Пути решения проблемы отходов в легкой промышленности
Уриадмкопели Т. Д., Государственный университет им. Акакия Церетели, Кутаиси, Грузия
Легкая промышленность производит главным образом товары народного потребления и продукцию производственно-технического и специального назначения, которую используют в мебельной, авиационной, автомобильной, химической, электротехнической, пищевой и других отраслях промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении, на транспорте.
Прогресс человеческого общества неразрывно связан с легкой промышленностью. Так, рост текстильного производства послужил толчком к индустриализации и развитию капитализма (особенно в Англии, где появились одни из первых мануфактур).
В Грузии легкая промышленность была мощным источником поступления средств в бюджет страны. Однако в настоящее время она находится в сложном положении. Многие известные на мировом уровне предприятия сократили объем производства или объявлены банкротами. Условия для возрождения и развития отрасли не созданы.
Проблемы хранения и переработки отходов приобрели глобальные масштабы. Их решение требует значительных материальных затрат.
В данной работе рассмотрены вопросы применения безотходных технологий, а также режимы функционирования производства по замкнутому циклу (первичное сырье – производство – потребление – вторичное сырье), обеспечивающие рациональное использование природных ресурсов и энергии и защиту окружающей среды. Термин «безотходная технология» предложен российскими учеными Н. Н. Семеновым и И. В. Петряновым-Соколовым в 1972 г. В ряде стран Западной Европы вместо понятия «малоотходная и безотходная технология» применяют словосочетание «чистая или более чистая технология» («pure or more pure technology»).
Понятию «отход» для конкретной производственной системы следует дать следующее определение: отходом считается то, что при имеющихся технологических возможностях производства не может быть переведено или экономически целесообразно переработано в некоторый продукт, имеющий потребительную стоимость. Отходы одного производства в принципе могут быть сырьем для другого производства, и их образование необходимо планировать с учетом этого обстоятельства.
Понятие «безотходная технология» касается не только производственного процесса, но и конечной продукции, которая должна отвечать следующим требованиям:
— надежность и долговечность;
— возможность многократного использования;
— простота ремонта в случае необходимости;
— легкость возвращения в производственный цикл или перевода в экологически безопасную форму после выхода из строя.
В рамках основных законов природопользования теория безотходных технологических и производственных процессов базируется на двух предпосылках:
— исходные природные ресурсы должны добываться один раз для всех возможных продуктов, а не каждый раз для отдельных изделий;
— создаваемые продукты после использования по прямому назначению должны относительно легко превращаться в исходные элементы нового производства.
Отходы производства — остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующиеся при получении заданной продукции, частично или полностью утратившие свои качества и не соответствующие стандартам (техническим условиям). После соответствующей обработки эти остатки могут быть использованы при изготовлении продукции другого вида.
Общие принципы создания безотходных технологий
При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. В основе разработки и внедрения безотходных производств должен лежать ряд взаимосвязанных принципов:
1. Исключение образования любых видов отходов при разработке и внедрении новых технологических процессов
2. Системность. Каждый отдельный процесс рассматривается как элемент динамичной системы — всего промышленного производства в регионе. Принцип системности, должен учитывать взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.
3. Создание территориально-промышленных комплексов, т. е. экономических районов, в которых реализована замкнутая система материальных потоков сырья и отходов.
4. Комплексное и рациональное использование сырья, а также разработка и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования.
5. Ограничение воздействия производства на окружающую природную и
социальную среду, охрана атмосферного воздуха, воды, почвы, рекреационных
ресурсов, здоровья населения. Реализация этого принципа осуществима лишь в
сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и
качественным многозвенным управлением природопользованием.
6. Широкое применение отходов в качестве вторичных материальных и энергетических
ресурсов.
7. Рациональность организации производства, т.е. его оптимизация по
энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам, для чего
необходима разработка новых и усовершенствование существующих технологических
процессов.
Требования к безотходному производству
На пути совершенствования существующих и разработки принципиально новых технологических процессов необходимо соблюдение ряда общих требований:
1. Осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических операций, поскольку на каждой из них образуются отходы и теряется сырье.
2. Применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию.
3. Увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов.
4. Интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация.
5. Создание энерготехнологических процессов, позволяющих экономить энергоресурсы, сырье, материалы и увеличивать производительность агрегатов.
В последние годы многие крупные европейские фирмы объединяются в холдинги, в которых, как правило, осуществляется замкнутый производственный цикл (например, в легкой промышленности — от изготовления (переработки) волокон и нитей до получения готовых швейных изделий), что позволяет удерживать цены па конкурентном уровне.
Для успешной реализации программы внедрения безотходной технологии, необходимо предусмотреть следующие мероприятия:
— создать единый координирующий орган по формированию технической политики в области обращения с отходами;
— определить виды отходов, имеющих особое значение как сырьевые ресурсы, а также вызывающих наибольшее загрязнение окружающей среды;
— создать материально-техническую базу научных и производственных организаций и предприятий, деятельность которых связана с обращением с отходами;
— определить источники финансирования научных исследований (федеральный и региональный бюджеты, экологические фонды, отечественные коммерческие структуры, зарубежные инвестиции и др.); при этом следует иметь в виду, что финансироваться должны не только проекты по переработке отходов, но и программы, предотвращающие их образование;
— разработать системы финансовых и налоговых льгот для предприятий и организаций, осуществляющих научные исследования и разработки в области обращения с отходами;
— решить вопросы предотвращения образования отходов, совершенствования экономического, правового, нормативно-методического механизмов управления отходами, информационного обеспечения всех видов деятельности в области обращения с отходами.
В легкой промышленности Грузии (в частности, швейном, обувном и текстильном производствах) отходы утилизируют в незначительном объеме, и большое количество дорогостоящих вторичных ресурсов остается неосвоенным. Поэтому необходимы исследования возможности их использования.
На основе предложенной методологии можно проектировать безотходные технологические процессы с применением в качестве сырья отходов швейных, текстильных и кожевенно-галантерейных производств.
В Грузии очень популярна национальная шапка «свануры», для изготовления которой применяют дорогостоящую шерсть. В то же время специальные безотходные технологии позволяют заменить часть ценного сырья отходами шейного и текстильного производств, улучшить качественные характеристики и эксплуатационные показатели изделий, снизить себестоимость изготовления, увеличить производительность труда.
Процесс начинается с обработки сырья, включающей следующие операции:
— сортировку, стирку, обесцвечивание и сушку шерсти;
— стирку, дробление, обесцвечивание, крашение, карбонизацию и сушку отходов.
Дальнейшая схема процесса показана на рисунке.
Безотходный технологический процесс изготовления шапки «свануры» с применением отходов производства легкой промышленности:
а — получение смеси шерсть (40 %) + отходы (60 %); б — пропитка смеси специальной минеральной эмульсией, выдержка в течение 24 ч и упаковка в футляр; в — валяние смеси; г — освобождение валяного материала от футляра, выравнивание материала по толщине; д — раскрой материала на заготовки и их предварительное формование; е — окончательное формование изделий с применением специальных пресс-форм; ж — декоративное оформление изделий
Отходы, пригодные для изготовления шапки «свануры», можно применять при производстве других валяных изделий, национальных одежд из суконных материалов, а также в мебельной, автомобильной и других отраслях.
Отходы обувного и кожевенно-галантерейного производства очень разнообразны: шерстяные, хлопчатобумажные, шелковые и льняные ткани; нетканые материалы; материалы из искусственных волокон; кожа натуральная и искусственная; плёнки. После обработки низкоконцентрированным клеевым раствором их можно прессовать в пучки (длиной и диаметром соответственно около 40 и 10 см) и применять в качестве горючего материала.
Анализ существующей ситуации, расчеты и прогнозы на будущее убедительно показывают, что реализация безотходных производств в легкой промышленности возможна при условии активного использования достижений научно-технического прогресса.
Solve the Waste Problem in the Light Industry
Uriadmkopheli T. D., Akaki Tsereteli State University, Kutaisi, Georgia
The article presents issues on development and introduction of waste-free technology and modes of closed cycle operation for textile and shoe industries.