Введення
Рівень використання природних ресурсів і ступінь деградації навколишнього середовища є головною проблемою сучасного суспільства в XXI столітті. В даний час як у нашій країні, так і в більшості країн світу вважається загальновизнаним, що проблема раціонального використання природних ресурсів та запобігання забруднення навколишнього середовища, а отже і проблема сталого розвитку сучасної цивілізації, що забезпечує задоволення потреб суспільства, але не ставить під загрозу майбутні покоління , може бути вирішена шляхом нового підходу до організації та функціонування промислових виробництв та економічної системи в цілому, в основі яких лежить промислова екологія.Поняття «промислова екологія» з'явилося на початку 80-х років, а вже в
Промислова екологія розглядає (вивчає) взаємозв'язок (і взаємозалежність) матеріального, в першу чергу промислового, виробництва, людини та інших живих організмів із середовищем їхнього життя, тобто предметом вивчення промислової екології є еколого-економічні системи.
«Промислова екологія є системно орієнтованим підходом до об'єднання економічної діяльності людей та управління матеріальним виробництвом з фундаментальними біологічними, хімічними і фізичними глобальними системами».
Промислова екологія служить засобом для досягнення сталого, самопідтримки функціонування еколого-економічних систем (і суспільства в цілому).
У природних екосистемах виробництво і розкладання збалансовані, у них немає відходів: відходи одних організмів служать місцем існування для інших і таким чином здійснюється практично замкнутий кругообіг речовин у природі. У природних екосистемах близько 90% енергії витрачається на розкладання і повернення речовин в біогеохімічний кругообіг. У соціально-економічних системах близько 90% матеріальних ресурсів переходить у відходи, а основна кількість енергії використовується у виробництві та споживанні. Тому головним завданням промислової екології є знаходження шляхів для раціонального використання природних ресурсів, запобігання їх вичерпання, деградації і забруднення навколишнього середовища, а в кінцевому підсумку - поєднання техногенного та біогеохімічного кругообігів речовин.
Як справедливо сказано у вступі до всесвітньо відомій книзі «За межами зростання» «Технологічно і економічно створення сталого суспільства поки ще можливо. Воно може виявитися набагато більш прийнятним у порівнянні з суспільством, вирішальним всі проблеми за рахунок постійного кількісного зростання. Перехід до сталого суспільства вимагає ретельно збалансованих далеких і ближніх цілей і акценту на достатності, рівність і якості життя, а не на об'ємі виробництва. Він вимагає більшого, ніж продуктивність, і більшого, ніж технологія, він вимагає ще й зрілості, співчуття, мудрості ».
Забезпечення комплексного використання мінерально-сировинних ресурсів
Діяльність Держгіртехнагляду Україні в 2005 році з охорони надр була спрямована на забезпечення раціонального і комплексного використання мінерально-сировинних ресурсів при одночасному забезпеченні безпеки будівель, споруд і природних об'єктів у зонах шкідливого впливу гірничих робіт. Пріоритетними напрямками були: підвищення якості проектування гірничих підприємств, забезпечення встановленого порядку списання запасів корисних копалин, розробки родовищ лікувальних мінеральних вод, забудови родовищ корисних копалин магістральними трубопроводами, зміцнення ролі і значущості геолого-маркшейдерських служб гірничих підприємств, а також вдосконалення методичного забезпечення охорони надр.Підвищення раціонального і комплексного використання мінеральної сировини при її переробці здійснювалося за рахунок контролю за дотриманням підприємствами вимог нормативно-технічної документації, що регламентує переробку, а також реалізацією заходів з охорони надр у частині впровадження прогресивного технологічного устаткування, технологій і залучення в переробку мінеральної сировини з техногенних утворень .
Продовжилася робота з впровадження та освоєння технології «купчастого вилуговування», що дозволяє включати у відпрацювання не тільки важкозбагачуваних золотовмісні руди, а й хвости гравітаційного збагачення:
Впроваджено «Програма з удосконалення систем контролю обліку металів», впроваджується схема збагачення суміші мідистих руд при подрібнювальне-флотаційному циклі, гравітаційна схема збагачення всього циклу вкраплених руд, схема переробки «влежаного» пірротінового концентрату та ін На агломераційної фабриці вилучення корисних компонентів (нікелю, міді та кобальту) збільшилася до 99,55% проти 99,45% у
На збагачувальній фабриці ВАТ «Гайський ГЗК» побудована технологічна лінія флотації, що дозволяє вести окрему переробку привізних руд, несумісних за технологією збагачення з рудами айського родовища.
Підвищенню ефективності маркшейдерських служб гірничих підприємств сприяла реалізація механізмів ліцензування виробництва маркшейдерських робіт. За 2005 рік розглянуто 815 матеріалів на отримання ліцензій, видано - 738. На більшості підприємств Положення про геологічні та маркшейдерських службах приведені у відповідність до вимог «Положення про геологічну та маркшейдерському забезпеченні промислової безпеки і охорони надр», затвердженого постановою Держгіртехнагляду Україні.
Вжиті заходи в цілому забезпечили виконання геолого-маркшейдерських робіт відповідно до встановлених вимог.
Досить ефективно здійснювався контроль за реалізацією заходів охорони підроблюваних будівель, споруд і природних об'єктів. Це дозволило запобігти виникненню техногенних аварій і катастроф.
Дотримання законодавства про надра при ліквідації гірничих підприємств у різних галузях промисловості забезпечується не однаково. Найбільша впорядкованість вирішення питань - у вугільній промисловості. Роботи з ліквідації особливо збиткових шахт і розрізів ведуться відповідно до «Основними принципами державної підтримки ліквідації неперспективних і особливо збиткових шахт і розрізів вугільної промисловості України»,
На 1 січня
Ефективність контрольно-профілактичної діяльності територіальних органів Держнаглядохоронпраці України у галузі охорони надр та геолого-маркшейдерського контролю за низкою основних позицій (числу проведених обстежень, виявлених порушень, притягнення до відповідальності та ін) виросла в порівнянні з 2000 роком.
У 2005 році проведено 10604 обстежень гірничих підприємств, в ході яких виявлено та запропоновано до усунення 57862,0 порушень правил і норм з охорони надр. Більш ніж в 1,8 тисячах випадків гірські роботи припинялися до усунення виявлених порушень. За порушення діючих правил і норм з охорони надр притягнуто до відповідальності 1841 чол. Загальна сума штрафів склала 38,1 тисяч рублів.
У цілому в результаті здійснення державного гірничого нагляду на балансі гірничодобувних підприємств збережено: вугілля - 7,7 млн. т (в основному за рахунок складування в спецотвали, відмови у необгрунтованому списання та зменшення нормативів втрат при їх погодженні), що на 1,8 млн . т (або на 29,9%) більше, ніж у
За експертними оцінками, економічна ефективність діяльності територіальних органів Держнаглядохоронпраці України з охорони надр за рахунок відрахувань до бюджету платежів за користування надрами з додаткового видобутку з раніше збережених запасів, штрафних санкцій за наднормативні втрати та порушення податкового законодавства при внесенні платежів за користування надрами склала 412,6 млн. рублів, що в 1,6 рази більше, ніж у
Як і в попередні роки, територіальні органи Держгірпромнагляду України брали участь у державній системі ліцензування користування надрами. Територіальними органами Держгіртехнагляду України розглянуто близько 2143 матеріалів з ліцензування користування надрами, що дозволило запобігти ряду істотних порушень законодавства про надра, підняти якісний рівень ліцензійних матеріалів, доповнити їх умовами, що забезпечують повноту вилучення корисних копалин з надр, раціональне і комплексне використання мінеральних ресурсів. Здійснювався контроль за дотриманням вимог промислової безпеки та охорони надр при реалізації угод про розподіл продукції.
Підвищилася роль секції «Охорона надр» НТР Держгіртехнагляду Україні. У 2005 році було проведено 16 засідань цієї секції, на яких розглянуто найбільш великі й проблемні питання охорони надр із залученням фахівців різних міністерств і відомств, підприємств, наукових організацій. Зокрема, з нормативного забезпечення охорони надр, забудови родовищ при будівництві магістральних нафтопроводів, проектування в гірському комплексі, списанню запасів корисних копалин, перекладу маркшейдерських обчислень на єдину державну систему координат і т.п.
З метою поліпшення правового забезпечення діяльності гірничих підприємств, у 2005 році продовжувалася робота щодо вдосконалення нормативно-правової бази надрокористування. Зокрема, розроблено та затверджено «Положення про геологічну та маркшейдерському забезпеченні промислової безпеки і охорони надр», яке створило нормативну основу для підвищення ролі і значення геолого-маркшейдерських служб підприємств.
На базі ГУП НТЦ «Промислова безпека» здійснювалося видання нормативно-методичних документів Держгіртехнагляду України з охорони надр.
Триває участь Держгіртехнагляду України в роботі Міжурядової ради з розвідки, використання та охорони надр країн-учасниць СНД, здійснюється обмін інформацією з питань нагляду за охороною надр між країнами, здійснювалась методична допомога органам державного гірничого нагляду країн СНД.
Основними перспективними завданнями діяльності Держгіртехнагляду України в галузі охорони надр продовжують залишатися: вдосконалення законодавчої та нормативно-правової бази охорони надр; контроль за дотриманням законодавства про надра при розробці родовищ корисних копалин, а також щодо запобігання та усунення шкідливого впливу гірничих робіт на будівлі, споруди і природні об'єкти; скорочення адміністративних обмежень у підприємництві та вдосконалення наглядової діяльності за охороною надр з метою створення сприятливих умов для розвитку мінерально-сировинного комплексу; оновлення застарілого обладнання та проектної документації, а також впровадження прогресивних технологій, що підвищують рівень вилучення мінеральної сировини при його видобутку і переробки ; вдосконалення системи виробничого контролю за геолого-маркшейдерського забезпечення промислової безпеки та охорони надр, а також розвиток саморегулівних організацій в області виробництва геолого-маркшейдерських робіт.
Запаси і видобуток корисних копалин
| Корисна копалина | Балансовий запас, млн. т. | Видобуток, млн. т. |
| Залізна руда | 28127 | 175,1 |
| Марганцева руда | 2330 | 13,06 |
| Нікелева руда | 27,9 | 9,58 |
| Графітова руда | 110,5 | 0,37 |
| Графіт | 7,03 | 0,022 |
| Каолін первинний | 303,1 | 2,2 |
| Каолін вторинний | 71,1 | 2,3 |
| Бетонна глина | 61,5 | 0,3 |
| Пегматит | 6,46 | 0,011 |
| Лужні каоліни | 47,05 | 0,129 |
| Сіль кам'яна | 9129,5 | 13,87 |
| Магній (у перерахунку на MgO) | 103,7 | 0,149 |
| Калій (у перерахунку на K 2 O) | 293,1 | 0,204 |
| Крейда для соди | 76,8 | 1,673 |
| Фосфор (у перерахунку на P 2 O 5) | 6,66 | |
| Глина вогнестійка | 535,9 | 2,66 |
| Вапняки флюсові | 2065,9 | 33,66 |
| Вапняки доломітові | 511,5 | 5,03 |
| Доломіт | 428,8 | 2,2 |
| Формувальні матеріали | 906,2 | 7,036 |
| Глини тугоплавкі | 103,8 | 1,16 |
| Талько-магнетит | 105,1 | |
| Цементна сировина: Гіпс Мергель і карбонатна Глиниста Гідравлічні добавки | 32,4 2396,9 561,9 89,9 | 0,69 23,54 5,31 0,26 |
| Скляне сировина: Піски Ліпарити | 212,8 | 2,46 20,7 |
| Гіпс | 421,2 | 1,3 |
| Ангідрид | 17,63 | |
| Мел | 489,6 | 2,105 |
| Облицювальні матеріали | 316,6 | 0,325 |
| Камені будівельні | 9188,5 | 83,5 |
| Пилові вапняки | 105,1 | 3,98 |
| Вапняки для цукрової промисловості | 336,3 | 6,02 |
| Породи для вапнування кислих полів | 72,4 |
| Показник | Викопне паливо | |||
| Вугілля, млн. т. | Буре вугілля, млн. т. | Нафта і конденсат, млн. т. | Газ, млрд. м 3 | |
| Запаси | 44043 | 2680 | 235 | 1135 |
| Видобуток | 100 | 6,5 | 4,3 | 19 |
Приклад комплексного використання сировинних ресурсів при вуглевидобутку:
Спосіб дегазації вугільних пластів свердловинами з поверхні.Спосіб призначений для зниження газовиділення зі зближених вугільних пластів і виробленого простору у виробки очисного ділянки з метою вилучення придатного для використання каптіруемого метану, підвищення безпеки гірничих робіт і продуктивності очисного забою по газовому фактору.
Технологія дегазації включає буріння вертикальних свердловин з поверхні за схемою А (рис. 1, а) при шарової розробки вугільного пласта або його відпрацювання з втратами вугілля по потужності, або за схемою Б (рис. 1, б) - при відпрацюванні пласта на повну потужність . У першому випадку газ витягується з зближених вугільних пластів і виробленого простору переважно при зворотно-точної схемою провітрювання очисного вибою, у другому - зі зближених пластів при будь-якій схемі провітрювання ділянки. Свердловини підключаються до вакуумній системі до початку розвантаження вугільних пластів.
Параметри дегазації розраховуються з урахуванням: виймальної потужності відпрацьовується пласта; угленасищенності газосодержащей товщі; метанообільності виїмкової дільниці; необхідного витрати і вмісту метану в каптіруемой суміші.
Оцінка ефективності дегазації та визначення кількості свердловин визначається виходячи з гірничотехнічних умов і вимог, що пред'являються до зниження газовості ділянки та вилучення газоповітряних сумішей з заданими межами вмісту в них метану з метою його утилізації.
Скорочення відходів формувальних матеріалів у фасоннолітейном цеху ВАТ «Северсталь»
Найбільш гостро в фасоннолітейном цеху ВАТ «Северсталь» вАвтор проекту, розробленого в рамках проведення Програми «Чисте виробництво», проаналізував початковий стан в цеху і з'ясував, що для повторного використання регенерується піску тільки 2800 т / рік (або 22%) і використовується повторно відпрацьованої горілої землі 21000 т / рік. При вивченні роботи установки для регенерації відпрацьованих сумішей з'ясувалося, що установка працює не на повну потужність, а у вечірню та нічну зміни взагалі не працює. Проте технологічні можливості використання регенерованого піску складають 5120 т / рік (або 45%), а це значить, що тут існує можливість скорочення відходів горілої землі і придбання свіжого піску.
При проведенні «мозкового штурму» було запропоновано 14 варіантів скорочення відходів відпрацьованих формувальних матеріалів: промивати відпрацьовану землю в кошиках у гідрокамере і далі регенерувати
встановити дозатор подачі горілої землі в гідрокамеру, далі промивати
встановити стрічкові конвеєри від ділянок вибивки лиття до баків відстою промитої землі з електрогідравлічних установок (ЕГУ)
продавати шлам будівельним організаціям
продавати горілу землю будівельним організаціям
встановити бункер з дозатором близько діючої ЕГУ ╧ 2, подавати в робочий бак з водою після дозатора землю стрічковим транспортером, далі шлам подавати в баки відстійники від ЕГУ
такий же прийомний бункер встановити у ЕГУ ╧ 1, на той момент не чинною, розконсервувати її та переробляти горілу землю
пропускати горілу землю через вибивні грати і з виготовлення сумішей відділення возити коробками до знову виготовленим прийомним бункерах у ЕГУ ╧ 1 і ЕГУ ╧ 2, і далі переробити за схемою попереднього речення
додатково до бункерів встановити пескомялку і сито, далі по тій же схемі
встановити над бункером грати, подрібнювати грудки вантажем, далі за схемою
встановити над бункерами похилі грати з вібратором для видалення грудок, далі за схемою
з-під вибивних грат вивести стрічкові конвеєри і подавати подрібнену горілу землю в приймальний бункер ЕГУ ╧ 1, далі за схемою
повністю перейти на єдину холоднотвердеющих формувальну суміш (ХТС), стрижні робити також тільки з ХТМ
Проаналізувавши ці ідеї та виходячи з наявних фінансових і матеріальних можливостей, автор прийшов до висновку, що для реалізації програми скорочення відходів, необхідно вести роботу за чотирма напрямками: продавати горілу землю і шлам будівельним організаціям, що дозволить, навіть якщо ці відходи віддавати безкоштовно на самовивіз , економити 43 руб. з кожної тонни відходів за розміщення відходів на відвалах комбінату
пропускати горілу землю через вибивні грати, виготовлення сумішей відділення, возити контейнерами і дозовано пропускати через ЕГУ; при щоденній переробці 3,3 тонн землі можна переробити 1000 т землі. Це дозволить з урахуванням витрат на переробку заощадити близько 80000 руб. екологічний ефект - 1000 т \ рік перероблених відходів
виготовити та змонтувати прийомний бункер для горілої землі зі шнековим дозатором на ділянці вибивки чавунного лиття поруч з ЕГУ ╧ 1 «Іскра», від дозатора горілу землю подавати стрічковим транспортером у робочий бак ЕГУ. ЕГУ «Іскра» розконсервувати, пустити в роботу шламовий насос і насос для подачі води в автоматичному режимі. Контроль за роботою установки доручити Вибивальник лиття. На приймальному бункері горілої землі встановити похилу решітку з вібратором для видалення грудок. Оснастити витяжною вентиляцією. Проектна потужність шламових насосів ЕГУ ╧ 1 і ╧ 2 дозволяє перекачувати 4000 тонн шламу на рік. Дефіцит регенерату складає 2320 т., тому однієї такої установки буде достатньо для покриття дефіциту регенерату. Витрати: проектування - 5000 руб., Виготовлення і монтаж - 35000 руб., Економічний ефект - 205000 грн. / рік, екологічний ефект - 2320 т / рік перероблених відходів. Зміна технології приготування формувальних і стрижневих сумішей та перехід на виготовлення форм і стрижнів з ХТМ було визнано перспективним проектом, що вимагає значних інвестицій (3620000 крб.)
Основна література
1. Зайцев В.А., Промислова екологія. - М.; РХТУ, 2008 - 140 с.2. Зайцев В.А. Безвідходне виробництво. М.; МХТИ, 2000 - 108 с.
3. Торочешніков Н.С., Родіонов А.І., Кельце Н.В., Клушин В.М. Техніка
захисту навколишнього середовища. - М; Хімія, 2001 - 368 с. 3. Громов Б.В., Зайцев В.А., Петраш А.П. та ін Безвідходне промислове виробництво. Основні принципи безвідходних виробництв. Підсумки науки і техніки. Серія Охорона природи і відтворення природних ресурсів. Т. 9. - М.; вид. ВІНІТІ. 2000 - 218 с.
4. Громов Б.В., Зайцев В.А., Ласкорін Б.М. Безвідходне промислове виробництво. Організація безвідходних виробництв. Підсумки науки і техніки.