Разработка научных основ управления отходами предприятий химической и нефтехимической отрасли

УДК 502.1:66.01

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ ПРЕДПРИЯТИЙ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

© 2016 Д.Е. Быков1, Н.Г. Гладышев1, А.Ю. Чуркина1, В.Н. Пыстин1, М.Ю. Слесарев2

1 Самарский государственный технический университет 2 Московский государственный строительный университет

Статья поступила в редакцию 15.01.2016

Широкий спектр физико-химических превращений исходного сырья на всех этапах химического производства связан с наличием большого количества материальных потоков в т. ч. полупродуктов. Выведенные из цикла производства материальные потоки по экономическим и технологическим причинам нередко переходят в категорию отходов. Несмотря на нарастающий дефицит природных ресурсов и обострение экологических аспектов проблемы отходов, на предприятиях не используются технологии управления отходами и полупродуктами (системы рециклинга). Общая теоретическая база рециклинга практически отсутствует, а существующие структуры движения отходов и вторичных ресурсов представляют собой фрагментарные части, ограниченно взаимодействующие между собой или полностью изолированные друг от друга. Специфика текущего периода заключается в необходимости реализации принципа «ноль отходов», получившего всемирное признание. Развитие рециклинга перераспределяет потоки материальных ресурсов и вовлекает в переработку накопленное техногенное сырье из разнородных объектов размещения отходов. Для совершенствования систем рециклинга необходима разработка теоретических положений и практических методов, выходящих за традиционные рамки «обращения с отходами». Предложен и обоснован переход от отходоцентрической к многоуровневой циклоцентрической модели в решении проблемы отходов, предложены три аксиомы рециклинга и оригинальная научная гипотеза о 9-уровневой иерархии циклов материальных потоков, при которой рециклинг является масштабным проявлением рециркуляции, что позволяет использовать методологические подходы и теорию рециркуляции в исследованиях и проектировании структур управления отходами. Ключевые слова: рециклинг, ресурсосбережение, управление отходами, подход циклоцентрический, классификация технологий, техноприродный кластер.

Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года предусматривают при решении задачи обеспечения экологически безопасного обращения с отходами использование ряда механизмов. Среди них на первом месте «предупреждение и сокращение образования отходов, их вовлечение в повторный хозяйственный оборот посредством максимально полного использования исходного сырья и материалов, предотвращения образования отходов в источнике их образования, сокращения объёмов образования и снижения уровня опасности отходов, использования образовавшихся отходов путём переработки, регенерации, рекуперации, реци-

Быков Дмитрий Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, ректор. E-mail: rector@samgtu.ru Гладышев Николай Григорьевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Химическая технология и промышленная экология». E-mail: nick.gladishev@yandex.ru Чуркина Анна Юрьевна, кандидат химических наук, доцент кафедры «Химическая технология и промышленная экология». E-mail: n2009ch@yandex.ru Пыстин Виталий Николаевич, кандидат технических наук, ассистент кафедры «Химическая технология и промышленная экология». E-mail: vitaliy.pystin@yandex.ru Слесарев Михаил Юрьевич, доктор технических наук, профессор кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики. E-mail: Slesarev_m@mail.ru

клинга». Одновременно политика ориентирует на «поэтапное введение запрета на захоронение отходов, не прошедших сортировку, механическую и химическую обработку, а также отходов, которые могут быть использованы в качестве вторичного сырья».

Недостаточная изученность рециклинга в системном понимании обусловливает необходимость проведения научных исследований в этом направлении. Закономерен поиск ответа на вопрос о правомерности существования общей теории рециклинга. Многообразие реальных ситуаций вызывало необходимость в рассмотрении огромного числа вариантов локальных задач рециклинга, которые систематизированы лишь частично. Использование материала, накопленного теоретическими и прикладными исследованиями локальной направленности, практикой рециклинга, немыслимо без его упорядочения в рамках общей классификации.

Циклы ресурсосбережения инициировались дефицитом ресурсов, сопутствуя истории цивилизации [1]. Переработка старой бумаги в новую упоминается в 1031 году (Япония), в XIII веке сырьём для 40 бумажных фабрик Италии служили отходы льняных изделий [2]. В 1690 году вблизи Филадельфии начали получать бумагу из макулатуры и тряпья [3]. Японские производители

пороха с XVI века использовали как сырьё шлам канализационных отстойников [4]. В 1813 году Benjamin Law разработал процесс переработки отходов шерсти в волокна и ткань (Бетли, Йоркшир). Развитие железнодорожного и автотранспорта, военные действия расширили оборот металлов в начале XX века [5].

Промышленная химия обострила потребность в утилизационных процессах применительно к каменноугольной смоле (А. Гарден, 1819; М. Фарадей, 1825) [6], отходам производства соды (Леблан, 1791). К 1880 году найден способ регенерации серы из сульфида кальция. В начале XIX века (А. Фреснель, 1810; Д. Хэмминг и Г. Дьюар, Э. Сольве) найден иной путь получения соды. Технология обязана успехом химической схеме, основанной на нескольких химических циклах, и существует по настоящее время. В 90-х годах XIX века Д.И. Менделеев отмечал, что «утилизация отбросов ... есть превращение бесполезного в ценные по свойствам товары, и это составляет одно из важнейших завоеваний современной техники» [7].

Идея безотходного производства предложена и развита академиками Н.Н. Семёновым, И.В. Петряновым-Соколовым, Б.Н. Ласкориным. Формируются основные принципы безотходных производств (1981, Громов Б.В., Зайцев В.А. и др.) [8]. В 1982-1984 г.г. официально признано определение «безотходной технологии» [9], распространяются термины «безотходное производство» (БП), «безотходная технологическая система» (БТС), «чистая технология» (там же). Возникает концепция экологически ориентированных циклов [10, 11]. Академик Б.Н. Ласкорин и сотр. (1986) [11], развивая идеи академика Н.П. Федо-ренко, работы В.А. Минца, К.Г. Гофмана, М.А. Лемешева, А. Реймерса, видели необходимость нового научного направления - ресурсологии. Циклические процессы в химической технологии рассматривали Цыганков А.П. и Сенин В.Н. (1988), [12]. Авторы отмечали, что «. при росте циркуляции материалов на каком-то этапе более рационально создать новые участки для выпуска товарной продукции, которые, в свою очередь, получат принадлежащие к сфере их деятельности локальные возвратные связи.

В 1992 г. в Швеции издана работа "Экоциклы - основы устойчивого развития городов" (цит. по [13]). Мощный импульс поддержки рециклинга дал принятый Германией «Закон о содействии хозяйственному обороту и обеспечению безопасного для окружающей среды удаления отходов» (Gesetz zur Föderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltveträglichen Beseitigung von Abfallen, 27.09.1994). Ключевое слово «Kreislaufwirtschaft» (дословно - бег хозяйства по кругу, или экономика цикла) задает вектор цели на цикл. Книга R. Murray «Zero Waste» (2002) [14] инициировала глобальное продвижение одноименной философии, в которой рециклинг и компостирование

представляются альтернативой уничтожению ресурсов. Швеция реализует Стратегию нетоксичных ресурсосберегающих циклических систем (2002) [15]. В Азии лидерами «экономики цикла» становятся Китай и Япония (2003) [16]. Евроди-ректива 2008 г.[17] делает ставку на экономику цикла. Шотландия в 2010 году объявила о новой политике и программе «Zero Waste Scotland» в рамках WRAP [18] - «Waste & Resources Action Programme» или «Отходы & Ресурсы». Видение программы - мир без отходов. На 4-м симпозиуме (Waste-to-Resources, 2011) представлено направление «MBT landfills» для включения свалок и полигонов в сети рециклинга [19]. Еще в 1989 году D. Knapp и M.L. Deventer рассматривали полигон в качестве трансферной станции системы рециклинга (... a part of the recycling system at the new transfer station), работающей на «городской руде» (Urban Ore) [20]. Цепи рециклинга обсуждаются на индокитайском форуме по рынкам макулатуры и пластика (2010) [21]. Территориальные образования ведущих стран объявляют программы «ноль отходов» (2009) [22], открываются предприятия «мегарециклинга» с целью - «ноль свалок» (Йоркшир, Британия, 2011) [23]. Один из идеологов концепции «Ноль отходов» - WalterStahel - предложил на форуме в Давосе (2011) [24] исключить налогообложение возобновляемых ресурсов для ориентации на природные циклы. Появились признаки конфликта традиционной продуктовой вертикали с неизбежной в перспективе ресурсно-цикловой мировой системой [25]. Расширяется перечень отходов, запрещенных к захоронению [26]. Отчет UNEP относит повышение степени рециклинга к ключевым факторам глобальной «зеленой экономики» (2010) [27]. Интеграция обработки отходов из коммунальной сферы и промышленности выходит на новый уровень - в 2008 году HewlettPackard поставила на рынок первый принтер, практически полностью изготовленный из вторичной пластмассы [28]. Рециклинг становится одной из доминант прогресса XXI века.

Основоположник теории рециркуляционных процессов химической технологии М.Ф. Нагиев (1978) [29] отмечал, что главным звеном лабильности живых клеток являются рециркуляционные потоки энергетического и материального обмена, создающие устойчивое состояние. На локальном уровне поточных производственных систем химической технологии, металлургии, теплоэнергетики широко применяется рециркуляция - многократное возвращение потоков газов, жидкостей и твердых веществ для регулирования производственного процесса, улучшения использования сырья, утилизации отходов и т.п. [30]. Существуют технические циклы, в которых происходит последовательная деградация материалов. «Нисходящий цикл» (2000) [31] характерен для многих современных методов преобразования отходов. Экологические требования ставят задачу

создания «восходящего цикла»: возвращение в промышленные системы материалов с улучшившимся, а не ухудшившимся качеством.

За основу разработки авторских технологий рециклинга была положена аналогия между техногенным и биогенным циклами (рис. 1А). Анализом отмечена неразвитость индустриальных систем регенерации как технических аналогов редуцентов экосистем. Показано, что системы регенерации являются циклообразующими составляющими рециклинга.

Сущность предлагаемого циклоцентриче-ского подхода (ЦЦП) заключается в том, что рециклинг - сеть циклов, где материальный поток меняет свои параметры и статус в цепи состояний: сырье ^ полупродукт ^ произведенная продукция (и отходы производства) ^ вторичный ресурс ^ сырье (рис. 1Б). Циклообразующая стадия - трансформация отхода во вторичный

ресурс. При ЦЦП отход является одним из состояний материального объекта на одной из стадий его жизненного цикла (ЖЦ), объекты управления - процессы в элементах сетей рециклинга (СР) и сами сети. На качество цикла влияют все стадии и иерархические уровни (рис. 2).

С технических позиций рециклинг является масштабным проявлением рециркуляции. Идеальная модель рециклинга соответствует известной концепции «ноль отходов». Формирование СР становится главной целью при заданных ограничениях. Элементы и связи этой сети являются средствами продвижения к цели. Под элементами понимаются продукционные, потребительские и регенерационные единицы, под связями - непрерывные и дискретные потоки веществ, материалов, изделий.

Предлагаемый ЦЦП основан на трех положениях: 1) рециклинг - иерархическая сеть мате-

Отходы

Полигон

Природное сырье

Рис. 1. Биогенный и техногенный циклы: А) Аналогия циклов; Б) Смена статуса материального потока в рециклинге; Я- каналы СР; В - захоронение; Б - депонирование с установленной возможностью утилизации; Б - рассеивание в окружающей среде; I- сжигание без энергоутилизации; 1Я - сжигание с энергоутилизацией

Проектирование СР

Разработка м реинжиниринг продукционных систем, технологических модулей и комплексов обработки отходов, побочных и попутных продуктов

Разработка техники, оптимизация конструктивных и технологических параметров

Катализ, ингибирование, «зеленые» растворители, цифровые технологии фотоизображений

Рис. 2. Отходоцентрический и циклоцентрический подходы: А) иерархия управления отходами: Директива 75/442/ЕЭС; Б) иерархия технических решений рециклинга на стадиях генезиса и трансформации отходов.

риальных потоков, в которой отходы являются одним из состояний; 2) объектами исследования, проектирования и управления являются процессы, технологии и сети рециклинга; 3) безопасный выход материального потока из техногенного в природный цикл обеспечивается ассимиляционными технологиями. Обращение с отходами трансформируется в менеджмент цикла и сетей рециклинга.

На основе системного анализа предложены три аксиомы рециклинга: 1) утилизация - звено цепи в сетях рециклинга; 2) эволюция сетей рециклинга - отклик на изменения социотехно-природных (потребительских, продукционных и природных) систем; 3) жизненный цикл сети рециклинга проходит этапы возникновения, развития, стабилизации, упадка, ликвидации. Следствием аксиом является необходимость синхронизации разработок продукционных и регенерационных подсистем рециклинга. Центральным звеном служит понятие собственно отходов, особенностью которого является его относительность: отход перестает быть таковым при появлении нового собственника, для которого потребительские свойства материального объекта не утрачены.

Определена иерархия циклов материальных потоков и приоритетность решений на возможно более низком уровне локализации (рис. 3).

Все уровни иерархии системы могут «работать» на ресурсосбережение, реализуя специфический для каждого из них механизм. Взаимодействие циклов, механизм и последствия такого взаимодействия определяются взаимопроникновением технологий.

Предложена общая классификация рециклинга (рис. 4) с выделением 8 ключевых признаков, присущих реальным системам.

Создание и развитие СР основано на комбинировании технологий рециклинга для организации циклов. Географически распределённая

структура объединяет множество технологических процессов, выполняющих исходные функции совместно с адаптированными функциями рециклинга. Интеграция начинается межаппаратным циклом (простой контур), типичным для технологий с рециркуляцией (непрореагировав-ших компонентов сырья, растворителей, катализатора в контуре «реактор-регенератор» и т.д.). Более высокий уровень имеют циклы, выходящие за границы технологической установки (каскад контуров и т.д.). Качество рециклата определяет иерархию приоритетов использования отходов. При выходе за допустимые границы качества рециклат выводится из контура (открытый контур) в другую продукционную систему. Для ориентации и развития сетей рециклинга предложена классификация технологий с выделением трех признаков и формулировкой их основных видов (рис. 5).

Базисные технологии рециклинга - функционирующие в широком диапазоне колебаний состава основного сырья и способные вовлекать в переработку или для использования отходы извне.

Сателлитные технологии рециклинга -

дополняющие технологии-источники отходов (базисные технологии), переработка отходов интегрируется в специфическую часть производственного комплекса.

Автономные технологии - создаваемые исключительно для решения проблемы отходов без интеграции с базовыми технологиями.

Гибридные технологии - для совместной переработки промышленных и коммунальных отходов. Существуют тенденции увеличения числа гибридных технологий и трансформации базисных технологий в гибридные.

Ассимиляционные технологии - обеспечивающие экологически безопасный вывод материальных потоков из техногенных в природные циклы с полезным эффектом. При проектировании

Рецнклинг

9) глобальный техно-природный цикл | 8)группа регионов 7) регион

6) промышленный узел

Рециркуляция

5) предприятие 4) технологическая установка 3) ироцессно-аииаратурная единица 2) зона подпроцесса I 1) атомно-молекулярный

Рис. 3. Иерархия циклов материальных потоков

Л £

£ и

и ев ю я

н =

и а

8

«

г

г

ев

¡>>

зВ

г =

и о,

Л

н и о

ВС -

ш -

г с.

о =

а. С

Рис. 4. Классификационные признаки и виды рециклинга

Рис. 5. Классификационные признаки и виды технологий рециклинга

СР приоритетным критерием выбора технологий является генетический признак, определяющий форму адаптации технологий в сетях рециклинга.

Структурный синтез сетей рециклинга является одним из главных инструментов цикло-центрического подхода. Сущность структурного синтеза заключается в том, что множество отходов превращается множеством процессов во

множество вторичных материальных ресурсов и/или продукции. Обобщение изложенных теоретических положений позволяет сформулировать принципы построения сетей рециклинга в техноприродных кластерах:

• принцип оптимального распределения воздействий элементов цикла на окружающую среду с минимизацией совокупного воздействия;

• принцип приоритета решений проблем рециклинга при проектировании продукции, в начале цепи, на низших локальных уровнях иерархии циклов;

• принцип иерархического единства локализации, дифференциации, сетевой интеграции циклов и технологий рециклинга;

• принцип сочетания внутрикластерного рециклинга и горизонтальной межкластерной интеграции;

• принцип выделения критических компонентов и критических структурных элементов цикла;

• принцип включения ассимиляционных технологий при выводе ресурсов из антропогенного в природный цикл.

Понимание эволюции рециклинга, применение иерархических структур и топологии сетей, целенаправленное использование предложенных классификаций, положений ресинтеза позволяют создавать достаточно сложные технологии различных иерархических уровней вплоть до приближения циклов к полной ассимиляции окружающей средой [32, 33]. Использование теории анализа, синтеза и методов автоматизированного расчета химико-технологических систем к анализу и синтезу сети рециклинга вносит алгоритмизацию в формирование инженерного базиса рециклинга.

Масштабная иерархия является главным фактором при создании сети рециклинга. Уровень рециклинга определяется совокупностью целей и адекватных структур по их достижению при определенных внешних и внутренних условиях существования системы (ограничениях). Иллюстрация циклоцентрического подхода изложена на основе авторских разработок, выполненных при решении конкретных производственных проблем рационального использования отходов и вторичных ресурсов в различных отраслях промышленности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Black Dog Publishing. Recycle: a source book. London, UK: Black Dog Publishing, 2006.

2. ДжуаМикеле. История химии: переводное издание, пер. с итал. Г. В. Быкова; под ред. С. А. Погодина. Москва: Мир, 1966. 452 с.

3. МУСОР: Коллекция фактов. Краткая история мусора. Мусорный ветер. Избавление от отходов. E-Мусор / /Журнал «Слово»: общество. URL: http:// www.moldova.ru/index.php?tabName=articles&own er=58&id=3755 (дата обращения 15.12.2015).

4. Канализация древних цивилизаций: Электрон. журн. Наука и техника: 2010. URL: http://www. pravda.ru/science/useful/22-10-2010/1054505-canalizacija-1/ (дата обращения 15.12.2015).

5. CarlA. Zimring. Cash for Your Trash: Scrap Recycling in America. New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 2005.

6. ШтрубеВ. Пути развития химии: в 2-х томах. Т. 2. Пер. с нем. М.: Мир, 1984. 278 с.

7. МенделеевД.И. Сочинения: Т. 17: Технология. Л. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 858 с.

8. Безотходное промышленное производство (Основные принципы безотходных производств) / Б.В. Громов, В.А. Зайцев, Б.Н. Ласкорин, А.И. Петраш, А.П. Цыганков, Г.А. Ягодин // Серия: Итоги науки и техники. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. Т.9. М. ВИНИТИ 1981. 218 с.

9. Зайцев В.А. Безотходные и малоотходные процессы сегодня и завтра // Химия, № 3. М.: Знание, 1987. 32 с.

10. Комар И.В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. М. 1986.

11. Безотходная технология в промышленности / Б.Н. Ласкорин, Б. В. Громов, А.П. Цыганков, В.Н. Сенин. -М: Стройиздат, 1986. 160 с.

12. Цыганков А.П., Сенин В.Н. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М.: Химия, 1988. 320 с.

13. Тетиор А.Н. Устойчивое развитие города: lead cis. 2000 - URL:www. leadnet.ru/tet/index.htm (дата обращения 15.12.2015).

14. Murray R. Zero Waste: London, 2002. URL: http:// www.zwallianceuk. org/html/4_zerowaste.pdf (дата обращения 15.12.2015).

15. Экологические цели и стратегия на национальном, региональном и местном уровнях в Швеции - процесс, ориентированный на цель и результат: Л. Шульце. (Хальмштад, Швеция) - «Морская индустрия», 2002. URL: http://mi32.narod.ru/02-02/ ecolog.html (дата обращения 15.12.2015).

16. WangZhi-yi. Циркулярная экономика. Опыт Китая. / WangZhi-yi, JinMei-Zhu. Chenghi huanjingyu chengshi // Urban Environ, Urban Ecol.: 2003. 16, №2, с. 39-41.

17. Directive 2008/98/Ec of the European Parliament and of the Council. On waste and repealing certain Directives.

18. Working together for a world without waste. URL: http://www. wrap.org.uk/downloads/Review_of_the_ Year_20092010.2289fa10.9492.pdf.

19. Black Country borough moves MBT and MRF plans forward, 2007. URL: http://www.letsrecycle.com/ news/latest-news/councils/black-country-borough-moves-mbt-and-mrf-plans-forward (дата обращения 15.12.2015).

20. Daniel Knapp and Mary Lou Deventer. Excerpted from Total Recycling: Realistic Ways to Approach the Ideal. 1989.

21. Working together for a world without waste. URL: http://www.wrap.org.uk/ downloads/Review_of_the_ Year_20092010.2289fa10.9492.pdf (дата обращения 15.12.2015).

22. Study of the Solid Waste Management System in Metro Vancouver, British Columbia. Prepared by: Sound Resource Management Group, Inc., Olympia, WA. Prepared for: Belkorp Environmental Services Inc., Vancouver, BC. - 2009.

23. Leeds opens first mega recycling facility in Yorkshire: 2011. URL: http://www.scrapmonster.com/news/ leeds-opens-first-mega-recycling-facility-in-yorkshire/1/2086 (дата обращения 15.12.2015).

24. Walter Stahel at the World Resource Forum in Davos: 2011. - URL:http://www.product-life.org/ru/WRS-WRF-World-Resource-Forum-201 (дата обращения 15.12.2015).

25. Изд. Дома: «Руда и Металлы» - URL: http://www. rudmet.ru/magazines/3.%20Chernye%20Metally/ Se092007.pdf (дата обращения 15.12.2015).

26. Private Trash and Recycling Station Open for Business: northampton media. 2011. URL: http:// northamptonmedia.com/blog/03/07/2011/private-trash-and-recycling-station-open-for-business/ (дата обращения 15.12.2015).

27. United nations environment programme. 2010 -URL: http://www.unep.org/ annualreport/2010/pdfs/ UNEP-AR-2010-FULL-REP0RT.pdf (дата обращения 15.12.2015)..

28. HP. Global citizenship. 2010. URL: www.hp.com/go/ report (дата обращения 15.12.2015).

29. Нагиев М. Ф. Химическая рециркуляция. М.: Наука, 1978. 88 с.

30. Словарь иностранных слов. М.: Русский язык. 1980. 624 с.

31. М. Braungart and W. Mc Donough. Design for Reincarnation / М. Braungart and W. McDonough; Resource. 2000.

32. Основные направления квалифицированного использования кубовых остатков выделения дизельных фракций из нефтесодержащих отходов / А.Н. Сухоносова, М.С. Кузнецова, Н.Г. Гладышев, В.В. Ермаков, А.А. Пименов // Экология и промышленность России. 2011. № 12. С. 10-14.

33. Комплекс биодеструкции нефтеотходов / Д.Е. Быков, О.В. Тупицына, Н.Г. Гладышев, Д.В. Зеленцов, Н.В. Гвоздева, О.А. Самарина, А.Е. Цимбалюк, К.Л. Чертес // Экология и промышленность России. 2011. № 3. С. 33-34.

DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC BASES OF THE WASTE MANAGEMENT OF CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRY

© 2016 D.E. Bykov1, N.G. Gladyshev1, A.Y. Churkina1, V.N. Pystin1, M.Y. Slesarev2

1 Samara State Technical University 2 National Research Moscow State University of Civil Engineering

A wide range of physical and chemical transformations of the starting raw material at all stages of the chemical industry is related to the presence of large amounts of material flow in t. Ch. Intermediates. Derived from the series production of the material flows for economic and technical reasons often become waste. In spite of the growing scarcity of natural resources and the aggravation of the environmental aspects of the problem of waste, businesses do not use waste management technologies and intermediates (recycling system). The total theoretical base recycling is virtually absent, and the existing structure of the movement of waste and secondary resources are fragmented pieces, limited interaction with each other or completely isolated from each other. The specifics of the current period is the need to implement the "zero waste" principle which has received worldwide recognition. The development of recycling redistributes material resource flows and involves processing of technogenic raw materials accumulated from diverse waste disposal sites. To improve recycling systems requires the development of theoretical positions and practices that go beyond the traditional scope of 'waste'. Proposed and justified transition from waste-centric to multi-level cycle-centric approach models in waste management, offered three axioms recycling and original scientific hypothesis about the 9-level hierarchy of material flow cycles in which recycling is a large-scale display of the recycling, that allows the use of methodological approaches and the theory of recycling research and design of waste management structures. Keywords: recycling, resource conservation, waste management, an approach cycle-centric approach, classification technology, Induced cluster.

Dmitriy Bykov, Doctor of Technics, Professor, Rector. E-mail: rector@samgtu.ru

Nicholay Gladyshev, Doctor ofTechnics, Professor of Chemical Engineering and Industrial Ecology Department. E-mail: nick.gladishev@yandex.ru

Anna Churkina, Candidate of Chemistry, Associate Professor of Chemical Engineering and Industrial Ecology Department. E-mail: n2009ch@yandex.ru

Vitaly Pystin, Candidate of Technics, Assistant Lecturer of Chemical Engineering and Industrial Ecology Department. E-mail: vitaliy.pystin@yandex.ru

Mihail Slesarev, Doctor ofTechnics, Professor of Construction of Thermal and Nuclear PowerDepartment. E-mail: Slesarev_m@mail.ru