Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону
Розглянуто структуру та обсяги утворення відходів промислових виробництв гірничо-металургійного регіону. Наведено мету, задачі і способи комплексного управління відходами. Запропоновано принципи вирішення проблеми відходів стосовно гірничовидобувного та металургійного виробництв. Рассмотрено структу...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Екологія і природокористування |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57407 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону / П.І. Копач // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 132-146. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859815801159155712 |
|---|---|
| author | Копач, П.І. |
| author_facet | Копач, П.І. |
| citation_txt | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону / П.І. Копач // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 132-146. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологія і природокористування |
| description | Розглянуто структуру та обсяги утворення відходів промислових виробництв гірничо-металургійного регіону. Наведено мету, задачі і способи комплексного управління відходами. Запропоновано принципи вирішення проблеми відходів стосовно гірничовидобувного та металургійного виробництв.
Рассмотрено структуру и объемы образования отходов промышленных производств горно-металлургического региона. Приведено цель, задачи и способы комплексного управления отходами. Предложены принципы решения проблемы отходов применительно к горнодобывающему и металлургическому производствам.
The structure and volumes of formation of a waste of industrial productions of mountain-metallurgical region is given. It is told about the purposes, problems and ways of reduction of a waste. Decisions of a problem of a waste of open-cast mines and metallurgy are given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:22:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
132
УДК 622.271:902.3
П.І. Копач
ОБҐРУНТУВАННЯ КОНЦЕПЦІЇ
ЗМЕНШЕННЯ ВІДХОДНОСТІ ВИРОБНИЦТВ
ГІРНИЧО-МЕТАЛУРГІЙНОГО РЕГІОНУ
Інститут проблем природокористування та екології НАН України,
Дніпропетровськ
Розглянуто структуру та обсяги утворення відходів промислових виробництв гірни-
чо-металургійного регіону. Наведено мету, задачі і способи комплексного управління
відходами. Запропоновано принципи вирішення проблеми відходів стосовно гірничови-
добувного та металургійного виробництв.
Рассмотрено структуру и объемы образования отходов промышленных производств
горно-металлургического региона. Приведено цель, задачи и способы комплексного
управления отходами. Предложены принципы решения проблемы отходов примени-
тельно к горнодобывающему и металлургическому производствам.
Загальні положення
Наука і техніка початку третього тися-
чоліття розвивається в темпах геометрич-
ної прогресії. Не є виключенням і промисло-
вість, як одна з наймасштабніших сфер дія-
льності людини. На даному етапі недоско-
налість технологічних процесів неминуче
викликає негативну дію промисловості на
навколишнє середовище через промислові
відходи, як основного компоненту даної
дії. Щорічно у всьому світі і в нашій країні
надходять до біосфери мільярди тонн твер-
дих, пастоподібних, рідких, газоподібних
відходів, наносячи тим самим непоправної
збитки як живій, так і неживій природі. У
глобальних масштабах змінюється кругово-
рот води і газовий баланс в атмосфері. Ве-
личезна кількість видів живих істот потрап-
ляють під дію небезпечних речовин, зокре-
ма на генетичному рівні, і як наслідок, звід-
си виникає пошкодження цілого ряду поко-
лінь організмів, в тому числі і людини. Не-
зважаючи на велику кількість досліджень в
області створення екологічно чистого виро-
бництва, проблема утилізації і переробки
промислових відходів залишається актуаль-
ною донині.
Для України вирішення цієї проблеми
ускладнилося наявністю значних обтяжую-
чих передумов. Тривалий час, в умовах па-
нування централізованої командно-
адміністративної системи економіка Украї-
ни формувалася без належної оцінки еколо-
гічної ємності техногенно навантажених,
т.ч. гірничо-металургійних, регіонів. І як
наслідок – розвиток промислово-
територіальних структур призвів в цих ре-
гіонах до утворення надзвичайно високого
техногенного навантаження на всі основні
компоненти довкілля. У результаті інтенси-
вної діяльності гірничодобувних та металу-
ргійних підприємств виникли і продовжу-
ють збільшуватися серйозні порушення на-
вколишнього природного середовища: ви-
лучення із сільгоспобороту значних площ
земель під будівництво кар'єрних відвалів
для складування гірських порід, шламосхо-
вищ для відходів збагачення, ставків-
накопичувачів високо-мінералізованими
шахтними і кар'єрними водами; деформа-
ція, провали і просідання земної поверхні
над виробленим простором шахт і рудни-
ків; прогресуючий розвиток процесів під-
топлення земельних територій; забруднення
поверхневих водойм і підземних водонос-
них горизонтів забруднення атмосфери пи-
логазовими викидами тощо [1].
Дніпропетровська область – типовий представник гірничо-металургійних регіонів
На прикладі Дніпропетровської області
© Копач П.І., 2010
можна проаналізувати всі екологічні негара-
зди, пов’язані з існуючою диспропорцією в
регіональному природокористуванні та роз-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
133
глянути можливі підходи до вирішення цієї
проблеми. Дніпропетровська область є од-
ним з найбільш індустріально-розвинених
регіонів України. Мінерально-сировинна
база області на 29,5 % складається з палив-
но-енергетичних корисних копалин (нафта,
газ, конденсат, кам’яне та буре вугілля), на
38 % - із сировини для виробництва будіве-
льних матеріалів, решта – це руди металів, а
також прісні та мінеральні підземні води. На
території області налічується 293 родовища
різноманітних корисних копалин, з них роз-
робляються 82 родовища. Наявність потуж-
них запасів мінеральної сировини зумовлює
високу концентрацію промислових об’єктів
на території області.
Концентрація промислових потужностей
області перевищує середньодержавний рі-
вень у 2 рази. Кількість підприємств, вироб-
ничих об’єднань та комбінатів по галузях
промисловості: енергетична – 19; гірничо-
збагачувальна – 49; вугільна – 30; хімічна –
21; нафтопереробна – 4; машинобудівна –
33; легка – 11; харчова – 49; металургійна –
51; нафтохімічна – 18; металообробна – 51;
деревообробна – 6; будівельні підприємства
– 45; комунально-господарські підприємства
– 52; інші підприємства, в т.ч. сільськогос-
подарські – 2502. Всього в Дніпропетровсь-
кій області нараховується 3001 суб’єкт гос-
подарської діяльності.
Однією з основних екологічних проблем
Дніпропетровська області є проблема утво-
рення, збору, розміщення, складування, пе-
реробки та утилізації промислових відходів.
Всього в області накопичено понад 8,0 млрд.
т твердих промислових відходів. В серед-
ньому на один кв. км території припадає
близько 300 тис. м3 твердих і рідких відхо-
дів. Переважна їх кількість утворюється в
результаті діяльності підприємств гірничо-
металургійного комплексу.
Основні відходи гірничо-металургійного регіону
В Дніпропетровській області найбільший
негативний вплив на навколишнє середовище
здійснюють підприємства гірничодобувної,
металургійної, хімічної та енергетичної про-
мисловості. Найбільш поширеними є відходи
видобутку і збагачення залізної руди та ву-
гілля, металургійного, феросплавного, коксо-
хімічного, гальванічного і травильного виро-
бництв, підприємств хімічної промисловості
та електроенергетики.
Відходи видобування та збагачення заліз-
них руд. Багаторічна експлуатація родовищ
Криворізького басейну призвела до накопи-
чення понад 3,6 млрд. м3 розкривних порід і
2,0 млрд. т відходів збагачення, На гірничо-
збагачувальних комбінатах Кривбасу діють 8
хвостосховищ та 12 відвалів пустих порід які
займають площу близько 13 тис. га. Протя-
гом року утворення відходів видобутку та
збагачення залізних руд склало понад 234
млн. т.
Відходи металургійного виробництва
Процес виплавки чавуну і сталі супроводжу-
ється утворенням відходів у вигляді скрапу,
шламу, шлаку, залишків вогнетривкої цегли,
сміття, пилу. Основну частину твердих від-
ходів складають шлаки, які представлені си-
лікатними розплавами. Річне утворення –
5,44 млн. т доменних шлаків, 2,92 млн. т ста-
леливарних. Рівень використання доменного
шлаку 80 %. У відвалах знаходиться близько
12 млн. т доменних шлаків, вони займають
231 га землі.
Шлаки і шлами феросплавного виробниц-
тва Щорічне утворення феросплавних шла-
ків складає 1,169 млн. т. Шлаки використо-
вуються як марганцевмісна сировина. Нако-
пичено у відвалах 7,7 млн. т. Площа, зайнята
під сховища складає 9,37 га. Шлами феросп-
лавного виробництва вміщують до 25 % мар-
ганцю, річне утворення – 180,08 тис. т. На
площі 21,1 га заскладовано 170,07 тис. т
шламів.
Колошниковий пил Колошниковий пил
представляє собою уловлювані фільтрами
продукти виносу із доменних і шахтних пе-
чей. За складом він містить усі компоненти
шихти. Протягом 2007 року утворено 238,9 т
цих відходів.
Окалина Річне утворення окалини – біль-
ше 307,78 тис. т. За складом окалина пред-
ставлена майже чистими окислами заліза.
Залізовмісні шлами Шлами газоочисток
сталеплавильного виробництва характеризу-
ються високим вмістом заліза (до 67 %), за-
стосовуються, як правило, в агломераційному
виробництві. Щорічний обсяг утворення
965 тис. т.
Відпрацьовані формовочні суміші Основ-
ними джерелами їх утворення є ливарні цехи
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
134
металургійних і машинобудівних підпри-
ємств. Утворення горілої землі становить
126,536 тис. т/рік.
Відходи вугледобування та вуглезбагачен-
ня Обсяг утворення відходів вуглевидобутку
та вуглезбагачення становить 3,743 млн. т в
рік, . На площі понад 200 га зосереджено
близько 53 млн. т відходів.
Відходи коксохімічного виробництва. Ос-
новні відходи – кам’яновугільні фуси, кисла
смолка сульфатного відділення, кисла смолка
ректифікації бензолу, лугові води обеззолен-
ня кубових залишків. Річне утворення відхо-
дів коксохімічного виробництва 28 тис т. Ос-
новна їх частина продукту використовується
як добавка до шихти, а також для отримання
дорожнього дьогтю та дорожньої смоли.
Відходи підприємств хімічної промислово-
сті. У накопичувачах площею близько 620 га
заскладовано 100 млн. т відходів.
Відходи енергетики. Головними відхода-
ми спалення вугілля є золошлаки, утворення
яких становить майже 1,26 млн. т/рік. Кіль-
кість золи і золошлаків у відвалах перевищує
72 млн. т, а площа їх розміщення складає
близько 850 га.
Побутові відходи. В області щорічно
утворюється близько 4 млн. м3 твердих по-
бутових відходів, які розміщуються на 201
звалищі, лише 10 з яких – це організовані
звалища загальною площею понад 111 га.
Крім цього вони спалюються на Дніпропет-
ровському заводі з термічної переробки від-
ходів.
Токсичні відходи і отрутохімікати. Дніп-
ропетровщина посідає п’яте місце в Україні
за обсягами накопичення і третє – за річни-
ми обсягами утворення токсичних відходів
I-III класів небезпеки. В області їх накопи-
чено близько 9,5 млн. т (у т.ч. І-ІІ класів –
близько 50 тис. т). На кожного мешканця
припадає 2,7 т токсичних відходів. Найбі-
льша кількість токсичних відходів усіх кла-
сів небезпеки зберігається у сховищах орга-
нізованого складування на підприємствах м.
Кривий Ріг – понад 95%, м. Дніпропетровськ
– 2,5%, м. Дніпродзержинськ – 2%.
На території області на 184 складах, з
яких 96 – не відповідають існуючим саніта-
рним нормативам, зберігаються 998 т забо-
ронених, непридатних до використання і
невизначених отрутохімікатів.
Загальна характеристика відходів
Відходи виробництва – ознака недоско-
налості технології і організації виробництва
та споживання.
Відходи виробництва – залишки сирови-
ни, матеріалів, речовин, напівфабрикатів,
виробів та інших продуктів, що утворилися
в процесі виробництва продукції, вироб-
лення енергії або виконання робіт, які втра-
тили повністю або частково початкові спо-
живчі властивості; попутні речовини, що
утворюються, які не є метою виробництва і
не знаходять застосування за своїми харак-
теристиками в технологічному процесі, зок-
рема бракована продукція; вміщуючи та ро-
зкривні породи, що утворюються при видо-
бутку корисних копалин; побічні і попутні
продукти, уловлені при очищенні техноло-
гічних газів, і тверді речовини стічних вод;
сільськогосподарські відходи.
Відходи споживання – усі види відходів,
які утворюються в результаті споживання і
експлуатації готової продукції, включаючи
тверді побутові відходи, медичні і біологічні
відходи, пакувальні відходи, а також відхо-
ди, що утворюються при функціонуванні
культурно-побутових, учбових установ, ор-
ганізацій і підприємств торгівлі і громадсь-
кого харчування та інших підприємств і ор-
ганізацій суспільного призначення; залишки
речовин, матеріалів, предметів, виробів, які
частково або повністю втратили свої пер-
винні споживчі властивості в результаті фі-
зичного або морального зносу в процесах
споживання і експлуатації, а також отрима-
ли несумісні з їх подальшим використанням
пошкодження в результаті нештатних ситу-
ацій.
Відходи – небажані, але і неминучі на да-
ний час продукти. За можливістю викорис-
тання розрізняються утилізовані і неутилізо-
вані відходи. Для перших існує технологія
переробки і залучення до господарського
обороту, для других вона в даний час відсу-
тня.
Вторинні матеріали і ресурси – відходи
виробництва і споживання, які на даному
етапі розвитку науки і техніки можуть бути
використані в народному господарстві як на
підприємстві, де вони були утворені, так і за
його межами. До вторинних матеріалів і ре-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
135
сурсів не відносяться зворотні відходи виро-
бництва, які використовуються повторно, як
сировина технологічного процесу, в якому
вони утворюються.
Побічні продукти і відходи – можлива
сировина для інших виробництв. Побічні
продукти можуть бути планованими і давати
прибуток з їх продажу або використання.
Класифікуються відходи за наступними
критеріями:
1) за галузями промисловості або звідки
виходять відходи;
2) за технологічними процесами;
3) за видами ресурсів;
4) за ступенем і можливістю використання;
5) за агрегатним станом.
Галузеві особливості утворення та використання відходів
в гірничо-металургійному регіоні
Гірничодобувне виробництво. В результа-
ті видобутку і збагачення корисних копалин
утворюються десятки мільйонів кубометрів
відвальних порід і шламів. При цьому відбу-
вається не тільки концентрація об'ємів порід
і шламів; але і концентрація хімічних елеме-
нтів, сполук і мінералів, оскільки у відходи
потрапляють супутні корисні копалини і ін-
ші відходи виробництва, що є потенційно
корисною сировиною. Останнім часом у
всьому світі зріс інтерес до техногенних на-
копичень промислових відходів, і особливо,
до накопичень, що виникли при функціону-
ванні гірничодобувних підприємств.
Як приклад можна розглянути ситуацію з
складуванням відходів збагачення залізис-
тих кварцитів Кривбасу. У Кривбасі діє п'ять
гірничо-збагачувальних комбінатів, які за
період з 1961 р. до нинішнього часу складу-
вали відходи збагачення залізистих кварци-
тів в шести хвостосховищах: балка «Петро-
ва» (ПівнГЗК) – 375 млн.м3; балка «Лозоват-
ка» (ЦГЗК) – 246 млн.м3; «Войково» (Пів-
нГЗК) – 106 млн.м3; «Об'єднане» (ПівнГЗК,
НКГЗК) – 250 млн.м3; балка «Грушевата»
(ПівнГЗК) – 19 млн.м3; «Миролюбовка» –
105 млн.м3; «Миколаївка» (ІнГЗК) – 283
млн.м3. Всього в хвостосховищах Кривбасу
(з урахуванням хвостосховищ ПО Кривбас-
руда) заскладовано більше 1400 млн.м3 від-
ходів збагачення. Проведена оцінка наявних
літературних і архівних матеріалів дозволяє
стверджувати, що навіть за найпесимістич-
нішим варіантом вміст заліза в хвостах зба-
гачення складає 14-16 %.
Дослідження, які виконані в Інституті
проблем природокористування і екології
НАН України, дозволяють припустити, що в
процесі намивання хвостосховищ можлива
локалізація металу в невеликих за площею
зонах, конфігурація яких визначає межі по-
кладу техногенного родовища. Параметри
покладу можливо прогнозувати вивчивши
фізико-механічні характеристики хвостів, а
також виконавши ретроспективний аналіз
способів і параметрів намивання хвостосхо-
вищ. Таким чином, можливе орієнтовне ви-
значення координат техногенного покладу в
масиві хвостосховища. Детальне оконтурю-
вання покладу можна здійснити звичайними
методами геологічної розвідки.
Вищесказане відноситься до заскладова-
них раніше відходів ГЗКів. Проте можливий
і інший підхід – цілеспрямоване формування
техногенних покладів мінерального компо-
ненту з певними параметрами. Досвід Крив-
басу й інших басейнів свідчить, що техно-
генні поклади в шламосховищах з промис-
ловим вмістом корисних компонентів утво-
рилися навіть випадково. При цілеспрямо-
ваному формуванні таких родовищ можна
створити умови для швидкого залучення їх в
експлуатацію з порівняно низькими витра-
тами, оскільки використовується вже подрі-
бнений і відкласифікований матеріал. Тех-
нологічні параметри процесу локалізації мі-
неральних компонентів в техногенні покла-
ди корисної копалини визначаються з вико-
ристанням фізико-математичної моделі фра-
кціонування пульпи при її переміщенні по
пляжу хвостосховища. Спеціальна техноло-
гія намивання зводиться до проведення ро-
біт з дотриманням певних контрольних па-
раметрів: консистенції гідросуміші, розмірів
технологічних карт та ін.
Створення техногенних родовищ, окрім
питань технічного характеру, породжує й
чисто економічні проблеми. Основною з них
є проблема визначення допустимого рівня
витрат на його формування. Такі витрати
виправдані, якщо по-перше, в осяжному
майбутньому наступить момент залучення
техногенного родовища в експлуатацію, і
по-друге, освоєння його не буде збитковим в
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
136
порівнянні з освоєнням аналогічних приро-
дних родовищ.
Таким чином, цілеспрямоване складуван-
ня порід розкриву, створення техногенних
родовищ з великотоннажних промислових
відходів, дозволить не тільки забезпечити
повноту використання надр, істотно змен-
шити темпи пошкодження навколишнього
середовища і наблизитись до вирішення
проблеми «нульових відходів» навіть в такій
області природокористування, як гірничодо-
бувна. Природно, що для цього необхідна
відповідна зміна нормативної і законодавчої
бази.
Металургійне виробництво. Переробка
руд чорних і кольорових металів, їх збага-
чення, литво, прокат, металообробка – дже-
рело утворення відходів та втрат колосаль-
ної кількості металів. Чорна металургія є
однією з найбільш матеріало- і енергоємних
галузей промисловості. Для отримання 1 т
чавуну необхідно витратити 1,7-1,8 т рудної
сировини, а при його підготовці витратити
близько 2,5 т сирої руди. Таким чином, ви-
трата сирої руди на 1 т чавуну складає 4-5 т.
Крім цього на виплавку потрібно понад 1 т
енергоносіїв всіх видів: тверде, рідке і газо-
подібне паливо, кокс, електроенергія. Мета-
лургійний процес супроводжується утво-
ренням значних об'ємів відходів. Це, в пер-
шу чергу, відходи технологічних процесів
виплавки чавуну і сталі, виробництва прока-
ту. Відомо, що на вітчизняних металургій-
них підприємствах для виробництва 1 т сталі
в технологічний процес залучається прибли-
зно 10 т природних ресурсів, включаючи
мінерально-сировинні ресурси, воду і повіт-
ря. З них 9 т перетворюються на різні форми
забруднення, зокрема у газові викиди, за-
бруднені стічні води і тверді відходи. За ек-
спертними оцінками, питомий вихід твер-
дих, газоподібних і рідких відходів на 1 т
прокату в цілому по чорній металургії скла-
дає: розкривні і вміщаючі породи – 2500-
4500 кг, шлаки – 500-1000 кг, шлами – 80-
120 кг, сухий пил – 80-120 кг, окалина –
30-40 кг, стічні води – 250-300 м3, техноло-
гічні гази – 8000-10000м3, аспіраційне повіт-
ря – 30-50 тис. м3, горючі гази – 2000-2500
м3. В цілому на підприємствах металургійної
галузі щорічне утворення відходів в 2-4 рази
перевищує за масою випуск чорних металів
[2].
Закордонний досвід показує, що в мета-
лургії є значні резерви зниження утворення
відходів. В результаті реалізації програм,
направлених на зниження матеріальних і
енергетичних втрат, за останніх 20 років
практично на всіх заводах чорної металургії
ЄС і Північної Америки об'єм твердих від-
ходів зменшився на 80%. За даними Між-
народного інституту чорної металургії се-
редньосвітовий вихід доменного шлаку
знизився з 1984 по 1995р. з 311 до 270 кг/т
рідкого чавуну, пилу, що виноситься з до-
менних печей – з 16,9 до 13 кг/т чавуну,
вихід конвертерного шлаку склав в 1995 р.
121 кг/т сталі, конвертерного пилу – 18 кг/т
сталі, кількість прокатної окалини знизила-
ся до 33 кг/т прокату. Завдяки поліпшенню
якості доменної шихти в Німеччині вихід
доменного шлаку знизився з 700 (1950 г.)
до 255 (1993 р.) кг/т чавуну, вихід стале-
плавильних шлаків скоротився з 180
(1971р.) до 90 (1991р.) кг/т рідкої сталі. В
даний час європейськими металургійними
підприємствами прийнятий курс на 100%
оборотне використання твердих відходів.
Необхідно відзначити, що підприємства
чорної металургії мають технологічні мож-
ливості переробляти у власному виробниц-
тві значну частину не тільки своїх, але й
чужих (наприклад, твердих побутових) від-
ходів. Залізовмісткі відходи повертаються в
технологічний процес через агломераційне
виробництво, деяка кількість відходів вво-
диться до складу шихти в доменному і ста-
леплавильному процесах. Частка утилізо-
ваних відходів на передових металургійних
комбінатах в даний час уже перевищує 90%
[3].
Сучасні підходи до вирішення проблеми відходності
Гострота проблеми, незважаючи на до-
статню кількість шляхів вирішення, визна-
чається збільшенням рівня утворення і на-
копичення промислових відходів. Зусилля
зарубіжних країн направлені, перш за все,
на попередження і мінімізацію утворення
відходів, а потім на їх повторне та вторинне
використання, розробку ефективних методів
переробки, знешкодження і остаточного
видалення, причому поховання застосовува-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
137
ти тільки для відходів, що не забруднюють
навколишнє середовище. Всі ці заходи,
безперечно, зменшують рівень негативної дії
відходів промисловості на природу, але не
вирішують проблему прогресуючого їх на-
копичення в навколишньому середовищі, а,
отже й, наростаючої небезпеки проникнення
в біосферу шкідливих речовин під впливом
техногенних і природних процесів. Різно-
манітність продукції, яка при сучасному
розвитку науки і техніки може бути безвід-
ходно отримана і спожита є досить обмеже-
ною, досяжна лише на ряді технологічних
ланцюгів і лише високорентабельними галу-
зями і виробничими об'єднаннями.
Рух до мінімізації негативної дії проми-
слових відходів на навколишнє середовище
здійснюється за двома магістральними на-
прямами:
- технологічне – підвищення екологічної
безпеки виробництва;
- екозахисне – стабілізація та ізоляція не-
безпечних відходів від природного середо-
вища.
Стратегія країн-учасників Базельської
конвенції відносно відходів на перше деся-
тиліття XXI століття полягає в тому, щоб
використання відходів і управління ними
знаходилося в рівновазі зі сталим розвитком.
Для забезпечення цього в розвинених краї-
нах створена ціла господарська галузь, що
отримала назву «управління відходами».
Термін «управління відходами» включає
збір, транспортування, переробку або похо-
вання відходів, з метою зниження їх впливу
на здоров'я людини і стан навколишнього
середовища. Управління відходами назива-
ють галуззю XXI століття. В той же час,
управління відходами розглядається як
складна наука, яка спрямовує свої зусиль,
перш за все, на скорочення кількості відхо-
дів, що утворюються.
Управління відходами повинне бути ор-
ганізоване на державному, регіональному і
місцевому рівнях, а також на рівні галузі або
окремого підприємства. Споживачами сис-
теми управління відходами підприємства є
три зацікавлені і взаємопов'язані сторони:
1. Саме підприємство – виробник відхо-
дів, яке повинне отримати економічну виго-
ду від їх використання.
2. Навколишнє середовище, самовідтво-
рюваність якого не повинна порушуватися в
результаті утворення відходів і поводження
з ними.
3. Суспільство, яке не повинне страждати
від сусідства з об'єктами утворення, переро-
бки або розміщення відходів.
Різнобічне і глибоке освоєння безвідход-
них виробництв – довготривала і копітка
справа, якою належить займатися ряду по-
колінь учених, інженерів, техніків, екологів,
економістів, робочих різного профілю і ба-
гатьох інших фахівців. Повністю безвідход-
не виробництво – далека перспектива, але
необхідно вже зараз вирішувати цю задачу,
як на загальноекономічному рівні, так і в
окремих галузях господарства.
Першим кроком до формування територі-
альних систем безвідходного ресурсоспожи-
вання може стати утворення промислових
вузлів, що діють в рамках багатогалузевого
господарського комплексу регіону на основі
поєднання різних виробництв, кооперації
між підприємствами у використанні сирови-
ни, матеріалів, промислових і побутових ві-
дходів. Важливо підкреслити, що в багатьох
країнах-членах Європейської економічної
комісії ООН крупні промислові комплекси
створювалися за каскадним проектом, від-
повідно до якого відходи, що утворюються
на одному промисловому підприємстві, слу-
гують сировиною для іншого.
Вирішення цієї проблеми істотно актуалі-
зувалося в світлі прийнятого країнами Євро-
пейського Союзу законодавства, згідно яко-
го всі види відходів вилучені із списку "ві-
льно циркулюючих товарів". В рамках єди-
ного ринку, який почав діяти з 1993 р., вони
можуть переміщатися до місць переробки,
складування і поховання тільки під постій-
ним адміністративним і екологічним конт-
ролем. Їх експорт за межі Європейського
Союзу забороняється [4].
Перспективи поводження з відходами
У багатьох країнах (Японії, Канаді, Вели-
кобританії) концепція «комплексного управ-
ління відходами», що забезпечує тільки
прийнятний рівень поводження з відходами,
вже стає концепцією вчорашнього дня. Інте-
нсивно розробляється нова концепція «ну-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
138
льових відходів». Виникнення цієї ідеї пов'я-
зане з успішною японською промисловою
концепцією «нуль дефектів», яка була пере-
осмислена стосовно муніципальних відхо-
дів. В даний час концепція «нульових відхо-
дів» є однією з концепцій поводження з від-
ходами, що найдинамічніше розвиваються.
Основні принципи поводження з відхо-
дами, згідно концепції «нульових відхо-
дів», полягають в наступному:
- стратегічні рішення, які включають
також питання пов'язані з виробництвом і
охороною навколишнього середовища, ро-
зробляються на стадії конструювання і
проектування;
- основоположним є облік обсягу відхо-
дів в контексті відповіді на питання, що з
ними робити, при умові забезпечення пра-
гматичності і конкретності відповіді;
- наголос при вирішенні проблеми від-
ходів переноситься з сектора відходів на
сектор виробництва;
- розділення потоку відходів на «хоро-
ші» (придатні для переробки) і екологічно
небезпечні;
- не допускати виготовлення і викорис-
тання продукції, яка є небезпечною і не
годиться для використання як вторинна
сировина;
- зниження до нуля токсичності відхо-
дів;
- зниження до нуля збитку, який нано-
ситься атмосфері і гідросфері;
- виключення відходів як таких.
Виходячи з вищенаведених принципів
Концепція «нульових відходів» комплекс-
ним є поєднанням концепцій «чистого ви-
робництва», «захисту природного середо-
вища» та «збереження ресурсів». Поєд-
нання цих точок зору воєдино відкриває
новий шлях до вирішення проблеми відхо-
дів.
Найбільш коротко цю Концепцію мож-
на сформулювати наступним чином: немає
відходів і некорисних матеріалів – потріб-
но найти спосіб їх використання [5].
Як доказ можливості такої постановки
розглянемо найбільш широко відому про-
блему гірничовидобувного виробництва –
проблему відходів розкривних порід, які
розміщуються в зовнішніх відвалах. Цю
проблему можна вирішити, якщо розкрив-
ні породи, що не можуть бути використані
ні за яких умов, застосовувати для спору-
дження унікальних соціально- або еколо-
гозначимих об’єктів, наприклад, об’єктів
екстремальних видів спорту (гірськолиж-
них трас, трамплінів, автодромів), рекреа-
ційних об’єктів (зон відпочинку, атракціо-
нів), природоохоронних об’єктів (заказни-
ків, резерватів) та ін.
Створення цих об’єктів, а також спеціа-
льно створеного ландшафту під забудову
можливо із застосуванням принципів «еко-
логічного дизайну». Нижче наведемо лише
деякі принципи ландшафтного екологічно-
го дизайну стосовно створення території
для елітної або рекреаційної забудови:
1) приймаються всі «вади» рельєфу, які
можуть стати «родзинкою» ландшафту, –
яри, горби, схили йі інші види нерівностей
у межах техногенного ландшафту;
2) вода оживляє його, додаючи пейзажу
неповторність. Хай це навіть просто боло-
то чи невеликий штучний ставок, водопад
чи струмочок;
3) максимально зберігається наявна ро-
слинність, особливо дерева і чагарники;
4) для створення природного пейзажу в
основному використовуються місцеві де-
рева і чагарники або рослини, однозначно
стійкі в місцевому кліматі;
5) для озеленення рослини підбирають-
ся так, щоб вони добре поєднувалися один
з одним в естетичному і екологічному пла-
ні, були невибагливі й стійкі, не дуже си-
льно страждали від шкідників;
6) велика увага приділяється всіляким
ґрунтопокривним рослинам, в першу чергу
тим з них, які не вимагають особливого
нагляду і можуть протистояти бур'янам;
7) для устрою доріг і доріжок (якщо во-
ни необхідні) використовуються природні
матеріали – дерево, камінь, гравій. Бажано
також застосовувати природні матеріали і
при будівництві допоміжних споруд;
8) техногенний ландшафт «не замика-
ється в собі», а «включає до себе» природ-
ний пейзаж. У будь-якому випадку дуже
важливо уникати враження замкненого
простору.
Використання відвалів в якості ланд-
шафтного заказника детально розглянуто в
роботі [6].
І в першому, і в другому прикладі міль-
йони метрів кубічних заскладованих пус-
тих порід уже не трактуються як промис-
лові відходи.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
138
Гірничо-металургійний регіон як система
Як видно з наведеного вище, гірничо-
металургійний регіон – багатокомпонентна
і поліструктурна система з різноманітніс-
тю складових елементів і виконуваних ними
функцій, що вимагають системного підходу
до вирішення регіональних проблем природо-
користування. Компонентами регіональної
системи є природне середовище як природна
ресурсна база виробництва і необхідна умо-
ва життєдіяльності населення, населення як
продуктивна сила і споживач матеріальних і
культурних благ, виробництво матеріальних
і культурних благ як сполучна ланка у взає-
модії суспільства і природи, джерело добро-
буту людей. Поелементний матеріально-
сировинний баланс регіональної системи
показує, що кожна з названих складових
лише умовно може бути відокремлена одна
від одної. Це пояснюється як багатофункці-
ональністю навіть простих і «первинних»
елементів, так і взаємопов'язаних компонен-
тів, які у взаємодії один з одним утворюють
якість регіональної соціально-еколого-
економічної системи.
Відходність природокористування може
розглядатися у складі наступних груп еле-
ментів: як елементу впливу на природні
компоненти – умови розвитку і життєдіяль-
ності населення (клімат, рельєф, гідрографія
та ін.); як замінювачі або пошкоджувачі пер-
винних ресурсів (корисні копалини, земель-
ні, водні, біологічні ресурси, географічний
простір, територіальні поєднання різних ви-
дів ресурсів); як вторинні ресурси – ресурси
життя населення (тепло, світло, рекреаційні
ресурси та ін.); як вторинні природні ресур-
си – джерела забруднення середовища і не-
вживані ресурси економіки); як показник
комфортності життя населення – учасника і
організатора природокористування, спожи-
вача природних благ; як показника доскона-
лості технічних засобів, які використову-
ються для вилучення і переробки, відтво-
рення природних ресурсів, вдосконалення
процесів природокористування, вирішення
екологічних проблем; як об’єкт прямих і
опосередкованих елементів-зв'язків, які об'-
єднують природокористування з іншими
функціональними підсистемами регіональ-
ної системи.
Відходність регіонального природокори-
стування обумовлюється: виробничо-
технологічними циклами, стадіями вироб-
ництва; виробничо-технічними й інфрастру-
ктурними елементами (станом основних фо-
ндів, транспортних та інших комунікацій,
ліній зв'язків, енергетичної, будівельної і
ремонтної бази, іншими елементами інфра-
структури; вироблюваними і споживаними
продуктами та послугами; міжгалузевими і
територіальними поєднаннями та комплек-
сами, різного роду об'єднаннями підпри-
ємств, окремими підприємствами, їх галузе-
вими і територіальними підрозділами; виро-
бничо-природними елементами (використо-
вувані у виробництві первинні природні ре-
сурси); виробничо-екологічними елемента-
ми (джерела забруднення середовища, за-
бруднювачі, вторинні природні ресурси);
виробничо-соціальними елементами (трудо-
ві ресурси, види і форми трудової діяльнос-
ті).
Розселення і життєдіяльність населення
також так чи інакше впливають на відход-
ність, яка супроводжує розвиток регіону. У
широкому розумінні саме життєдіяльність
населення, її економічні, соціальні і екологі-
чні прояви пов'язують регіональну систему
відходоутворення в єдине ціле.
Співвідношення і взаємозв'язки елементів
цих функціональних підсистем утворюють
функціонально-компонентну структуру ре-
гіону. Таким чином, гірничо-металургійній
регіон – відкрита система з певною за-
мкнутістю регіональних зв'язків і відносин.
Ступінь відкритості і замкнутості (закритос-
ті) регіональної системи змінюється з масш-
табами виробництва і споживання в регіоні,
розвиненістю регіонального відтворюваль-
ного процесу, міжрегіональних і внутрі-
шньо-регіональних зв'язків.
Як відкрита система регіон виконує фун-
кції забезпечення потреб країни (інших регі-
онів) шляхом експорту і власних потреб
шляхом імпорту, відповідно, «надмірних» і
«дефіцитних» для даного регіону товарів і
послуг.
Як закрита система регіон повністю або
частково забезпечує власні потреби за раху-
нок внутрішніх ресурсів, в тому числі і за
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
140
рахунок поводження з відходами. З точки
зору зменшення відходності регіонального
виробництва гірничо-металургійний регіон
повинен бути повністю закритою системою
(в тому числі за фактором «викидів» та
«скидів», які також повинні розглядатися як
вид відходів.
Серед чинників, що впливають на дина-
міку структурних змін в сфері поводження з
відходами регіонів, слід назвати капіталовк-
ладення (розміри інвестицій для вирішення
проблеми відходів, регіональну політику, що
визначає тактику і стратегію вирішення
проблеми, активність дій органів державної
влади з подолання кризових ситуацій і ви-
рішення екологічних проблем. Слід також
враховувати діяльність з впровадження до-
сягнень науково-технічного прогресу. Але
основним, при вирішенні проблеми відходів,
все таки повинна бути вимога забезпечення
діяльності в рамках екологічної ємкості те-
риторії регіону.
Екологічна ємкість території – характери-
зує можливість збереження екологічних
умов, прийнятних для самофункціонування
природних систем життєдіяльності людини.
Але кількісних параметрів екологічної ємко-
сті до теперішнього часу остаточно ще не
вироблено, що пов'язано з безліччю чинни-
ків дії на природне середовище та складніс-
тю визначення ступеня впливу техногенезу
на екологію.
Розробка фундаментальних методичних
підходів до оцінки екологічної ємкості тери-
торії та граничного навантаження на еколо-
гічні системи гірничо-металургійного регіо-
ну та окремих його районів, які б враховува-
ли гірничо-геологічні, природно-кліматичні,
соціально-економічні умови становить пер-
шочергове завдання.
Принципи зменшення відходності в гірничо-металургійному регіоні
Формування політики в області управ-
ління відходами в гірничо-металургійному
регіоні повинне базуватися, перш за все, на
інтеграції управління утворенням відходів і
поводженням з ними в загальну систему
управління. При цьому політика управління
відходами повинна бути побудована на ві-
домих принципах ієрархії управління відхо-
дами, прийнятою всіма розвиненими держа-
вами світу в 1976 р. як класифікація дій з
відходами за ступенем їх пріоритетності.
Схема ієрархії включає наступні основні
принципи:
- запобігання або скорочення утворення
відходів біля джерела – забезпечується за
рахунок змін технологічного регламенту
виробничого процесу, якості сировинних
матеріалів або якості продукту, часто може
бути досягнуте за рахунок поліпшення орга-
нізації управління виробничим процесом,
введення нової технологічної операції, на-
приклад, формування з відходів техногенних
родовищ;
- розділення відходів якомога ближче до
джерела їх утворення – проводиться шля-
хом розподілення потоків відходів з різним
вмістом корисних компонентів на концент-
рованих і бідних, видалення води з шламів
або пульпи для підвищення концентрації
відходів і зниження витрат на транспорту-
вання і поховання і т.д.;
- вторинне використання відходів – про-
водиться за місцем утворення відходів їх же
виробником, наприклад, повернення відхо-
дів назад в той же виробничий процес, в ході
якого вони утворилися, що в значному мас-
штабі має місце в чорній металургії, в гірни-
чодобувному виробництві – це складування
порід розкриву в виробленому просторі або
їх використання для створення соціально
значимих унікальних споруд;
- переробка відходів з метою вилучення
корисних компонентів, наприклад магнітна
сепарація скрапу чорних металів з шлаків,
вилучення з відходів металургійних проце-
сів кольорових металів, переробка у високо-
температурних металургійних агрегатах від-
ходів суміжних галузей, при цьому може
виникнути необхідність створення мережі
обміну вторинними матеріалами між різни-
ми галузями промисловості;
- знешкодження відходів – забезпечує
зниження ступеня або класу небезпеки від-
ходів і може здійснюватися різними метода-
ми: спалювання горючих відходів, фізико-
хімічна обробка з метою нейтралізації і пе-
реходу у водонерозчинну форму токсичних
сполук та ін.;
- поховання відходів на поверхні землі
або в глибині – є найменш значимою альте-
рнативою управління відходами, яка
пов’язана з безліччю серйозних екологічних
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
102
проблем, включаючи забруднення атмосфе-
рного повітря, підземних і поверхневих вод,
ґрунту, порушення природних екосистем,
тому повинна бути зведеною до мінімуму.
Схема управління відходами виробничих процесів
гірничо-металургійного регіону
В гірничо-металургійному регіоні, який
має в своєму складі цілий ряд виробництв,
повинна діяти крім регіональної системи
управління відходами і система управління
відходами кожного технологічного процесу.
На рисунку представлена узагальнена схема
управління відходами виробничих процесів.
Як видно з представленої схеми, процес
управління відходами повинен починатися з
організації разом з обліком продукції, єдиної
системи первинного виробничого обліку
відходів, що включає кількісну оцінку утво-
рення відходів на кожній технологічній опе-
рації.
Екологічні
ресурси
Природні
ресурси
Матеріальні
ресурси
Паливно-енергетичні
ресурси
Виробничий облік – кількісна оцінка
Матеріально-
сировинний
баланс
В
ид
об
ув
ні
ро
бо
ти
Тр
ан
сп
ор
т
Д
ро
бл
ен
ня
Зб
аг
ач
ен
ня
Гр
уд
ку
ва
нн
я
А
гл
ом
ер
ац
ія
Д
ом
ен
не
ви
ро
бн
иц
тв
о
С
та
ле
пл
ав
ил
ьн
е
ви
ро
бн
иц
тв
о
П
ро
ка
тн
е
ви
ро
бн
иц
тв
о
Виробничі відходи кількісна оцінка
Оцінка і ранжирування відходів
Екологічна
оцінка
Ресурсна
оцінка
Енергетична
оцінка
Економічна
оцінка
Управлінський вплив
Заходи зі зниження утворення відходів
Заходи щодо розділення (сортування) відходів
Заходи повторної переробки відходів
Заходи щодо знешкодження відходів
Заходи щодо поховання відходів
Механізм економічного
стимулювання
Нормативно-законодавче
забезпечення
Енергетичний
баланс
продук-
ція
Рисунок – Схема управління відходами гірничо-металургійного
комплексу
На підставі результатів кількісної оцінки
відходів, а також даних матеріальних і пали-
вно-енергетичних ресурсів та кількості ви-
робленої в даному виробничому процесі
продукції, складається матеріально-
сировинний баланс, який дозволяє перевіри-
ти повноту обліку і виявити втрати, які не
враховуються. На підставі даних матеріаль-
ного балансу виконується ресурсна оцінка
відходів, яка полягає в оцінці втрат з відхо-
дами матеріальних ресурсів. В ході ресурс-
ної оцінки з використанням баз даних інфо-
рмаційно-аналітичного забезпечення вико-
нується порівняльний аналіз питомих показ-
ників утворення відходів з показниками ана-
логічних виробництв в світі, а також аналіз
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
142
залежності питомого утворення відходів від
якості сировини і технологічних параметрів,
на підставі яких виявляються неточності і
спотворення виробничого обліку відходів та
виконується коректування матеріально-
сировинного балансу. Матеріально-
сировинний баланс є також підставою для
складання енергетичних балансів, визначен-
ня енергетичної ефективності технологічно-
го процесу і кількісної оцінки величини
втрат з відходами енергетичних ресурсів.
Матеріально-сировинний баланс використо-
вується також для економічної оцінки відхо-
дів, що полягає в розрахунку витрат, пов'я-
заних з утворенням того чи іншого відходу,
включаючи вартість втрачених з відходами
сировинних компонентів, витрат по даному
металургійному переділу, витрат на транс-
портування, знешкодження, поховання від-
ходів і так далі. Економічна оцінка відходів
є основою взаємодії між цехами при переда-
чі відходів усередині підприємства, визна-
чення ціни відходів при їх продажі на сто-
рону, кількісного обліку поводження з від-
ходами, оцінки існуючих і обґрунтування
перспективних способів поводження з від-
ходами на підприємстві.
Нарешті, виконується екологічна оцінка
всіх видів відходів, що включає визначення
їх класу небезпеки і рівень негативного
впливу процесів їх утилізації чи поховання
на навколишнє середовище та здоров'я лю-
дини. При виконанні енергетичної, економі-
чної і екологічної оцінки відходів також ви-
користовується інформаційно-аналітичне
забезпечення даного технологічного процесу
або виробництва в цілому.
На підставі результатів ресурсної, енер-
гетичної, економічної і екологічної оцінок
відходів розробляються нормативи утворен-
ня для кожного виду відходу, метою яких є
мінімізація утворення відходів, втрат мате-
ріальних і енергетичних ресурсів, витрат,
пов'язаних з ліквідацією екологічної небез-
пеки даного відходу. Нормативи використо-
вуються при розробці планів зниження
утворення відходів, а також планів їх вто-
ринного використання, рециклінга і розмі-
щення. До планів доцільно включати не всі
відходи відразу, а лише ті відходи, які най-
більш значуще впливають на техніко-
економічні показники виробництва або най-
більш негативно впливають на навколишнє
середовище. Для вибору пріоритетних видів
відходів проводиться їх ранжирування з
урахуванням наступних характеристик:
1. Кількість відходу або питоме утво-
рення на 1 тонну приведеної продукції.
2. Вміст цінних для технологічного про-
цесу компонентів
3. Ступінь впливу на втрати енергії тех-
нологічного процесу.
4. Величина витрат, пов'язаних зі зне-
шкодженням і видаленням.
5. Небезпека відходу для навколишнього
середовища.
Відходи, що займають перші місця за
перерахованими показниками, підлягають
перш за все включенню до системи управ-
ління і є її об'єктами. Потім відносно кож-
ного вибраного об'єкту управління, тобто
кожного виду відходу, виконується аналіз
можливих способів управління відповідно
до ієрархії управління відходами: способів
скорочення утворення, переробки, включа-
ючи вторинне використання, реалізація ін-
шими споживачам чи знешкодження, а та-
кож способів безпечного поховання. Стосо-
вно відходів металургійного виробництва,
що характеризуються, як правило, невисо-
ким класом небезпеки, але достатньо висо-
ким вмістом корисних компонентів (залізо,
вуглець) доцільніше розглядати не способи
поховання, що виключають подальшу пере-
робку, а способи консервації відходів, тоб-
то способи безпечного розміщення, що до-
зволяють здійснювати їх переробку пода-
льшими поколіннями при появі відповідних
технологій.
Далі проводиться оцінка найбільш перс-
пективних варіантів управління кожним
видом відходу, яка включає:
1) оцінку технологічної і технічної мож-
ливості здійснення;
2) попередню економічну оцінку;
3) аналіз зовнішніх обставин (закони,
нормативи, інформація з органів екологіч-
ного контролю, наявність споживачів дано-
го виду відходу та ін.);
4) вибір найпривабливіших способів.
Вибрані відносно кожного відходу спо-
соби управління включаються в плани
управління відходами, які можуть розроб-
лятися за чотирма напрямками:
- зниження утворення;
- вторинного використання;
- продаж;
- розміщення відходів.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
143
Ці плани можуть слугувати підставою
для розробки нових нормативних показників
утворення відходів. Заходи щодо зниження
утворення відходів і їх вторинного викорис-
тання в даному виробничому процесі реалі-
зуються з використанням механізму еконо-
мічного стимулювання, надаючи корегуючі
дії на якість і витрату сировини й палива, а
також на процес управління даним техноло-
гічним процесом. Заходи повторного вико-
ристання і розміщення неутилізованих від-
ходів повинні забезпечити продаж відходів
або виробленої з них продукції. Заходи що-
до розміщення відходів повинні забезпечити
їх екологічно безпечну консервацію для ви-
користання майбутніми поколіннями.
Відходоутворення і масштаби виробничої діяльності
в гірничо-металургійному регіоні
Все наведене вище стосувалося організа-
ційно-технологічних аспектів зменшення
відходності гірничовидобувного та металур-
гійного виробництв. Залишився невисвітле-
ним фактор масштабності виробництва. Кі-
лькість чавуну, сталі, прокату, які виробля-
ються в гірничо-металургійному регіоні
обумовлена потребою суспільства в метало-
продуктах. Від обсягів їх виробництва зале-
жать обсяги утворення відходів. Чим більша
кількість утворення відходів, тим складні-
шою стає вирішення проблеми ліквідації
промислових відходів. Тому в першу чергу
необхідно відповісти на питання – чи дійсно
суспільству потрібно стільки металу, чи іс-
нують можливості зменшення його вироб-
ництва?
Якщо зважати тільки на тенденції світо-
вого ринку, то попит на всі види мінеральної
сировини постійно зростає. Погодитися з
абсолютною об'єктивністю цієї тенденції не
можна, оскільки через закони розвитку будь-
яких процесів матеріального світу обов'яз-
ково повинен з'явитися етап насичення і по-
дальшого спаду [1,2,7]. Тому об'єктивною є
нестабільність споживання будь-якого ре-
сурсу, яка регулюється виникненням нових
технологій збагачення і переробки мінера-
льної сировини, появою альтернативних за-
мінників, зростання об'ємів споживання і так
далі.
Якщо звернутися до фундаментальних
законів, наприклад, закону збереження ма-
терії, з якого виходить, що ніщо нікуди не
зникає, то можна зробити висновок про
принципову можливість істотного зниження
ресурсоспоживання. Згідно другого закону
термодинаміки відбувається зниження рівня
концентрації або локалізації в навколиш-
ньому середовищі ресурсного компоненту.
У техногенних системах відбувається взає-
модія двох початків – системоутворюючої
(творчої) дії людини і дезинтегруючої дії
природного середовища. За величиною
втрат матеріальних і енергетичних ресурсів,
повнотою і ефективністю їх використання
можна зробити висновок про ефективність
функціонування систем природокористу-
вання будь-яких масштабів: окремого тех-
нологічного процесу, господарської системи
країни в цілому, системи природокористу-
вання в планетарному масштабі.
Основним споживачем мінеральних ре-
сурсів в Україні є важка промисловість. То-
му можливість зниження потреби в мінера-
льно-сировинних ресурсах розглянемо на
прикладі залізорудної галузі. Об'єми видо-
бутку мінерально-сировинних ресурсів залі-
зорудної галузі (залізняк, флюси, коксівне
вугілля та ін.) визначаються потребою сус-
пільства в металі, об'ємами його безповоро-
тних втрат і повторного використання.
Для оцінки об'єктивної потреби України
в металі необхідно оцінити існуюче поло-
ження в його споживанні. Головний напря-
мок надмірного споживання металу в країні
– це виготовлення недовговічного і неякіс-
ного устаткування та недосконалі технології
металообробки. Проте, є виробництва, в
яких спостерігається недоспоживання мета-
лу (вагони, легкі металоконструкції). Згідно
літературних джерел [8], найефективнішим є
вживання металу для виготовлення продук-
ції тривалого користування, наприклад, в
будівництві, автомобілебудуванні, на заліз-
ничному транспорті.
Згідно пріоритетів, що існували раніше,
метал прямував, в першу чергу, у військову
галузь і машинобудування, а такі галузі як
комунальне господарство, інфраструктура
рекреації, житлове будівництво постійно
були на «голодному пайку». Вони б могли
ефективно споживати метал у великих об'-
ємах. Особливо відчувається брак металу в
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
144
комунальному господарстві, яке за рахунок
фізичного зносу металоконструкцій, трубо-
проводів, устаткування знаходиться на межі
катастрофи. Тут найближчим часом може
бути потрібна значна кількість металу для
ліквідації даної проблеми. Тому при розгля-
ді питань зниження споживання мінерально-
сировинних ресурсів не можна обійти галузі,
в яких наразі існує, і далі існуватиме дефі-
цит металу.
Згідно зі статистичними даними минулих
років [9], основними споживачами металу є:
машинобудування і металообробка – 40-42
%; чорна металургія – 20-24 %; будівництво
– 18-20 %; залізничний транспорт – 4-5 %;
ремонтно-експлуатаційні потреби – 5-7 %;
інші витрати – 5-6 % .
Для металів, особливо залізняку, при
встановленні доцільних обсягів його видо-
бування з надр, важливою є організація на
державному рівні повсюдної реутилізації
продукції, тобто повторного використання
раніше задіяного металу при виготовленні
устаткування, інструментів, комунікацій.
Використання вторинних металів і мета-
ловідходів має велике економічне і екологі-
чне значення. Так, переплавлення однієї
тонни суміші сталевого і чавунного лому
(0,975 т заліза) дозволяє заощадити: 2,971 т
залізняку (при вмісті в ньому заліза 38-40 %
і при виході концентратів збагачення 80-85
%); 0,981 т коксівного вугілля або 0,66 т ко-
ксу; 0,4-0,67 вапняку; виключити викиди
при видобутку, збагаченні руди і доменному
виробництві, при порівняно невеликих ви-
тратах на різання і пакетування лому.
Відходи металообробки складають при-
близно 200 кг/т обробленого металу. Про-
дукція машинобудування (устаткування, ін-
струмент, інвентар), що прийшла в неприда-
тність, – при середньому терміні служби 8
років формує обсяг металобрухту, що дорі-
внює 12% від річної кількості споживання
металу.
Металовідходи від поточного виробницт-
ва – оборотний лом і відходи металообробки
представляють оборотний метал з коротким
терміном обороту. Його втрати дорівнюють
втратам на вигорання і в металургійних про-
цесах, вони складають: в сталеплавильному
переділі – 16-19%, в прокатному переділі –
6-8%.
Амортизаційний лом (лом від ліквідації і
переоснащення будівель і споруд; транспор-
тних комунікацій та ін.) є металом з трива-
лим терміном обороту. Термін обороту змі-
нюється від декількох до 50 років і більше,
середній термін обороту амортизаційного
лому – 25-30 років. Безповоротні втрати ме-
талу мають місце в результаті корозії, в над-
рах, в результаті механічного стирання, не-
можливості або трудності вилучення (метал
в бетоні, кріпильні металовироби). Вихід
амортизаційного лому складає приблизно
3,5-4,0% від металевого фонду країни і за
літературними джерелами характеризується
приблизно наступними даними %: ліквідація
основних засобів – 30; капітальні і поточні
ремонти – 40; вибуле змінне устаткування
– 17; малоцінний і швидкозношуваний ін-
струмент – 13.
При оцінці екологічної ефективності ви-
користання металевого лому необхідно ви-
ходити з того, що лом, незалежно від джерел
його утворення, є сировинним матеріалом,
здатним замінити собою чавун, що отриму-
ється з первинної сировини – залізняку. За
споживчою цінністю він еквівалентний пе-
редільному чавуну, в якому упредметнені
витрати матеріальних, енергетичних ресур-
сів, пошкодження природних систем екві-
валентні витратам праці і екологічним діям
при виробництві чавуну. Отже, використан-
ня певної кількості вторинного лому може
відповідати аналогічному зменшенню виро-
бництва передільного чавуну.
Кількість амортизаційного лому пов'язана
з розмірами металевого фонду галузі, що
відповідає задіяною в галузі кількістю мета-
лу в будівлях, спорудах, устаткуванні з вра-
хуванням терміну його служби. Наприклад,
на транспорті термін служби металу в сере-
дньому складає 28 років, а з врахуванням
капітального ремонту – 43 роки. Отже, вихід
амортизаційного металобрухту визначиться
за наступною формулою [10]:
( ) ТКМWi -= ,
де iW – вихід амортизаційного лому по i-й
галузі за рік, тис. т; М – металофонд галузі,
тис. т; Т – середньозважений термін служ-
би металу, років; К – безповоротні втрати
металу в результаті корозії та інші втрати,
тис. т.
Як випливає з формули, для чисельного
визначення можливості зниження спожи-
вання мінерально-сировинних ресурсів в
металургії важливим є середньозважений
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
145
термін служби металу. Для основних спожи-
вачів металу він орієнтовно складає: маши-
нобудування і металообробка – 8 років; чо-
рна металургія – 9 років; будівництво – 25
років; залізничний транспорт – 32 роки; ре-
монти – 4 роки; інші споживачі – 6 років.
Утворення вторинних ресурсів металу за
галузями промисловості складе %: чорна
металургія – 47; машинобудування – 27;
транспорт – 7; паливна і енергетична проми-
словість – 4; будівництво – 5; інші
– 10.
Якщо припустити, що господарський
комплекс країни розвиватиметься за тими ж,
що й раніше напрямками, і якщо весь метал
повертатиметься в металургійну переробку,
то в цьому випадку є можливість оцінити
кількість металу, що надходить до повтор-
ного металургійного переділу.
Нехай розмір річного виробництва мета-
лу дорівнює 100 умовним одиницям металу
(у.о.м.). Розподіл металу за галузями і тер-
міном його служби приймаємо згідно наве-
дених вище даних. Тоді розмір металофон-
ду визначиться як сума добутків об'ємів
споживання металу галуззю на термін його
служби і складатиме 1267 у.о.м. Якщо при-
йняти досягнутий в ХХ ст. розмір виходу
амортизаційного лому 4% від металевого
фонду, то його величина складе 50,68 у.о.м.
Тобто близько половини об'єму вироблю-
ваного металу повинно мало б бути повер-
нено у повторне використання навіть при
такій ресурсомарнотратній схемі природо-
користування, яка існувала раніше. Куди ж
діваються решта 50% вироблюваного мета-
лу? Втрати металу при металургійному пе-
реділі дорівнюють 2,4 у.о.м., у машинобу-
дуванні і на залізничному транспорті, за
рахунок механічного зносу – 0,06 у.о.м, в
будівництві за рахунок невилученого мета-
лу – 0,4 у.о.м., втрати за рахунок хімічної
корозії – 0,1 у.о.м. Як видно з наведеного
вище аналізу, неминучі втрати дорівнюють
3% від його виробництва. Куди ж діваються
інші 46-47%? Частина з них складає метал,
що експортується, реалізований в машинах,
устаткуванні і тому подібне. Якщо навіть
врахувати максимально сприятливу для
України можливу ситуацію з експортними
постачаннями металу, упредметненого в
устаткуванні, то він не може перевищувати
4-6% від обсягу виробництва металу. Тому
поставлене вище питання залишається від-
критим. Але впевнено можна стверджувати,
що зменшення на 50% обсягів видобутку
руди і виплавки чавуну не спричинить від-
чутних порушень національних інтересів
України, хоча і зачепить інтереси деяких
промислових кланів.
Відчутне в останнє десятиріччя деяке
оздоровлення галузі в результаті експорту
металу і залізорудної сировини створює
ілюзію оздоровлення економічної ситуації.
Але насправді сировинні галузі, які експлу-
атують ресурси, працюють самі на себе.
Постачання первинної сировини на внутрі-
шній ринок виявилося менш пріоритетним.
Це призводить до деградації інших галузей,
включаючи машинобудування, будівельну
індустрію, сільське господарство. В процесі
спаду виробництва більшою мірою постра-
ждали металообробні підприємства, як
більш відсталі по відношенню до світового
рівня. Гірничодобувна і металургійна про-
мисловість, відносно ефективніша (з погля-
ду економіки) і конкурентноздатна на зов-
нішньому ринку (враховуючи сировинний
характер), більшою мірою зберегла свої по-
зиції. Тому на сьогоднішньому етапі в рам-
ках країни наче б то виникло перевиробни-
цтво металу і внаслідок цього можливість
експорту залізорудної сировини. Але ці
можливості несуть і потенційну загрозу пе-
ретворення України в сировинний придаток
для Євросоюзу. Сировинна орієнтація еко-
номіки України – це дорога до екологічної
катастрофи. У країні немає таких гігантсь-
ких і легкодосяжних родовищ, за рахунок
яких можна було б забезпечити нормальний
життєвий рівень населення [7]. За рахунок
експорту сировини за демпінговими ціна-
ми, нарощування обсягів видобутку міне-
ральних ресурсів, проблему стабілізації
економіки і екології вирішити неможливо.
Зростання експорту первинної продукції
майже нічого не дає економіці України і
лише масштабно погіршує й так несприят-
ливу екологічну ситуацію. Отже, наразі,
ставку слід робити на самостійну оброблю-
вальну промисловість. При цьому, природ-
но, в перший період чинник конкурентосп-
роможності на зовнішньому ринку не пови-
нен бути визначальним, тому що ці товари
повинні споживатися на внутрішньому ри-
нку, для чого необхідно створити ефектив-
ну систему стимулювання і захисту внут-
рішнього споживача металопродукції.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
145
Висновок
Таким чином, некероване утворення відхо-
дів і поводження з ними тягне за собою не
тільки екологічні, але й економічні наслідки,
що виявляються в значній ресурсоємності ви-
робництва, збільшенні частки матеріальних
витрат в собівартості продукції унаслідок під-
вищеної витрати матеріально-сировинних ре-
сурсів. У сучасних умовах, коли плата за за-
бруднення навколишнього середовища над-
звичайно низька і практично не стимулює
промислові підприємства шукати шляхи її
зниження, тільки зменшення собівартості про-
дукції може змусити промислові підприємства
понизити негативний вплив процесів на на-
вколишнє середовище. Організація системи
комплексного управління відходами на кож-
ному підприємстві гірничо-металургійного
регіону дозволить вирішити обидва ці завдан-
ня, забезпечивши ефективний розвиток еко-
номіки і екологічну безпеку. Зниження спо-
живання мінерально-сировинних ресурсів при
стабілізації екологічного стану гірничодобув-
них регіонів неможливе без створення само-
достатньої і цілісної промислової системи з
ефективним механізмом переробки метало-
вмісних відходів, розкомплектуванням облад-
нання, сортуванням деталей, тобто організації
замкнутого циклу металоспоживання. І тільки
тоді ми зможемо наблизитися до того ноосфе-
рного природокористування, при якому нові
мінеральні ресурси видобуватимуться з надр
тільки на забезпечення об'єктивних потреб
людини, потреб, обумовлених фундаменталь-
ними законами природи, а не нехлюйством чи
марнотратством, ажіотажним попитом чи ін-
тересами окремих кланів.
Перелік посилань
1. Шапарь А.Г., Копач П.И. Минеральные ресурсы: их исчерпаемость, целесообразность и
условия ввода в эксплуатацию // Экотехнология и ресурсосбережение, 2001. - № 2. – С. 11-17.
2. Антоненко Л.К., Зотеев В.Г. Проблемы переработки и захоронения отходов горно-
металлургического производства // Горный журнал. 1999. -№ 2. - С. 70-72.
3. Сайт «Більш екологічний світ», http://02-USR.org.
4. Сайт «Центра чистой продукции и чистых технологий», http://eerc.ra.utk.edu/clean.
5. Сайт «Нулевые отходы», http://www.zerowaste.ca.
6. Науково-методичні рекомендації щодо поліпшення екологічного стану земель, порушених
гірничими роботами (створення техногенних ландшафтних заказників, екологічних коридорів,
відновлення екосистем) / А.Г. Шапар, О.О. Скрипник, П.І. Копач та ін. – Дніпропетровськ: Мо-
ноліт, 2007. – 270 с.
7. Воробьев А.Е. Каргинов К.Г. Концепция воспроизводства минеральных ресурсов в лито-
сфере // Экология и промышленность России. 2002. - № 2. – С.38-40.
8. Яременко Ю.В. Экономические беседы. – М.: Центр исследований и статистики наук,
1998. – 343 с.
9. Экономика чёрной металлургии СССР. – М.: Изд-во «Металлургия». – 1984. – 743 с.
10. Банный Н.П., Банный Д.Н. Технико-экономические расчёты в чёрной металлургии. – М.:
Изд-во «Металлургия». 1988 . – 471 с.
P.I. Kopach SUBSTANTIATION OF THE CONCEPT OF
REDUCTION OF A WASTE OF MANUFACTURES
OF MOUNTAIN-METALLURGICAL REGION
Institute for Nature Management Problems & Ecology,
National Academy of Sciences of Ukraine, Dnipropetrovs’k
The structure and volumes of formation of a waste of industrial productions of mountain-
metallurgical region is given. It is told about the purposes, problems and ways of reduction of
a waste. Decisions of a problem of a waste of open-cast mines and metallurgy are given.
http://02-usr.org/
http://eerc.ra.utk.edu/clean
http://www.zerowaste.ca./
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
102
Надійшла до редколегії 22 квітня 2010 р.
Рекомендовано членом редколегії канд. геол.-мін. наук О.К. Тяпкіним
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57407 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0010 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:22:19Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Копач, П.І. 2014-03-08T17:52:18Z 2014-03-08T17:52:18Z 2010 Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону / П.І. Копач // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 132-146. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57407 622.271:902.3 Розглянуто структуру та обсяги утворення відходів промислових виробництв гірничо-металургійного регіону. Наведено мету, задачі і способи комплексного управління відходами. Запропоновано принципи вирішення проблеми відходів стосовно гірничовидобувного та металургійного виробництв. Рассмотрено структуру и объемы образования отходов промышленных производств горно-металлургического региона. Приведено цель, задачи и способы комплексного управления отходами. Предложены принципы решения проблемы отходов применительно к горнодобывающему и металлургическому производствам. The structure and volumes of formation of a waste of industrial productions of mountain-metallurgical region is given. It is told about the purposes, problems and ways of reduction of a waste. Decisions of a problem of a waste of open-cast mines and metallurgy are given. uk Інститут проблем природокористування та екології НАН України Екологія і природокористування Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону Substantiation of the concept of reduction of a waste of manufactures of mountain-metallurgical region Article published earlier |
| spellingShingle | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону Копач, П.І. Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| title | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| title_alt | Substantiation of the concept of reduction of a waste of manufactures of mountain-metallurgical region |
| title_full | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| title_fullStr | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| title_full_unstemmed | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| title_short | Обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| title_sort | обґрунтування концепції зменшення відходності виробництв гірничо-металургійного регіону |
| topic | Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| topic_facet | Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57407 |
| work_keys_str_mv | AT kopačpí obgruntuvannâkoncepcíízmenšennâvídhodnostívirobnictvgírničometalurgíinogoregíonu AT kopačpí substantiationoftheconceptofreductionofawasteofmanufacturesofmountainmetallurgicalregion |