэкономические функции. Их отрицательные внешние экстерналии заключаются в значительном загрязнении окружающей среды. Такая ситуация требует разработки мероприятий, направленных на повышение экологоэкономической эффективности. Эти мероприятия можно условно разделить на технологические и организационно-экономические (табл. 3) [6].

Таблица 3. Проектируемые мероприятия по повышению эколого-экономической эффективности ОАО «Кузбассэнерго»

Вывод: рассмотренные в статье направления переработки отходов позволяют улучшить экологическую ситуацию в регионе, что во многом связано с применяемыми инновациями в сфере охраны окружающей среды и утилизации отходов.