Unter abfallfreier Produktion versteht man eine Produktion, bei der alle Rohstoffe und sogar Abfälle noch in umgewandelt werden Endprodukte. Das Konzept eines solchen Prozesses sieht unter anderem die Verarbeitung jedes Produkts auch nach seiner moralischen oder physischen Abnutzung vor. Dabei handelt es sich um einen geschlossenen Kreislauf, der nur mit natürlichen Ökosystemen vergleichbar ist, die auf biogeochemischen Stoffkreisläufen basieren. Die Schaffung einer abfallfreien Produktion ist ein schrittweiser und langwieriger Prozess, der die Lösung einer Reihe wirtschaftlicher, technologischer, psychologischer, organisatorischer und anderer Probleme erfordert.

Produktion aufbauen

Es ist sehr selten, dass eine völlig abfallfreie Produktion erreicht werden kann, das Restmaterial jedoch minimiert werden kann. Wenn das Sortiment groß genug ist, ist es am besten, universelle Rohstoffe oder Halbzeuge zu verwenden und dann einen technologischen Prozess so aufzubauen, dass alle diese Komponenten für die Herstellung geeignet sind große Menge Einheiten der Endprodukte.

Eine etablierte abfallfreie und abfallarme Produktion vereinfacht die Logistik und senkt die Rohstoffkosten. Dies wird sich insbesondere in den Kosten und Kostensenkungen widerspiegeln und infolgedessen die Gewinne steigern. Es ist wichtig, dass die Rohstoffe bei solchen Prozessen nicht altbacken und nicht unbrauchbar werden. Sollten Materialien für ein Produkt nicht beansprucht werden, werden sie für die Herstellung eines anderen Produkts verwendet.

Prinzipien

Um die Kosten des Unternehmens zu minimieren und seine Produktivität zu verbessern, werden folgende Grundsätze der abfallfreien Produktion angewendet:

• Systematik liegt vor, wenn jeder einzelne Prozess als Teil einer komplexeren Technologiekette betrachtet werden kann;
• Die integrierte Nutzung von Energie- und Rohstoffressourcen bietet zusätzliche Möglichkeiten zur Gewinnung verwandter Komponenten.
• Zyklizität von Materialflüssen – ein geschlossener Produktionsprozess, der in gewisser Weise natürliche Kreisläufe wiederholen kann;
• Eine rationale Organisation liegt vor, wenn irreparable Ressourcenverluste durch das Recycling von Abfällen minimiert werden können.
• Grundsatz der Umweltsicherheit.

Abfallfreie und abfallarme Technologie bietet:

• vollständige Verarbeitung von Rohstoffen unter Verwendung von Komponenten basierend auf der Herstellung neuer abfallfreier Prozesse;
• Freigabe und Produktion neuer Produktvarianten unter Berücksichtigung der Recyclinganforderung;
• die Verwendung von Abfällen und deren Verbrauch bei der Endproduktion marktfähiger Produkte oder jede sinnvolle Nutzung ohne Verschiebung des ökologischen Gleichgewichts;
• Einsatz geschlossener Wasserversorgungssysteme in der Industrie;
• Herstellung abfallfreier Komplexe.

Entwicklungsrichtung

Unter Verwendung abfallarmer und abfallfreier Produktionstechnologien lassen sich vier Hauptrichtungen ihrer Entwicklung formulieren:

1. Die Entstehung abflussloser technologischer Systeme für eine Vielzahl von Zwecken, basierend auf bestehenden und vielversprechenden Reinigungsmethoden und Wiederverwendung gesetzliche Abwasserbehandlung.
2. Entwicklung und Anwendung von Systemen zur Aufbereitung von Haushalts- und Industrieabfällen, die als Sekundärstoffressourcen betrachtet werden können.
3. Die Einführung technologischer Verfahren zur Herstellung traditioneller Produkttypen unter Verwendung ausschließlich neuer Methoden, bei denen es möglich ist, eine größtmögliche Energie- und Stoffübertragung auf das fertige Produkt zu entwickeln;
4. Entwicklung und Anwendung territorial-industrieller Komplexe mit einer geschlosseneren Struktur materieller Abfälle.

Anforderungen an eine abfallfreie Produktion

Um den Weg der Verbesserung bestehender und der Entwicklung grundlegend neuer technologischer Verfahren voranzutreiben, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein:

• Reduzierung der Produktionsprozesse auf eine minimale Anzahl von Schritten, da jeder von ihnen Abfall erzeugt und einfach Rohstoffe verliert;
• der Einsatz kontinuierlicher Prozesse, die eine effiziente Nutzung von Energie und Rohstoffen ermöglichen;
• Erhöhung der Geräteleistung;
• Regelmäßigkeit der Produktionsprozesse, deren Automatisierung und Optimierung.

Die richtige Kombination von Technologie und Energie ermöglicht uns die Etablierung einer qualitativ hochwertigen abfallfreien Produktion, die im Bereich der chemischen Umwandlungen, der Einsparung von Energieressourcen sowie Materialien und Rohstoffen zu finden ist.

Agrarindustrieller Komplex

Moderne multifunktionale agroindustrielle Unternehmen verfügen heute über eine wesentliche Grundlage für eine abfallfreie und abfallarme Produktion, die den Einsatz von Sekundärrohstoffen verbessert.

Das relevanteste Beispiel in der Landwirtschaft ist der geschickte Umgang mit Gülle. Das Ausgangsmaterial wird zur Düngung von Futterpflanzen verwendet, die dann an den vorhandenen Viehbestand verfüttert werden.

Verwendung von Holz

Abfallfreie Produktion Russland ist berühmt für die Holzverarbeitung, heute liegt ihr Anteil bei über 80 %. Fast alle Abfälle werden recycelt gesunde Lebensmittel, nämlich Brennstoffbriketts und Pellets. Späne und Sägemehl eignen sich hervorragend zum Erhitzen, da solche Rohstoffe als recht günstig gelten und eine gute Wärmeübertragung aufweisen. Die abfallfreie Holzproduktion wird als hochwertigster und geschlossener Prozess bezeichnet, da der daraus entstehende Abfall minimiert wird und sozusagen praktisch fehlt. Neben traditionellem Schnittholz können auch hochwertige Möbelplatten und Möbel hergestellt werden.

Papierindustrie

Um eine abfallfreie Produktion in der Papierindustrie zu etablieren, müssen zunächst Entwicklungen eingeleitet werden, um den Wasserverbrauch pro Produktionseinheit einzusparen. Bevorzugen Sie außerdem die Schaffung abflussloser und geschlossener industrieller Wasserversorgungssysteme. Es ist wichtig, die in Holzrohstoffen enthaltenen extraktiven Verbindungen zu nutzen, um letztendlich das gewünschte Produkt zu erhalten. Es ist zwingend erforderlich, die Verfahren zum Bleichen von Zellulose mit Ozon und Sauerstoff zu verbessern. Auch die Verarbeitung von Holzabfällen wird durch die Einführung biotechnologischer Verfahren in Zielprodukten verbessert und die Nutzung von Kapazitäten zur Verarbeitung von Papierabfällen, einschließlich Altpapier, sichergestellt.

Chemie- und Ölraffinerieindustrie

In solchen Branchen ist es sehr wichtig, eine abfallfreie Produktion zu etablieren. Beispiele hierfür sind der Einsatz technologischer Verfahren wie:

• Reduktion und Oxidation mit Sauerstoff, Luft und Stickstoff;
• Einführung der Membrantechnologie zur Trennung von Flüssigkeits- und Gasgemischen;
• der Einsatz von Biotechnologie, einschließlich der Produktion von Biogas aus organischen Abfallprodukten;
• Methoden der Ultraviolett-, Plasma- und elektrischen Impulsintensität chemischer Reaktionen.

Maschinenbau

Um eine abfallfreie Produktion zu etablieren, ist es in diesem Bereich notwendig, wissenschaftliche Entwicklungen auf die Wasseraufbereitung auszurichten und damit auf geschlossene Prozesse des Wasserrecyclings sowie der Gewinnung von Metallen aus Abwasser umzusteigen. Die Gewinnung von Metallen aus Presspulvern wird als wichtig erachtet.

Energie

Im Energiesektor ist es notwendig, abfallfreie Produktionstechnologien in großem Umfang einzusetzen, die zur Entwicklung neuer Methoden zur Brennstoffverbrennung genutzt werden müssen. Ein Beispiel ist die Verbrennung in einer Wirbelschicht, die den Schadstoffgehalt im Gasabfall reduziert. Es ist wichtig, Staubreinigungsgeräte in Betrieb zu nehmen, die Asche erzeugen und diese dann für die Verwendung als Baumaterial geeignet machen können.

Bergbau

In dieser Branche wird eine etablierte abfallfreie Produktion als wichtig erachtet, Beispiele hierfür sind:

• vollständiges Recycling von Abfällen, sowohl im Untertage- als auch im Tagebau;
• weit verbreiteter Einsatz geotechnologischer Methoden zur Erschließung neuer Lagerstätten, wobei versucht wird, nur die Zielkomponenten in den Boden zu fördern;
• der Einsatz abfallfreier Methoden zur Verarbeitung und Anreicherung natürlicher Rohstoffe direkt am Ort ihrer Gewinnung;
• aktiverer Einsatz hydrometallurgischer Methoden der Erzverarbeitung.

Metallurgie

In der Nichteisen- und Eisenmetallurgie ist es bei der Gründung neuer und der Modernisierung bestehender Unternehmen notwendig, eine abfallfreie Produktion einzuführen, was zu Einsparungen und Einsparungen führt volle Nutzung Erzrohstoffe. Das:

• Verarbeitung und Nutzung von flüssigen, gasförmigen und festen Abfällen, Reduzierung der Einleitungen und Emissionen von Schadstoffen mit Abwasser und Abgasen;
• als Baumaterial Für Straßen, Mauerblöcke und Minen können Muldenkipper mit großer Tonnage eingesetzt werden feste Abfälle Verarbeitung und Bergbauproduktion;
• Steigerung der Effizienz neu geschaffener und bestehender Verfahren zur Erfassung von Nebenprodukten, die aus Abwasser und Abgasen freigesetzt werden;
• vollständige Nutzung aller Ferrolegierungen und Hochofenschlacken sowie Einrichtung der Verarbeitung von Stahlabfällen;
• umfassende Einführung trockener Methoden zur Reinigung von Gasen aus Staubabfällen für die gesamte metallurgische Produktion;
• eine rasche Reduzierung des Frischwasserverbrauchs sowie eine Reduzierung des Abwassers durch die anschließende Entwicklung und Einführung wasserloser Prozesse und abflussloser Wasserversorgungssysteme;
• Einführung von Behandlungsgeräten im Unternehmen sowie Geräten zur Überwachung verschiedener Umweltverschmutzungsfaktoren;
• Erweiterter Einsatz von Mikroelektronik, um Energie- und Materialeinsparungen sowie Abfallkontrolle und aktive Reduzierung zu ermöglichen.

Anwendung abfallarmer und abfallfreier Technologien in der landwirtschaftlichen Produktion

Das Konzept „Abfallfreie und abfallarme Technologien und Produktion“

Abfallfreie und abfallarme Technologien im agroindustriellen Komplex

Biogasanlagen

Planung einer Biogasanlage

Energiesparende, abfallfreie Technologie für den Komplex: Freiland, Viehzucht, geschütztes Gelände

"Skarabäus"

Landwirtschaft mit geschlossenem Kreislauf umweltfreundlicher Produktion

Herstellung von Pektin und Pektinprodukten aus Sekundärrohstoffen

Hydrozyklon-Technologie für eine abfallfreie Kartoffelverarbeitung

Integrierte landwirtschaftliche Produktion in einem künstlichen Ökosystem

Farbstoffe aus Kürbisabfällen herstellen

Abfallfreie Traubenverarbeitungstechnologie

Verwendete Literatur, Quellen

Das Konzept „Abfallfreie und abfallarme Technologien und Produktion“

Natürliche Ökosysteme zeichnen sich im Gegensatz zu künstlichen (Produktions-)Ökosystemen bekanntlich durch einen geschlossenen Stoffkreislauf aus. Darüber hinaus ist der Abfall, der mit der Existenz einer einzelnen Population verbunden ist, das Ausgangsmaterial, das die Existenz einer anderen oder in den meisten Fällen mehrerer anderer Populationen sicherstellt, die zu einer bestimmten Biogeozänose gehören.

Biogeochemische Kreisläufe von Nährstoffen, die an natürlichen Kreisläufen beteiligt sind, sind evolutionär herausgearbeitet und führen nicht zur Anhäufung von Abfall. Der Mensch nutzt die Substanz des Planeten äußerst ineffizient; Dadurch entsteht eine riesige Menge Abfall.

Die überwiegende Mehrheit der bestehenden künstlichen Produktionstechnologien sind offene Systeme, in denen sie irrational eingesetzt werden. Natürliche Ressourcen und es fallen erhebliche Abfallmengen an. Basierend auf der tiefen biophysikalischen Analogie zwischen „biologischer“ und „industrieller“ Produktion aus der Sicht des Mechanismus der Stoff- und Energiezirkulation ist es legitim, über die Entstehung abfallfreier und abfallarmer Technologien im anthropogenen Bereich zu sprechen Produktionssysteme.

Es besteht kein Zweifel, dass die Schaffung einer abfallfreien Produktion ein ziemlich komplexer und langwieriger Prozess ist, der ein System miteinander verbundener technologischer, wirtschaftlicher und organisatorischer Prozesse erfordert. Psychologische und andere Aufgaben. Die Zwischenstufe ist die abfallarme Produktion.

Unter abfallarm versteht man eine Methode zur Herstellung von Produkten, bei der die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt das durch Hygiene- und Hygienestandards zulässige Maß nicht überschreiten.

Abfallfreie und abfallarme Technologien im agroindustriellen Komplex

Die moderne multifunktionale agroindustrielle Produktion verfügt über ein erhebliches Potenzial für die Einführung abfallfreier und abfallarmer technologischer Prozesse, die die integrierte Nutzung von Sekundärrohstoffen gewährleisten.

Das einfachste Beispiel für einen rationalen Ansatz für abfallfreie und abfallarme Technologien in der Landwirtschaft kann die durchdachte Entsorgung von Gülle sein, die in einer Reihe großer Viehhaltungsbetriebe praktiziert wurde. Der anfallende Mist wurde als Dünger zum Anbau von Futterpflanzen verwendet, die dann an das gehaltene Vieh verfüttert wurden.

Biogasanlagen

Biogas ist die allgemeine Bezeichnung für ein brennbares Gasgemisch, das durch die Zersetzung organischer Stoffe in einem anaeroben mikrobiologischen Prozess (Methanfermentation) entsteht.

Für die effiziente Produktion von Biogas aus organischen Rohstoffen, komfortable Bedingungen für das Leben verschiedener Bakterienarten in Abwesenheit von Sauerstoff. Nachfolgend ist ein schematisches Diagramm des Biogasbildungsprozesses dargestellt:

Abhängig von der Art des organischen Rohstoffs kann die Zusammensetzung von Biogas variieren, im Allgemeinen besteht es jedoch aus Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), geringen Mengen Schwefelwasserstoff (H2S), Ammoniak (NH3) und Wasserstoff (H2).

Denn 2/3 des Biogases besteht aus Methan – einem brennbaren Gas, das die Grundlage bildet Erdgas, sein Energiewert (spezifische Verbrennungswärme) beträgt 60-70 % des Energiewertes von Erdgas, also etwa 7000 kcal pro m3. 1 m3 Biogas entspricht auch 0,7 kg Heizöl und 1,5 kg Brennholz.

Biogas wird in Deutschland, Dänemark, China, den USA und anderen Ländern häufig als Brennstoff eingesetzt. Industrieländer. Es wird an Gasverteilungsnetze geliefert und für Haushaltszwecke und im öffentlichen Verkehr verwendet. Heute beginnt die flächendeckende Einführung von Biogastechnologien in den GUS- und baltischen Märkten.

Planung einer Biogasanlage

Die Biogasanlage verarbeitet organische Abfälle zu Biogas, Wärme und Strom, festen organischen und flüssigen Mineraldüngern sowie Kohlendioxid.

Prozessbeschreibung

1. Täglich wird das Substrat in einer Grube gesammelt und ggf. vor der Einspeisung in den Bioreaktor zerkleinert und mit Wasser pumpfähig vermischt.

Das Substrat gelangt in den anaeroben Bioreaktor. Der Bioreaktor arbeitet nach dem Strömungsprinzip. Dies bedeutet, dass mit Hilfe einer Pumpe ohne Luftzugang eine frische Portion des vorbereiteten Substrats zugeführt wird (6-12 mal täglich). Die gleiche Menge an verarbeitetem Substrat wird aus dem Bioreaktor in den Lagertank verdrängt.

Der Bioreaktor arbeitet im mesophilen Temperaturbereich von 38–40 °C. Das Heizsystem stellt die für den Prozess erforderliche Temperatur bereit und wird automatisch gesteuert.

Der Inhalt des Bioreaktors wird regelmäßig über eine eingebaute Homogenisierungseinrichtung gemischt.

Das entstehende Biogas gelangt nach der Trocknung in ein Blockheizkraftwerk, das Wärme und Strom erzeugt. Für den Betrieb der Anlage selbst werden etwa 10 % Strom und 30 % Wärmeenergie (im Winter) benötigt.

Das verarbeitete Substrat wird nach der Biogasanlage dem Separator zugeführt. Das mechanische Trennsystem trennt die Gärreste in feste und flüssige Fraktionen. Feste Anteile machen 3-3,5 % des Substrats aus und stellen Wurmkompost dar.

Optional wird das LANDCO-Modul angeboten, das die flüssige Fraktion zu Flüssigdünger und sauberem (destilliertem) Wasser verarbeitet. Reines Wasser macht 85 % des Volumens der flüssigen Fraktion aus.

Die restlichen 15 % sind Flüssigdünger:

Die weitere Verwendung von Flüssigdüngern hängt von der Verfügbarkeit des lokalen Marktes und der Menge an „kostenloser“ Wärmeenergie für die Kristallisation des Feststoffanteils ab, die 2 % beträgt. Als eine der Optionen besteht die Möglichkeit, Wasser mithilfe eines Vakuumverdampfers oder unter natürlichen Bedingungen zu verdampfen. Auch in flüssiger Form sind Düngemittel geruchlos und benötigen wenig Lagerraum.

Die Arbeit der BSU ist kontinuierlich. Diese. Ständig gelangt frisches Substrat in den Reaktor, das fermentierte wird abgelassen und trennt sich sofort in Wasser, Bio- und Mineraldünger. Der Biogasbildungszyklus beträgt je nach Fermentertyp und Substratart mehrere Stunden bis zu einem Monat.

Die Ausrüstung umfasst die Qualitätskontrolle von Biogas; bei Bedarf ist es auch möglich, Ausrüstung zur Umwandlung von Biogas in reines Methan einzubeziehen. Die Kosten für eine solche Ausrüstung betragen 1-5 % der Kosten der Biogasanlage.

Der Betrieb der gesamten Anlage wird automatisch geregelt. Die Anzahl der Mitarbeiter an mittelgroßen Biogasanlagen überschreitet nicht 2 Personen.

Die Kapazität von Biogasanlagen variiert zwischen 1 und mehreren zehn Millionen Kubikmetern. pro Jahr, elektrische Leistung - von 200 kW bis zu mehreren zehn MW. Nach Berechnungen von Spezialisten sind unter russischen Bedingungen Anlagen mittlerer und hoher Leistung über 1 MW am kostengünstigsten.

Am meisten effizientes Arbeiten Eine Biogasanlage kann realisiert werden, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind:

Ununterbrochene und kostenlose Versorgung mit Rohstoffen für den Betrieb der Anlage

Vollständige Nutzung der Produkte der Biogasanlage, vor allem Strom, im Unternehmen.

Energiesparende, abfallfreie Technologie für den Komplex: Freiland, Viehzucht, geschütztes Gelände

Landwirtschaftliche Nutzpflanzen werden im Freiland angebaut. Getreide wird als Futtermittel in Vieh- und Geflügelbetrieben verwendet. Der anfallende Mist und die Einstreu werden einer Biogasanlage zugeführt. Das anfallende Biogas wird zur Beheizung von Gewächshäusern genutzt, die restlichen Produkte dienen als Dünger im Gewächshaus.

"Skarabäus"

Aus Abfall wird Einkommen. Heute ist die Region Khleven zu einem Ort geworden, an dem Wissenschaftler, Politiker und Landwirte darüber diskutierten, wie die Landwirtschaft wirtschaftlich rentabel und umweltfreundlich gestaltet werden kann. Die Teilnehmer des EcoRegion-Forums kamen zu dem Schluss, dass Unternehmen ohne staatliche Unterstützung keinen Beitrag zum Umweltschutz leisten können. Recycling Landwirtschaft- Es ist ein sehr teures Geschäft. Gleichzeitig geben die Landwirte selbst zu: Die Lipezker Erfahrung, bei der aus Abfällen hochwertige Düngemittel gewonnen werden, muss umgesetzt werden. Auch auf gesetzgeberischer Ebene.

Mist wird nicht in einem Jahr, sondern in nur 3-4 Monaten zu nützlichem Dünger – Kompost. Aerobe Bakterien versuchen es. Sie verarbeiten Mist, indem sie ihn einfach fressen. Auch die Wundermaschine hilft. Es wurde vom Amerikaner Urbanzyuk erfunden. Der amerikanische Erfinder nannte ihn „Scarabäus“, also einen Mistkäfer.

Solche scheinbar banalen Angelegenheiten erfordern Kapitalinvestitionen. „Skarabäus“ kostet fast 15 Millionen Rubel. Bei einer spontanen Ausstellung wurden den Forumsteilnehmern Muster von Geräten gezeigt, die auf den Feldern der Region Lipezk funktionieren. Die Geographie der Produzenten reicht von Nordamerika bis Australien.

Landwirtschaft mit geschlossenem Kreislauf umweltfreundlicher Produktion

Aktivität Bauernhof- Produktion einer vielseitigen landwirtschaftlichen Nutzpflanze - Topinambur und deren Verarbeitung Lebensmittel, insbesondere für Fruktosesirup.

Für die Entsorgung von Abfällen und Nebenprodukten der Topinambur ist eine zusätzliche Produktion vorgesehen: eine Schweinefarm für 300 Tiere zur Fütterung des bei der Herstellung von Fruktosesirup anfallenden Fruchtfleisches, die Herstellung von Wurmkompost mittels Wurmkultur (500 Tonnen pro Jahr) basiert auf die Verarbeitung von Schweinemist sowie Biofutter (1000 Tonnen pro Jahr) auf der Grundlage der Verarbeitung der grünen Masse von Topinambur mit Hilfe von Austernpilzen. Der Futterwert von Biofutter entspricht dem Futterwert von Futtergetreide.

Herstellung von Pektin und Pektinprodukten aus Sekundärrohstoffen

Einer der wichtigsten Bereiche zur Steigerung der Effizienz der modernen Produktion ist die Schaffung abfallarmer und abfallfreier Technologien sowie eine stärkere Einbindung von Sekundärrohstoffen in den Wirtschaftskreislauf. Diese Anforderungen werden größtenteils durch die Herstellung von Pektin und Pektinprodukten aus Sekundärrohstoffen (Rübenschnitzel, Apfel-, Trauben- und Zitrustrester, Wattelappen etc.) gedeckt.

Russland verfügt über keine eigene Pektinproduktion. Die langfristige Konzentration auf Importlieferungen von hochverestertem Pektin hat sich negativ auf die Entwicklung des Unternehmens in Russland ausgewirkt. Ausrüstung und Produktionstechnologie sowie wissenschaftliche Forschung waren nicht ausreichend entwickelt.

Die aktuelle Situation zeigt die Notwendigkeit einer flexiblen Pektinproduktion unter russischen Bedingungen unter zwingender Berücksichtigung der wirtschaftlichen Bedingungen der Region, der Bedingungen des heimischen Marktes und des Angebots an pektinhaltigen Lebensmitteln sowie therapeutischen und prophylaktischen Produkten.

Spezialisten des Forschungsinstituts für Biotechnologie und Lebensmittelzertifizierung der Kuban State University unter der wissenschaftlichen und technischen Leitung von Professor L.V. Donchenko wurde in Ungarn entwickelt und umgesetzt neue Technologie Pektin und Pektinprodukte zur Herstellung von Pektinextrakten und -konzentraten. Dadurch ist es möglich, das Angebot an pektinhaltigen Konserven, Süßwaren, Backwaren, Teigwaren und Milchprodukten, Erfrischungsgetränken, Balsamen und Heiltees zu erweitern.

Zur Erweiterung des Sortiments und zur weiteren Verbesserung der Technologie zur Gewinnung von Pektinstoffen aus verschiedenen pflanzlichen Rohstoffen sowie im Rahmen der Umsetzung des Innovations- und Bildungsprogramms wurde bei UNIK die landesweit einzige Linie zur Herstellung von Pektinextrakt und -konzentrat installiert. Tekhnolog“ – eine strukturelle Abteilung des Forschungsinstituts für Biotechnologie und Lebensmittelzertifizierung, in der Mitarbeiter des Forschungsinstituts und Doktoranden daran arbeiten, das Angebot an pektinhaltigen Getränken zu erweitern. Es wurden bereits mehr als 20 neue Rezepte erstellt. Um sie in Produktion zu bringen, ist es notwendig, technische und technologische Dokumentation nicht nur gemäß den Anforderungen des russischen, sondern auch des europäischen Verbrauchermarktes zu entwickeln.

Hydrozyklon-Technologie für eine abfallfreie Kartoffelverarbeitung

In den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelte die NPO „Krakhmaloprodukt“ eine Hydrozyklon-Technologie zur abfallfreien Verarbeitung von Kartoffeln in Stärkefabriken, die insbesondere in der Region Brjansk (Werk Klimovsky), in Tschuwaschien (Werk Yalchinsky) Anwendung fand. usw.

Bei der traditionellen Methode der Stärkegewinnung wird nur das Fruchtfleisch (Faser mit Stärkeresten) als Futtermittel verwendet – der ernährungsphysiologisch am wenigsten wertvolle Teil der Knolle. Kartoffelsaft, der Proteine, Mikroelemente und Vitamine enthält, gelangt normalerweise mit dem Wasser in Reservoirs und verschmutzt diese.

Bei der Hydrozyklon-Methode werden nach dem Hydrozyklon das Fruchtfleisch und der Saft mit Hilfe von Enzymen gekocht und verzuckert, wobei es zu einer teilweisen Koagulation des Proteins kommt. Anschließend durchläuft die Masse eine Zentrifuge und einen Trockner und das verbleibende Proteinhydrolysat wird eingekocht. Das Ergebnis ist trockenes, proteinangereichertes Fruchtfleisch – ein wertvolles Futtermittel.

Bemerkenswert ist, dass bei der herkömmlichen Technologie etwa 15 Tonnen Wasser für die Verarbeitung von 1 Tonne Kartoffeln aufgewendet werden und bei einem Hydrozyklon 0,5 Tonnen Wasser pro 1 Tonne verbraucht werden. Der traditionelle sorgt für die Verarbeitung von 200 Tonnen Rohstoffen pro Tag, der Hydrozyklon ist für 500 Tonnen ausgelegt.

In Baschkirien hat die abfallfreie Käseherstellungstechnologie Anwendung gefunden. In der Käserei Dovlekanovsky werden beispielsweise täglich 180 Tonnen Milch zur Käseherstellung verwendet, aber nur ein Zwölftel dieser Masse (15 Tonnen) wird in das Endprodukt umgewandelt, der Rest (165 Tonnen) ist Molke. Durch die Trennung vor der Trocknung werden pro Jahr 60 Tonnen zusätzlich gewonnene Butter gewonnen. Weitere Operationen an einem Vakuumverdampfer verwandeln die trübe Flüssigkeit in weißes Puder(Aus 22 kg Flüssigkeit wird 1 kg Trockenpulver gewonnen), das dann für verschiedene Lebensmittelzwecke (Herstellung von Schmelzkäse, Eiscreme, Süßwaren) verwendet wird.

Integrierte landwirtschaftliche Produktion in einem künstlichen Ökosystem

Abfallfreie und abfallarme Produktion (Technologien)

Mit der Weiterentwicklung der modernen Produktion sowie deren Umfang und Wachstumsrate werden die Probleme der Entwicklung und Umsetzung abfallarmer und abfallfreier Technologien immer relevanter. Die Relevanz dieses Problems ist auf die folgenden Umstände zurückzuführen.

Die Biosphäre funktioniert nach dem Prinzip eingebetteter Systeme: Jede Form entsteht durch die Zerstörung anderer Formen und stellt ein Glied im allgemeinen Stoffkreislauf in der Natur dar. Bis vor Kurzem basierte die Produktionstätigkeit auf einem anderen Prinzip: der maximalen Ausbeutung der natürlichen Ressourcen und der Ignorierung des Problems der Zerstörung von Produktions- und Verbrauchsabfällen. Dieser Weg war nur möglich, solange das Ausmaß der Abfälle die Grenzen der Selbstheilungsfähigkeit ökologischer Systeme nicht überschreitet.

Nach wie vor dominiert eine offene Art der Kommunikation zwischen Industrie und Umwelt. Auch die landwirtschaftliche Produktion ist ein offenes System. Der Produktionsprozess beginnt mit der Nutzung natürlicher Ressourcen und endet mit deren Umwandlung in Produktionsmittel und Konsumgüter. An den Produktionsprozess schließt sich der Verbrauchsprozess an, anschließend werden die gebrauchten Produkte weggeworfen. Auf diese Weise, offenes System basiert auf dem Prinzip der einmaligen Verwendung natürlicher Substanzen.

Die Produktionstätigkeit beginnt mit der Nutzung einiger neuer natürlicher Ressourcen und der Verbrauch endet mit der Freisetzung von Abfällen in die Umwelt. Wie oben gezeigt wurde, ist es nicht sehr Großer Teil Natürliche Ressourcen werden in Zielprodukte umgewandelt, die meisten davon landen im Abfall.

Auf dieser Grundlage können wir über die Existenz zweier bedingter Gesellschaftstypen (Modelle) sprechen: Wegwerfkonsum (Verschwendergesellschaft), der Abfall erzeugt und in dem die Produktion von Natur aus Multiabfall ist, und Naturschutz, in dem die Produktion mithilfe organisiert wird abfallfreie und abfallarme Technologien (Abb. 6.10).

Somit ergibt sich objektiv gesehen die Notwendigkeit eines Übergangs zu einem grundsätzlichen neue Form Verbindungen - zu geschlossenen Produktionssystemen, was möglicherweise auf eine größere Autonomie der Produktion hindeutet und die Integration von Produktionsprozessen in den allgemeinen Stoffkreislauf in der Natur ausschließt.

In einem geschlossenen System basiert die Produktion auf folgenden Grundprinzipien:

• maximale Nutzung des Originals natürliche Substanz;
• maximale Abfallnutzung (Regeneration von Abfällen und ihre Umwandlung in Rohstoffe für nachfolgende Produktionsstufen);
• Schaffung von Endprodukten mit solchen Eigenschaften, dass die verwendeten Produktions- und Verbrauchsabfälle von natürlichen Ökosystemen aufgenommen werden können;
• Reduzierung der Menge an Verbraucherabfällen durch die Herstellung von Waren mit geringerem Gewicht, in biologisch abbaubaren Verpackungen und deren vollständige Entsorgung, bevor sie in die Umwelt gelangen.

Das Prinzip „Zero Waste“ im allgemein anerkannten Konzept läuft darauf hinaus, dass bei der Entwicklung und Gestaltung einer neuen Produktion Folgendes gilt:

Wenden Sie einen systematischen Ansatz an;

Reis. 6.10. Strukturdiagramm einer Wegwerfgesellschaft (A) und umweltfreundlich (B) jeweils

• Ressourcen umfassend nutzen;
• die zyklische Natur der Materialflüsse berücksichtigen;
• die Auswirkungen auf die Umwelt begrenzen;
• den Produktionsprozess rational organisieren.

Gemäß dem Prinzip der Systematik wird jeder einzelne Prozess oder jede einzelne Produktion als Element eines dynamischen Systems der gesamten industriellen Produktion in der Region und darüber hinaus betrachtet. hohes Level- als Element des ökologisch-ökonomischen Gesamtsystems, das neben der materiellen Produktion auch andere menschliche Wirtschaftstätigkeiten umfasst natürlichen Umgebung(Populationen lebender Organismen, Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre, Biogeozänosen, Landschaften) sowie der Mensch und sein Lebensraum. Daher muss das Prinzip der Konsistenz, das der Schaffung abfallfreier Industrien zugrunde liegt, die bestehende und zunehmende Vernetzung und gegenseitige Abhängigkeit von Produktion, sozialen und natürlichen Prozessen berücksichtigen.

Der Grundsatz der integrierten, sparsamen Nutzung von Rohstoffen wurde in Russland zur Staatsaufgabe erhoben und ist in mehreren Dekreten der Regierung der Russischen Föderation klar formuliert. Die konkreten Umsetzungsformen hängen in erster Linie vom Organisationsgrad der abfallfreien Produktion auf den Prozessstufen Einzelproduktion, Produktionskomplex und Umweltökonomie ab.

Einer der allgemeinen Grundsätze für die Schaffung einer abfallfreien Produktion ist die zyklische Natur der Materialflüsse. Zu den einfachsten Beispielen für zyklische Stoffströme zählen geschlossene Wasser- und Gaskreisläufe. Letztlich soll die konsequente Anwendung dieses Prinzips dazu führen, dass sich zunächst in einzelnen Regionen und anschließend in der gesamten Technosphäre ein bewusst organisierter und regulierter technogener Stoffkreislauf und damit verbundene Energieumwandlungen ausbilden. Als wirksame Möglichkeiten zur Gestaltung zyklischer Materialströme und rationelle Nutzung Energie kann als Kombination und Zusammenarbeit der Produktion, der Schaffung von Industriekomplexen sowie der Entwicklung und Produktion neuartiger Produkte unter Berücksichtigung der Anforderungen ihrer Wiederverwendung bezeichnet werden.

Zu den ebenso wichtigen Grundsätzen für die Schaffung einer abfallfreien Produktion gehört die Anforderung, die Auswirkungen der Produktion auf die umgebende Natur und Umwelt zu begrenzen soziales Umfeld unter Berücksichtigung des systematischen und gezielten Wachstums seiner Volumina und seiner Umweltfreundlichkeit. Dieses Prinzip ist in erster Linie mit der Erhaltung natürlicher und sozialer Ressourcen wie atmosphärischer Luft, Wasser, Landoberfläche, Freizeitressourcen, Gesundheitswesen. Es sollte betont werden, dass die Umsetzung dieses Prinzips nur in Kombination mit einer wirksamen Überwachung, einer entwickelten Umweltregulierung und einem mehrstufigen Umweltmanagement möglich ist.

Das allgemeine Prinzip der Schaffung einer abfallfreien Produktion ist auch die Rationalität ihrer Organisation. Ausschlaggebend hierfür sind die Forderung nach einem sinnvollen Einsatz aller Bestandteile der Rohstoffe, die maximale Reduzierung der Energie-, Material- und Arbeitsintensität der Produktion sowie die Suche nach neuen umweltverträglichen Rohstoffen und Energietechnologien, die maßgeblich für die Reduzierung verantwortlich sind negative Auswirkung Auswirkungen auf die Umwelt und Schäden an ihr, einschließlich verwandter Industrien nationale Wirtschaft. Als oberstes Ziel sollte in diesem Fall die Optimierung der Produktion gleichzeitig nach energietechnologischen, wirtschaftlichen und ökologischen Parametern angesehen werden. Das Wichtigste bei der Erreichung dieses Ziels ist die Entwicklung neuer und die Verbesserung bestehender technologischer Prozesse und der Produktion.

Daraus können wir schließen, dass es sich bei der abfallfreien Technologie um eine Produktionsmethode handelt, bei der alle Rohstoffe und Energie im Kreislauf Rohstoffe – Produktion – Verbrauch – Sekundärressourcen am effizientesten und umfassendsten genutzt werden und keine Auswirkungen auf die Umwelt entstehen seine normale Funktion stören.

Die Zero-Waste-Technologiestrategie basiert auf der Tatsache, dass ungenutzter Abfall sowohl eine nicht ausreichend genutzte natürliche Ressource als auch eine Quelle der Umweltverschmutzung ist. Die Reduzierung des spezifischen Ertrags an ungenutztem Abfall pro kommerziellem Produkt der Technologie wird es ermöglichen, mehr Produkte aus der gleichen Menge an Rohstoffen herzustellen und gleichzeitig zu einer wirksamen Maßnahme zum Umweltschutz zu werden. Die Biosphäre stellt uns natürliche Ressourcen zur Verfügung, aus denen im Produktionsbereich Endprodukte gewonnen werden, während gleichzeitig Abfall entsteht. Produkte werden entweder in der Produktion oder im Konsum verwendet und es entsteht wiederum Abfall. Fast immer können sie bei Bedarf nach entsprechender Aufbereitung als Sekundärrohstoffe (Sekundärstoffressourcen) oder als Sekundärenergieträger (Sekundärenergieressourcen) eingesetzt werden. Ist eine Wiederverwertung von Abfällen aus technischen oder technologischen Gründen nicht möglich oder wirtschaftlich unrentabel, müssen diese so in die Biosphäre eingebracht werden, dass sie die natürliche Umwelt möglichst nicht schädigen.

Für die Bereiche Produktion und Konsum lässt sich auf der Grundlage des Gesetzes der Erhaltung der Materie folgende Bilanz aufstellen:

Wo A - Masse des in den Bereichen Produktion und Konsum erzeugten Abfalls, kg/s; R- Verbrauch natürlicher Ressourcen, kg/s; S- Masse der Stoffe, die sich in den Bereichen Produktion und Konsum aufgrund des ständigen Produktionswachstums ansammeln, kg/s; f t - durchschnittliche Abfallverwertungsrate, kg/kg.

Die Reduzierung der spezifischen Menge ungenutzter Produktionsabfälle und damit des spezifischen Verbrauchs natürlicher Ressourcen ist möglich durch:

• Verringerung des spezifischen Abfallaufkommens;
• Erhöhung der Abfallverwertungsquote;
• Recycling, d.h. Recycling von Verbraucherabfällen in der Produktion.

Die Wahl eines der Wege hängt sowohl von den technologischen Möglichkeiten ab,

und zu den wirtschaftlichen Bedingungen. Einerseits besteht das Hauptziel der abfallfreien Technologie darin, die Menge an ungenutztem Abfall, der pro Zeiteinheit in die Biosphäre freigesetzt wird, so zu reduzieren, dass das natürliche Gleichgewicht der Biosphäre erhalten bleibt und die grundlegenden natürlichen Ressourcen geschont werden sichergestellt werden. Andererseits werden abfallfreie Technologien, die Verbraucherabfälle als Rohstoffe nutzen, dringend benötigt. Solche Technologien haben eine doppelte Umwelteffizienz.

Bisher wurden folgende Hauptansätze bei der Schaffung abfallfreier Technologien identifiziert:

• Entwicklung abflussloser technologischer Systeme und darauf basierender Wasserzirkulationskreisläufe wirksame Methoden Reinigung und konsequente Wiederverwendung von gesetzlich aufbereitetem Abwasser;
• Entwicklung technologischer Kreisläufe mit geschlossener Luftzirkulation;
• Ersetzen von Wasser in der Technik durch leicht recycelbare Medien;
• Ersetzen von Luft durch Sauerstoff und andere Gase;
• Entwicklung und Umsetzung grundlegend neuer technologischer Verfahren, die die Entstehung jeglicher Abfallarten verhindern;
• Schaffung territorial-industrieller Komplexe, d.h. Wirtschaftsregionen, in denen innerhalb des Komplexes ein geschlossenes System von Stoffströmen von Rohstoffen und Abfällen umgesetzt wird;
• Recycling von Abfällen als Sekundärmaterial und Energieressourcen;
• Verwendung von Abfällen zur Wiederverwertung anderer Abfälle;
• Reduzierung der Abfallmasse durch Reduzierung des Materialverbrauchs von Technologien.

Die Formulierung des Konzepts der abfallfreien Technologie sollte nicht absolut verstanden werden, d. h. Es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass eine Produktion ohne Abfall möglich ist, aber Abfall sollte das normale Funktionieren natürlicher Systeme nicht stören. Unter realen Bedingungen kann weder praktisch noch theoretisch eine völlig abfallfreie Technologie geschaffen werden (ebenso wie es nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik unmöglich ist, Energie vollständig in nützliche mechanische Arbeit umzuwandeln und Rohstoffe nicht vollständig in umgewandelt werden können ein nützliches umweltfreundliches Produkt). Mit anderen Worten: Eine völlig abfallfreie Technologie ist ein ideales System, das jeder echte Technologiezyklus anstreben sollte, und je größer der Grad der Annäherung, desto geringer ist die Umweltgefährdung dieser Produktion.

Die Schaffung einer abfallfreien Produktion ist ein sehr komplexer und langwieriger Prozess, dessen Zwischenstufe die abfallarme Produktion ist. Unter abfallarmer Produktion ist eine solche Produktion zu verstehen, deren Ergebnisse bei Einwirkung der Umwelt das durch Hygiene- und Hygienestandards zulässige Maß nicht überschreiten, d. h. MPC. Gleichzeitig kann aus technischen, wirtschaftlichen, organisatorischen oder anderen Gründen ein Teil der Rohstoffe und Materialien zu Abfall werden und einer langfristigen Lagerung oder Entsorgung zugeführt werden.

In einigen Fällen wird der Begriff „umweltfreundliche Technologie“ verwendet, womit eine Produktionsmethode gemeint ist, bei der Rohstoffe und Energie so rationell eingesetzt werden, dass die Menge an Schadstoffen und Abfällen, die in die Umwelt gelangen, minimiert wird.

Da der Grad der Umweltreinheit durch den Grad der Annäherung der abfallarmen Technologie an das Idealmodell bestimmt wird, ist es notwendig, geeignete Koeffizienten einzuführen, die die Annäherung der abfallarmen Technologie an die abfallfreie Technologie bewerten.

Zur Bestimmung einer abfallfreien Produktion gibt es verschiedene Ansätze: experimentelle Bewertung, Bewertung anhand von Rohstoff- und Energiebilanzen, anhand des allgemeinen Optimierungsparameters anhand der Erwünschtheitsfunktion oder des Technologieprofils sowie ökonomisch beim Vergleich der Produktionskosten .

Das Gesamtgleichgewicht der relativen Toxizität der Schadstoffmasse wird durch den folgenden Ausdruck bestimmt:

wobei M c + M b die Abfallmenge ist, die mit Abwasser- und Gasemissionen in die Umwelt gelangt; ΔМ Н – Masse des neutralisierten Abfalls, ХМ р – Masse des dispergierten Abfalls.

Die relative Umweltfreundlichkeit eines typischen Prozesses, einer Produktionslinie oder einer Werkstatt kann durch den Ausdruck bestimmt werden

Wenn A -> 0, dann tendiert der Prozess zu einem abfallfreien Zustand.

Für Quantifizierung Für die abfallfreie™ Produktion wird empfohlen, einen abfallfreien Koeffizienten zu verwenden, der je nach Sektor der Volkswirtschaft verschiedene Faktoren berücksichtigt.

Für die Kohleindustrie beträgt der abfallfreie Koeffizient also K S) Es wird vorgeschlagen, durch den Ausdruck zu bestimmen

Wo K p - Gesteinsausnutzungsgrad durch Bergbaubetriebe; K k - Nutzungsgrad des beim Kohleabbau erzeugten Wassers; K S - Nutzungskoeffizient von Nylongasabfällen. Für die chemische Industrie Abfallfreikoeffizient

Wo K m - Nutzungsrate Materielle Ressourcen; ZU:) - Vollständigkeitskoeffizient der Nutzung der Energieressourcen; ZU ET - Koeffizient der Einhaltung von Umweltanforderungen. Die Werte der ersten beiden Koeffizienten werden unter Berücksichtigung von Daten zu Stoff- und Energiebilanzen ermittelt.

Koeffizientwert K das durch den Ausdruck bestimmt

wobei G) g, g| a, g| l - Koeffizienten der Einhaltung der Umweltanforderungen für die Hydrosphäre, die Atmosphäre bzw. die Lithosphäre.

Koeffizient r v wird durch den Ausdruck bestimmt

Wo P - Anzahl der Schadstoffe, die in den eingeleiteten flüssigen Abfällen enthalten sind Wasserteilchen(Hydrosphäre); IN ( - tatsächlicher Ausstoß der z-ten Zutat (Stoff) pro Zeiteinheit, Mehrwertsteuer, - - maximal zulässiger Ausstoß der i-ten Zutat pro Zeiteinheit; Maximal zulässige Konzentration des i-ten Inhaltsstoffs für ein Reservoir einer bestimmten Wassernutzungsart.

Wenn IN,

Fehlen Angaben zur Mehrwertsteuer, erfolgt die Berechnung nach dem Ausdruck

wo C J- Konzentration des i-ten Inhaltsstoffs.

Bei der Einleitung mehrerer Schadstoffe mit dem gleichen Grenzschädlichkeitsindikator in ein Reservoir muss folgende Bedingung erfüllt sein:

Methodik zur Berechnung des Koeffizienten Г| und ähnlich dem oben besprochenen. Koeffizient r| l wird derzeit als gleich eins angenommen. Wenn der Koeffizientenwert K das K das Koeffizienten werden in Einheiten berechnet K m Und K e oder nur ein Koeffizient Zu m. Für das Zielprodukt der Koeffizient K m durch den Ausdruck bestimmt

wo M op - Materialien der Hauptproduktion; M VP - Materialien für die Hilfsproduktion; 0 op – Abfall aus der Hauptproduktion; OT op – Abfälle aus der Hauptproduktion; P op - Verluste der Hauptproduktion.

Wenn K m Liegt der Wert im Bereich von 0,9-1,0, gilt die Produktion bei Vorliegen als abfallfrei K m im Bereich von 0,8-0,9 - abfallarm, mit einem Wert K m

Um den Grad der Perfektion eines technologischen Prozesses unter Berücksichtigung der Interaktion mit der Umwelt zu beurteilen, wird im Allgemeinen der Umweltleistungskoeffizient als Non-Waste™-Kriterium herangezogen:

wobei Vt die für die Produktion erforderliche theoretische Auswirkung ist; Vf – tatsächliche Auswirkung; In n - Auswirkungen, die durch die spezifische Produktion bestimmt werden.

Wenn Vf Ksh -> 0, d.h. Bei dieser Produktion werden die Anforderungen an die Umweltsicherheit überhaupt nicht berücksichtigt, was zur sogenannten ökologischen Fehleinschätzung führt. Je höher der Wert des Koeffizienten Ked ist, desto fortschrittlicher ist die Produktion unter Berücksichtigung der Auswirkungen auf die Umwelt und desto stärker nähert sie sich der abfallfreien Technologie.

Der sozioökonomische Effekt (SEE) einer abfallfreien Produktion kann anhand eines komplexen Kriteriums bewertet werden:

Wo? E, – die Summe aller Effekte, die durch die Einführung einer abfallfreien Produktion erzielt werden; D – Schäden durch Umweltverschmutzung durch Produktions- und Verbrauchsabfälle; Z p – die Gesamtkosten für die Schaffung einer abfallfreien Produktion.

Bei mehreren Optionen sollte die Option mit dem höchsten SEE mit den Mindestwerten von 3 Punkten ausgewählt werden.

Die Kombination fortschrittlicher Technologien mit modernen Methoden zur Reinigung und Kontrolle von Gas- und Staubemissionen sowie zum Recycling von Abfällen ermöglicht den Umbau bestehender und die Gestaltung neuer Produktionsanlagen, die den Anforderungen von Low Waste™ und Umweltsicherheit entsprechen.

Umweltschützer sind seit langem besorgt über die schädlichen Auswirkungen der Industrie auf die Umwelt. Dazu moderne Organisationsmittel effektive Wege Recycling gefährlicher Abfall Darüber hinaus werden Möglichkeiten entwickelt, den anfänglichen Schaden für die Umweltsituation zu minimieren. In diesem Zusammenhang ermöglicht die Reduzierung der Abfallemissionen nicht nur die Reduzierung von Schäden an umliegenden Infrastruktureinrichtungen, sondern auch die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Unternehmen. Zwar erfordern abfallfreie Technologien auch erhebliche Beiträge bei der Umsetzung. Die Umsetzung solcher Programme wirkt sich häufig auf Produktionsstufen aus und zwingt Manager dazu, Ansätze zur Sicherstellung technologischer Prozesse zu überdenken.

Was sind abfallfreie und abfallarme Technologien?

Im weitesten Sinne bedeutet abfallfrei keine vollständige Ablehnung der Produktion von Nebenprodukten, die nach dem Hauptprodukt verbleiben. Das heißt, die Definition von abfallfreier Technologie kann eine solche Organisation der Arbeit des Unternehmens implizieren, in der die meisten Es erfolgt ein rationeller Verbrauch natürlicher Ressourcen und Energie. Aber es ist immer noch so allgemeine Definition dieses Konzepts. Wenn wir das Thema streng betrachten, sollten abfallfreie Technologien als allgemeiner Produktionsprozess dargestellt werden, bei dem Rohstoffe vollständig in einem geschlossenen Kreislauf genutzt werden.

Besondere Aufmerksamkeit verdient die abfallarme Technologie. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um eine Zwischenverbindung, die dies ermöglicht minimale KostenÜberführen Sie das Unternehmen in den Vollzyklus-Produktionsmodus. In Einrichtungen, in denen das Low-Waste-Konzept umgesetzt wurde, kommt es zu schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt, die akzeptable Hygienestandards nicht überschreiten. Wenn es sich bei abfallfreien Technologien jedoch um eine vollständige Verarbeitung von Sekundärrohstoffen handelt, ist in diesem Fall auch eine langfristige Lagerung oder Entsorgung von Materialien zulässig.

Wie wird die abfallfreie Produktion beurteilt?

Zunächst ist festzuhalten, dass die vollständige Umsetzung einer völlig abfallfreien Produktion nicht immer möglich ist. Es gibt ganze Branchen, in denen Unternehmen und Anlagen aus unterschiedlichen Gründen den abfallarmen Status nicht verlassen können. In diesem Zusammenhang verdienen Zero-Waste-Bewertungen Beachtung. Experten verwenden insbesondere Koeffizienten, mit denen sie bestimmen können, wie viel Prozent des Abfalls ein Unternehmen nicht recyceln kann und dem Recycling oder der Lagerung zuführt.

Beispielsweise sind abfallarme und abfallfreie Technologien im Steinkohlenbergbau schwieriger umzusetzen als in anderen Branchen. In diesem Fall variiert der abfallfreie Koeffizient zwischen 75 und 95 %. Wir sollten uns auch an den Kern der Einführung von Technologien erinnern, die die Auswirkungen schädlicher Substanzen auf die Umwelt verringern. Unter Berücksichtigung dieses Aspekts können wir über die Notwendigkeit sprechen, den Anteil der im Abfall enthaltenen nützlichen Substanzen zu bestimmen. Manchmal erreicht dieser Wert 80 %.

Prinzipien der Technologie

Die abfallfreie Technologie basiert auf mehreren Prinzipien, die wichtigsten sind die folgenden:

• Es geht davon aus, dass eine Produktionsanlage unter dem Gesichtspunkt der Abfallminimierung ohne Trennung von der regionalen Industrieinfrastruktur betrachtet werden muss.
• Zyklizität der Ströme. Nach diesem Prinzip muss eine Art Kreislauf der eingesetzten Rohstoffe sowie der Energie, die deren Verarbeitung gewährleistet, stattfinden.
• Integrierte Ressourcennutzung. Dieses Prinzip sieht einen maximalen Verbrauch an Rohstoffen und Energiepotenzialen vor. Da jeder Rohstoff als komplex betrachtet werden kann, müssen alle seine Bestandteile während der Produktionszyklen extrahiert werden.
• Begrenzung der Umweltauswirkungen. Wir können sagen, dass dies der Leitgedanke ist, nach dem in verschiedenen Branchen abfallarme und abfallfreie Produktionstechnologien entwickelt werden.
• Rationale Organisation der Produktion. Dabei wird davon ausgegangen, dass technologische Prozesse optimiert werden, um die Einsparung von Materialressourcen, Energiekosten und Finanzinvestitionen zu maximieren.

Der Prozess der Einführung abfallfreier Technologien

Alle Maßnahmen, die auf eine Änderung des Produktionsprozesses abzielen, erfordern die Entwicklung eines Projekts. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass auf der Grundlage effektiver Filtermethoden abflusslose Technologiesysteme und Wasserkreislaufkreisläufe entstehen. Ähnliche Systeme werden beispielsweise in der Industrie eingesetzt. Eines der effektivsten Instrumente zur Verarbeitung von Sekundärrohstoffen ist die Einführung abfallfreier Technologien, die die Bildung von Sekundärprodukten grundsätzlich verhindern. Um dies zu erreichen, werden zusätzliche Verarbeitungs- und Reinigungsschritte in die Produktionsprozesse eingeführt. Es wird auch praktiziert, separate Industriekomplexe zu schaffen, die gezielt geschlossene Systeme implementieren, um die Verarbeitung von Materialströmen sicherzustellen.

Abfallfreie Metallurgie

Bei der Planung von Anlagen zur Verarbeitung von Nichteisen- und Eisenmetallen kommt die breiteste Palette abfallfreier Mittel zum Einsatz. Bei der Verarbeitung kann es sich beispielsweise um flüssige, gasförmige und feste Abfälle handeln. Reinigungsprodukte werden auch als grundlegendes Mittel zur Minimierung verarbeiteter Produkte eingesetzt. Darüber hinaus können abfallarme und abfallfreie Technologien nicht nur innerhalb des unmittelbaren metallurgischen Unternehmens eingesetzt werden. Bergbau- und Verarbeitungsbetriebe, in denen Abfälle in großen Mengen anfallen, beschäftigen sich mit der Herstellung fertiger Baustoffe. Insbesondere werden Verfüllungen für Bergwerke aus Abfällen hergestellt, Mauerblöcke gebildet und Straßenbeläge verlegt.

Null Abfall in der Landwirtschaft

Dieser Wirtschaftszweig ist hinsichtlich der Verwendung der bereitgestellten Mittel am flexibelsten Recycling Ressourcen. Dies liegt daran, dass die meisten landwirtschaftlichen Abfälle Produkte organischen Ursprungs enthalten. Zero-Waste-Technologien können beispielsweise in Form der Wiederverwendung von Kompost, Mist, Sägemehl, Blättern und anderen Materialien erfolgen. Aus diesen Abfällen wird anschließend eine Rohstoffbasis für Düngemittel gebildet, was Kosten spart

Null Abfall im Energiesektor

Im modernen Energiebereich konzentrieren sich Spezialisten auf den weit verbreiteten Einsatz technologischer Methoden zur Kraftstoffverbrennung. Dies kann die Verwendung eines Wirbelbetts sein, das dazu beiträgt, Schadstoffe in den freigesetzten Gasen zu minimieren. Auch im Energiesektor manifestiert sich die abfallfreie Produktionstechnik in Form von Entwicklungen zur Reinigung von Gasemissionen von Stick- und Schwefeloxiden. Auch die Herangehensweisen an die technische Ausstattung von Unternehmen verändern sich. Beispielsweise werden Entstaubungsanlagen mit hoher Effizienz betrieben und die entstehende Asche gelangt anschließend als Bestandteil von Betonlösungen in die Bauindustrie.

Probleme einer abfallfreien und abfallarmen Produktion

Der Hauptteil der Probleme, die beim Übergang zur abfallfreien Produktion auftreten, ist auf den Widerspruch zwischen dem Wunsch, verarbeitete Produkte zu minimieren und der Aufrechterhaltung der Effizienz von Unternehmen zurückzuführen. Die Einbeziehung neuer Stufen in Produktionsprozessen, bei denen beispielsweise Sekundärrohstoffe recycelt werden, verringert die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit von Industrieanlagen. Außerdem sind die Probleme der abfallfreien Technologie mit der Unmöglichkeit verbunden, eine Reihe von Emissionsprodukten zu verarbeiten. Dies gilt vor allem für die chemische Industrie, wo die Menge schädlicher gasförmiger Abfälle zunimmt. Es gibt jedoch auch gegenteilige Beispiele, bei denen die Einführung abfallfreier Produktionsprojekte zu einer höheren Wirtschaftlichkeit beitrug. Im gleichen Bergbausektor verkaufen Unternehmen Gesteine ​​mit Eigenschaften, die den Bedarf von Bauanlagen decken, als Sekundärrohstoffe.

Zero-Waste-Unternehmensmanagement

Die Integration von Systemen, die eine Optimierung der Produktionskapazität im Hinblick auf die Minimierung der Entstehung gefährlicher Abfälle ermöglichen, erfordert auch eine Verbesserung der Managementprozesse. Unternehmen sind verpflichtet, eine ganze Reihe von Funktionen zu organisieren, die es ihnen ermöglichen, die Bildung, Verwendung und Platzierung verarbeiteter Produkte zu regeln. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich abfallfreie Technologien in Unternehmen nicht nur auf die unmittelbaren Sekundärrohstoffquellen, sondern auch auf weitere Verbraucher auswirken. Um die Effizienz der anschließenden Abfallwirtschaft zu steigern, werden Lager- und Entsorgungssysteme für Rohstoffe verbessert.

Abschluss

Trotz des Rückgangs der Produktionsmengen während der Krise bleiben die schädlichen Auswirkungen von Industrieunternehmen auf die Umwelt auf dem gleichen Niveau (in Best-Case-Szenario). Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass Manager bestrebt sind, auch Umweltkosten einzusparen. Abfallfreie Lösungen ermöglichen uns jedoch auch die Lösung solcher Probleme und bieten die Möglichkeit, die anfängliche Rohstoffbasis rationeller zu nutzen. Mit anderen Worten: Maßnahmen zur Abfallreduzierung werden bereits in den ersten Phasen des technologischen Prozesses wirksam. Dadurch ist es nicht nur möglich, das Volumen der Endproduktion eines Sekundärprodukts zu optimieren, sondern auch die anfänglichen Kosten einzusparen, die mit dem Einkauf von Ressourcen für die Produktion verbunden sind.

Inhalt
Einleitung……………………………………………………… ……………………………...3
1. Abfallfreie Produktion…………………………………………… ………………… ..4
2.Grundprinzipien zur Schaffung einer abfallfreien Produktion……………………………………...5
3. Anforderungen an eine abfallfreie Produktion…………………………………………………7
4.Abfallfreie Technologien…………………………………………………………………….7
5.Grundsätze zur Schaffung abfallfreier Technologie………………………… ………………………..8
6. Richtungen der abfallfreien Technologie in bestimmten Branchen ………9
6.1.Energie…………………………………………………………………………………………….....9
6.2. Bergbau. ……………………………………………………………....9
6.3. Metallurgie…………………………………………………………………………… ……………………………...9
6.4. Chemie- und Ölraffinerieindustrie. …………………………....9
6.5. Maschinenbau………………………………………………………… ………………………………….10
6.6. Papierindustrie………………………………………………………… ……………………10
Fazit……………………………………………………………………………..11
Referenzen…………………………………………………………………….12

Einführung
Mit der Weiterentwicklung der modernen Produktion mit ihrem Umfang und ihrer Wachstumsrate werden die Probleme der Entwicklung und Umsetzung abfallfreier Produktion und Technologien immer relevanter. Ihre schnelle Lösung gilt in einer Reihe von Ländern als strategische Richtung für die rationelle Nutzung natürlicher Ressourcen und den Umweltschutz.
Unter abfallfreier Produktion versteht man eine Produktion, bei der nicht nur die Hauptrohstoffe, sondern auch die damit verbundenen Produktionsabfälle vollständig genutzt werden, was zu einer Reduzierung des Rohstoffverbrauchs und einer Minimierung der Umweltbelastung führt. Bei der Zero-Waste-Produktion können Abfälle aus dem eigenen Produktionsprozess und Abfälle aus anderen Industrien verwendet werden.
Abfallfreie Technologie ist eine Technologie, die eine möglichst rationelle Nutzung natürlicher Ressourcen und Energie in der Produktion voraussetzt und so den Umweltschutz gewährleistet.
Sowjetische Wissenschaftler haben einen wesentlichen Beitrag zum Konzept der abfallfreien Technologie und Produktion geleistet, wie zum Beispiel: A. E. Fersman, N. N. Semenov, I. V. Petryanov-Sokolov, B. N. Laskorin und andere. In Analogie zu natürlichen Ökosystemen sind abfallfreie Technologien und Produktion basierend auf dem technogenen Stoff- und Energiekreislauf. Die Notwendigkeit, abfallfreie Technologien und Produktion zu schaffen, entstand in den 50er Jahren. 20. Jahrhundert Aufgrund der Erschöpfung der natürlichen Ressourcen der Welt und der Verschmutzung der Biosphäre infolge der rasanten Entwicklung sowie der Chemisierung der Landwirtschaft und des Wachstums des Transportwesens sind führende Sektoren der Energie- und Fertigungsindustrie (Ölraffinierung, chemische Industrie, Kernenergie). , Nichteisenmetallurgie usw.).
Der Zweck dieser Arbeit besteht darin, abfallfreie Technologien und Produktion zu untersuchen.
Forschungsschwerpunkte:
1. Studieren Sie das Konzept der „abfallfreien Produktion“.
2. Berücksichtigen Sie die Grundprinzipien der Schaffung einer abfallfreien Produktion und die Anforderungen für eine abfallfreie Produktion.
4. Studieren Sie das Konzept der „Nicht-Abfall-Technologien“.
5. Analysieren Sie die Prinzipien der Schaffung abfallfreier Technologie.
6. Berücksichtigen Sie die Richtungen und Entwicklungen der abfallfreien Technologie in bestimmten Branchen.

1. Abfallfreie Produktion.
Unter abfallfreier Produktion versteht man eine Produktion, bei der alle Rohstoffe letztlich in das eine oder andere Produkt umgewandelt werden und die gleichzeitig nach technologischen, ökonomischen und sozioökologischen Kriterien optimiert wird. Die grundlegende Neuheit dieses Ansatzes zur Weiterentwicklung der industriellen Produktion liegt in der Unfähigkeit, Probleme des Umweltschutzes und der rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen nur durch die Verbesserung der Methoden der Neutralisierung, Entsorgung, Verarbeitung oder Entsorgung von Abfällen wirksam zu lösen. Die UdSSR war der Initiator der Idee einer abfallfreien Produktion. Ein Beispiel für eine abfallfreie Produktion ist die Herstellung von Marmor. Alle Abfälle, die bei der mechanischen Bearbeitung von Marmorblöcken und minderwertigen Blöcken anfallen, werden zu Marmorsplittern verarbeitet.
Das Konzept der abfallfreien Produktion sieht die Notwendigkeit vor, den Konsumbereich in den Kreislauf der Rohstoffnutzung einzubeziehen. Mit anderen Worten: Produkte nach physischer oder moralischer Abnutzung müssen wieder in die Produktion zurückgeführt werden. Somit ist die abfallfreie Produktion ein nahezu geschlossenes System, das in Analogie zu natürlichen Ökosystemen organisiert ist und dessen Funktionsweise auf dem biogeochemischen Stoffkreislauf basiert. Bei der Schaffung und Entwicklung abfallfreier Industrien ist es notwendig, alle Rohstoffkomponenten zu nutzen.
Obwohl fast alle in der Industrie verwendeten Rohstoffe mehrkomponentig sind, wird derzeit in der Regel nur eine Komponente als Endprodukt verwendet. Das Maximalmögliche ist die integrierte Energienutzung bei abfallfreier Produktion. Hier können wir auch eine direkte Analogie zu natürlichen Ökosystemen ziehen, die aufgrund ihrer praktisch geschlossenen Materie nicht isoliert sind, da sie die Energie, die sie von der Sonne erhalten, absorbieren, umwandeln, einen kleinen Teil verbinden und an den umgebenden Raum abgeben . Der wichtigste Bestandteil des Konzepts der abfallfreien Produktion sind auch die Konzepte des normalen Funktionierens der Umwelt und der durch negative anthropogene Einflüsse verursachten Schäden. Das Konzept der abfallfreien Produktion betont, dass sie zwar zwangsläufig Auswirkungen auf die Umwelt hat, deren normale Funktionsweise jedoch nicht beeinträchtigt. Die Schaffung einer abfallfreien Produktion ist ein langer und schrittweiser Prozess, der die Lösung einer Reihe miteinander verbundener technologischer, wirtschaftlicher, organisatorischer, psychologischer und anderer Probleme erfordert. Diese Aufgaben können und sollen, wie sich aus der Definition der abfallfreien Produktion ergibt, auf verschiedenen Ebenen gelöst werden: Prozess, Betrieb, Produktionsverbund.
2. Grundprinzipien zur Schaffung abfallfreier Industrien.
Produktionsabfälle sind Reste von Rohstoffen, Materialien und Halbprodukten, die bei der Herstellung eines bestimmten Produkts anfallen, ihre Qualität teilweise oder vollständig verloren haben und nicht den Standards (technischen Spezifikationen) entsprechen. Diese Reststoffe können nach entsprechender Aufbereitung in der Produktion oder im Konsum verwendet werden.
Bei Verbraucherabfällen handelt es sich um Industrie-, Technik- und Haushaltsprodukte, die für eine weitere Verwendung (für den vorgesehenen Zweck) ungeeignet sind (z. B. abgenutzte Kunststoff- und Gummiprodukte, defekte Schamottesteine ​​zur Wärmedämmung von Öfen usw.).
Bei der physikalischen und chemischen Verarbeitung von Rohstoffen entstehen neben den Hauptproduktionsprodukten auch Nebenprodukte, die jedoch nicht Gegenstand des Produktionsprozesses sind. In den meisten Fällen sind sie kommerziell, sie haben GOST, TU und genehmigte Preise und ihre Veröffentlichung ist geplant. Am häufigsten handelt es sich dabei um Bestandteile von Rohstoffen, die in dieser Produktion nicht verwendet werden, oder um Produkte, die bei der Gewinnung oder Anreicherung der Hauptrohstoffe anfallen; Sie werden üblicherweise als Nebenprodukte bezeichnet (z. B. Begleitgas bei der Ölförderung).
Sekundäre Materialressourcen (BMP) sind eine Reihe von Produktions- und Verbrauchsabfällen, die als Haupt- oder Hilfsmaterial für die Herstellung von Zielprodukten verwendet werden können.
Nach wie vor dominiert eine offene Art der Kommunikation zwischen Industrie und Umwelt. Der Produktionsprozess beginnt mit der Nutzung natürlicher Ressourcen und endet mit deren Umwandlung in Produktionsmittel und Konsumgüter. An den Produktionsprozess schließt sich der Verbrauchsprozess an, anschließend werden die gebrauchten Produkte weggeworfen.
Somit basiert das offene System auf dem Prinzip der Einwegnutzung der Rohstoffe der Natur.
Jedes Mal, wenn die Produktionstätigkeit mit der Nutzung einiger neuer natürlicher Ressourcen beginnt, und jedes Mal, wenn der Konsum mit der Freisetzung von Abfällen in die Umwelt endet. Wie oben gezeigt, wird ein sehr kleiner Teil der natürlichen Ressourcen in Zielprodukte umgewandelt, die meisten davon landen im Abfall.
Die Biosphäre funktioniert nach dem Prinzip eingebetteter Systeme: Jede Form entsteht durch die Zerstörung anderer Formen und stellt ein Glied im allgemeinen Stoffkreislauf in der Natur dar. Bis vor Kurzem basierte die Produktionstätigkeit auf einem anderen Prinzip: der maximalen Ausbeutung der natürlichen Ressourcen und der Ignorierung des Problems der Zerstörung von Produktions- und Verbrauchsabfällen. Dieser Weg war nur möglich, solange das Ausmaß der Abfälle die Grenzen der Selbstheilungsfähigkeit ökologischer Systeme nicht überschreitet.
Daher besteht die dringende Notwendigkeit, zu einer grundlegend neuen Form der Kommunikation überzugehen – zu geschlossenen Produktionssystemen, die eine größtmögliche Integration der Produktionsprozesse in den allgemeinen Stoffkreislauf der Natur voraussetzen.
In einem geschlossenen System basiert die Produktion auf folgenden Grundprinzipien:
1. Eine vollständigere Nutzung des ursprünglichen Naturstoffs ist möglich;
2. eine vollständigere Nutzung von Abfällen ist möglich (Regeneration von Abfällen und deren Umwandlung in Rohstoffe für nachfolgende Produktionsstufen);
3. Schaffung von Endproduktionsprodukten mit solchen Eigenschaften, dass die verwendeten Produktions- und Verbrauchsabfälle von Umweltsystemen aufgenommen werden können.
Die aktuelle Situation im Bereich des Ressourcenverbrauchs und das Ausmaß der Industrieemissionen lassen den Schluss zu, dass es nur einen Weg gibt, das Problem des optimalen Verbrauchs natürlicher Ressourcen und des Umweltschutzes zu lösen – die Schaffung umweltfreundlicher technologischer Prozesse oder nicht- Abfallfrei und zunächst abfallarm. Dies ist der einzige Weg, den die Natur selbst vorschlägt.
Im November 1979 wurde bei einem Treffen zum Umweltschutz innerhalb der Vereinten Nationen (UN) in Genf die „Erklärung über abfallarme und abfallfreie Technologie und Abfallwirtschaft“ verabschiedet. Unter abfallarmer Produktion versteht man eine solche Produktion, deren schädliche Folgen das durch Hygienestandards zulässige Maß nicht überschreiten, bei der jedoch aus technischen, wirtschaftlichen, organisatorischen oder anderen Gründen ein Teil der Rohstoffe in den Abfall gelangt und langfristig verschickt wird. Zeitspeicherung.
Die Biosphäre stellt uns natürliche Ressourcen zur Verfügung, aus denen im Produktionsbereich Endprodukte gewonnen werden, während gleichzeitig Abfall entsteht. Produkte werden entweder in der Produktion oder im Konsum verwendet und es entsteht wiederum Abfall. Unter Abfall versteht man Stoffe, die zunächst keinen Verbraucherwert haben. In vielen Fällen können sie bei Bedarf nach entsprechender Aufbereitung als Sekundärrohstoff (Sekundärstoffrohstoff) oder als Sekundärenergieträger (Sekundärenergierohstoff) eingesetzt werden. Ist eine Verwertung von Abfällen aus technischen oder technologischen Gründen nicht möglich oder wirtschaftlich unrentabel, müssen diese so in die Biosphäre abgegeben werden, dass sie die natürliche Umwelt möglichst nicht schädigen.
3. Anforderungen an eine abfallfreie Produktion.
Auf dem Weg zur Verbesserung bestehender und zur Entwicklung grundlegend neuer technologischer Prozesse müssen eine Reihe allgemeiner Anforderungen beachtet werden:

Umsetzung von Produktionsprozessen mit möglichst wenigen technologischen Stufen (Apparaten), da bei jeder von ihnen Abfall entsteht und Rohstoffe verloren gehen;
der Einsatz kontinuierlicher Prozesse, die eine möglichst effiziente Nutzung von Rohstoffen und Energie ermöglichen;
Erhöhen (auf das Optimum) der Einheitenleistung der Einheiten;
Intensivierung der Produktionsprozesse, deren Optimierung und Automatisierung;
Schaffung energietechnischer Prozesse. Die Kombination von Energie und Technologie ermöglicht es, die Energie chemischer Umwandlungen besser zu nutzen, Energieressourcen, Rohstoffe und Materialien einzusparen und die Produktivität von Anlagen zu steigern. Ein Beispiel für eine solche Produktion ist die großtechnische Produktion von Ammoniak mithilfe eines Energietechnologiesystems.

4. Abfallfreie Technologien.
Abfallfreie Technologie ist das Prinzip der Organisation der Produktion im Allgemeinen, das die Verwendung von Rohstoffen und Energie in einem geschlossenen Kreislauf impliziert. Unter einem geschlossenen Kreislauf versteht man eine Kette von Primärrohstoffen – Produktion – Verbrauch – Sekundärrohstoffe. Der Begriff „Nicht-Abfall-Technologie“ wurde erstmals von der Kommission zum Schutz natürlicher Gewässer der UdSSR vorgeschlagen.
Das Hauptziel der abfallfreien Technologie besteht darin, den Fluss ungenutzter Abfälle, die pro Zeiteinheit in die Biosphäre gelangen, so weit zu reduzieren, dass das natürliche Gleichgewicht der Biosphäre erhalten bleibt und die Erhaltung grundlegender natürlicher Ressourcen gewährleistet ist.
usw.................