Повышение эффективности системы управления отходами на примере ОАО «Каустик»

Проектная производительность очистных сооружений ОАО «Каустик» рассчитана на прием 196,2 тыс. куб. м сточных вод в сутки [57]. Фактический объем принимаемых сточных вод на сооружения в 2009 году составил 112,4 тыс. куб. м сточных вод в сутки.

Концентрации очищенных сточных вод на очистных сооружений ОАО «Каустик» в целом соответствуют регламентным требованиям, однако, несмотря на это, они не могут быть сброшены в открытые водоемы рыбохозяйственного назначения высшей категории (р. Волга) без дополнительной очистки по ряду ингредиентов, так как не достигают нормативов, установленных для водоемов данной категории. По проектной схеме эти сточные воды сбрасываются на пруды-накопители (испарители), что приводит к образованию источника вторичного загрязнения природной среды.

Для очистки сточных вод ОАО «Каустик» на предприятии имеются биологические очистные сооружения, введенные в действие на предприятии в 1967 году. Метод очистки – механическая и биологическая очистка («активным илом). Продуктом биологических очистных сооружений является биологически очищенная вода.

Биологически очищенная вода подается на пруд-накопитель и далее на пруды-испарители, которые являются антропогенными объектами. Часть биологически очищенной воды используется в системе водооборота и технологическом процессе некоторых цехов ОАО «Каустик», что исключает необходимость дополнительного водозабора предприятием речной воды. 

Сброс биологически очищенной воды на пруд – накопитель осуществляется на основании Разрешения №  2235 от 6 мая 2006 г. Часть биологически очищенной сточной воды используется на собственные нужды в качестве рабочей жидкости гидроэлеваторов и на гидроуплотнения сальников насосов.

Часть этой воды из насосной станции №7 возвращается в оборотную систему ОАО «Каустик» для использования цехами-потребителями  (цехи №№ 5, 30, ОАО «Пласткард») с последующим возвратом в  пруд-накопитель.

Пруд-накопитель располагается в Светлоярском районе Волгоградской области в 4-5 км на юго-восток от завода «Каустик» рядом с прудом-накопителем ВНПЗ. Он состоит из 2-х секций. Первая – площадью 6,15 км2, объемом 20,6 млн. м3 – для аккумулирования очищенных смешанных сточных вод от очистных сооружений предприятия ОАО «Каустик». Вторая секция площадью 2,11 км2, объемом 10,2 млн. м3 – для приема химзагрязненных сточных вод предприятия ОАО «Каустик» и ОАО «Химпром».

Пруды-накопители образованы путем устройства оградительных дамб, высотой до 6 м, их местных суглинистых грунтов. Ширина дамб по гребню 4 м, заложение откосов наружных 1:3, внутренних 1:6. Для предотвращения фильтрации из пруда в теле дамбы выполнено ядро из суглинистых грунтов и зуб из «шоколадной» глины. В основании дамб и чаши пруда залегают «шоколадные» глины мощностью более 3-х м, являющиеся хорошим водоупором. Откосы прудов закреплены растительным грунтом с посевом трав. Для наблюдения за фильтрацией из пруда-накопителя по периметру секции №2 выполнены наблюдательные скважины. Аналитический контроль за прудами испарителями и накопителями – ежеквартальный  осуществляется Экологической лабораторией. В последние несколько лет часть секции №2 используется как свалка для твердых и жидких отходов от выше названных промпредприятий.

В процессе производственной деятельности предприятия образуются отходы производства и отходы потребления [50]:

1 класса опасности – 343,209 тонн /год;

2 класса опасности – 113148,522 тонн/год;

3 класса опасности – 1225,477 тонн/год;

4 класса опасности – 89012,293 тонн/год;

5 класса опасности – 16914,231 тонн/год.

Из образующихся отходов производства и потребления на объектах конечного размещения планируется размещать отходов– 32578,529 тонн/год.

Распределение образующихся на ОАО «Каустик» отходов по классам опасности показано на рис. 7

Рис. 7. Распределение образующихся на ОАО «Каустик» отходов

по классам опасности (составлен автором на основе данных источника  51)

 

Отходы производства и потребления в периоды их накопления для вывоза на объекты конечного размещения и специализированные предприятия подлежат временному размещению и хранению на территории предприятия. На ОАО «Каустик» образовываются шламы, ртутьсодержащие отходы, отработанная соляная и серная кислоты. Около 30% отходов кислот используются повторно на собственном предприятии, а остальные вывозятся на полигон.

Единовременное накопление отходов может составлять – 135374,658 тонн в 642 местах временного накопления отходов, в том числе на 201 открытом объекте (местах), и 441 закрытом объекте (местах – производственное помещение, железнодорожная цистерна, закрытая площадка, площадка с навесом, закрытые сборники).

В железнодорожных цистернах может храниться собранная соляная кислота, отходы гидрооксида натрия с pH>11,5 и др. (потом вывозятся). Отработанный активированный уголь, отходы краски, отработанный щелочной электролит, хранятся в полимерных мешках и емкостях в закрытом помещении.

Стеклобой, строительные отходы, бытовые отходы, изношенная спецодежда, тормозные накладки, промасленные фильтра, промасленная ветошь, пыль, отходы бумажной гильзы временного хранения складируются в коробах и контейнерах на территории предприятия. В дальнейшем вывозятся на полигон ТПО ОАО «Каустик».

Отработанная резина, изношенные шины, лом черных и цветных металлов, стружка металлическая складируется на территории предприятия на открытых площадках навалом. В дальнейшем часть из них вывозится на полигон ТПО, а часть сдается на предприятии вторичного сырья. Отходы моторного и трансмиссионного масла хранятся в закрытых емкостях, исключающих проливы нефтепродуктов, на территории предприятия. При накоплении определенного количества этих отходов, их вывозят на предприятия для вторичной переработки. Люминесцентные лампы, являющиеся отходами 1-го класса, хранятся в отдельном ящике, исключающим возможность их разрушения.

В зависимости от вида отходов на предприятии предусмотрено (рис.8):

• Временное хранение с дальнейшим использованием на предприятии (лом меди и свинца несортированный, масла компрессорные отработанные и др.);
• Временное хранение с последующей передачей другим организациям для их потребления или повторного использования;
• Переработка на собственном предприятии (ртутные лампы люминесцентные, ртутьсодержащие трубки отработанные и брак и др.);
• Сжигание отходов на территории предприятия (незагрязненные отходы бумаги, древесные отходы из натуральной чистой древесины и т.д.);
• Сброс на станцию нейтрализации, и далее в канализацию (отходы гидрооксида натрия  с pH>11,5, сточные воды от производства питьевой воды и др.);
• Размещение на собственном объекте хранения отходов (отходы лакокрасочных средств, шлам хлорного железа и др.).

Рис. 8. Распределение количества наименований отходов по способам

использования (составлен автором на основе данных источника 51)

 

Снижение неблагоприятного воздействия отходов производства и потребления на здоровье населения и среду обитания человека происходит путем:

- внедрения современных  малоотходных и безотходных технологий  в процессе производства;

- минимизации их объема  и снижения их опасности при первичной обработке;

- использования полупродуктов  и отходов основных цехов предприятия в качестве вторичного сырья в производственных циклах вспомогательных цехов или на специальных предприятиях по переработке;

- предупреждения их рассеивания или потерь в процессе перегрузки, транспортировки и промежуточного складирования.

Обращение с каждым видом отходов производства и потребления зависит от их происхождения, агрегатного состояния, физико-химических свойств субстрата, количественного соотношения компонентов и степени опасности для здоровья населения и среды обитания человека.

Предприятие имеет собственный объект захоронения отходов – секцию №2 пруда-накопителя ОАО «Каустик». Площадь объекта- 240 Га, ширина СЗЗ – 1000 м, дата ввода в эксплуатацию – 1999 год. Вместимость до проектной отметки гребня составляет 13,9 млн. м3, до максимально допустимого уровня заполнения – 7,8 млн. м3. В настоящее время накоплено 92984,505 т отходов. Объект захоронения отходов имеет естественный экран из водоупорных «шоколадных» глин, дамбу обвалования из водоупорных «шоколадных» глин с зубом, врезанным в основание. Ведется мониторинг грунтовых вод (наблюдательные скважины), поверхностных вод, почвенного покрова и атмосферного воздуха. Расстояние до ближайшего водного объекта (р. Волга) – 2,5 км, ближайшего населенного пункта (г. Волгоград) – 4 км.

Предприятие оказывает значительное воздействие на окружающую среду, проявляющееся в выбросе загрязняющих веществ, сбросе в водные объекты, образовании и захоронении отходов производства. Отходы ОАО «Каустик» имеют весьма сложную структуру, как по химическим элементам, так и их соединениям, и вследствие этого представляют серьезную экологическую опасность при всех формах эмиссии загрязняющих веществ:

4. Оценка эффективности существующей системы управления отходами

Материально-сырьевой баланс движения сырья и материалов.

Для составления материальных балансов предприятий необходим анализ основных источников, объемов, состава исходного вещества, используемого в производственном процессе и образующихся отходов (твердых, жидких, газообразных). В анализе структуры отходов предприятия ОАО «Каустик» важное место занимают газовые выбросы и образующиеся твердые промышленные отходы.

Материальные и энергетические балансы составляют для анализа и оценки эффективности осуществления технологического процесса, в том числе для оценки баланса потока веществ, энергии с дифференциацией по направлениям: сырье, продукция, отходы. С их помощью устанавливают фактический выход продукции, коэффициенты полезного использования энергии, расходы и потери сырья, топлива, материалов. По количественным данным технологических балансов можно обосновать организационные и технические решения по совершенствованию использования оборудования, утилизации и максимальному использованию, регенерации отходов. Балансы веществ, энергии являются основой рациональных схем технологических процессов и установления оптимальных размеров, мощности, производительности оборудования.

Материальный баланс является количественным выражением закона сохранения массы и применительно к отдельным стадиям производственного процесса означает, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию (приход), равна массе полученных веществ (расходу).

Материальный баланс составляется по уравнению суммарной химической реакции с учетом параллельных и побочных реакций. Побочные реакции часто являются следствием присутствия примесей в исходном сырье. Поэтому в балансах приходится сопоставлять массу основных компонентов и примесей с массой отходов производства, основных и побочных продуктов. Однако из-за неточностей технико-химического анализа, погрешностей лабораторных измерений и неполного учета всех происходящих реакций материальный баланс, в конечном счете, имеет приближенный характер.

В большинстве случаев определение массы вещества производится отдельно для твердой, жидкой и газообразной фаз по выражению 1 [10]:

 

Мт+Мж+Мг= Мт'+Мж'+Мг'    (1) 

 

где Мт, Мж, Мг − соответственно, массы твердых, жидких и газообразных материалов, поступивших на обработку, т. е. приход материалов;

Мт', Мж', Мг '− массы продуктов, получившихся в результате химической переработки, расход.

Уравнение материального баланса составляется в пересчете на единицу готовой продукции, на единицу массы сырья или единицу времени.

В то же время традиционно составляемые балансы материальных ресурсов, особенно балансы веществ, необходимо дополнять важным элементом – оценкой, учетом не реализованного потенциала материальных ресурсов по принципу: до входа в технологический процесс и после. Это продиктовано тем, что в технологических процессах (особенно при достигнутом их техническом, научном уровне, соблюдении технологического режима и дисциплины) не реализуется весь комплекс полезностей (потребительских свойств и потребительной стоимости), как наличествующих объективно в сырье, так и возросших в результате его подготовки к производственному применению. Кроме того, происходит изменение как на этапе, предшествующем их включению в технологический процесс, в самом технологическом процессе, так и после выхода из технологического процесса. Если по элементу «продукция» осуществляется их поддержание и улучшение, то практически это не затрагивает элемент «отходы».

В отечественной научной литературе есть достаточно убедительные представления и обобщения этого фактора. Так, например профессор А. Д. Выварец считает, что процесс производственного, бытового или личного потребления различных товаров не обеспечивает, как известно, полного использования их полезных свойств, в результате чего образуются отходы, обладающие определенной потребительной стоимостью [9].

Весьма убедительно это представлено предшествующими исследованиями К. Маркса, который утверждал: «Каждая вещь есть совокупность многих свойств и поэтому может быть полезна различными своими сторонами. Открыть эти различные стороны, а следовательно, многообразные способы употребления есть дело исторического развития, то же самое следует сказать об отыскании общественных мер для количественной стороны полезных вещей».

Балансовый метод анализа образования, а в последующем управления отходами, позволяет перейти к принципу, организационным и техническим приемам по снижению образования отходов на каждом технологическом участке − в локальном источнике образования отходов. Можно поэтому утверждать, что материальные балансы предприятий − основа совершенствования внутризаводских (локализованного до выхода за его пределы) мероприятий по уменьшению, максимальному предотвращению образования отходов, а значит, снижению экономических потерь предприятия по сравнению с вариантом попытки ликвидировать последствия вывоза, складирования, хранения отходов (твердых), их сброса, выброса.