Анализ экологических аспектов развития цементного производства в Российской Федерации

© В В. Лашина, А.И. Петрова, 2013

УДК 622.338:502.3

В. В. Лашина, А.И. Петрова

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ РАЗВИТИЯ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Рассмотрена динамика и прогноз производства цемента в России. Выявлены основные экологические проблемы, возникающие при добычи сырья и производстве цемента. Даны рекомендации по снижению воздействия вредных факторов на окружающую среду в процессе добычи сырья и производства цемента. Ключевые слова: цемент, добьчча сырья, производство цемента, нерудные строительные материалы, экологические аспекты, природоохранные мероприятия.

Яементной промышленностью России, как одной из подотраслей промышленности строительных материалов, активно выполняются задачи по реализации программ развития экономики страны.

В настоящее время развитие цементной промышленности связано с послекризисным восстановлением объемов строительных работ и реализацией инфраструктурных проектов. Рост выпуска цемента осуществляется как за счет реконструкции действующих предприятий и модернизации основного оборудования, направленных на интенсификацию производственных процессов и рост производительности труда, так и путем строительства новых заводов.

С учетом прогнозируемого потребления в 2011—2012 гг. ожидается увеличение производства не менее чем на 18 % ежегодно. Динамика развития отрасли с 2004 г. до 2012 г. (с учетом прогноза) представлена на рис. 1. Проблема нехватки производственных мощностей будет решена за счет ввода новых объектов. [1]

Как любая производственная деятельность, производство цемента со-

провождается негативным воздействием на окружающую среду, что является значимым сдерживающим фактором развития отрасли как с точки зрения эколого-экономических издержек, так и региональных экологических ограничений. При этом необходим учет экологических факторов, оказывающих влияние на формирование издержек производства, начиная со стадии добычи минерального сырья и заканчивая выпуском, транспортированием и использованием в строительстве готовой продукции [2]. Среди требующих рассмотрения экологических проблем необходимо выделить, связанные с воздействием на конкретные экосистемы:

1. Загрязнение атмосферы, формируемое за счет выбросов от производственных процессов:

— в цементном производстве: выбросы цементной пыли; газообразные выбросы, включая С02, который по данным исследователей [3] в строительном комплексе составляет до 25 % от всех глобальных выбросов промышленного производства; выбросы быстроиспаряющихся компонентов дымовых труб;

— при добыче минерального сырья: пылевые выбросы от ведения горных работ и первичной переработки горной массы, специфические газообразные выбросы при взрывных работах, пылевые выбросы с отвалов;

— при транспортировании сырья и конечной продукции: выбросы загрязняющих веществ от работы транспортных средств.

2. Отторжение и нарушение земель:

— при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья: горный отвод, земли под транспортные коммуникации и инфраструктуру, формирование отвалов;

— при размещении объектов цементного производства и создании санитарно-защитной зоны.

3. Загрязнение гидросферы:

— при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья: образование депрес-сионных воронок вследствие откачки воды (площадь воронок может составлять до 200-300 км2. [4]); нарушение гидрогеологического режима, загрязнение подземных и поверхностных вод с полной деградацией рек за счет заиления и размыва берегов, сверхнормативного уровня загрязнения вод;

— при производстве цемента - во-допотребление и сброс сточных вод.

4. Нарушение недр при строительстве и эксплуатации предприятий по добыче минерального сырья, характеризующееся нарушением целостности горного массива, изъятием и потерями соответствующих ресурсов.

При этом необходимо выделять виды комплексного воздействия на окружающую среду, которые учитывают как прямые, так и косвенные экологические ущербы:

1. Образование отходов производства в виде отвалов вскрышных пород, хвостохранилищ и прудов отстойников цементного производства.

2. Трансформация естественного ландшафта горнодобывающими предприятиями и цементными заводами.

3. Энергопотребление горнодобывающим и цементным производством.

4. Нарушение биоразнообразия при ведении горных работ, формировании инфраструктуры и строительстве цементных предприятий.

5. Нарушение среды обитания населения в результате загрязнения окружающей среды, в том числе шумом, вибрацией, электромагнитными воздействиями и др.При анализе экологических проблем необходимо, в первую очередь, обращать внимание на наиболее значимые из них с одновременным выделением видов негативного воздействия, которые мы можем снизить или предотвратить в процессе производственной деятельности. В то же время следует учитывать, что природоохранные мероприятия являются затратными с возможным получением эффектов по прошествии времени, поэтому при оценке их эффективности необходимо эффективное бюджетное управление, как на уровне отдельных предприятий, так и цементных холдингов в целом [5].

Для снижения негативного влияния предприятий цементной промышленности на атмосферу рекомендуется подбор пылегазоулавливающего оборудования в зависимости от количества и видов источников выбросов вредных веществ в атмосферу. При работе вращающихся печей для обжига цементного клинкера пылевынос составляет 8—20 % сухого сырья. Даже после очистки газовоздушные

выбросы технологических агрегатов цементных заводов содержат 100-150 мг/м3 пыли. Учитывая, что объем отходящих газов из одной вращающейся клинкеро-обжиговой печи колеблется от 40 до 600 тыс. м3/ч, количество выносимой в атмосферу пыли даже при хорошей работе электрофильтров составляет около 100 кг/ч. [6]. Снижать это воздействие можно, регулируя соотношения состава и вида сырья и топлива, размеров печи и режима обжига. Также важно контролировать состояние электрофильтров вращающихся печей, снабжая их вовремя дополнительными пылеосадительными элементами. Необходимо повышать уровень полноты сгорания топлива.

К сожалению, большинство природоохранных мер можно учесть только при строительстве новых объектов. На действующих предприятиях необходима модернизация, что зачастую не оправдано с экономической точки зрения. На карьерах по добыче нерудных строительных материалов необходимо использовать системы пылеподавления при проведении буровзрывных работ, а также современные перевалочные комплексы и изолированные системы переработки минерального сырья.

Наиболее значимыми природоохранными мероприятиями является замена природного минерального сырья отходами производства. Как правило, такие побочные продукты проходят тепловую обработку в основном производстве, не содержат СаСо3 и могут даже включать ряд клинкерных минералов. Поэтому введение их в состав сырьевых смесей позволяет снизить температуру обжига и повысить производительность печей.

Как упоминалось выше, производство цемента является одним из самых энергоёмких (от 42 % до 52 % всех затрат). Это является препятствием к внедрению электрофильтров и ряда другого природоохранного оборудования, а отключение этого оборудования - один из способов снижения себестоимости выпускаемого цемента. Снижения расходов на электроэнергию можно добиться не только благодаря сокращению объемов ее потребления, но и переносом выпуска продукции на ночные смены, поскольку в это время действует льготный тариф на электроэнергию [4].

При данных масштабах добычи сырья и производства цемента необходимо существенное повышение уровня технологической дисциплины производства. Суть состоит в том, что на базе новых средств контроля, имеющихся сегодня, можно существенно улучшить организацию управления добычей сырьевых материалов в карьерах и производства конечной продукции. Для этого необходимо проведение экологического аудита и аттестации предприятий по стандартам ISO 14000.

Следует отметить, что для каждого предприятия вариант модернизации производства с целью улучшения экологических характеристик должен подбираться индивидуально. Решение экологических проблем в этой области необходимо осуществлять комплексно, начиная с добычи первичных ресурсов и заканчивая реализацией соответствующей продукции, в том числе с учетом логистических схем поставок. Принятие решений о внедрении нового природоохранного оборудования необходимо проводить исходя из предварительной оценки принимаемых решений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Российский рынок цемента в 2009 г. Прогнозы на 2010-2012 г. - М.: Амикрон-консалтинг, 2009.

2. Лашина В.В., Петров И.В., Трапиза-нян Е.А. Анализ структуры и калькуляция себестоимости нерудных строительных материалов. // Сб. материалов XIV Международной конференции «Технологии, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов», М., 2010, с.381-386

3. Демьянова В. С., Тростянский В.М., Чумакова О.А. Экологические аспекты ре-

сурсосбережения нерудных полезных ископаемых. // Успехи современного естествознания. 2008, №8, с. 91-93.

4. http://protown.ru.

5. Петров И.В., Кушнеров Ю.П., Кур-шева С.Б Бюджетное управление - инструмент достижения целей горного предприятия. — М.: МГГУ, ГИАБ, 2005. — № 9. — С. 142—147.

6. Дворкин Л. И, Дворкин О. Л. Строительные материалы из отходов промышленности. Учебно-справочное пособие. «Феникс»,2007. ИДВ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Лашина Вера Владимировна — аспирант, lashina.vera@gmail.com,

Петрова Александра Ивановна — магистрант,

Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru

ГОРНАЯ КНИГА -

Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород

Ю.О. Кузьмин, B.C. Жуков 2012 год 264 с.

ISBN: 978-5-98672-327-3

UDK: 551.24: 551.243:550.342: 553:.98:622.1:622.83

Обосновано существование нового класса современных геодинамических процессов в зонах разломов — параметрически индуцированных суперинтенсивных деформаций (СД) земной поверхности. Показано, что наличие Сопроцессов в платформенных, асейсмичных регионах диктует необходимость перехода от понятия «активный разлом» к понятию «опасный разлом» и радикальной коррекции нормативов, регламентирующих эколого-промышленную безопасность. Впервые проведено лабораторное моделирование деформационных процессов в условиях искусственно созданного «геодинамического полигона» на образцах горных пород. Получена уникальная информация

0 динамике физических свойств горных пород в условиях длительно действующих (порядка

1 года) квазистатических нагрузок. Осуществлены эксперименты, имитирующие процесс разработки месторождений нефти или газа.

"IIг

к

X

и ctjmjirtohhitah

's ь'(цщшамнкл

ij карнллии

ФПЧИЧГХКИХ

сешпст»

горных погод