Производство керамических изделий (ИТС 4-2023)

Рисунок 4.1 - Модель системы экологического менеджмента [78]

В связи с тем, что для постановки и проверки выполнения задач СЭМ необходимо

обеспечить систему оценки (в том числе и по результатам измерений) показателей

результативности, разработка программ экологического менеджмента предполагает и

совершенствование практики производственного экологического мониторинга и

контроля, включая выбор, обоснование и организацию измерений ключевых

параметров. Это тем более важно, что в соответствии со ст. 22 Федерального закона от

21 июля 2014 г. № 219-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон “Об охране

окружающей среды” и отдельные законодательные акты Российской Федерации» [83]

предприятия категории I должны будут передавать результаты измерений концентраций

загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах в атмосферный воздух и сбросах в

водные объекты, в «государственный фонд данных государственного экологического

мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), создаваемый и

используемый в соответствии с законодательством в области охраны окружающей

среды».

В общем случае в состав СЭМ входят следующие взаимосвязанные элементы:

- экологическая политика;

- планирование (цели, задачи, мероприятия), программа СЭМ;

- внедрение и функционирование, управление операциями;

- взаимодействие и обмен информацией;

- мотивация персонала;

- подготовка и обучение персонала;

- внутренний аудит СЭМ;

- анализ и оценка СЭМ руководством организации.

Действенность СЭМ обеспечивается путем разработки, внедрения и соблюдения

основных процедур, необходимых для управления экологическими аспектами.

Процедура представляет собой определенный способ осуществления действия или

156

процесса [84]. Процедуры могут быть документированными или недокументированными.

Они определяют последовательность операций и важные факторы этапов различных

видов деятельности. В процедуры могут быть включены рабочие критерии нормального

выполнения этапа, действия в случае отклонения от нормы или критерии выбора

последующих этапов.

Процедуры позволяют обеспечить:

- взаимодействие подразделений для решения задач, вовлекающих более

одного подразделения;

- функционирование сложных организационных структур (например, матричных);

- точное выполнение всех этапов важных видов деятельности;

- надежный механизм изменения действий (в частности, последовательного

улучшения);

- накопление опыта и передачу его от специалистов новым работникам.

В связи с тем, что значительное негативное воздействие на окружающую среду

нередко оказывается в результате возникновения нештатных ситуаций, СЭМ включает

требование обеспечения подготовленности к таким ситуациям и разработки ответных

действий. Предприятие должно установить, внедрить и поддерживать процедуру(ы),

необходимую(ые) для выявления потенциально возможных аварий и нештатных

ситуаций, которые могут оказывать воздействие на ОС, и для определения того, как

организация будет на них реагировать. Предприятие должно также реагировать на

возникающие нештатные ситуации и аварии и предотвращать или смягчать связанные с

ними негативные воздействия на окружающую среду. Работоспособность таких

процедур целесообразно периодически проверять на практике.

По мнению членов ТРГ 4, в контексте наилучших доступных технологий речь

не идет о сертификации систем экологического менеджмента. Аналогичная позиция

представлена в справочнике ЕС [43], в котором сказано, что наилучшей доступной

технологией следует считать разработку СЭМ и следование ее принципам.

Практический опыт отечественных предприятий свидетельствует о том, что основные

преимущества состоят в использовании ключевых методов СЭМ, в том числе таких, как:

- идентификация экологических аспектов производства (и выделение из их числа

приоритетных аспектов);

- укрепление системы производственного экологического мониторинга и

контроля;

- разработка и выполнение программ экологического менеджмента и тем самым

достижение последовательного улучшения результативности там, где это практически

возможно;

- разработка и внедрение процедур, необходимых для обеспечения соответствия

организации требованиям нормативов, установленных на основе технологических

показателей.

Затраты и выгоды внедрения систем экологического менеджмента

Затраты на внедрение СЭМ зависят от многих факторов, в том числе от наличия

работоспособной системы менеджмента качества, уровня подготовки персонала, от

размера предприятия (количества сотрудников), решения руководства о привлечении

консультационных компаний или о внедрении системы экологического менеджмента

собственными силами. По некоторым оценкам, для крупных организаций затраты на

полномасштабное внедрение СЭМ могут достигать

1-1,5 млн руб. (не включая

157

трудозатраты персонала). При этом следует подчеркнуть, что разработка и применение

основных методов СЭМ, как правило, не требуют привлечения сторонних консультантов,

но позволяют получить многие преимущества в сфере управления приоритетными

экологическими аспектами.

Наиболее

значимая

составляющая

экономической

эффективности

природоохранной деятельности, усиливающая внедрение СЭМ, связана с применением

принципа предотвращения загрязнения. Гораздо более эффективно, а нередко

единственно возможно, снизить негативное воздействие какой-либо деятельности на

ОС за счет влияния на процессы, его вызывающие, - первопричину воздействия.

Процессный подход и методы предотвращения загрязнения стремятся устранить

причину вредного воздействия, оперируя такими методами, как:

- изменение подходов управления и организации производства;

- вторичное и многократное использование и (или) переработка материалов;

- выбор

современных,

сырьевых

и вспомогательных материалов

(не включающих токсичные вещества или вещества, приводящие к образованию

таковых в технологических процессах);

- изменение технического оформления производственных процессов;

- изменение технологии (переход на технологию, соответствующую НДТ, более

экологически безопасную и ресурсоэффективную);

- изменение

продукции

(переход

на

более

экологически

безопасную/ресурсоэффективную продукцию).

Методы предотвращения загрязнения зачастую оказываются чрезвычайно

результативными и экономически эффективными. Это относится и к методам,

связанным с изменением технологических решений (требующим значительных затрат),

но в первую очередь - к организационным подходам, связанным с контролем процесса

производства, выбором сырьевых материалов, вторичным использованием или

переработкой материалов, логистикой производства и т. п.

Именно эти методы становятся основным инструментом СЭМ по снижению

воздействия на окружающую среду. Подходы предотвращения загрязнения могут

использоваться совместно и одновременно с методами «на конце трубы», дополняя друг

друга для обеспечения максимальной экономической эффективности и экологической

результативности. Более того, СЭМ играет роль той структуры, в которой поиск и

применение подходов предотвращения загрязнения принимает регулярный и

систематический характер, а организационные и управленческие решения реализуются

наиболее успешно.

Система экологического менеджмента (СЭМ)

- это метод, позволяющий

решать экологические проблемы систематическим и наглядным образом. СЭМ

наиболее эффективны и действенны там, где они составляют неотъемлемую часть

общего управления и эксплуатации производством.

СЭМ фокусирует внимание оператора на экологических характеристиках

производства; в частности, путем применения четких рабочих процедур как для

нормальных, так и для отличных от нормальных условий эксплуатации, а также путем

установления соответствующих границ ответственности.

Все эффективные СЭМ включают концепцию постоянного улучшения,

означающую, что управление окружающей средой - это непрерывный процесс, а не

проект, который в конечном итоге подходит к завершению. Существуют различные

158

схемы процессов, но большинство СЭМ основаны на цикле «планируй-выполняй-

проверяй-действуй» (который широко используется в других контекстах управления

компанией). Цикл представляет собой итеративную динамическую модель, в которой

завершение одного цикла протекает через начало следующего (см. рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Модель «Постоянного улучшения» как элемента системы экологического

менеджмента [24]

СЭМ может принимать форму стандартизированной или нестандартизированной

(«индивидуализированной») системы. Внедрение и соблюдение международно

признанной стандартизированной системы, такой как EN ISO

14001:2015, может

повысить доверие к СЭМ, особенно если она подвергается надлежащим образом

выполненной внешней проверке. Схема экологического менеджмента и аудита

Европейского союза (EMAS) в соответствии с Регламентом (ЕС)

№ 1221/2009

обеспечивает

дополнительный

авторитет

благодаря

взаимодействию

общественностью посредством экологического заявления и механизма обеспечения

соблюдения

применимого

экологического

законодательства.

Однако

нестандартизированные системы в принципе могут быть одинаково эффективными при

условии, что они правильно спроектированы и внедрены.

Хотя в принципе к организациям применимы как стандартизированные системы

(EN ISO 14001:2015 или EMAS), так и нестандартизированные системы, в этом

документе применяется более узкий подход, не включающий все виды деятельности

организации, например, в отношении их продуктов и услуг.

Системы экологического менеджмента (СЭМ) включают в себя, в зависимости от

конкретных обстоятельств, такие меры, как:

- приверженность, лидерство и подотчетность руководства, включая высшее

руководство, за внедрение эффективной СЭМ;

- анализ, который включает определение контекста организации, выявление

потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, выявление характеристик

производства, которые связаны с возможными рисками для окружающей среды (или

здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся охраны

окружающей среды;

- разработка экологической политики, включающей постоянное улучшение

экологических показателей производства;

- установление целей и показателей эффективности в отношении важных

159

экологических аспектов, включая обеспечение соблюдения применимых требований

законодательства;

- планирование и реализация необходимых процедур и действий (включая

корректирующие и предупреждающие действия, где это необходимо) для достижения

экологических целей и предотвращения экологических рисков;

- определение структур, ролей и ответственности в отношении экологических

аспектов и целей, а также предоставление необходимых финансовых и человеческих

ресурсов;

- обеспечение необходимой компетентности и осведомленности персонала, чья

работа может повлиять на экологические показатели установки (например, путем

предоставления информации и обучения);

- внутренние и внешние коммуникации;

- содействие вовлечению сотрудников в передовые методы управления охраны

окружающей среды;

- создание и поддержание руководства по управлению и письменных процедур

для контроля деятельности, оказывающей значительное воздействие на окружающую

среду, а также соответствующих записей;

- эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

- реализация соответствующих программ технического обслуживания;

- протоколы готовности к чрезвычайным ситуациям и реагирования на них,

включая предотвращение и/или смягчение неблагоприятных (экологических)

последствий чрезвычайных ситуаций;

- при (пере)проектировании (новой) установки или ее части необходимо

учитывать ее воздействие на окружающую среду на протяжении всего срока ее службы,

включая строительство, техническое обслуживание, эксплуатацию и вывод из

эксплуатации;

- реализация программы мониторинга и измерений;

- регулярное применение отраслевого бенчмаркинга;

- периодический независимый (насколько это практически осуществимо)

внутренний аудит и периодический независимый внешний аудит с целью оценки

экологических показателей и определения того, соответствует ли СЭМ

запланированным мероприятиям, правильно ли она внедрена и поддерживается;

- оценка причин несоответствий, реализация корректирующих действий в ответ

на несоответствия, анализ эффективности корректирующих действий и определение

того, существуют ли подобные несоответствия или потенциально могут возникнуть.;

- периодическая проверка высшим руководством СЭМ и ее постоянной

пригодности, адекватности и эффективности;

- отслеживание и учет развития экологически более чистых технологий.

Непосредственно для отрасли производства керамических изделий СЭМ

включает в себя такие меры, как:

- инвентаризация входных и выходных потоков (см. раздел 4.2.1.2);

- система управления химическими веществами (см. раздел 4.2.1.3);

- план предотвращения и контроля образования утечек и разливов (включая

локализацию и ликвидацию последствий аварийных ситуаций) (см. раздел 4.2.1.4.1);

- план и аудит энергоэффективности (см. раздел 4.2.2.4);

- план управления отходами (см. раздел 4.2.3.1);

160

- план и аудиты управления водными ресурсами (см. раздел 4.2.4.1);

- план управления шумом (см. раздел 4.2.8.1);

- план борьбы с запахом (см. раздел 4.2.9.1).

4.2.1.2 Инвентаризация входных и выходных потоков

Оценка и инвентаризация входных / выходных массовых потоков является

важным инструментом управления для определения потенциала оптимизации

производства, как экологического, так и экономического, а также необходимым условием

для непрерывного процесса совершенствования.

Инвентаризация входных / выходных потоков позволяет учитывать вопросы

взаимовлияния и воздействия на различные компоненты окружающей среды при оценке

потенциальных вариантов оптимизации, что приводит к достижению высокого уровня

защиты окружающей среды в целом.

Инвентаризация

входных / выходных

потоков

подразумевает

сбор

соответствующих базовых данных о входных и выходных потоках ресурсов (например,

такие входные потоки как сырье, химические вещества, энергия, вода, и выходные

потоки, такие как отходящие газы, сточные воды, вторичные ресурсы и отходы, потери

энергии). Базовые данные о потоках включают информацию об экологически важных

характеристиках, таких как наличие опасных веществ, их токсичность, состав и

количество. Эти данные используются в массовых балансах, планах повышения

эффективности и для мониторинга выбросов.

Основные экологические проблемы напрямую связаны с входными / выходными

потоками. Поэтому в интересах определения вариантов и приоритетов улучшения

экологических и экономических показателей важно знать как можно больше об их

качестве и количестве.

Инвентаризация входных / выходных потоков может составляться на разных

уровнях. Самый общий уровень - это ежегодный обзор конкретного объекта.

В рамках СЭМ (см. раздел

4.2.1.1) необходимо создать, поддерживать и

регулярно пересматривать перечень входных и выходных потоков, включающих в себя

все следующие функции (в том числе при возникновении значительных изменений):

a) информация об осуществляемых процессах, в том числе:

1) упрощенные технологические схемы, показывающие происхождение

выбросов в воздух, сбросов в воду и почву и соответствующие точки эмиссий;

2) описания интегрированных в процесс технологий и методов очистки

отходящих газов/сточных вод для предотвращения или сокращения выбросов/сбросов,

включая их эффективность (например, эффективность снижения выбросов);

b) информация о количестве и характеристиках используемого сырья (например,

глины, добавок) и топлива (например, природного газа, мазута, угля);

c) информация о потреблении и использовании энергии;

d) информация о потреблении и использовании воды (например, схемы потоков

и водные балансы);

e) информация о количестве и характеристиках образующихся вторичных

ресурсов;

f) информация о количестве и характеристиках используемых основных и

вспомогательных химических веществ:

161

1) характерные признаки и характеристики основных и вспомогательных

химических веществ (например, добавок, связующих веществ, глазурей), включая

свойства, оказывающие неблагоприятное воздействие на окружающую среду и/или

здоровье человека;

2) количество используемых основных и вспомогательных химических

веществ и место их использования;

g) информацию о характеристиках потоков отходящих газов, таких как:

1) средние значения и изменчивость расхода и температуры;

2) средние значения концентрации и массового расхода соответствующих

веществ/параметров (например, пыль, NOx, SO2, HCl, HF, ЛОС) и их изменчивость;

3) наличие других веществ, которые могут повлиять на систему очистки

отходящих газов (например, кислород, водяной пар) или безопасность установки;

h) информацию о характеристиках потоков сточных вод, таких как:

1) средние значения и изменчивость расхода, pH, температуры и

проводимости;

2) средняя концентрация и массовый расход соответствующих

веществ/параметров (например, общее количество взвешенных веществ, общий

органический углерод или ХПК, содержание нефтепродуктов, металлы) и их

изменчивость.

4.2.1.3 Система управления химическими веществами

Система управления химическими веществами является частью СЭМ (см. раздел

4.2.1.1) и представляет собой комплекс технических и организационных мер по

ограничению использования основных и вспомогательных химических веществ и

снижению воздействия на окружающую среду.

В целях улучшения общих экологических показателей разрабатывается и

внедряется система управления химическими веществами, как часть СЭМ.

Система управления химическими веществами содержит такие меры, как:

A) Политика по сокращению потребления и возникновения рисков, связанных с

использованием основных и вспомогательных химических веществ, включая

политику закупок по выбору менее вредных основных и вспомогательных

химических веществ, с целью сведения к минимуму применения, а также

возникновения рисков, связанных с использованием вредных вещества, а

также с целью предотвращения закупки избыточного количества основных и

вспомогательных химических веществ. Выбор основных и вспомогательных

химических веществ основан на:

- сравнительном

анализе

их

биоэлиминируемости/биоразлагаемости,

экотоксичности и потенциала выброса в окружающую среду с целью снижения

воздействия в окружающую среду;

- характеристиках рисков, связанных с применением основных и вспомогательных

химических веществ, на основе классификации по степени воздействия, направлений

применения на предприятии, потенциальных эмиссий и уровня воздействия;

- возможности утилизации (рекуперации) и повторного использования (см. раздел

4.2.3);

- регулярный (например, ежегодный) анализ возможности замены с целью

162

выявления потенциально новых доступных и более безопасных альтернатив

использованию вредных веществ; этого можно достичь путем изменения процесса(ов)

или использования других основных и вспомогательных химических веществ с нулевым

или меньшим воздействием на окружающую среду (см. раздел 4.2.5);

- упреждающий мониторинг нормативных изменений, касающихся вредных

веществ, а также обеспечение соблюдения применимых законодательных требований.

Реестр основных и вспомогательных химических веществ может использоваться

для предоставления и хранения информации, необходимой для выбора основных и

вспомогательных химических веществ:

B) Цели и планы действий по предотвращению или сокращению использования

вредных веществ, и рисков, связанных с ними.

C) Разработка и внедрение процедур закупки, обработки, хранения и

использование основных и вспомогательных химических веществ, утилизации

отходов, содержащих применяемые в технологическом процессе основные и

вспомогательные химические вещества, и возврата неиспользованных

основных и вспомогательных химических веществ для предотвращения или

сокращения воздействия на окружающую среду.

4.2.1.4 Предотвращение и/или сокращение загрязнения почвы и грунтовых вод

4.2.1.4.1 Разработка и реализация плана предотвращения и контроля утечек и

разливов (включая локализацию и ликвидацию последствий аварийных ситуаций)

План предотвращения и контроля утечек и разливов является частью СЭМ (см.

раздел

4.2.1.1), направлен на предотвращение или минимизацию загрязнения

поверхностных, грунтовых вод и почв, а также способствует выведению объекта из

эксплуатации после прекращения деятельности и включает в себя применение таких

решений, как:

- планы действий на случай небольших и крупных разливов (включая

мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварийных ситуаций);

- определение ролей и обязанностей ответственных лиц;

- обеспечение осведомленности персонала об экологических проблемах и его

подготовки для предотвращения и устранения инцидентов, связанных с утечками;

- выявление зон, подверженных риску разлива и/или утечек наиболее опасных

материалов и веществ и их ранжирование в соответствии с риском;

- определение подходящего оборудования для локализации и очистки разливов

и регулярное обеспечение его доступности, исправности и близости к местам, где могут

произойти подобные инциденты;

- инструкции по обращению с отходами, образующимися в результате

возникновения и ликвидации последствий аварийных ситуаций;

- регулярные проверки (не реже одного раза в год) зон хранения и погрузочно-

разгрузочных работ, проверка и калибровка оборудования для обнаружения утечек и

своевременное устранение утечек из клапанов, сальников, фланцев и т. д.

163

4.2.1.4.2 Структурирование и управление технологическими участками

производственного процесса и зонами хранения сырья

Структурирование и управление технологическими участками производственного

процесса и зонами хранения сырья, направлено на предотвращение или минимизацию

загрязнения поверхностных, подземных вод и почвы, а также эффективное управление

сырьем и включает применение таких методов как:

- непроницаемые (например, цементированные) полы в технологических зонах и

на складах топлива;

- защитные насыпи для резервуаров-хранилищ;

- отдельное хранилище топлива и присадок рядом с производственными

линиями; этого можно добиться, используя, например, отсеки или ящики в складских

помещениях, бункерах;

- выделенная зона для разгрузки основных и вспомогательных химических

веществ и топлива.

Структурирование и управление технологическими участками производственного

процесса и зонами хранения сырья позволит обеспечить эффективное хранение и

обращение с сырьем и топливом, а материалы, которые надлежащим образом

сортируются, хранятся (например в сухом помещении под навесом или в закрытых

складских емкостях) могут быть быстро доставлены на производственную линию.

4.2.1.4.3 Предотвращение загрязнения поверхностных сточных вод

Производственные помещения и/или помещения, где хранятся или

обрабатываются основные и вспомогательные химические вещества, топливо,

вторичные ресурсы или отходы, защищены от поверхностных стоков воды. Это может

быть достигнуто за счет применения следующих методов:

- водоотводные каналы и/или внешнее бордюрное ограждение (насыпь) вокруг

завода;

- кровля производственных и/или складских помещений с водосточными

желобами.

За счет использования дренажных каналов и/или внешней бордюрной насыпи

вокруг завода обеспечивается сбор поверхностных сточных вод, а технологические зоны

и складские помещения (для топлива, химикатов, вторичных ресурсов и отходов)

защищаются от поверхностных сточных вод. Крыша, построенная над складским

помещением, поможет защититься от дождевой воды.

За счет применения вышеуказанных решений можно обеспечить предотвращение

загрязнения поверхностных сточных вод, а также снижение образования сточных вод.

4.2.1.4.4 Сбор потенциально загрязненных поверхностных сточных вод

Поверхностные сточные воды с потенциально загрязненных территорий

собираются отдельно и сбрасываются только после принятия соответствующих мер,

например, таких, как мониторинг (см. раздел 4.2.1.5), обработка (см. раздел 4.2.7),

повторное использование (см. раздел 4.2.4).

Применение решений, направленных на сбор потенциально загрязненных

164

поверхностных сточных вод, позволит обеспечить:

- предотвращение перекрестного загрязнения незагрязненных водных потоков.

- сокращение образования сточных вод.

4.2.1.4.5 Безопасное обращение и хранение топлива и химикатов

Соответствующее хранение и обращение с топливом и химикатами, избегая

утечек и проникновения в землю, позволят обеспечить предотвращение загрязнения

поверхностных и подземных вод; предотвращение / сокращение образования

химических отходов, а также снижение количества химических отходов, непригодных

для дальнейшего использования и включает применение таких решений, как:

- хранение в крытых и вентилируемых помещениях с полами, непроницаемыми

для соответствующих жидкостей;

- использование маслонепроницаемых лотков или подвалов для гидравлических

узлов и оборудования, смазываемого маслом или консистентной смазкой;

- сбор пролитой жидкости;

- строительство зон погрузки / разгрузки топлива, основных и вспомогательных

химических веществ, смазочных материалов и т. д. таким образом, чтобы

потенциальные утечки и разливы локализовались и направлялись на соответствующую

обработку внутри предприятия или сторонним организациям.

Аварийные выбросы предотвращаются путем периодических проверок и

профилактического обслуживания уплотнений, прокладок, насосов и трубопроводов.

4.2.1.4.6 Надлежащие содержание производственных помещений

Комплекс мер, направленных на предотвращение или сокращение количества

эмиссий (как от организованных, так и от неорганизованных источников), положительное

влияние на обеспечение охраны труда включают применение таких решений, как:

- регулярное техническое обслуживание и чистка оборудования;

- регулярная очистка рабочих поверхностей, полов, транспортных путей и шин

транспортных средств;

- визуальный осмотр;

- локализация, а также быстрая очистка любых разливов.

4.2.1.5 Мониторинг

Общие подходы к организации производственного экологического контроля на

российских предприятиях представлены в ИТС

22.1-2021 «Общие принципы

производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения».

4.2.1.5.1 Мониторинг потребления ресурсов, образования и утилизации

отходов/материалов

Мониторинг соответствующих параметров позволит поддерживать правильную

работу объекта, выявлять случаи неисправности и тем самым предотвращать

возможные негативные воздействия на окружающую среду.

165

С целью определения влияния деятельности промышленной площадки на

окружающую среду требуются реальные данные. Таким образом, необходимо

проводить плановый, регулярный мониторинг. Контролируемые параметры могут также

включать в себя:

- потребление воды, энергии и используемых материалов, включая химические

вещества и смеси, используемые в процессе, выраженное в среднем за год;

- количество образующихся сточных вод, выраженное в среднем за год;

- количество каждого типа материалов, восстановленных, переработанных и/или

повторно использованных, выраженное как среднегодовое значение.;

- количество образовавшихся вторичных ресурсов каждого типа и каждого типа

отходов, отправленных на утилизацию, выраженное как среднегодовое значение.

Мониторинг предпочтительно включает в себя прямые измерения

контролируемых параметров. Однако также могут быть применимы расчетные методы.

Мониторинг разбивается на наиболее подходящий уровень (например, уровень

процесса или завода в целом) и учитывает любые существенные изменения в

производственном процессе или заводе в целом.

Однако мониторинг не ограничивается аналитическими измерениями, он также

включает в себя регулярное техническое обслуживание, а также визуальный осмотр и

проверки безопасности.

4.2.1.5.2 Мониторинг выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Мониторинг отходящих газов помогает поддерживать правильную работу

оборудования и обнаруживать аварийные выбросы и, таким образом, помогает

предотвратить любые возможные неблагоприятные воздействия на окружающую среду

при выбросах отходящих газов.

Метод заключается в регулярном мониторинге выбросов загрязняющих веществ

в атмосферный воздух.

Мониторинг соответствующих параметров может осуществляться посредством

онлайн-измерений (которые облегчают быстрое реагирование и контроль) или

аналитических результатов, полученных из проб воздуха. Параметры, подлежащие

мониторингу, и частота мониторинга зависят, среди прочего, от соответствующих

технологических процессов, сопровождающихся выбросами в атмосферный воздух.

Мониторинг выбросов осуществляется в соответствии со стандартами EN или,

если стандарты EN недоступны, стандартами ISO, национальными или другими

международными стандартами, которые обеспечивают предоставление достоверных и

сравнимых данных.

4.2.1.5.3 Мониторинг сбросов загрязняющих веществ в водные объекты

Мониторинг параметров сточных вод помогает поддерживать правильную работу

очистных сооружений и обнаруживать аварийные сбросы и, таким образом,

предотвратить любые возможные неблагоприятные воздействия на окружающую среду

при сбросе сточных вод.

Мониторинг соответствующих параметров может осуществляться с помощью

онлайн-измерений (которые способствуют быстрому вмешательству и контролю

166

очистных сооружений) или аналитических результатов, полученных из проб сточных вод.

Параметры, подлежащие мониторингу, и частота мониторинга зависят от видов

деятельности, в которых образуются сточные воды, типа очистки сточных вод и

назначения стоков (прямой сброс или косвенный сброс после очистки на промышленных

или муниципальных очистных сооружениях).

Мониторинг сбросов в водные объекты осуществляется в соответствии со

стандартами EN или, если стандарты EN недоступны, стандартами ISO, национальными

или другими международными стандартами, которые обеспечивают предоставление

достоверных и сравнимых данных.

4.2.1.6 Системы менеджмента бережливого производства

Концепция «бережливого производства» (БП, lean production) была впервые

реализована в полном объеме в Японии в Toyota Motor Corporation в 1943 г. В 1990-х гг.

эта концепция окончательно оформилась как система менеджмента, ключевым

понятием которой является поток создания ценности для потребителя - деятельность,

направленная на создание ценности для потребителя, которая реализуется при помощи

системы взаимосвязанных процессов/операций.

Применение системы менеджмента бережливого производства (БП) позволяет

организации создавать возможности управлять эффективностью деятельности,

повышать ценность продукции и услуг, снижать потери за счет выстраивания процессов

в единую систему, направленную на достижение целей определения функций,

ответственности и полномочий для осуществления менеджмента и улучшения этих

процессов, установления правил целеполагания, выделения ресурсов, обмена

коммуникациями, мотивации, управления рисками. Требования к системам

менеджмента могут использоваться внутренними и внешними заинтересованными

сторонами.

Организация при проектировании продукции, услуг и процессов применяет

принципы, методы и инструменты БП для поиска и сокращения потерь.

Результаты проектирования процессов в системе бережливого производства

представляют как поток создания ценности, характеристики которого соответствуют

требованиям потребителей.

К характеристикам потока создания ценности относят, где это применимо:

а) коэффициент эффективности потока создания ценности;

б) время такта.

в) время производственного цикла;

г) коэффициент занятости производственных и складских помещений;

д) показатели эффективности использования основных средств.

При проектировании процессов следует предусмотреть передачу части

управленческих функций в поток создания ценности.

Концепция БП позволяет:

- производить продукцию и оказывать услуги в минимальные сроки с

минимальными затратами с требуемым потребителем качеством;

- постоянно повышать удовлетворенность потребителей, акционеров и других

заинтересованных сторон;

- постоянно повышать результативность и эффективность бизнес-процессов;

167

- упростить организационную структуру, улучшить процессы менеджмента;

- быстро и гибко реагировать на изменение внешней среды.

Концепция БП базируется на соответствующей философии, ценностях,

принципах, методах и инструментах.

Применение БП предполагает определенный способ мышления, рассматривая

любую деятельность с точки зрения ценности для потребителя и сокращения всех видов

потерь.

Применение БП включает в себя работу с потребителями, поставщиками,

организуя системы поставок, продаж и производственную систему по принципу

вытягивания, а также предполагает изменение способов выполнения ключевых функций

менеджмента (планирование, организация, координация, контроль, мотивация,

управление персоналом, управление финансами и др.).

Для реализации концепции БП следует разработать, поддерживать и улучшать

соответствующую систему менеджмента бережливого производства (СМБП) и

рассматривать ее как часть общей системы менеджмента организации. Требования к

СМБП изложены в ГОСТ Р 56404 При оценке соответствия СМБП требованиям следует

руководствоваться ГОСТ Р

56405 и ГОСТ Р 56406 Рекомендации по созданию

интегрированной системы менеджмента качества и бережливого производства

приведены в ГОСТ Р 57522.

СМБП является управляющей системой по отношению к производственной

системе, обеспечивая согласование потоков создания ценности с потоками заказов

потребителей и постоянное улучшение возможностей и гибкости производственной

системы.

Основными организационными ценностями БП являются:

а) Безопасность:

Жизнь и здоровье работников компании (организации), потребителей

воспринимается как приоритетная ценность. Безопасность следует рассматривать с

точки зрения персонала, продукции, процессов организации в соответствии с ГОСТ Р

54934

б) Ценность для потребителя (в том числе качество продукции, процессов,

систем):

Организация должна рассматривать свою деятельность как выявление

требований потребителей и создание ценности для них. Своевременное выявление

изменения потребностей с целью повышения удовлетворенности потребителей, а также

создание ценности, за которую готов платить потребитель. - необходимые условия

существования конкурентоспособности и эффективности деятельности организации.

в) Клиентоориентированность (в том числе гибкость, адаптивность):

Организации следует изучать потребности своих потребителей, своевременно

выявляя изменение потребностей, формируя новые и привлекая новых потребителей.

г) Сокращение потерь:

При реализации процессов в организации неизбежны затраты, часть из которых

не является необходимой и относится к потерям. Устранение всех видов потерь следует

рассматривать как важное условие конкурентоспособности. Выявление потерь и их

устранение возможны в том случав, если в эту деятельность вовлечен весь персонал.

Руководству организации следует формулировать такую установку. согласно которой

168

потери являются опасными для ведения бизнеса и существования организации, а их

сокращение должно восприниматься работниками как необходимость.

В концепции БП всеобщее устранение потерь рассматривается как основной

способ снижения затрат. Выделяют следующие виды потерь:

- перепроизводство - продукт/услуга производится в большем объеме, чем

требуется потребителю:

- избыток запасов

- хранение любых запасов в количестве, существенно

превышающем минимально необходимое;

- транспортировку - лишнее движение материалов, продукции, информации;

- задержки - большие простои между этапами производства продукта/выполнения

услуги;

- дополнительную

обработку

лишняя

обработка/действия

из-за

несоответствующих инструментов или плохой конструкции продукта (из-за

несоответствующего планирования и проектирования услуги);

- перемещения - лишние движения человека, потери при подборе материалов,

поиске компонентов, инструментов, информации, документов;

- дефекты

доработка

отбраковка

несоответствующей

продукции/ненадлежащее выполнение услуги.

В организации на основе опыта, накопленного при применении концепции БП.

могут быть определены дополнительные виды потерь, например:

- изменчивость (mura) - неравномерность выполнения работы, колебания спроса,

поставок, нестабильность характеристик продукции;

- перегрузка (muri) - излишняя загруженность оборудования или операторов,

возникающая при работе с большей скоростью или темпом и с большими усилиями в

течение долгого периода времени по сравнению с расчетной нагрузкой;

- неэадействованный потенциал персонала - неспособность в полной мере

использовать талант и способности людей;

- трансакционные издержки - издержки, связанные с договорной деятельностью,

а также менеджментом;

- недостаточная ценность продукции - несоответствие продукции ожиданиям

потребителя и других заинтересованных сторон.

д) Время:

Время - это основной невоспроизводимый ресурс организации. Избыточное

время, затрачиваемое на выполнение работ, оборачивается потерями, уменьшая

способность организации реагировать на изменение требований и предпочтений

потребителей.

е) Уважение к человеку:

Человеческий ресурс рассматривается как основной источник создания ценности

для потребителя. Никакая технология не может обеспечить успех у потребителя - это

делают люди, которые вносят существенный вклад как в обеспечение соответствия

процессов, так и в их улучшение, используя технологии. В организации должна быть

атмосфера, в которой работники получают признание своей компетенции, достижений и

успехов. Организации следует направлять усилия на подготовку квалифицированных

работников и поддержание соответствующей атмосферы.

Ценностями могут быть также идеалы, нормы, запреты и табу, четко

сформулированные сообразно духу и уставу организации.

169

Принципы БП:

а) Стратегическая направленность:

Применение концепции БП является осознанным стратегическим выбором

высшего руководства организации, основывается на стратегических целях развития

системы менеджмента и производственной системы и требует личного участия,

приверженности и вовлеченности высшего руководства организации.

б) Ориентация на создание ценности для потребителя:

Понимание ценности с точки зрения потребителя и других заинтересованных

сторон позволяет руководителям всех уровней правильно выстраивать деятельность

организации. Любую деятельность следует рассматривать с позиции увеличения

ценности для потребителя (правило: «Думай как заказчик»),

в) Организация потока создания ценности для потребителя:

Результаты деятельности процессов/операций, как материальные, так и

нематериальные, передаваемые от одного процесса/операции к другому, создают поток

ценности. Он характеризуется скоростью, непрерывностью, равномерностью, а также

сопровождается различными видами потерь. В БП стремятся увеличить скорость потока

ценности, обеспечить его непрерывность, равномерность и устранить потери.

Основными характеристиками ценности рассматриваются характеристики качества,

безопасности, а также стоимостные характеристики продукции/услуги.

Поток создания ценности для потребителя включает в себя материальный,

информационный и финансовый потоки.

Процессы/операции, как правило, обладают разной пропускной способностью.

Выравнивание пропускной способности и синхронизация процессов позволяют

организовать непрерывный поток создания ценности и эффективно выполнять заказы

потребителей с минимально необходимым количеством материальных и

производственных активов в минимальные сроки (непрерывная обработка без задержек

и ожиданий).

Для организации потока создания ценности и последующего его

совершенствования следует использовать инструменты БП.

Выстраивание всех процессов и операций в виде непрерывного потока создания

ценности является универсальным способом повышения эффективности деятельности

организации. Повышению эффективности деятельности способствует организация

цепочки создания ценности, включающей поставщиков всех уровней, а также

потребителей продукции организации.

г) Постоянное улучшение:

Целью постоянного улучшения (непрерывного совершенствования) всех аспектов

деятельности организации является увеличение ценности для потребителя, улучшение

потока создания ценности, сокращение потерь. Вовлечение и развитие персонала

следует рассматривать как необходимое условие эффективной деятельности по

постоянному улучшению, организованной на основе системы сбора. рассмотрения и

реализации предложений от работников организации, поддерживаемой системой

мотивации и обеспеченной необходимыми ресурсами. Следует проводить техническую

экспертизу всех предложений с точки зрения их безопасности.

д) Вытягивание:

Вытягивание

- это такая организация процессов, при которой поставщик

производит ровно столько, сколько требуется потребителю, и только тогда, когда

170

требуется. Основа вытягивания - оперативный обмен информацией и долгосрочные

партнерские отношения между потребителями и поставщиками.

е) Сокращение потерь:

Деятельность по всестороннему выявлению и сокращению потерь, устранению

причин их возникновения рассматривается как основа улучшения потока создания

ценности и снижения затрат.

ж) Визуализация и прозрачность:

Управление процессами организации осуществляется таким образом, чтобы все

участники процесса могли проследить весь процесс создания ценности и имели

необходимую информацию о нем. Это позволяет быстро обнаруживать несоответствия

и потери, обеспечивать выполнение стандартов, прозрачность ролей и ответственности

работников.

и) Приоритетное обеспечение безопасности:

Построение потоков создания ценности для потребителя и сокращение потерь

следует рассматривать совместно с рисками возникновения опасных ситуаций.

Увеличение скорости потока и сокращение потерь не должны приводить к снижению

требуемого уровня технической, экономической, социальной. экологической и других

видов безопасности.

к) Построение корпоративной культуры на основе уважения к человеку:

Каждый работник способен внести свой вклад в достижение целей организации.

Уважение к работнику, его достоинству, компетентности, ответственности, творчеству

позволяет раскрыть и использовать в полной мере его талант, интеллектуальные и

творческие способности для развития организации и должно стать основой

корпоративной культуры. Корпоративная культура должна поддерживать в работниках

стремление к постоянному улучшению.

л) Встроенное качество:

Необходимый уровень качества продукции должен быть на всех этапах ее

жизненного цикла. Встроенное качество в основном обеспечивается на этапах

проектирования продукции и процессов, через взаимное увязывание/стыковку всех

видов деятельности и достигается за счет поиска и устранения потенциальных причин

несоответствий при помощи определенных методов их предупреждения, включая

статистические, а также принципа «не принимай, не делай, не передавай брак».

Применение принципа встроенного качества позволяет снизить потребность в

массовых дополнительных проверках и инспекциях как способах обеспечения

требуемого качества.

м) Принятие решений, основанных на фактах.

Для принятия верных и своевременных управленческих решений все события и

проблемы следует регистрировать и рассматривать на месте их возникновения

{правила: «иди и смотри», «видеть своими глазами»). Регистрация событий позволяет

представить их в виде фактов, к которым можно апеллировать. Их дальнейшая

обработка и анализ позволяют принимать обоснованные управленческие решения,

направленные на устранение и предупреждение проблем.

н) Установление долговременных отношений с поставщиками:

Долговременные отношения с поставщиками следует рассматривать как условие

постоянного улучшения и сокращения потерь в цепи поставок. Для этого необходимо

171

обеспечить разделение рисков, затрат, прибыли, а также обмен информацией и

знаниями между поставщиками и потребителями всех уровней.

п) Соблюдение стандартов:

Неукоснительное соблюдение положений стандартов, регламентов, инструкций и

других обязательных документов является необходимым условием функционирования

и постоянного улучшения процессов организации. При выявлении недостатков и/или

возможностей улучшения работники должны следовать указаниям, изложенным в

действующих документах, до принятия изменений в установленном порядке.

Этапы внедрения бережливого производства

Этапы внедрения бережливого производства и их наполнение могут отличаться в

зависимости от задач, стоящих перед конкретным предприятием. Стандартные этапы

внедрения БП:

Этап 1. Диагностика предприятия, планирование проекта внедрения БП.

Этап 2. Обучение высшего руководства и группы внедрения.

Этап 3. Проектирование системы менеджмента бережливого производства.

Этап 4. Внедрение системы менеджмента бережливого производства.

Этап 5. Заключительный аудит системы менеджмента бережливого производства.

Как и в случае иных систем менеджмента, при внедрении и реализации СМБП

действует модель постоянного улучшения, как правило, основанная на цикле Деминга

(«планируй-выполняй-проверяй-действуй»).

Затраты и выгоды внедрения системы менеджмента бережливого

производства

рамках

программы

внедрения

организация

повышает

свою

конкурентоспособность, эффективность, производительность и прибыльность через:

- более гибкое реагирование на быстрые изменения рыночных условий;

- повышение качества;

- уменьшение простоев оборудования;

- сокращение продолжительности производственного цикла;

- уменьшение потерь сырья, упаковочных материалов;

- сокращение перепроизводства продукции и ожиданий;

- уменьшение потерь на транспортировку материалов и перемещения

сотрудников;

- увеличение производительности при тех же производственных мощностях;

- сокращение складских запасов при повышении уровня обслуживания клиентов;

- повышение мотивации персонала к достижению целей компании.

Существенные особенности системы менеджмента бережливого производства:

- высокие требования к напряженности труда работников, что может введения в

производство специальных буферных зон;

- сложность, многоступенчатость методов и инструментов бережливого

производства, что влечет за собой высокие требования к квалификации и опыту

сотрудников для их адаптации под реалии и особенности предприятия;

- высокие требования к командной работе и вовлеченности персонала;

- длительный процесс перестройки на систему бережливого производства.

В целом использование принципов БП может дать значительные эффекты:

172

- рост производительности - в 3-10 раз;

- уменьшение простоев - в 5-20 раз;

- уменьшение длительности цикла изготовления - в 10-100 раз;

- уменьшение складских запасов - в 2-5 раз;

- уменьшение случаев брака - в 5-50 раз;

- ускорение выхода на рынок новых изделий - в 2-5 раз.

Степень влияния основных методов бережливого производства на качество,

стоимость, время приведены в таблице 4.1.

Таблица

4.1 - Степень влияния основных методов бережливого производства на качество,

стоимость, время

Метод/инструмент БП

Качество

Стоимость

Время

Стандартизация работы

+++

Организация рабочего пространства (5S)

Картирования потока создания ценности (VSM)

+++

Визуализация

Быстрая переналадка (SMED)

+++

Предотвращение ошибок (пока-ёкэ - «защита от

+++

ошибок» и бака-ёкэ - «защита от дурака»)

Канбан

+++

Всеобщее обслуживание оборудования (total

productive maintenance, ТРМ)

(+++) - сильное влияние; (++) - среднее влияние; (+) - несущественное

Система бережливого производства на 80 % состоит из организационных мер и

только 20 % составляют инвестиции в технологию. По данным исследования MIT

(Массачусетского технологического института) для 40 компаний, использующих систему

бережливого производства, типичны ниже перечисленные улучшения:

- сокращение времени выполнения заказов на 90 %;

- повышение производительности на 50 %;

- сокращение запасов незавершенного производства на 80 %;

- повышение качества продукции на 80 %;

- сокращение занимаемых площадей на 75 %.

В контексте наилучших доступных технологий целесообразно считать наилучшей

доступной технологией разработку СМБП и следование ее принципам. Наибольший

интерес СМБП представляют для предприятий по производству технической керамики,

которые отличает:

1) крайняя специфичность производимых операций и, как следствие, большое

количество уникальных инструментов, оснастки, оборудования и станков;

2) сложная структура управления и контроля, обусловленная разными графиками

работ, широким спектром выполняемых операций и жесткими требованиями ОТК.

Достигнутый природоохранный эффект выражается, прежде всего, в уменьшении

количества образующихся твердых производственных отходов за счет уменьшения

173

брака заготовок и изделий на всех технологических переделах. Также сокращается доля

бракованных изделий, поступающих на тепловую обработку (операции сушки и обжига),

что дает возможность уменьшить удельное потребление энергии и снизить величину

удельных выбросов газообразных веществ.

4.2.2 Технологии, направленные на снижение потребления энергии

(повышение энергоэффективности)

4.2.2.1 Системы энергетического менеджмента

С 1970-х годов в различных государствах были разработаны национальные

стандарты в области систем энергетического менеджмента (СЭнМ). В 2018 году

опубликован международный стандарт ISO 50001:2018 [85,86], а в 2023 году - ГОСТ Р

ИСО 50001-2023 «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство

по применению» [87].

СЭнМ представляет собой часть системы менеджмента организации и включает

набор (совокупность) взаимосвязанных или взаимодействующих элементов,

используемых для разработки и внедрения энергетической политики и энергетических

целей, а также процессов и процедур для достижения этих целей [86].

СЭнМ позволяет сформулировать обоснованные цели и задачи в области

повышения эффективности использования энергии на предприятии и обеспечить их

достижение (решение) путем реализации программ, охватывающих все стадии

производственного процесса - от планирования закупок оборудования до организации

отгрузки готовой продукции. Следует отметить, что в соответствии со ст.

28.1

Федерального закона

№ 7-ФЗ [75] «применение ресурсо- и энергосберегающих

методов» отнесено к ключевым критериям «достижения целей охраны окружающей

среды для определения наилучшей доступной технологии».

Для энергоемких отраслей, к которым относится и производство керамических

изделий, значимость систем энергетического менеджмента весьма высока.

С точки зрения НДТ основные численные показатели обычно представляют как

удельное потребление энергии (в расчете на единицу продукции) как на отдельных

стадиях (наиболее энергоемких), так и в процессе производства в целом. Именно в

размерности сокращения удельных затрат энергии топлива, пара, электроэнергии

и другого обычно ставятся цели и задачи повышения энергоэффективности,

потенциально важные для обеспечения соответствия предприятий НДТ.

В связи с тем, что для постановки и проверки выполнения задач СЭнМ

необходимо обеспечить мониторинг и измерение показателей, связанных с

потреблением и использованием энергии, разработка программ энергетического

менеджмента предполагает и совершенствование практики учета и контроля, включая

выбор, обоснование и организацию измерений ключевых параметров.

Особенности российского климата (в том числе и региональные) определяют

достаточно существенные отличия в потреблении энергии, необходимой для подготовки

сырья, материалов, отопления производственных помещений, от показателей,

характерных, например, для средиземноморских компаний, выпускающих керамические

изделия. Но для постановки обоснованных целей и задач в области повышения

174

энергоэффективности производства необходимо четко знать и документировать

распределение потребления энергии на различные нужды.

В общем случае в состав СЭнМ входят следующие взаимосвязанные элементы:

- энергетическая политика;

- планирование (цели, задачи, мероприятия), программа СЭнМ;

- внедрение и функционирование, управление операциями;

- взаимодействие и обмен информацией;

- мотивация персонала;

- подготовка и обучение персонала;

- внутренний аудит СЭнМ;

- анализ и оценка СЭнМ руководством организации.

Действенность СЭнМ обеспечивается путем разработки, внедрения и соблюдения

основных процедур, т. е. способов (в том числе документированных) осуществления

действия или процесса.

В связи с тем, что воздействие предприятий по производству керамических

изделий в значительной степени обусловлено именно высокой энергоемкостью

технологических процессов, системы энергетического менеджмента могут стать как

инструментами повышения энергоэффективности, так и инструментами сокращения

негативного воздействия на ОС. Такая позиция согласуется и с рекомендациями,

применяемыми в этой отрасли и за рубежом.

4.2.2.2 Электрификация технологических процессов

Данный метод направлен на сокращение выбросов CO2, поскольку позволяет

использовать энергию из возобновляемых источников, а также сокращение выбросов,

таких загрязняющих веществ как пыль, CO, SO2 и NOX и подразумевает применение

следующих технологий:

- электрические печи и сушила (там, где их применение экономически

оправдано);

- электрические вилочные погрузчики.

Электрификация технологических процессов заключается в переводе на

электрическую энергию процессов, использующих в качестве топлива ископаемые

источники энергии.

4.2.2.3 Использование электроэнергии и тепла, полученного из возобновляемых

источников энергии (неископаемых источников энергии)

Использование электроэнергии и тепла, вырабатываемого из источников энергии,

не содержащих ископаемого топлива (например, гидроэлектростанций, солнечной

энергии, ветра, альтернативных видов топлива, не содержащих ископаемого топлива),

направлено на предотвращение или ограничение негативного воздействия на

окружающую среду в целом (например, выбросы в воздух в результате сжигания

тепловых процессов, воды и почвы), а также использования ресурсов и образования

отходов (комплексный подход). Это включает в себя использование электроэнергии из

неископаемых источников энергии для отопления.

Сертификаты экологически чистой энергии и/или гарантия происхождения, как

175

указано в Директиве 2018/2001 о поощрении использования энергии из возобновляемых

источников

(например,

гидроэлектростанций,

солнечной

энергии,

ветра,

альтернативных видов топлива, не содержащих ископаемого топлива), могут

предоставить оператору информацию об источнике энергоснабжения. Электрическая

энергия также может быть получена непосредственно на предприятии (например, с

помощью солнечных батарей, ветряных мельниц, когенерации с использованием

топлива, не содержащего ископаемого топлива).

Неископаемое топливо, такое как зеленый газ и водород, может заменить

природный газ, который используется в процессе обжига и сушки на заводах по

производству керамических изделий.

4.2.2.4 План и аудит энергоэффективности

План энергоэффективности является частью СЭМ (см. раздел 4.2.1.1) и включает

в себя определение и мониторинг удельного энергопотребления в ходе

деятельности/процессов (например, кВт·ч/т произведенных керамических изделий),

определение целей с точки зрения энергоэффективности и реализацию действий для

достижения этих целей.

Аудит также является частью СЭМ (см. раздел 4.2.1.1) и проводится для

обеспечения достижения целей энергетического плана, а также выполнения и

реализации рекомендаций аудита.

Обширную информацию о методах повышения энергетической эффективности

можно найти в ИТС

48-2023 «Повышение энергетической эффективности при

осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности». Ниже приведены некоторые

методы, применимые для повышения энергоэффективности, сокращения выбросов и

декарбонизации установок по производству керамики:

a) оценка затрат и выгод различных вариантов энергетики;

b) мониторинг потоков энергии (потребление и производство по источникам) и

определение областей для сокращения;

c) определение и расчет удельного энергопотребления в рамках деятельности

(или видов деятельности) и установление ключевых показателей эффективности на

ежегодной основе (например, МВт ч/т керамического изделия);

d) проведение энергетического обследования для выявления возможностей

дальнейшего экономии энергии;

e) использование методов рекуперации тепла для рекуперации тепла из дымовых

газов и воздуха для охлаждения продукта;

f) использование комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

(см. раздел 4.2.2.11).

g) применение мер по эксплуатации, техническому обслуживанию наиболее

важных энергопотребляющих систем, таких как:

1) системы кондиционирования и охлаждения (утечки, уплотнения, контроль

температуры, обслуживание испарителя/конденсатора);

2) работа двигателей и приводов (например, высокоэффективных двигателей;

системы сжатого газа (утечки, порядок использования)

системы парораспределения (протечки, ловушки, изоляция)

5) системы отопления помещений и горячего водоснабжения;

176

6) смазка, позволяющая избежать высоких потерь на трение (например,

смазка масляным туманом).);

обслуживание и контроль горелок;

8) техническое обслуживание котла, например, оптимизация избытка воздуха;

9) другое техническое обслуживание, связанное с деятельностью в

производственном процессе;

10) регулярный анализ требований к оборудованию;

h) использование методов, которые снижают потребление энергии и тем самым

сокращают как прямые (тепло и выбросы от выработки энергии на производственной

площадке), так и косвенные (выбросы от производства импортируемой энергии)

выбросы, например:

1) соответствующая изоляция зданий;

2) использование энергосберегающего освещения производственной

площадки;

3) техническое обслуживание автотранспортных средств;

4) эффективная планировка завода для сокращения расстояний перекачки;

5) фазовая оптимизация электродвигателей;

6) рекуперация тепла;

7) обеспечение того, чтобы оборудование было выключено, если это

безопасно, когда оно не используется;

8) обеспечение минимизации движения транспортных средств на

промышленной площадке и выключения двигателей, когда они не используются;

i) применение базовых, недорогих физических методов во избежание

существенной неэффективности; включая изоляцию, методы локализации (например,

уплотнения и самозакрывающиеся двери) и предотвращение ненужных выбросов

нагретого воздуха (например, путем установки простых систем управления);

j) применение методов энергоэффективности в строительстве.

Энергоаудит проводится, чтобы убедиться в достижении целей плана

энергоменеджмента. Аудит может проводиться с использованием элементов

международных стандартов, которые были разработаны для поддержки проведения

энергетических аудитов в соответствии с Директивой по энергоэффективности,

например:

- EN ISO

50001 (ГОСТ Р ИСО

50001-2023) Системы энергетического

менеджмента, который устанавливает требования к разработке, внедрению,

поддержанию в рабочем состоянии и улучшению системы энергетического

менеджмента;

- EN ISO 50005:2022 Системы энергетического менеджмента- Руководство по

поэтапному внедрению; этот стандарт содержит рекомендации для организаций по

внедрению поэтапного подхода к внедрению системы энергоменеджмента; этот

поэтапный подход предназначен для поддержки и упрощения внедрения системы

энергоменеджмента;

- EN 16247-1:2012 по энергетическому аудиту - части 1 и 3;

- EN ISO 50002:2014 Аудит энергетический. Требования и руководство по

применению.

177

4.2.2.5 Сведения об энергетическом балансе

Данный метод направлен на снижение потребление энергии и предполагает

составление энергетического баланса один раз в год, в котором указываются сведения

по потреблению и генерации энергии (включая экспорт энергии) по типу источника

энергии, например:

- потребление энергии: электричество, природный газ, возобновляемые

источники энергии, импортируемое тепло и/или охлаждение;

- производство энергии: электричество и/или пар.

Составление энергетического баланса, также включает в себя:

- определение энергетических границ процессов;

- информацию о потреблении энергии в пересчете на отпущенную энергию;

- информацию об энергии, экспортируемой с завода;

- информацию о потоках энергии (например, диаграммы Сэнки или

энергетические балансы), показывающую, как энергия используется в ходе процессов.

4.2.2.6 Выбор энергоэффективного типа печи

Применение энергоэффективных типов печей позволит обеспечить снижение

потребления энергии в процессе обжига. При выборе печи (в большей степени при

новом строительстве или полной модернизации завода) необходимо учитывать

показатели энергоэффективности (например, обычно более энергоэффективными

являются печи, которые обеспечивают более длительное время пребывания воздуха и

дымовых газов для нагрева изделий и воздуха для горения).

4.2.2.7 Использование общих энергосберегающих технологий

Использование общих энергосберегающих технологий направлено на снижение

потребления энергии и подразумевает применение следующих технологий:

- обслуживание и контроль горелок;

- применение энергоэффективных двигателей;

- энергосберегающее освещение;

- системы управления технологическими процессами;

- регулируемые приводы;

- использование преобразователей частоты для вентиляторов, компрессоров и

насосов;

- оптимизация кондиционирования и отопления зданий.

Оптимизация печей, сушил и их эксплуатации приведет к значительному

повышению эффективности, поскольку на сушку и обжиг приходится большая часть

общего потребления энергии. Потребление энергии также можно сократить за счет

оптимизации работы вспомогательного оборудования, например, воздушных

компрессоров, вентиляторов, двигателей, насосов, а также освещения.

Общие методы энергосбережения применяются путем выбора и оптимизации

процессов и оборудования.

Энергоэффективные двигатели

Меры включают в себя создание плана управления двигателем, стратегический

178

выбор и закупку двигателей, выполнение текущего технического обслуживания,

использование двигателей правильного размера, автоматизацию двигателей,

использование приводов с регулируемой скоростью, использование правильного

коэффициента мощности, минимизацию дисбаланса напряжения и использование

устройств плавного пуска.

Энергоэффективное освещение

Этого можно добиться путем отключения освещения в незанятых помещениях,

использования датчиков присутствия и других средств управления освещением,

модернизации указателей выхода, замены магнитных балластов на электронные,

замены ламп Т-12 на трубки Т-8, снижения напряжения в системе освещения, замены

ртутных ламп с металлогалогенными или натриевыми лампами высокого давления,

замены металлогалогенных ламп HID на люминесцентные лампы высокой

интенсивности, использования дневного освещения и светодиодов.

4.2.2.8 Модернизация печей и сушилок (повышение термического КПД печей и

сушил)

Ниже представлен перечень различных мер, направленных на повышение

энергоэффективности и сокращение потери энергии, которые можно применять для

печей и сушилок как по отдельности, так и в комплексе:

автоматизация сушилок;

автоматический контроль температуры и влажности в сушилке;

установка в зонах сушилок с независимым теплопереносом лопастных

вентиляторов для создания требуемого температурного поля;

более тщательная герметизация (заливка металлом, герметизация песком или

водой) туннельных печей и печей непрерывного действия для снижения теплопотерь;

улучшенная теплоизоляция (за счет применения теплоизолирующей футеровки

или минерального волокна), что также снижает потери тепла;

минимизация теплопотерь через ворота печи;

модернизация футеровки печей и печных вагонеток для сокращения

продолжительности их охлаждения и снижения связанных с этим потерь тепла (так

называемых «выходных теплопотерь»);

использование облегченных печных вагонеток и других вспомогательных

средств для обжига (например, роликов), для нагрева которых требуется меньше

энергии;

использование высокоскоростных горелок для повышения полноты сгорания и

теплопереноса;

замена устаревших туннельных печей новыми, более эффективными, либо, где

возможно, печами скоростного обжига (например, роликовыми), что даст возможность

снизить удельную энергоемкость процесса;

автоматический контроль и интерактивное компьютерное управление режимом

обжига (например температура, соотношение воздух-топливо и давление), что ведет к

снижению затрат энергии и выбросов загрязняющих веществ;

снижение использования огнеприпаса и/или переход на печной припас из

SiC/жаропрочных соединений для снижения затрат на обогрев печи, печной припас из

SiC также может быть использован при скоростном обжиге в роликовых печах;

179

оптимизация (минимизация) зазора между сушилкой и печью и, где возможно,

досушивание в зоне предварительного нагрева печи, что даст возможность избежать

остывания высушенных заготовок перед обжигом;

расширение зоны охлаждения печей для повышения ее энергоэффективности.

Большая часть перечисленных выше мер и приемов, в частности, модернизация

конструкции (улучшенная теплоизоляция, изолированные двери и шлюзы и др.), переход

на новые виды огнеприпаса, контроль процесса, также применима к сушилкам,

поскольку печи и сушилки часто объединяют в единую систему рекуперации тепла (см.

раздел 4.2.2.9).

4.2.2.9 Рекуперация избыточного тепла

Данный метод направлен на снижение потребления энергии и подразумевает

применение следующих технологий:

- рекуперация тепла, например, из зоны охлаждения печи, дымовых газов,

воздушных компрессоров;

- использование охлаждающего воздуха в качестве воздуха для горения во

избежание нагрева свежего воздуха.

Многие применимые в производстве керамических изделий сушила используют

горячий воздух, который подается из зон охлаждения туннельных печей, обычно

дополнительно используется также горячий воздух, генерируемый газовыми горелками,

поэтому на первый план выходит компоновка и расстановка технологического

оборудования, а также планировка цехов.

На выходе из туннельных и роликовых печей подается воздух для охлаждения

выходящих из печи обожженных изделий. Этот охлаждающий воздух нагревается в зоне

охлаждения за счет тепла обожженных изделий. Часть охлаждающего воздуха

отсасывается в середине зоны охлаждения и используется для процесса сушки. В

роликовых печах охлаждающий воздух также используется в качестве воздуха для

горения в горелках. В периодически работающих камерных печах газ нагревает (в

теплообменнике) чистый воздух, который используется для сушки.

В частности, температура теплоносителя, который обеспечивает передачу

избыточного тепла, невысока, поэтому его эффективное использование возможно

только в случае ограниченной длины труб, т.е. малом расстоянии между источником и

потребителем тепла, при этом необходима хорошая теплоизоляция труб. Применение

этого технологического приема позволяет сберечь значительное количество энергии.

В некоторых процессах для отвода тепла из дымовых газов печей и подогрева

подаваемого в горелки воздуха служат теплообменники, однако их использование

ограничено в связи с коррозионным действием кислых газов и невысокой температурой

дымовых газов печи.

4.2.2.10 Определение брака заготовки перед обжигом

Определение брака заготовки перед обжигом направлено на предотвращение

подачи на обжиг заготовок, которые не соответствуют спецификациям конечного

продукта (брака), с целью снижения расхода топлива и образования отходов

производства, например, с помощью систем автоматического контроля.

180

4.2.2.11 Совместное производство тепла и энергии (когенерация)

Использование совместного производства электроэнергии и пара или тепла, в

принципе, возможно в производстве керамики по причине одновременной потребности

в обоих видах энергии (тепловой и электрической энергии). Основным элементом

участка когенерации является двигатель, применение нашли газовые двигатели

конструкции Отто, дизельные двигатели и газовые турбины с системами утилизации

избыточного тепла.

На рисунке 4.3 показан пример утилизации избыточного тепла посредством

нагрева воздуха при совместном производстве тепла и энергии. Горячий воздух служит

для обогрева сушилки при производстве кирпича. В дополнение к избыточному теплу

печи в сушилку подают часть свежего воздуха, который обычно отбирают из помещения,

в котором установлена сушилка, чтобы обеспечить максимальное использование

теплового излучения нагретых частей оборудования. Свежий воздух смешивают с

теплоносителем из печи при помощи установленного перед сушилкой вентилятора. В

приточной трубе помещен теплообменник для предварительного подогрева

всасываемого воздуха, теплоносителем в котором служит вода охлаждения двигателей.

Температура дымовых газов составляет 450-550 °C в зависимости от типа двигателя.

Их подают в смеситель и далее непосредственно в сушильную камеру. Для компенсации

нехватки тепла служат газовые горелки. Если подача тепла в сушилку не требуется,

дымовые газы двигателей без охлаждения вытягивают по дымоходу.

Рисунок 4.3 - Схематическое изображение генерации горячего воздуха с использованием

когенерационной установки на базе газовых двигателей

В некоторых случаях дымовые газы перед подачей в смесительную камеру

пропускают через бойлер для получения водяного пара, который используют на стадии

пластического формования.

Полученное при когенерации тепло может быть использовано для

распылительной сушки, особенно при производстве облицовочной и напольной плитки,

181

тонкой керамики. Кроме того, такое тепло подводят в сушилки, когда необходим их

дополнительный обогрев, например, на кирпичных заводах

Полученное при когенерации тепло может быть использовано для

распылительной сушки, особенно при производстве облицовочной и напольной плитки,

тонкой (хозяйственно-бытовой) керамики. Кроме того, такое тепло подводят в сушила,

когда необходим дополнительный обогрев, например, на кирпичных заводах (рисунок

4.3).

4.2.2.12 Использование тепловых насосов в процессе сушки керамических

изделий

Применение тепловых насосов направлено на снижение потребления энергии в

процессе сушки.

Тепловые насосы эффективно рекуперируют низкотемпературное тепло из

различных источников (например, зоны охлаждения печи) для целей сушки.

В тепловом насосе хладагент меняет состояние (жидкость/газ), поглощая и

выделяя тепло на следующих этапах:

- испарение;

- сжатие;

- конденсация;

- расширение.

Тепловые насосы позволяют использовать низкотемпературное отходящее тепло

для повышения температуры воздушного потока, поступающего в сушилку.

Компрессионный тепловой насос

В компрессионном тепловом насосе цикл начинается с испарения хладагента

источником тепла. Затем этот пар сжимается компрессором под высоким давлением. На

этом этапе для сжатия необходима электрическая энергия. В конденсаторе пар затем

конденсируется, выделяя тепловую энергию. Затем жидкость выпускается через

расширительное устройство/клапан, где она расширяется и остывает, чтобы цикл

возобновился.

Абсорбционный тепловой насос

В абсорбционном тепловом насосе холодильник всегда соединен с абсорбентом.

Обычными парами являются вода и бромид лития или аммиак и вода. На первом этапе

хладагент нагревается и испаряется при низком давлении с помощью

низкоэнергетического источника тепла в испарителе. Например, низкоэнергетическим

источником тепла может быть теплая вода, рекуперированная в скруббере, т.е. тепло,

присутствующее в отходящих газах сушилки.

Затем хладагент поступает в абсорбер и абсорбируется. Это поглощение

высвобождает энергию, которую можно использовать. Теперь жидкая смесь абсорбера

и холодильника закачивается в десорбер. Поскольку жидкости практически не

сжимаются, для этого этапа требуется гораздо меньше электроэнергии по сравнению,

например, с компрессионными тепловыми насосами.

В десорбере высокотемпературное тепло используется для десорбции

хладагента при высоких давлениях. Например, тепло из зоны охлаждения туннельной

печи можно использовать в качестве источника этого тепла (например, для

производства кирпича). Оставшееся абсорбирующее вещество затем возвращается

182

обратно в абсорбер. Через теплообменник оставшаяся энергия абсорбера может быть

использована для предварительного нагрева смеси хладагента и абсорбера,

поступающей в десорбер.

Затем хладагент конденсируется в конденсаторе. Там он снова выделяет тепло

средней температуры, которое можно использовать, например, для сушки.

На последнем этапе хладагент выпускается через клапан обратно в испаритель,

где он частично испаряется и охлаждается и, таким образом, снова готов потреблять

энергию.

4.2.2.13 Использование СВЧ для сушки керамических изделий (микроволновая

сушка)

Данный метод предусматривает осуществление процесса сушки изделий с

помощью микроволнового или высокочастотного излучения.

Чрезмерная нагрузка на большие печные вагонетки затрудняет передачу тепла

снаружи к середине садки изделий и в центр отдельных изделий.

Температурные градиенты могут привести к термическим напряжениям и

повреждению продукции - температура поверхности часто выше температуры в центре

изделий и садки. При микроволновой сушке продукт нагревается напрямую, включая

центральную часть аппарата.

4.2.2.14 Оптимизация системы сжатого воздуха

Оптимизация системы сжатого воздуха направлена на повышение энергетической

эффективности и подразумевает применение следующих решений:

- применение соответствующего системы технического обслуживания для

уменьшения утечек;

- эффективный мониторинг рабочих параметров, таких как расход, температура

и давление;

- минимизация перепадов давления;

- применение управления эффективной нагрузкой;

- снижение температуры приточного воздуха;

- использование эффективной системы управления компрессором.

Сжатый воздух используется во многих технологических операциях и

оборудовании, например, прессах, транспортировке и обработке материалов.

Передовой опыт создания энергоэффективных систем сжатого воздуха включает в себя

все следующие меры:

a) применение соответствующей системы технического обслуживания для

уменьшения образования утечек: к местам, где могут возникнуть утечки, относятся

муфты, шланги, трубки, фитинги, регуляторы давления, открытые конденсатоотводчики

и запорные клапаны, соединения труб, разъемы и резьбовые герметики; эффективный

мониторинг этих зон в рамках программы обнаружения и устранения утечек является

ключом к снижению до минимума количества и интенсивности утечек;

b) эффективный мониторинг рабочих параметров, таких как расход, температура

и давление: на объекте устанавливаются системы мониторинга, включая манометры на

каждом ресивере и дифференциальные манометры для осушителей и фильтров,

183

датчики температуры для обнаружения загрязнения или засорения компрессоров,

расходомеры для контроля количества используемого воздуха и датчики температуры

точки росы для мониторинга эффективности осушителей воздуха;

c) минимизация перепадов давления: чрезмерные перепады давления приводят к

увеличению энергопотребления; ограничения потока (например, препятствия) могут

привести к повышению рабочего давления; такие перепады давления часто

наблюдаются в точках использования, например, протекающие шланги, трубки,

разъединители, осушители, фильтры, регуляторы, клапаны, насадки или

влагоотделители; падение давления можно свести к минимуму или предотвратить за

счет хорошей конструкции системы и хорошего обслуживания оборудования;

d) применение эффективного управления нагрузкой: улучшения управления

нагрузкой можно добиться, избегая работы с частичной нагрузкой; использование

многоступенчатых компрессоров, которые работают более эффективно, чем

одноступенчатые, позволяет экономить энергию;

e) снижение температуры приточного воздуха: когда температура входящего

воздуха снижается, энергия, используемая компрессором, также снижается; зачастую

можно забирать холодный воздух снаружи здания, чтобы снизить температуру воздуха

на входе в компрессоры;

f) использование эффективных систем управления компрессорами: системы

управления, обеспечивающие отключение ненужных компрессоров и задержку запуска

дополнительных компрессоров до тех пор, пока они не потребуются; это достигается с

помощью следующих систем управления:

1) старт/стоп (вкл./выкл.): компрессор включается или выключается в

зависимости от давления нагнетания машины;

2) нагрузка/разгрузка: использование средств управления постоянной

скоростью, позволяющих двигателю работать непрерывно, но разгружаться при

достаточном давлении нагнетания.;

3) модулирующее или дросселирующее управление: выходная мощность

компрессора модулируется в соответствии с требованиями к расходу.;

4) единое

главное

управление

последовательностью:

отдельные

компрессоры включаются или отключаются от сети в зависимости от измеренного

требуемого давления в системе;

5) управление несколькими ведущими устройствами: четыре или более

компрессоров управляются одновременно с помощью усовершенствованной системы

управления компрессорами, каждый компрессор работает на уровне, обеспечивающем

наиболее эффективную работу.

4.2.2.15 Оптимизация заготовок (формы и размеров)

Оптимизация заготовок (формы и размеров) направлено на снижение

энергопотребления; сокращение расхода сырья; сокращение выбросов при

производстве и транспортировке. Оптимизация заготовок (формы и размеров)

предусматривает применение таких методов, как:

- производство клинкерной накладки (облицовка из натурального кирпича), более

тонкого облицовочного кирпича и более тонкой стеновой плитки;

- производство керамических блоков с невидимыми отверстиями и аналогичными

184

характеристиками продукции

- производство крупноформатных керамогранитных плит.

Тщательная проработка формы и состава заготовок дает возможность снизить

продолжительность сушки и обжига и перейти на использование печей скоростного

обжига (роликовых, туннельных с выкатным подом). Модификация состава упрощает

сушку и обжиг облицовочной и напольной плитки, керамических труб, что позволяет

снизить энергоемкость процесса. Ведутся исследования по внедрению данных

технологий в производство более толстостенных керамических изделий.

Введение порообразователей снижает теплопроводность керамических блоков

(камней) за счет создания микропористой структуры. Это ведет к уменьшению массы

изделий, подлежащих последующему обжигу и, кроме того, расхода энергии на обжиг.

Снижению массы также способствует изменение формы изделий

- уменьшение

толщины плитки, керамических камней и труб, перфорированного кирпича. Там, где это

осуществимо технически, внедрение данных приемов позволяет уменьшить затраты

энергии и выбросы загрязняющих веществ.

Уменьшение доли воды в массе позволяет экономить энергию при сушке.

Необходимое количество воды определяется минеральным и зерновым составом глин.

Введение влагоудерживающих добавок, которые представляют собой связывающие

воду и комплексообразующие неорганические вещества, приводит к снижению

поверхностного натяжения на межфазной границе и захвату свободных катионов. Таким

образом, происходит снижение водопотребления и достигается такая же либо более

высокая пластичность массы. Кроме того, уменьшается расход энергии на сушку.

Автоматическая корректировка влажности массы в соответствии с ее требуемой

пластичностью, а также частичная замена водяным паром позволяют снизить

потребление воды (на 3%), тепловой энергии (на 90 кВт·ч/т продукции) и электричества

(на 1,5 кВт·ч/т продукции).

Пропарка массы облегчает ее формование и позволяет регулировать ее

влажность. В любом случае добавление пара в процессе формования облегчает

процесс экструзии, и таким образом может быть достигнуто точное содержание

влажности в глиняном брусе.

Значительного понижения температуры обжига и сокращения его

продолжительности можно достичь путем введения высокоэффективных спекающих

добавок (щелочных и щелочноземельных), а также стекплообразователей, хотя

введение таких добавок возможно не для всех видов керамических изделий. Таким

образом удается снизить температуру обжига на

50 К и более. Во избежание

разрушения изделий и падения качества продукции перед применением в производстве

спекающие добавки проходят предварительные испытания

Использование органических порообразователей приводит к повышению

выбросов органических соединений и СО. Введение спекающих добавок вызывает

увеличение выбросов СО2 в связи с высоким содержанием карбонатов щелочных

металлов.

Использование спекающих добавок и энергонаполненных порообразователей

снижает расход энергии, особенно при производстве кирпича. Как показано выше,

введение энергонаполненных вспомогательньх материалов (опилок, полистирола

(стиропора), отходов целлюлозно-бумажной промышленности) допустимо при

производстве керамических блоков. Эти добавки обеспечивают до

25% общего

185

количества энергии при производстве кирпича. Наиболее широко порообразователи

применяют в производстве лицевого кирпича в связи с их положительным влиянием на

технологические характеристики изделий (цвет, плотность).

Тем не менее обычно форма и состав изделий определяются требованиями

потребителей, поэтому возможности оптимизации заготовок ограничены.

4.2.3 Методы, направленные на повышение ресурсоэффективности

(снижение образования отходов)

В данном разделе рассматриваются методы, направленные на сокращение

образования отходов на различных этапах процесса производства керамических

изделий.

4.2.3.1 План управления отходами

План управления отходами является частью СЭМ (см. раздел 4.2.1.1) и включает

в себя комплекс мер, направленных на:

- минимизацию образования вторичных ресурсов;

- оптимизацию повторного использования, переработки и/или рекуперации

(регенерации) отходов;

- обеспечения соответствующей утилизации отходов.

Для оптимизации образования вторичных ресурсов можно использовать

различные методы, в том числе:

- методы, направленные на поддержание общего порядка и чистоты;

- методы статистических измерений;

- применение чистых (безотходных) технологий;

- использование основных и вспомогательных химических веществ до истечения

срока их годности;

- использование отходов в качестве топлива.

В частности, план управления вторичными ресурсами/отходами может

основываться на пятиступенчатой иерархии Директивы (ЕС) 2018/851 и уведомлении

Комиссии о техническом руководстве по классификации отходов 2018/C 124/01 и

включать следующее:

a) идентификация, характеристика и количественная оценка каждого из

образовавшихся потоков вторичных ресурсов/отходов.

b) наличие системы отслеживания вторичных ресурсов/отходов может помочь

операторам регистрировать количество, характер, происхождение и, при

необходимости, место назначения, частоту сбора, вид транспортировки и метод

обработки любых вторичных ресурсов/отходов, которые удаляются или

перерабатываются на этих объектах.

c) определение текущих или предлагаемых механизмов обработки и

возможностей реализации экономики замкнутого цикла.

d) полное описание того, как каждый поток вторичных ресурсов предлагается

повторно использовать или утилизировать. Если его необходимо утилизировать, в плане

объясняется, почему повторное использование технически или экономически

невозможно, а затем описываются/объясняются меры, запланированные для

186

предотвращения или уменьшения воздействия на окружающую среду.

e) практические приемы по снижению количества отходов, отправляемых на

размещение, могут включать в себя следующее:

1) поддержание общего порядка и чистоты; данный метод может включать

такие простые практики, как подметание перед мытьем полов, что может существенно

уменьшить объем отходов:

2) установленные критерии, связанные, например, с максимальным сроком

хранения основных и вспомогательных химических веществ, и соответствующие

параметры контролируются во избежание потери качества основных и вспомогательных

химических веществ или превышения срока годности;

3) разделение управление потоками (высоко- и низкоконцентрированных)

отходов для более эффективной очистки;

4) раздельный сбор неизбежно образующихся твердых отходов;

5) сокращение использования упаковки;

6) использование возвратной тары.

4.2.3.2 Использование отходов в качестве вторичного сырья

Использование отходов в качестве вторичного сырья направлено на сокращение

количества используемого сырья; сокращение выбросов загрязняющих веществ в

окружающую среду; сокращение количества отходов, отправляемых на захоронение, а

также на минимизацию образования вторичных ресурсов и включает в себя применение

следующих методов:

- использование в сырьевой смеси собранной пыли от всех технологических

процессов;

- использование в сырьевой смеси брака необожженных изделий;

- использование в сырьевой смеси брака обожженных изделий.

Пыль, улавливаемую в процессе погрузки, разгрузки, перемещения,

механизированной подачи и переработки сырья, как правило, можно возвращать в

процесс в качестве сырья. Так, любая пыль из фильтров, установленных в хранилищах,

может быть подана непосредственно в процесс массоподготовки или в силос, если он

оборудован верхушечным фильтром очистки стравливаемого воздуха. При

использовании централизованных пылеуловительных систем, однако, прямой возврат

пыли становится невозможным из-за смешения сырья различных типов.

Технологические отходы, образующиеся до стадии обжига, также могут быть

повторно использованы в качестве сырья путем их введения в формовочную массу. На

стадии формования основными видами твердых отходов являются обрезки,

отработанные гипсовые формы, а также пыль. Часто излишки массы из пресса собирают

с нижнего штампа в расположенный под ним приемник и подают прямо в питатель

пресса. Кроме того, пыль или излишки массы возвращают в виде компонентов шихты в

литьевые шликеры или в тонкокаменные массы. Отработанные гипсовые формы

находят применение в цементной промышленности или, до некоторой степени, в

производстве удобрений (после дробления и измельчения).

Повторное использование пыли из систем очистки дымовых газов возможно

только при определенных обстоятельствах, поскольку такая пыль может содержать

большое количество серы и фтора. Ее введение в состав сырьевой смеси приводит к

187

увеличению объема выбросов HF и SO2 в процессе обжига. Пыль из систем газоочистки

может также содержать частицы сорбента - извести (например, при использовании

сорбционной системы на ее основе), что сказывается на свойствах продукции. Таким

образом, раздельное отведение газовых потоков облегчает оптимальную переработку

пылевидных твердых отходов.

Гипс, который образуется при очистке дымовых газов, невозможно повторно

использовать в производстве керамики, однако в цементной промышленности его

применяют как регулятор твердения. Те материалы, которые завод не в состоянии

переработать самостоятельно, поступают в другие отрасли либо на сторонние

предприятия по переработке отходов или на полигоны.

Обожженные изделия, непригодные на продажу (бой изделий), а также обломки

огнеприпаса и футеровки в ряде случаев измельчают и применяют в качестве сырья.

Бой изделий, который невозможно вернуть в процесс производства керамики, может

служить сырьем в других отраслях промышленности. Так, разбитые шлифовальные

диски применяют в качестве огнеупоров в печах для выработки стали или как

заполнитель в дорожном строительстве. Бой кирпича, например, можно использовать

как субстрат для висячих садов, теннисных кортов или заполнитель для специальных

бетонов.

4.2.3.3 Использование шлама в качестве сырья

Рециркуляция / повторное использование шлама дает возможность избежать

затрат на размещение отходов и таким образом обеспечить экономию средств.

Повторное использование шлама в составе формовочной массы, например, в

виде водных суспензий и шликеров, включает применение следующих методов:

- использования шлама в сырьевой смеси после предварительной подготовки

или без нее;

- использование шлама в качестве материального сырья в производстве других

видов продукции.

Далее приведены некоторые примеры повторного применения шлама:

- повторное использование шлама в производстве керамических изделий, как в

случае с водными суспензиями и шликерами, содержащими керамические материалы,

например, для производства настенной и напольной плитки;

- в подотрасли производства кирпича и черепицы в сырьевой смеси используется

шлам от водоочистки воды, используемой для мокрого помола;

- шлам от производства хозяйственно-бытовой керамики или керамики

санитарно-технического назначения можно использовать в качестве сырья/добавки при

изготовлении керамических блоков и/или при производстве керамзитовых

заполнителей.

Применение систем рециркуляции шлама возможно на предприятиях, где

подготовку сырья ведут путем мокрого измельчения, поскольку в этом случае может

быть организован его прямой возврат, без дополнительной обработки либо после

простейших физических или физико-химических процедур. Дополнительное

преимущество этого приема - применение содержащейся в шламе воды в качестве

дисперсионной среды при измельчении. Если подготовку сырьевых материалов ведут

по сухому способу, возврат шлама также не создает затруднений, хотя при этом

188

происходит некоторое усложнение процесса из-за необходимости его предварительного

высушивания.

На рисунке 4.4 показана схема установки по рециркуляции шлама на предприятии

по выпуску облицовочной и напольной плитки (мокрый способ). Шлам из хранилища

перекачивают на двухъярусную ситовую установку, после чего пропускают через

электромагнитный фильтр для удаления железа и подают в приямок (преднасосный

накопитель) объемом 3 м³. Отсюда шлам поступает в два наполняемых по очереди

демпферных бассейна объемом 200 м³ каждый. После прохождения контроля шлам

подают в основной накопительный бассейн объемом

400 м³, из которого

полуавтоматическим способом перемещают в питатели, при помощи которых

происходит дозирование сырьевых материалов в шаровые мельницы.

Рисунок 4.4 - Схема по переработке шлама на предприятиях

Повторное использование шлама (рециркуляция) шлама дает возможность

снизить не только потребление воды и сырья, но и объем выбросов загрязняющих

веществ в окружающую среду.

Однако, если шлам перед его повторным использованием требуется высушивать,

возрастает энергоемкость процесса. Также следует обращать внимание на возможные

отрицательные последствия переноса загрязняющих веществ с данного передела /

технологического участка (например, подготовки и нанесения глазури) на другой

(например, массоподготовки).

Для устранения последствий такого переноса необходим контроль газообразных

выбросов и производственных сточных вод.

Количество шлама, поступающего от предприятия по производству облицовочной

и напольной плитки, находится в пределах 0,09-0,15 кг/м2 готовой продукции в

пересчете на сухое вещество, что при массе изделий 15-20 кг/м² составляет 0,4-1,0%

(по массе сухого шлама на

1 кг изделий). Таким образом, если в процесс

массоподготовки возвращается весь образующийся при переработке сточных вод шлам,

его доля составляет порядка 0,4-1,0% в пересчете на сухое вещество относительно

189

массы сырьевых материалов. Установлено, что введение 1-1,5% шлама в массу для

формования плитки не оказывает существенного влияния на свойства заготовок и

готовых изделий.

В результате, с точки зрения как материального баланса, так и свойств, полный

возврат шлама при мокром измельчении технически осуществим и облегчает

управление процессом.

В случае, если при мокром способе массоподготовки массозаготовительный

участок является самостоятельным производством или расположен отдельно от

производственного, возможна перевозка шлама при помощи автомобильного

транспорта. Доставку шлама и водных суспензий можно осуществлять цистернами или

по трубопроводу.

Возврат в производственный процесс шлама, содержащего компоненты глазури,

в качестве ее компонента представляет определенный интерес. Однако главный

недостаток этого приема заключается в значительной неоднородности характеристик

различных партий шлама, что связано с разбросом составов применяемых на

большинстве предприятий глазурей. Кроме того, такой шлам не может быть

единственным компонентом глазури, а выступает только в роли добавки (например,

плавня). В некоторых случаях возврат шлама в процесс подготовки глазури оправдан,

особенно если на предприятии применяют одну или небольшое число глазурей, однако

общего характера такое решение не несет.

Таким образом, повторное использование шлама имеет ограниченную

применимость. Если к качеству или характеристикам изделий предъявляют особые

требования, шлам возвращают в производство другой продукции (см. раздел 4.2.3).

Использование шлама в производстве других видов продукции

Возможна рекуперация шлама не только в той же отрасли производства

керамических изделий, но и в иных отраслях. Это создает интересные технические

решения и открывает дополнительные экономические преимущества. Так, шлам из

производства хозяйственно-бытовых или санитарно-технических изделий находит

применение в качестве сырья/добавки при изготовлении керамических блоков и

керамзита.

Это, с одной стороны, позволяет избежать образования отходов, а с другой, ведет

к экономии сырьевых материалов.

Однако в случае необходимости сушки шлама перед его повторным

использованием возрастает энергоемкость процесса. Кроме того, следует принимать во

внимание возможные отрицательные последствия попадания загрязняющих веществ из

данного передела/технологического участка/отрасли производства в другие, например,

с участка подготовки и нанесения глазури при производстве хозяйственно-бытовой

керамики на участок массоподготовки кирпичного завода, для устранения последствий

такого переноса необходим контроль газообразных выбросов и производственных

сточных вод.

При повторном использовании в производстве изделий строительного назначения

шлама, содержащего глазури, следует учитывать температуру их плавления и

флюсующие свойства, поскольку это влияет на свойства готовой продукции.

190

4.2.3.4 Замена гипсовых форм

Метод направлен на повышение ресурсной эффективности, а также на

сокращение отходов, направляемых на размещение, и заключается в замене гипсовых

форм на более долговечные полимерные или металлические формы.

Такие процессы, как шликерное литье в гипсовые формы, можно заменить

установками шликерного литья с полимерными формами, избегая использования

гипсовых форм.

Внедрение современных технических и технологических решений на стадии

формования имеет значительный потенциал по предотвращению образования отходов.

Возможна замена шликерного литья в гипсовые формы на литье в полимерные формы

под давлением. Такой способ дает возможность отказаться от применения гипсовых

форм, добиться снижения потребления сырьевых материалов до 20% и уменьшить

формирование белого шлама. В свою очередь, применение гипсовых форм позволяет

избежать дорогостоящих автоматов с полимерными формами. В ряде отраслей,

например, при производстве черепицы, возможно использование закрытых

металлических форм вместо открытых гипсовых. Отказ от применения гипсовых форм,

однако, не всегда эффективен с точки зрения показателей качества и выхода готовой

продукции. Для изделий сложной формы использование пластмассовых форм не всегда

эффективно или экономически целесообразно, поскольку возможно только при монтаже

новых литейных установок или полной модернизации старых, что дорого и

трудноосуществимо, особенно для малого бизнеса. В некоторых случаях использование

полимерных форм влечет за собой проблемы с качеством продукции из-за появления

острых углов. Кроме того, скорость отвода воды из глины при литье в металлические

формы гораздо ниже по сравнению с гипсовыми.

Добиться уменьшения количества отработанных гипсовых форм можно путем

повышения срока их службы. Применение автоматических и вакуумных гипсомешалок

обеспечивает выпуск более прочных форм, что означает увеличение

продолжительности их службы в 2-3 раза. Тем не менее при влажном прессовании

черепицы прочность форм обычно повысить не удается. Для соответствия требованиям

по удалению воды и износостойкости необходимо подобрать оптимальное соотношение

между пористостью и прочностью поверхности.

4.2.3.5 Сокращение, повторное использование и переработка упаковки

Для сокращения количества упаковочных материалов готовой продукции и

связанным с их использованием образованием отходов могут быть применимы такие

методы, как:

- использование легкой и высокоемкой упаковки для снижения удельного расхода

упаковки (например, полиэтиленовых пленок высокого расширения);

- использование многоразовой упаковки (например, многоразовых поддонов,

металлических ящиков);

- использование переработанной полимерной пленки;

- использование меньшего количества печатных пластиковых пленок (например,

печатных этикеток) для облегчения дальнейшей переработки.

Для упаковки химических веществ и смесей могут быть применимы такие методы,

191

как:

- хранение преимущественно в контейнерах больших объемов;

- повторное использование упаковки;

- возврат поставщику;

- отправка материалов на переработку.

4.2.3.6 Использование брака полуфабрикатов/изделий в других отраслях

Использование брака полуфабрикатов/изделий в других отраслях направлено на

сокращение образования в производственном процессе отходов, а также снижение

объема отходов, направляемых на размещение, и включает такие методы как:

- использование брака обожженной продукции в качестве сырья в других

подотраслях производства керамических изделий, как правило, после предварительной

обработки (например, измельчения);

- использование брака обожженной продукции при строительных работах на

предприятии или за его пределами (например, дороги, теннисные корты).

Брак изделий, который нельзя повторно использовать в процессе, иногда может

использоваться в качестве сырья в других отраслях промышленности; например, брак

при производстве абразивных кругов на неорганической связке используются в качестве

огнеупорного материала в сталеплавильных печах или в качестве наполнителя в

дорожном строительстве. Битый кирпич можно использовать, например, в качестве

основания для зеленых крыш, теннисных кортов или в качестве заполнителя для

специального бетона.

4.2.3.7 Струйная печать

Метод заключается в применении цифрового управления инжекцией мелких

капель только в нужном месте декорируемого керамического материала. Способ нашел

повсеместное применение при декорировании керамической плитки и тестируется на

производстве посуды.

Применение данного метода позволит обеспечить:

- снижение расхода чернил;

- облегчение разработки нового дизайна изделия и его постановки на

производства

- сокращение потребления воды;

- снижение поломок.

4.2.3.8 Производство небольших объемов глазури

Глазурь производится небольшими партиями, чтобы избежать образования

излишков глазури, а также сокращение потребления воды.

192

4.2.4 Методы, направленные на сокращение потребления воды и сбросов

загрязняющих веществ в водные объекты

4.2.4.1 План и аудиты управления водными ресурсами

План управления водными ресурсами является частью СЭМ (см. раздел 4.2.1.1),

направлен на сокращение водопотребления и сброса сточных вод, в том числе

сокращение утечек, разливов и загрязнения почв и грунтовых вод, и включает в себя:

- технологические схемы процессов и водные балансы предприятия в рамках

инвентаризации входных и выходных потоков, указанных в разделе 4.2.1.2;

- установление целей водосбережения;

- внедрение методов оптимизации использования воды (например, контроль

использования воды, повторное использование/переработка, обнаружение и

устранение утечек).

Аудит также является частью СЭМ (см. раздел 4.2.1.1), проводится не реже одного

раза в год для обеспечения достижения целей плана управления водными ресурсами, а

также выполнения и реализации рекомендаций аудита.

Технологические схемы и массовые балансы основаны на данных мониторинга и

инвентаризации входных / выходных потоков. Руководство по планам и аудиту

управления водными ресурсами представлено в стандарте ISO 46001 «Системы

менеджмента эффективности водопользования. Требования и руководство по

применению».

4.2.4.2 Минимизация потребления воды

Минимизация потребления воды предусматривает применение таких методов,

как:

автоматические клапаны для предотвращения утечек;

использование систем очистки воды под высоким давлением;

использование систем сухой очистки отходящих газов;

использование сточных вод от процесса глазурования при приготовлении глазури;

сухая отделка изделий (например, сухая шлифовка кирпича, сухая шлифовка

настенной и напольной плитки).

4.2.4.3 Разделение загрязненных и незагрязненных водных потоков

Разделение загрязненных и незагрязненных водных потоков обеспечивает

снижение водопотребления и сброса сточных вод.

Данный метод предусматривает отдельный сбор водных потоков (например,

поверхностные сточные воды, вода для технологических нужд, вода для очистки) в

зависимости от содержания загрязняющих веществ и требуемых методов очистки.

Потоки сточных вод, которые могут быть переработаны без очистки, отделяются

(например, охлаждающая вода) от потоков сточных вод, требующих очистки.

193

4.2.4.4 Повторное использование воды

Водные потоки (например, техническая вода, сточные воды от влажной очистки и

распылительной сушки, охлаждающая вода, вода для очистки) повторно используются

и/или перерабатываются в закрытых или полузакрытых контурах, при необходимости

после очистки (см. раздел 4.2.7).

Повторное использование воды включает применение таких методов, как:

- повторное использование технологических сточных вод на одном и том же

этапе процесса, в частности повторное использование промывочной воды после

соответствующей очистки;

- системы охлаждения по принципу замкнутого цикла;

- использование промывочной воды в качестве технической воды.

Оптимальное решение предполагает повторное использование образующихся

технологических сточных вод на той же стадии процесса. Для определения

максимального количества повторно используемых технологических сточных вод на

предприятии и разработки таких решений можно составить водный баланс (так

называемый «массовый расход»), в котором указываются все места и количество

образующихся технологических сточных вод, а также все возможные варианты их

использования.

В этом контексте в следующей таблице показаны достижимые коэффициенты

переработки технологических сточных вод в различных секторах керамической

промышленности.

Соотношение

оборотной / повторно

используемой

воды

общем

водопотреблении в различных отраслях керамической промышленности представлено

в таблице 4.2.

Таблица

4.2

- Соотношение оборотной

/ повторно используемой воды в общем

водопотреблении

Соотношение оборотной/повторно

Подотрасль

используемой воды в общем водопотреблении

Производство кирпича и черепицы

2-100%

Производство керамзита

5-68%

Производство санитарно-технической

10-60%

керамики

Производство напольной и

15-100%

облицовочной плитки

Соотношение повторного использования технологических сточных вод

достигаются за счет сочетания мер по оптимизации процесса и применения систем

очистки технологических сточных вод, упомянутых в разделе 4.2.7.

194

Дополнительные меры, направленные на снижение потребления воды

Использование воды как сырья

Вода является важным сырьевым материалом при производстве керамических

изделий, однако величина ее потребления сильно отличается по отраслям и

технологиям. Добавление воды в шихту не влечет за собой образования сточных вод,

поскольку такая вода полностью испаряется при сушке и обжиге. Сточные воды

появляются в основном при промывке глинистых материалов и их роспуске в потоке

воды в процессе производства

Использование воды как теплоносителя

Воду применяют в качестве теплоносителя в гидравлических системах

охлаждения, в компрессорах и др. Используемая в таких установках вода должна быть

чистой и иметь низкую жесткость, чтобы избежать образования накипи в

теплообменниках. Вода может циркулировать в замкнутом цикле после простых

операций охлаждения и/или очистки, в этом случае ее потребление определяется

испарением. Воду в замкнутых системах охлаждения, как правило, подвергают

химическому кондиционированию во избежание коррозии и ферментации органических

материалов, поэтому ее совместная переработка с производственными сточными

водами обычно невозможна (также см. Справочные документы по НДТ «Промышленные

системы охлаждения»).

Использование воды в скрубберах

Также воду применяют в скрубберах для очистки отходящих газов (в системах и

сепараторах мокрой очистки дымовых газов). В таких установках возможно применение

рекуперированных сточных вод после простой физической очистки (осаждения с

проведением или без проведения предварительной химической обработки) путем их

циркуляции или повторной очистки.

Использование воды для очистки

Вода, кроме того, служит для очистки оборудования, особенно для

массоподготовки, форм и других литьевых установок, участков глазурования,

аногбирования и декорирования. Промывка оборудования - та операция, на которую

расходуется наибольшее количество воды, поэтому для экономии средств и во

избежание образования стоков требуется грамотное управление. Уменьшить

водопотребление можно путем многократной очистки и повторного использования

промывных вод

Цели и способы уменьшения объемов сточных вод

Цель очистки возникающих при производстве керамических изделий сточных вод

заключается в уменьшении водопотребления и максимальном снижении объемов

сбросов в водные объекты. Для решения этих задач применяют меры по оптимизации

технологического процесса и системы переработки сточных вод.

Оптимизация процесса

Минимизация водопотребления - одна из основных мер по защите окружающей

195

среды, и для ее реализации могут быть предложены следующие способы оптимизации

технологического процесса:

модификация водяного контура, установка автоматических клапанов для

предотвращения утечек воды, когда нет необходимости в ее подаче;

установка на предприятии промывочной системы, работающей под высоким

давлением (или промывочного оборудования высокого давления);

замена мокрой очистки отходящих газов альтернативными системами, не

связанными с потреблением воды (по системам сухой очистки отходящих газов см.

разделы 4.2.6.3);

установка систем сбора отходов глазури «по месту»;

установка шликеропроводов;

раздельный сбор сточных вод с различных стадий технологического процесса;

повторное использование производственных сточных вод на той же стадии

процесса, в частности, многократное применение промывочной воды после

соответствующей очистки.

4.2.5 Методы, направленные на снижение потребления опасных веществ

4.2.5.1 Замена и сокращение использования опасных основных и вспомогательных

химических веществ

Замена и сокращение использования опасных основных и вспомогательных

химических веществ направлено на снижение содержания загрязняющих веществ в

стоках и включает в себя применение следующих решений:

- регулярный анализ реестра применяемых основных и вспомогательных

химических веществ (часть инвентаризации входных и выходных потоков см. раздел

4.2.1.2) и оптимизация рецептуры химических веществ в добавках, связующих

веществах, глазури и т. д.;

- замена опасных химических веществ на менее опасные (на основе регулярного

анализа возможности замены на основе системы управления химическими веществами)

(см. раздел 4.2.1.3);

- оптимизация количества используемых химикатов.

В глазурях можно заменить свинец и уменьшить количество соединения бора,

применив двухстадийный процесс плавления.

4.2.5.2 Автоматические системы подготовки и дозирования основных и

вспомогательных химических веществ

Автоматические системы взвешивания, дозирования, растворения, измерения и

распыления, которые обеспечивают точную подачу основных и вспомогательных

химических веществ на производственное оборудование, например, в виде добавок,

связующих веществ, глазури, направлены на снижение содержания загрязняющих

веществ в стоках, а также сокращение потребления основных и вспомогательных

химических веществ.

Резервуары в складских помещениях, дозирующие устройства и оборудование,

соединены трубопроводами, оснащенными клапанами, насосами, датчиками и

196

счетчиками, обеспечивающими автоматизированный и компьютеризированный

контроль и обработку твердых и жидких химикатов (например, пигментов, связующих).

4.2.5.3 Утилизация и повторное использование остатков основных и

вспомогательных химических веществ

С целью снижения содержания загрязняющих веществ в стоках, а также

сокращения потребления основных и вспомогательных химических веществ остатки

химических веществ извлекаются (например, путем тщательной продувки труб или

полного опорожнения упаковки) и используются в процессе повторно. Степень

использования может быть ограничена содержанием примесей и скоропортящимися

химическими веществами. Данный метод также распространяется на повторное

использование излишков глазури на месте.

4.2.6 Методы, направленные на снижение выбросов загрязняющих веществ

в атмосферный воздух

4.2.6.1 Методы, направленные на снижение диффузных выбросов пыли

Ниже представлен ряд технических решений, направленных на уменьшение

неорганизованных выбросов пыли и снижение зашумленности за счет оснащения

оборудования защитными кожухами, которые можно применять как по отдельности, так

и в совокупности:

- проведение технологических операций, сопровождающихся образованием

пыли (например, измельчения, рассева, смешения), в замкнутом объеме;

- оснащение тарельчатых и барабанных смесителей защитными кожухами и

вытяжными установками;

- фильтрация воздуха, вытесняемого при загрузке дозировочного или

смесительного оборудования;

- применение накопительных бункеров соответствующей емкости, датчиков

уровня с отсекателями и фильтрами для очистки запыленного воздуха, вытесняемого

при заполнении бункера;

- перемещение пылящего сырья при помощи закрытых конвейеров;

- циркуляция воздуха (для пневматических конвейеров);

- переработка сырьевых материалов в замкнутых системах под отрицательным

давлением и обеспыливание всасываемого воздуха;

- снижение утечек воздуха и устранение их источников, герметизация установок.

4.2.6.1.1 Удаление выбросов как можно ближе к источнику выбросов

С целью сокращения диффузных выбросов пыли от механических процессов,

обработки / декорировании поверхностей изделий, а также транспортировки и

обращения с материалами/продукцией выбросы улавливаются и удаляются с помощью

специальных ограждающих конструкций, например, стационарных или передвижных

вытяжных устройств. Далее перед выпуском в атмосферный воздух вытяжной воздух

проходит очистку от пыли (см. раздел 4.7.2.2).

197

Удаление выбросов как можно ближе к источнику выбросов предусматривает

применение таких решений, как:

- фильтрация воздуха при подготовке сырья, смешивании, формовании и

последующей обработки готовой продукции;

- обработка материалов в закрытых системах;

- применение пневмотранспортных систем;

- уменьшение утечки воздуха.

4.2.6.1.2 Очистка дорог и колес транспортных средств

Предотвращение попадания загрязняющих веществ в воду и воздух, а также

снижение диффузных выбросов может быть достигнуто путем применения регулярной

очистки и подметания дорог, а также поверхностей и шин транспортных средств с

помощью мобильных вакуумных систем, водоемов и т.д.

4.2.6.1.3 Ограждение и/или накрытие оборудования и мест хранения сырья

Ограждение и/или накрытие оборудования и мест хранения сырья, направленное

на обеспечение снижения диффузных выбросов пыли, а также снижения шума путем

ограждения оборудования, подразумевает применение таких решений, как:

- ограждение / инкапсуляция механических процессов (например, измельчение,

просеивание, смешивание);

- использование крытых конвейеров и элеваторов;

- монтаж оборудования в закрытых зданиях;

- хранение в силосах с индикаторами уровня и фильтрами для обеспыливания

воздуха, вытесняемого при заполнении;

- покрытие транспортных средств.

Закрытые проемы складских помещений можно закрыть завесами в зонах

доставки материалов или автоматически закрывающимися дверями и затворами.

4.2.6.1.4 Ограничение высоты разгрузки (меры для складов бестарного

хранения)

Ограничение высоты разгрузки позволит обеспечить снижение диффузных

(неорганизованных) выбросов пыли.

В случае, когда выбросы пыли неизбежны, например, при разгрузке сырья, их

можно свести к минимуму, уравнивая уровень разгрузки с высотой шихтозапасника (по

возможности автоматически) либо снижая скорость разгрузки.

4.2.6.1.5 Защита площадок хранения сырья от преобладающих ветров

Снижение неорганизованных выбросов пыли с площадок бестарного хранения

сухого минерального сырья можно добиться, ограждая их при помощи укрытий или

ветрозащитных барьеров, таких как экранирование, стены или применение

крупномерных зеленых насаждений (естественных или искусственных ветрозащитных

полос), а также правильной ориентацией складов относительно преобладающего ветра.

198

4.2.6.1.6 Использование водяных распылителей

Снижение неорганизованных выбросов пыли также можно обеспечить при

помощи распылительных установок у основных источников диффузных выбросов пыли

(с площадок бестарного хранения сухого минерального сырья), увлажнение частиц пыли

способствует агломерации и осаждению пыли.

4.2.6.2 Методы, направленные на сокращение организованных выбросов в целом

4.2.6.2.1 Уменьшение количества источников выбросов

Уменьшение количества источников выбросов направлено на повышение

энергоэффективности, сокращение количества выбросов в атмосферный воздух,

утилизацию (рекуперацию) материалов (например, пыли).

Комбинированная очистка отходящих газов со схожими характеристиками

обеспечивает более эффективную и результативную очистку по сравнению с

раздельной очисткой отдельных потоков отходящих газов. Объединение отходящих

газов осуществляется с учетом технических (например, совместимости отдельных

потоков отходящих газов), экологических (например, максимизация утилизации

материалов или сокращения выбросов загрязняющих веществ) и экономических

факторов (например, расстояние между различными точками выбросов). Принимаются

меры, чтобы ограничение количества точек выбросов не приводило к разбавлению

выбросов.

Выбросы от процессов одного и того же типа, в результате которых образуются

отходящие газы со схожими характеристиками, объединяются и обрабатываются вместе

для повышения эффективности очистки и снижения энергопотребления, связанного с

работой нескольких систем очистки.

4.2.6.2.2 Замена тяжелого мазута и твердого топлива на топливо с низким

уровнем выбросов

Замена твердого топлива и тяжелого мазута газом (природным, сжатым или

сжиженным газом) дает возможность повысить эффективность обжига и практически

исключить выбросы золы. При сгорании твердого топлива образуется

высокодисперсный шлак, поэтому использование газообразного топлива ведет к

снижению выбросов взвешенных частиц и позволяет отказаться от дорогих и

энергоемких процессов пылеудаления.

Также при переходе на газ становится возможным внедрение систем

автоматического контроля, что способствует экономии топлива, уменьшению

количества брака в процессе обжига и, как следствие, снижению удельной

энергоемкости процесса.

Применение альтернативных / вторичных видов топлива как органического

(мясокостная мука, биотопливо), так и неорганического происхождения (отработанное

масло, растворители), используемых, в частности, при производстве керамзита,

способствует уменьшению потребления основного ископаемого горючего и связанных с

сжиганием топлива выбросов СО2.

199

Помимо этого, применение топлива с низким уровнем выбросов открывает

возможность внедрения в производственный процесс других энергоэффективных

технологий, к примеру, когенерации при помощи газовых турбин. Дальнейшая экономия

(электро)энергии достигается за счет того, что некоторые виды жидкого топлива,

особенно тяжелый мазут, требуют подогрева для перекачки.

В целом замена топлива возможна во всех отраслях производства керамических

изделий, однако следует иметь в виду, что применение определенных видов топлива

может изменять эстетические характеристики продукции. Так, особое окрашивание

продукции удается получить только при (совместном) сжигании угля или угольной пыли.

Некоторые сорта окрашенного лицевого кирпича невозможно получить в газовых печах,

в процессе обжига в печь необходимо подавать угольную пыль (для этого служат печи

Гофмана). Таким образом, в зависимости от вида выпускаемой продукции замена

топлива не всегда оказывается возможной.

При производстве керамзита большую часть организованных выбросов пыли

возвращают в цикл, что уменьшает влияние замены топлива на выделение золы.

4.2.6.3 Методы, направленные на сокращение количества выбросов пыли от

организованных источников

В данном разделе представлены методы и решения, направленные на

сокращение количества выбросов пыли в атмосферный воздух от организованных

источников.

Описаны некоторые методы, направленные исключительно на удаление пыли.

Дополнительно можно отметить, что большинство методов очистки дымовых газов,

описанных в разделе

4.2.6.4, подходят не только для удаления газообразных

соединений, но и для удаления пыли.

4.2.6.3.1 Циклоны

Оборудование для удаления пыли из потока технологических или отходящих

газов, основанное на использовании центробежных сил, обычно находится внутри

конической камеры.

Сбор и возврат пыли ведут к снижению потребления сырья.

Центробежные сепараторы более эффективны при повышенной пылевой

нагрузке, при условии, если не происходит блокирование установки.

В центробежном сепараторе происходят отбрасывание частиц пыли из потока

отходящих газов к внешней стенке аппарата и их удаление через отверстие в его днище.

Центробежные силы возникают при нисходящем спиральном движении в

цилиндрическом сосуде (циклоны) или при вращении установленной в аппарате

крыльчатки (механические центробежные сепараторы).

Эффективность очистки при помощи центробежных сепараторов, как правило,

слишком мала, чтобы удовлетворить требованиям по уровню загрязнения воздуха при

производстве керамики, поэтому их применяют только для предварительного

разделения после распылительной сушки, дробления и помола.

200

4.2.6.3.2 Рукавный (тканевый) фильтр

Применение рукавных фильтров направлено на снижение выбросов пыли в

воздух, они используются для удаления пыли (в том числе PM10 и PM2,5), а также для

возврата уловленных частиц в производственный процесс.

Тканевые фильтры, часто называемые рукавными фильтрами, состоят из

пористой тканой или войлочной ткани, через которую пропускаются газы для удаления

частиц. Использование тканевого фильтра требует выбора ткани, подходящей по

характеристикам отходящих газов и максимальной рабочей температуре. Тканевые

фильтры могут иметь форму листов, картриджей или мешков с несколькими отдельными

тканевым фильтрующими блоками, размещенными вместе.

В рукавных фильтрах отходящие газы проходят сквозь рукав, а частицы пыли

задерживаются на поверхности фильтра, образуя фильтрационный осадок. Степень

удаления пыли при использовании таких фильтров очень высока и в зависимости от

размеров частиц может достигать 99%.

На рисунке 4.5 показана схема рукавного фильтра, регенерируемого пульсацией

давления. Процесс регенерации происходит за счет периодического повышения

давления на чистой стороне фильтра.

Рисунок 4.5 - Схематический вид рукавного фильтра с импульсной регенерацией

В картриджных фильтрах фильтрующий материал сложен звездообразно, чтобы

получить большую площадь фильтрации на единицу объема (рисунок 4.6). Направление

потока газа осуществляется снаружи внутрь. Регенерация осуществляется импульсом

давления на чистую часть картриджного фильтра.

201

Рисунок 4.6 - Общий вид картриджа рукавного фильтра (фильтры, в которых в качестве

фильтрующего материала используется сменный элемент (картридж))

Рукава для фильтров делают из различных видов тканей, многие из которых

обладают высокой стойкостью к действию кислот и щелочей. Среди современных

синтетических тканей существуют такие, которые способны выдерживать сравнительно

высокие температуры, однако при чрезмерно высоких температурах рукавные фильтры

неприменимы. Наиболее распространенные материалы рукавов для фильтров

перечислены в таблице 4.3, где указаны их характеристики и примерная стоимость. Так,

если рукавный фильтр является частью системы сухой очистки дымовых газов печи (см.

раздел 4.2.6.4.10), сам фильтр и держатели рукава должны обладать коррозионной

стойкостью в случае образования конденсата. Примерные технические данные

рукавных фильтров приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.3 - Термостойкость и стоимость рукавных фильтров [43]

Материал фильтра

Термостойкость (°C)

Стоимость (евро/м²)

Хлопок

Полипропилен

100

Полиэфирное волокно

150

10-12

Nomex (m-Aramid)

220

ПЭТФ (Teflon)

280

100-120

Таблица 4.4 - Технико-эксплуатационные данные по удалению пыли при помощи тканевых

фильтров

Содержание пыли в неочищенном газе

до 200 г/м³

Содержание пыли в очищенном газе

1-20 мг/м³

Температура службы

до 250 °C

Стоимость использования

0,03-0,1 евро/т

Тем не менее при использовании рукавных фильтров:

- рукавные фильтры, особенно с регенерацией за счет пульсации давления,

производят при работе существенный шум, кроме того, при большом перепаде давления

202

может повышаться расход электроэнергии;

- возможно образование дополнительных отходов при обслуживании и ремонте.

Рукавные фильтры используют во всех отраслях производства керамики для

удаления пыли из отходящих газов, особенно для технологических операций,

сопровождаемых пылеобразованием (обеспыливание силосов для хранения сырья,

массоподготовка, включая распылительную сушку, сухое формование, машинная

обработка или шлифовка). В некоторых случаях такие фильтры применяют в сочетании

с циклонами предварительной очистки (см. раздел 4.2.6.3.1).

В картриджных фильтрах существует риск засорения, если складки расположены

слишком плотно из-за плотных слоев пыли, которые трудно очистить.

Площадь рукавного фильтра с системой самоочистки должна быть достаточно

велика для того, чтобы удельная нагрузка на фильтрующую поверхность была менее 2

м³/(м²мин), Сбор, излечение и повторное использование пыли дает возможность

уменьшить потребление сырьевых материалов.

Использование рукавных фильтров невозможно при слишком высоких

температурах, а также при температурах, близких к точке росы (особенно это касается

влажных отходящих газов). Это объясняется тем, что фильтры забиваются, а твердая

корка, образующаяся в результате реакции между водой и СаО, осложняет их просушку

и очистку, что в итоге приводит к резкому повышению расходов на техническое

обслуживание установок и электроэнергию и увеличивает продолжительность

производственного цикла.

Таким образом стоимость применения рукавных фильтров напрямую связана с

затратами электроэнергии на преодоление перепада давления.

4.2.6.3.3 Слоистые фильтры на основе спеченного полиэтилена

(пластинчатый фильтр из спеченного пластика)

Применение слоистых фильтров на основе расплавленного полиэтилена

(пластинчатый фильтр из спеченного пластика) направлено на снижение выбросов пыли

в атмосферный воздух, они состоят из жесткого фильтрующего материала,

смонтированного в виде уплотненного элемента.

В основе таких систем лежат жесткие фильтрующие элементы, состоящие из

спекшегося полиэтилена с покрытием из ПЭТФ, что придает им прочность и

водоотталкивающие свойства.

Главные достоинства этих фильтров - крайне высокая эффективность очистки

отходящих газов от пыли в сочетании с малым перепадом давления и высокой

стойкостью к абразивному износу под действием керамических частиц.

На рисунке 4.7 показана типовая схема подобного фильтра с импульсной струйной

системой самоочистки.

203

Рисунок 4.7 - Схема жесткого слоистого керамического фильтра

Применение таких фильтров позволяет достичь степени очистки 99,99% при

содержании пыли в очищенном газе < 1 мг/м³, что дает возможность подавать

очищенный газ в производственное помещение.

При использовании слоистых спеченных фильтров становится возможным мокрое

отделение пыли, в частности, при распылительном глазуровании. Данная система

позволяет организовать прямое извлечение частиц глазури из отходящих газов

распылительной камеры. Наличие зоны покоя вверх по потоку означает, что

улавливаемая пыль имеет сравнительно низкую влажность. В идеальных условиях

отделяемые частицы глазури образуют текучий порошок.

4.2.6.3.4 Мокрая очистка (дымовых газов)

Применение систем мокрой очистки направлено на снижение выбросов пыли в

атмосферный воздух.

В сепараторах мокрой очистки удаление пыли из отходящих газов происходит при

непосредственном контакте между отходящими газами и промывной жидкостью (водой),

частицы пыли захватываются жидкостью и смываются. В зависимости от конструкции и

принципа действия выделяют различные типы сепараторов мокрой очистки (например,

скрубберы Вентури).

Мокрая очистка также применяется для удаления газообразных загрязняющих

веществ. (см. раздел 4.2.6.4.11).

Использование сепараторов мокрой очистки возможно в сочетании с циклонами

для снижения выбросов влажной или мокрой пыли, в особенности при распылительной

сушке. Такой подход имеет преимущества, если организована рециркуляция промывных

вод.

204

4.2.6.3.5. Электрофильтры

Применение электрофильтров направлено на снижение выбросов пыли в

атмосферный воздух. Электрофильтры (ESP) работают таким образом, что частицы

заряжаются и разделяются под действием электрического поля. Электрофильтры

способны работать в широком диапазоне условий. Эффективность снижения выбросов

может зависеть от количества полей, времени пребывания (размера) и расположенных

выше по потоку устройств для удаления частиц. Обычно они включают от двух до пяти

полей, но для наиболее продвинутых ESP могут содержать до семи полей.

Электрофильтры могут быть сухими или мокрыми в зависимости от технологии сбора

пыли с электродов. Мокрые электрофильтры обычно используются на этапе полировки

для удаления остаточной пыли и капель после мокрой обработки

Действие электрофильтра основано на том, что дымовые газы поступают в камеру

с двумя электродами, на один из которых подают высокое (до 100 кВ) напряжение. Газы

ионизируются, образующиеся ионы адсорбируются частицами пыли, и на поверхности

этих частиц возникает электрический заряд. Под действием электростатических сил

пыль отталкивается от первого электрода и притягивается ко второму, на который

оседает и удаляется из газового потока.

Электрофильтры используется отдельно или в сочетании с другими

методами очистки отходящих газов.

В таблице 4.5 перечислены типовые технические характеристики и расходы на

эксплуатацию электрофильтров

Таблица 4.5 - Технико-эксплуатационные данные электрофильтров и их стоимость

Объем газа

до 100000 м³/ч

Скорость газа

0,5-3 м/с

Пылевая нагрузка в неочищенном газе

до 100 г/м³

Пылевая нагрузка в очищенном газе

5-50 мг/м³

Рабочая температура

до 450“С

Напряжение

10-100 кВ

Энергемкость

0,05-2 кВт·ч/1000 м³

Объем инвестиций

1-3 млн евро

Эксплуатационные расходы

0,1-0,2 евро/т

Эффективность удаления пыли обычно составляет от 95% до более 99%.

Электрофильтры применяют преимущественно при производстве керамзита. Их

устанавливают на участках, где требуется высокая надежность очистки большого

объема газов, имеющих высокую температуру (после вращающихся печей и сухих

дробилок).

205

4.2.6.4 Методы, направленные на снижение организованных выбросов

газообразных соединений

4.2.6.4.1 Снижение подачи сырья с большим содержанием источников

загрязняющих веществ. Выбор исходного сырья

Выбор сырья с низким содержанием прекурсоров загрязняющих веществ

направлен на предотвращение выбросов загрязняющих веществ и включает

применение таких методов, как:

- использование сырья с низким содержанием соединений серы и/или фторида

(например, песка) для снижения выбросов;

- добавление сырья с низким содержанием серы и/или фторида (например,

песка) для снижения выбросов;

- минимизация органических соединений в сырье (например, порообразователи,

связующие вещества);

- использование неорганических порообразователей (например, перлита).

Оксиды серы

- применение сырья с низким содержанием серы и соответствующих добавок

позволяет существенно уменьшить выбросы SO2.

- при высокой концентрации серы в сырьевых материалах введение глин или

компонентов массы (например, песка) с малым ее содержанием приводит к снижению

выбросов SO2, за счет эффекта разбавления.

- значительного снижения выбросов SO2, можно добиться за счет использования

низкосернистого топлива (природного или сжиженного газа).

- При производстве огнеупоров органические связующие, например крахмал или

лимонная кислота, в некоторых случаях могут заменить серосодержащие связующие.

Это может привести к выбросам ЛОС и CO2.

- Высокое содержание кальция в сырье способствует внутренней адсорбции

выделившегося SO2 в виде сульфата кальция, что снижает выбросы SO2.

Оксиды азота

Минимизация содержания соединений азота в сырье и добавках может снизить

выбросы NOx.

Неорганические соединения хлора

Применение сырьевых материалов и добавок с малым содержанием хлора

позволяет существенно уменьшить выбросы его соединений.

Неорганические соединения фтора

- существенное уменьшение выбросов фтора происходит за счет использования

сырьевых материалов и добавок с малым его содержанием.

- при высокой концентрации фтора в сырье введение глин или компонентов

массы (например, песка) с низким его содержанием приводит к снижению его выбросов

за счет эффекта разбавления.

206

Летучие органические соединения (ЛОС)

Минимизация доли органических соединений в сырье, а также добавок, связок и

другого дает возможность уменьшить выбросы ЛОС в процессе сушки и обжига. Так,

добавки органической природы (опилки, полистирол) вводят в массу в основном при

производстве пористых изделий, однако их присутствие способствует увеличению

выбросов ЛОС. Выделения ЛОС можно избежать путем перехода на порообразующие

добавки неорганической природы, например, перлит (стекловидный материал

вулканического происхождения, содержащий 3-4% воды; при нагревании до 800-1100

°C происходит его вспучивание за счет образования пузырьков пара, и материал

увеличивается в объеме в 15-20 раз).

На этапах декорирования минимизация содержания органических соединений в

чернилах также может снизить выбросы летучих органических соединений.

Диоксид углерода

Использование низкокарбонатного сырья и использование сырья с низким

содержанием органических соединений позволяет значительно сократить выбросы CO2.

Применимость данного метода может быть ограничена наличием глин с низким

содержанием загрязняющих веществ и ограничениями по качеству продукции.

Снижение доли источников (например в сырье) загрязняющих веществ

предпочтительный способ уменьшения выбросов с дымовыми газами печи, поскольку

происходит устранение причины их появления, однако в связи с технологическими

ограничениями его применение не всегда оказывается возможным. Использование

сырья и добавок с низким содержанием источников вредных веществ возможно во всех

отраслях производства керамики, тем не менее при этом следует учитывать

возникающие в конкретных случаях отклонения качества продукции (в частности, цвета,

прочности при сжатии, морозостойкости) и проводить подробные исследования состава

сырьевых смесей.

Так, применение неорганических порообразователей связано с определенными

техническими трудностями. Вспучивание этих веществ происходит внезапно и быстро,

что осложняет контроль процесса порообразования и ведет к ухудшению качества

продукции. Как следствие, переход на подобные порообразующие добавки вряд ли

возможен на практике. Во Фландрии существует предприятие по производству кирпича,

где используют перлит в качестве добавки, однако в массу его вводят уже вспученным

и измельченным, перлит является не порообразователем, а отощителем для

пластичной Боомской глины.

При производстве керамзита уменьшение выбросов ЛОС невозможно, поскольку

они служат для формирования поровой структуры.

Помимо этого, содержание загрязняющих веществ в сырье - важный, но не всегда

определяющий фактор при образовании выбросов в процессе обжига, поскольку такие

выбросы зависят от нескольких параметров, в том числе от режима обжига. Так,

снижение концентрации вредных веществ в сырье на 50% не всегда означает такое же

уменьшение выбросов, хотя опыт свидетельствует о корреляции между содержанием

фтора в глине и концентрацией HF.

Что касается серы, необходимо отметить, что предприятия, как правило,

располагаются вблизи карьеров по добыче глины, а это ограничивает выбор сырья с

пониженным ее содержанием (также см. экономические аспекты).

207

Если предприятие имеет карьер с повышенным содержанием серы в глине,

применение или введение глинистого сырья с пониженным ее содержанием

предполагает поставки сырья со стороны. Это влечет за собой существенное

увеличение стоимости продукции, с одной стороны, в связи с повышением затрат на

транспортировку (0,05 евро/(т-км) в 1998 г.), а с другой - из-за возросших расходов на

добычу, уплачиваемых третьей стороне, по сравнению со стоимостью глины из

собственного карьера (2,5 евро/т в 1998 г.). Минимизация содержания органических

веществ в сырье также может привести к удорожанию продукции из-за необходимости

его доставки от сторонних поставщиков.

Технические решения, включающие введение сырьевых материалов с низким

содержанием серы и/или кальцийсодержащих добавок (см. раздел 4.2.6.4.2) могут

потребовать значительных капиталовложений (до

850000 евро), в частности, на

расширение складских площадей и модернизацию оборудования для массоподготовки,

формования и сушки. Также могут возникнуть дополнительные расходы на

эксплуатацию и сырье

4.2.6.4.2 Введение кальцийсодержащих добавок

Введение кальцийсодержащих добавок направлено на снижение содержания

оксидов фтора, хлора и серы в дымовых газах и предусматривает применение таких

решений, как:

- добавление в сырьевую смесь добавок с большим содержанием кальция для

удержания фтора, хлора и серы в керамическом изделии;

- введение в сырьевую смесь глин с большим содержанием кальция, суглинков

или вторичного сырья для снижения содержания серы в сырьевой смеси.

Кальцийсодержащие добавки в сырьевой смеси (например, мелкий известняк,

мел, бумажный осадок) при сравнительно невысокой температуре (700-850 °C) активно

взаимодействуют с содержащимися в сырьевых материалах соединениями фтора и

хлора, а также с образующимися в процессе обжига оксидами серы, что дает

возможность удержать эти вещества в структуре обожженного материала. Фтор, хлор и

сера удерживаются внутри обожженного тела с возможным эффектом разбавления из-

за выделения CO2 и H2O.

«Фиксация» фтора путем образования устойчивого фторида кальция, которая

позволяет существенно уменьшить выбросы HF, происходит по следующей реакции.

CaCO3 -> CaO + CO2

CaO + 2HF -> CaF2 + H2O.

Аналогично протекают процессы «фиксации» в материале хлора и SOx, что также

позволяет значительно снизить выбросы HCI и SOx.

Тем не менее концентрация HF, HCI и SOx, в дымовых газах не всегда связана с

содержанием СаО в сырье. Опыт свидетельствует о том, что даже присутствие в

глиняных изделиях в процессе обжига высокодисперсных карбонатов или СаО

оказывает небольшое или полностью не оказывает влияние на уровень выбросов HF,

HCI и SO2/SO3. Причиной этого является высокая температура в печи, из-за чего

происходит разложение CaSO4, СаСl2 и CaF2. При температуре порядка 850 °C

начинается разложение CaF2. При более высоких (выше 900 °C) температурах СаО

208

также взаимодействует с силикатами с образованием силикатов кальция, при этом

содержание свободного СаО уменьшается.

Сульфаты разлагаются в диапазоне температур от 850 до 1250 °C.

Кальцийсодержащие добавки дают возможность снизить уровень выбросов фтора

на 10-75% (в зависимости от типа сырья и предельной температуры обжига), однако их

введение может негативно отразиться на качестве готовой продукции, в связи с этим

повсеместное внедрение данного приема оказывается невозможным.

Вместе с тем введение кальцийсодержащих добавок может повышать затраты

энергии на обжиг, во-первых, в связи с протекающими в печи эндотермическими

реакциями и, во-вторых, из-за увеличения его продолжительности. Кроме того,

присутствие карбонатов кальция повышает уровень выбросов СО2.

Главной отраслью, где данное технологическое решение применяют шире всего,

остается производство кирпича и производство облицовочной и напольной плитки при

условии, что технические свойства конечного продукта могут быть достигнуты,

Наибольшее влияние введение извести оказывает на следующие параметры качества

изделий:

- цвет: увеличение содержания извести ведет к осветлению изделий (в сторону

более желтого оттенка); некоторое обесцвечивание допустимо при производстве

кирпича для внутренних работ, однако при производстве и реализации лицевого кирпича

это может вызвать определенные сложности, поэтому использовать подобные добавки

во всех кирпичных массах невозможно; добиться частичного восстановления цвета

кирпича можно путем добавления Fe2O3;

- содержание водорастворимых сульфатов: этот параметр увеличивается с

повышением содержания СаСО3.; водорастворимые сульфаты являются одной из

причин образования высолов на кирпиче;

- прочность при сжатии: добавка карбоната кальция оказывает как

положительное, так и отрицательное воздействие;

- усадка: добавление мела оказывает относительно непредсказуемое влияние на

усадку изделия при сушке и обжиге;

- водопоглощение: с повышением содержания СаСО3 увеличивается

самопроизвольное водопоглощение, вследствие чего растет и коэффициент

насыщения; это ведет к понижению морозостойкости кирпича и повышает вероятность

образования высолов; подобные изделия считают годными в основном для внутренних

работ;

- содержание СаО в керамзите не должно превышать 3%, в противном случае

прочность гранул значительно снижается, а при его содержании выше 5% ухудшается

вспучиваемость из-за избыточного плавления.

Повышение уровня выбросов СО2, возникающее в результате применения

кальцийсодержащих добавок, ведет к увеличению затрат, связанных с торговлей

выбросами парниковых газов. Кроме того, изменение характера усадки изделий может

повлиять на их механическую обработку в процессе производства.

Меры, включающие введение в формовочную массу добавок капьций-

содержащей глины и/или низкосернистого сырья (см. раздел 4.2.6.4.1) могут повлечь за

собой существенные (до

850000 евро) инвестиции, в частности, на расширение

складских площадей и модернизацию оборудования для массоподготовки, формования

и сушки. Также могут возникнуть дополнительные расходы на эксплуатацию и сырье.

209

4.2.6.4.3 Оптимизация режима обжига (кривой обжига)

Оптимизация режима обжига направлена на сокращения выбросов загрязняющих

веществ, а также сокращение количества отходов, отправляемых на утилизацию, за счет

снижения доли брака обожженных изделий и включает применение следующих

технологических решений:

- оптимизация кривой нагрева для предотвращения выбросов HF и SO2 за счет

контроля скорости и температуры нагрева;

- соответствующая садка изделий в печи для уменьшения доли бракованной

продукции;

- оптимизация потока воздуха во вращающихся печах при производстве

керамзита для уменьшения доли бракованной продукции.

Скорость нагрева, а также уровень температуры обжига могут влиять на

сокращение выбросов SOx и HF:

- снижение скорости нагрева в самом низком температурном диапазоне (до

400 °C) способствует резорбции HF с образованием CaF2, что приводит к снижению

выбросов HF; аналогичный эффект может быть получен при сокращении выбросов SOx;

обычно SOx образуется в результате окисления пирита и/или диссоциации сульфата

кальция, присутствующего в керамической заготовке.

- за счет увеличения скорости нагрева в диапазоне температур от 400 °C до

температуры обжига температура спекания достигается быстрее, и в результате объем

выбросов становится ограниченным за счет диффузии, а выбросы уменьшаются;

- высота температуры обжига влияет на разложение сульфатов; чем ниже

температура обжига, тем меньше разложение и, следовательно, меньше выбросов SOx;

снижения температуры обжига можно добиться добавлением в сырьевую смесь

флюсов;

- более быстрые циклы обжига обычно приводят к снижению выбросов фторидов;

характеристики сырья влияют на выбросы фтора, но для любого керамического изделия

решающее значение имеет время обжига при температуре выше 800 °C

- контроль уровня кислорода в процессе обжига увеличивает эффективность

сгорания.

Современные технологии обжига также дают возможность напрямую

предотвратить образование твердых отходов. Переход от обжига в капелях или в

многоярусных туннельных печах на системы скоростного обжига, например, роликовые

печи, позволяет уменьшить количество (отработанного) огнеприпаса, однако в этом

контексте следует принимать во внимание, что продолжительность службы огнеприпаса

зависит от температуры (которая в роликовых печах, как правило, выше) и от

оборачиваемости (которая при скоростном обжиге увеличивается в связи с

сокращением продолжительности обжига). Кроме того, при скоростном обжиге

образуется больше брака, особенно изделий сложной формы, поскольку данный способ

пригоден в первую очередь для плоских изделий, а потому применим не во всех случаях.

Долю боя при обжиге можно снизить путем прецизионного электронного контроля

температурной кривой и оптимизации садки на печные вагонетки.

Положение изделий во время обжига также может влиять на выбросы

загрязняющих веществ. При плотной садке изделии диффузия кислорода внутрь судки

и выход SOx наружу затруднены, и выбросы могут уменьшиться.

210

На рисунке 4.8 показаны температурные диапазоны выбросов соответствующих

загрязняющих веществ в соответствии с температурной кривой обжига керамического

кирпича.

Рисунок 4.8 - Температурные диапазоны выбросов загрязняющих веществ на примере

температурной кривой обжига кирпича

Оптимизация кривой нагрева / управления технологическим процессом может

применяться во всех отраслях керамической промышленности, но следует отметить, что

на практике кривые нагрева в подотраслях производства керамических изделий

оптимизируются в соответствии с требуемым качеством продукции и

энергопотреблением. Таким образом, кривые нагрева можно оптимизировать только в

том случае, если это позволяют технические свойства конечного продукта, более того,

при оптимизации кривых обжига в целях снижения выбросов загрязняющих веществ

необходимо учитывать дополнительные затраты.

4.2.6.4.4 Оптимизация режима обжига (процесса сжигания топлива)

Соответствующая конструкция камер сгорания, горелок и вспомогательного

оборудования/устройств сочетается с оптимизацией условий сгорания (например,

температура и время пребывания в зоне сгорания, эффективное смешивание топлива и

воздуха для горения) и регулярным плановым обслуживанием системы сгорания в

соответствии с рекомендациями поставщиков оборудования и технологий. Контроль

условий горения основан на непрерывном мониторинге и автоматическом контроле

соответствующих параметров горения (например, O2, CO, соотношения топлива и

воздуха и несгоревших веществ).

Атмосфера в печи также важна для сокращения выбросов SOx из-за присутствия

соединений серы в исходном сырье. В восстановительной атмосфере пирит не

разлагается, а SOx выделяется только за счет разложения сульфатов.

Таким образом, оптимизация режима обжига (процесса сжигания) позволит

обеспечить:

- снижение выбросов CO и NOx;

211

- снижение выбросов SOx из пирита, присутствующего в сырье;

- оптимизацию энергопторебления.

4.2.6.4.5 Уменьшение содержания паров воды в топочных газах

Сокращение количества водяного пара в печи направлено на снижение выбросов

фтора (HF) и SO2.

Снижение уровня водяного пара в печи (топочных газах), как правило, влечет за

собой уменьшение выбросов соединений фтора, поскольку основным механизмом

высвобождения фтора из глинистых минералов является пирогидролиз. Эта химическая

реакция протекает при температурах выше 800 °C.

В ходе лабораторных исследований было установлено, что путем уменьшения

содержания влаги в атмосфере печи удается снизить выбросы как HF, так и SOx.

На практике добиться уменьшения доли воды в атмосфере печи сложно

технически, поскольку ее выделение происходит при сгорании ископаемого топлива.

Подавить образование такой воды можно только за счет непрямого обогрева печи,

например, при помощи газовых излучательных трубчатых горелок, или при

использовании электрообогрева печи, что, однако, потребует существенной ее

модификации и приведет к повышению затрат энергии.

Во всех странах Европы при производстве кирпича и черепицы, керамических

труб, огнеупоров, керамзита экономически оправданным является только обогрев печей

с использованием ископаемого топлива, электричество или непрямой обогрев в этих

отраслях обычно не применяют (электрообогрев применяют только при выпуске

небольших партий специальных огнеупорных изделий). Уменьшение концентрации

водяного пара в топочных газах путем электрообогрева печей (такие печи нашли свое

применение для обжига некоторых видов технической керамики) или непрямого

обогрева при помощи трубчатых излучательных горелок (такими горелками могут быть

оборудованы печи в выкатным подом или небольшие роликовые печи) более

перспективно при производстве облицовочной и напольной плитки, посуды,

декоративных, санитарно-технических изделий, технической керамики, абразивов на

неорганической связке.

4.2.6.4.6 Дожигание газов зоны нагрева в печи

Дожигание газов зоны нагрева в печи направлено на сокращение выбросов в

воздух ЛОС и CO.

При разложении и неполном сгорании органических компонентов массы имеет

место выделение ЛОС (так называемых газов зоны нагрева), которые можно дожигать в

печи при условии ее соответствующей модернизации.

Дожигание таких газов обеспечивают путем их подачи из зоны нагрева в зону

обжига, где происходит их сгорание под действием высокой температуры. С этой целью

ту часть печи, где выделяются ЛОС (зону карбонизации), необходимо отделить от

остального печного пространства, что делают при помощи одного или нескольких

раздвижных заслонов или специальной системы отсоса газов. Этот прием дает

возможность значительно снизить уровень выбросов не только ЛОС, но и СО. На

рисунке 4.9 показана примерная схема дожигания в печи газов из зоны нагрева.

212

Рисунок 4.9 - Схема дожигания газов зоны нагрева печи

Системы внутрипечного дожигания газов из зоны нагрева нашли применение на

ряде кирпичных заводов в Германии. Такие системы дают возможность значительно

уменьшить выбросы ЛОС, однако их существенным недостатком является то, что они

могут нарушать нормальный режим эксплуатации печи, что осложняет ее контроль.

Распространенной проблемой при использовании систем раздвижных дверей,

например, является их захлопывание. Внедрение термического дожигания при

использовании туннельной печи как простого противоточного теплообменника зачастую

создает трудности в ходе ее эксплуатации и повышает связанные с этим расходы.

Вследствие этого в последние годы на предприятиях, особенно новых, растет интерес к

системам внешнего дожигания топочных газов.

Внедрение этого технического приема невозможно на предприятиях по

производству керамзита, поскольку в данной технологии сушка и обжиг совмещены, и в

газах содержится большое количество влаги.

Внедрение этого метода очистки газов позволяет достичь суммарного содержания

углерода в очищенном газе порядка 15 мг/м³ при его концентрации в неочищенном газе

на уровне 250 мг/м³.

Вместе с тем сжигание карбонизационного газа внутри печи может увеличить

общее потребление энергии, особенно если необходимо провести дополнительный

обжиг с помощью (высокоскоростных) горелок для сжигания карбонизирующих газов из

зоны нагрева.

4.2.6.4.7 Горелки с низкими выбросами NOx

Применение горелок с низкими выбросами NOx направлено на снижение

выбросов оксидов азота в атмосферный воздух.

Технология (включая горелки со сверхнизким уровнем NOx) основана на

принципах снижения пиковых температур пламени. Смешивание компонентов

воздух/топливо снижает доступность кислорода и снижает пиковую температуру

пламени, тем самым замедляя преобразование связанного с топливом азота в NOX и

образование термических NOx, сохраняя при этом высокую эффективность сгорания.

213

Выбросы оксидов азота возникают при обжиге керамических изделий, например,

в производстве огнеупорных изделий при температуре выше 1300 °С. Такие выбросы

NOx можно свести к минимуму за счет использования специальных горелок с низкими

выбросами NOx. Эти горелки эффективны для снижения температуры пламени и, таким

образом, снижения термических и (в некоторой степени) выбросов NOx, образующихся

в топливе. Снижение NOx достигается за счет подачи продувочного воздуха для

снижения температуры пламени или импульсной работы горелок.

Горелки с низким уровнем выбросов NOx - это общий термин для серии горелок,

которые сочетают в себе несколько конструктивных особенностей, позволяющих

снизить уровень выбросов NOx. Основными принципами работы этих горелок являются

снижение пиковой температуры пламени, сокращение времени пребывания в

высокотемпературной зоне и снижение доступности кислорода в зоне горения. В

соответствии с различными принципами снижения образования NOx были разработаны

горелки с низким содержанием NOx: горелки со ступенчатой подачей воздуха, горелки со

ступенчатой подачей топлива и горелки с рециркуляцией дымового газа.

Применение и эффективность горелок с низким выделением NOx определяются

рядом факторов, в частности, предельной температурой обжига. Сообщается, что при

температурах выше 1400 °C такие горелки недостаточно эффективны. Кроме того,

применение таких горелок может ограничиваться требованиями к качеству готовой

продукции.

4.2.6.4.8 Адсорберы каскадного типа

В целях снижения выбросов в атмосферный воздух HF, SOx и HCl применяются

адсорберы каскадного типа.

Удаление загрязняющих веществ происходит путем удержания на твердом

адсорбенте (например, карбонате кальция, известняке), который под действием силы

тяжести подается в камеру, через которую проходят отходящие газы. Перегородки в

камере обеспечивают контакт адсорбента и дымовых газов. Отработанный адсорбент

собирается в нижней части установки.

В подобных адсорберах реакция между сорбирующим агентом, которым обычно

служит карбонат кальция (СаСО3, известняк), и загрязняющими веществами в дымовых

газах (преимущественно HF, SO2, и HCI) протекает в камере, где сорбент медленно

опускается под действием силы тяжести, а движение дымовых газов организовано по

перекрестному или противотоку. С целью обеспечить достаточную продолжительность

и площадь контакта в камере устанавливают экраны, которые замедляют движение

сорбента и способствуют эффективной циркуляции газов в установке. Отработанный

карбонат кальция собирается в нижней части аппарата. Такие адсорберы дают

возможность очищать газы с температурой до 500 ^оС без предварительного охлаждения

и потому весьма эффективны для уменьшения выбросов HF, SOx и HCI с дымовыми

газами печей. Изображение адсорбера с поперечным потоком показано на рисунке 4.10.

214

Рисунок 4.10 - Каскадный адсорбер с перекрестным потоком

Помимо обычного карбоната кальция, в качестве сорбирующего агента

применяют также модифицированный карбонат кальция, представляющий собой смесь

карбоната и гидроксида кальция (СаСО3/Са(ОН)2). Пористость такого сорбента и

содержание в нем гидроксида кальция выше, поэтому он обладает лучшим сродством к

кислым газам.

Поскольку процесс сорбции HF, SOx и HCI протекает преимущественно на

поверхности гранул, их поглощающая способность невелика. Для ее увеличения в

случае немодифицированного карбоната кальция применяют обдирку гранул

механическое удаление более рыхлого внешнего слоя, слагающегося преимущественно

из фторида, сульфита, сульфата и хлорида кальция. Очищенные таким образом гранулы

можно повторно использовать в качестве поглотителя, если их диаметр достаточно

велик и при этом образуется незначительное количество твердых отходов (в форме

насыщенного известняка).

В случае применения модифицированного сорбента повышения сродства к

кислым газам добиваются путем улучшения их поверхностных свойств. В связи с этим,

в отличие от немодифицированного карбоната кальция, их обдирка с целью повторного

использования оказывается невозможной.

На рисунке 4.11 показана схема работы горизонтального адсорбера каскадного

типа с обдирочным барабаном. Очищенный сорбент автоматически подают в бункер

запаса. Этот прием позволяет снизить количество отходов до 50 %.

215

Рисунок 4.11 - Схема действия горизонтального адсорбера каскадного типа с обдирочным

барабаном

Насыщенный загрязняющими веществами известняковый гранулят подают в

очистительный барабан винтовым питателем. Внешний загрязненный слой гранул

счищается за счет трения, после чего его, а также гранулы диаметром < 2,5 мм удаляют

из барабана и сгружают в грузовики-накопители. Поверхность гранул диаметром > 2,5

мм восстанавливает активность, такой гранулят перегружают в бункер запаса адсорбера

при помощи секционного питателя и оборотной трубы. Адсорбер, обдирочный барабан

и оборотная труба представляют собой замкнутую систему. Обдирка и возврат гранул

происходят непрерывно и автоматически.

Карбонат кальция применяют в форме гранул со средним размером 4-6 мм,

которые, чтобы обеспечить максимальную эффективность очистки, должны

удовлетворять ряд требований относительно размера, состава и пористости.

Для удаления HF и SO3 наилучшим образом подходит немодифицированный

карбонат кальция, желательно мягких сортов. Эффективность очистки для этих

соединений при использовании гранулированного сорбента превышает 90% (доходя до

99) и 80% соответственно. Однако обычный карбонат кальция хуже приспособлен для

удаления SO2, поскольку его реакционная способность ниже, чем у HF и SO3;

эффективность очистки составляет всего 20%. Эффективность удаления HCI при

использовании немодифицированного карбоната кальция составляет примерно 50%.

Модифицированный карбонат кальция лучше подходит для удаления SO2,

очистка от HF и SO3 с его помощью также несколько более эффективна. Так, при

использовании модифицированного карбоната кальция удается удалять до 99% HF, до

85% SO3, от 30 до 85% SO2 при его концентрации в неочищенном газе до 1500 мг/м³ и

более 50% HCI. Эффективность очистки по взвешенным частицам в таких системах

достигает 100% (также см. раздел 4.2.6).

Возможны эффективная очистка дымовых газов с содержанием SO2 порядка 2500

мг/м³ и снижение его концентрации до

500 мг/м³ и ниже путем, в частности,

последовательной установки четырех адсорберов (горизонтальных набивных

противоточных адсорберов с модифицированным карбонатом кальция). Таким же

216

способом можно обеспечить эффективность очистки газов с высокой нагрузкой no SO2

до 85%, в то время как при использовании только одного адсорбера эффективность

очистки по SO2 падает до 30%.

Эти адсорберы могут работать с газами при температуре до

500 °C без

предварительного охлаждения и, следовательно, очень эффективно снижают выбросы

HF, SOx и HCl из дымовых газов печи.

Примеры эффективности очистки:

- до 99% для выбросов HF;

- до 85% для выбросов SO2 и SO3;

- до 50% для выбросов HCl;

- до 100% для выбросов пыли.

Потребление электроэнергии: 641-864 (кВт·ч/день).

Особенности применения:

- высокое потребление сорбирующих агентов: по сравнению со стехиометрией

реакции адсорбции на практике для достижения эффективности очистки может

потребоваться избыток адсорбента в 2,5 раза;

- значительное количество отходов (в связи со сравнительно большим избытком

сорбента);

- взаимодействие карбоната кальция с кислыми компонентами дымовых газов

сопровождается выделением СО2;

- повышенный расход энергии на работу адсорбера (в частности, чтобы

преодолеть перепад давления);

- возможное увеличение выбросов пыли вследствие повышенной пылевой

нагрузки, особенно при использовании обдирочного барабана;

- возможный шум;

- повторное использование насыщенного известняка в глиняной смеси может

привести к выбросам CO2 во время обжига.

Данное решение может найти применение в ряде отраслей производства

керамических изделий, однако при этом необходимо учитывать необходимые для

размещения оборудования площади и недостаточную гибкость в плане контроля, а

также применение других видов адсорбентов. Также следует принимать во внимание и

другие факторы, а именно: концентрации HF и SOX в неочищенном газе, ассортимент

изделий, размеры, режим работы и производительность печи, предельную температуру

обжига, объем и температуру дымовых газов, суммарную пылевую нагрузку от

адсорбера, необходимость установки пылевого фильтра, возможность повторного

использования, рециркуляции или образования большого количества твердых отходов

из адсорберов, наличие требуемого известнякового гранулята, увеличение затрат

электроэнергии, а также общее воздействие на окружающую среду.

Небольшие количества счищенного с поверхности гранул насыщенного

известняка вводят в состав массы для производства керамических блоков и лицевого

кирпича, однако необходимо помнить, что присутствие в нем сульфата кальция может

привести к появлению высолов. Также возможно применение насыщенного известняка

в производстве цемента, бетонов и асфальта. Если повторное использование

оказывается невозможным, требуется учитывать дополнительные расходы на его

переработку

217

4.2.6.4.9 Модульные адсорбционные системы

Модульные адсорбционные системы направлены на снижение выбрсов HF.

Отходящие газы проходят через несколько слоев сотовых модулей адсорбера,

заполненных гидроксидом кальция. HF преобразуется в CaF2 и удерживается в модулях.

Отделение газообразных неорганических соединений фтора проводят

преимущественно при помощи сухой сорбции на сотовых модулях из гидроксида

кальция в так называемых модульных адсорбционных системах. Дымовые газы подают

в простой стальной реактор без движущихся частей, в котором в несколько ярусов

установлены сотовые сорбирующие модули, заполненные гашеной известью

(гидроксидом кальция). При прохождении дымовых газов через реактор происходит

химическое преобразование содержащегося в них HF во фторид кальция (CaF2).

Продолжительность службы модулей зависит от режима работы предприятия,

объемного расхода дымовых газов и концентрации фтора в неочищенном газе. Модули,

чтобы ускорить процесс их замены и упростить перемещение, размещают на стойках.

Насыщенные модули заменяют новыми.

На рисунке 4.12 показана схема установки сухой сорбции с сотовыми модулями

из Ca(OH)2.

Рисунок 4.12 - Схема сотового модульного адсорбера

Вопросы взаимовлияния и воздействия на различные компоненты окружающей

среды:

сравнительно высокое потребление сорбентов;

значительное количество отходов (в виде отработанных модулей);

повышенный расход энергии на работу адсорбера (в частности, чтобы

преодолеть перепад давления в случае дымовых газов с высокой пылевой нагрузкой).

Данная система проста с технической точки зрения и отличается надежностью,

поскольку не имеет движущихся частей и в ней не создается большой перепад давления.

Она особенно эффективна при невысоком (< 18000 м³/ч) объемном расходе дымовых

газов в случае, когда концентрации прочих неорганических соединений, помимо HF (SO2,

SO3, HCI), малы. По этой причине такие системы применяют в основном при

218

производстве облицовочной и напольной плитки, посуды, декоративных и санитарно-

технических изделий, технической керамики. Кроме того, при повышенном содержании

пыли возможно засорение капилляров, поэтому данная система малопригодна для

обеспыливания.

4.2.6.4.10 Сухая очистка дымовых газов

Сухая очистка дымовых газов направлена на сокращение выбросов HF, HCl и SOx

в атмосферный воздух.

Сухой порошок или суспензия/раствор щелочного реагента (например, извести

или бикарбоната натрия) вводится и диспергируется в потоке отходящих газов.

Материал реагирует с кислыми газообразными частицами (например, SO2, HF, HCl) с

образованием твердого вещества, которое в дальнейшем удаляется методов

фильтрации (например, с использованием рукавного фильтра).

При данном способе очистки дымовых газов сухой поглотитель вдувают в поток

газа. Адсорбция кислотных компонентов (оксиды серы, неорганические соединения

хлора и фтора) происходит в реакторе или в реакторной зоне, роль которых может

выполнять труба для отвода дымовых газов из печи и подачи их на фильтр. Длина такой

трубы должна обеспечивать необходимую продолжительность контакта. Продукты

реакции в виде солей нейтрализации, а также избыток сорбента удаляют из газового

потока при помощи установленного после реактора (реакторной зоны) фильтра. С этой

целью, как правило, применяют рукавный фильтр, поскольку в нем обеспечивается

хороший контакт между сорбентом и газообразными загрязняющими веществами.

Материал рукавов должен быть кислото- и щелочестойким, кроме того, его выбор

определяется температурой очищаемых газов (см. таблицу 4.3). На рисунке 4.13

приведена примерная схема процесса сухой очистки дымовых газов с использованием

рукавного фильтра.

Рисунок 4.13 - Схематическое изображение сухой очистки дымовых газов рукавным фильтром

Вместо рукавных возможно применение в системе с распылением

порошкообразного реагента электрофильтров. Их достоинством является более

высокая температура очищаемых газов (значительно выше 400 °C), что упраздняет

219

необходимость их охлаждения и облегчает рекуперацию энергии из очищенного газа. С

другой стороны, контакт между загрязняющими веществами и сорбирующим агентом в

таких фильтрах хуже, чем в рукавных. На рисунке 4.14 показана схема сухой очистки

газов с использованием электрофильтра.

Рисунок 4.14 - Схематическое изображение сухой очистки дымовых газов с помощью

электрофильтра

Особый вариант сухой очистки дымовых газов - полусухая фильтрация, или так

называемая кондиционированная сухая газоочистка. Отличие этого способа

заключается во введении в систему небольшого количества воды. При легком

увлажнении сорбента происходит его «кондиционирование», что повышает его

активность и эффективность очистки. Потребление сорбирующего агента и количество

твердых отходов также снижаются. Недостатками этого способа являются вероятность

возникновения коррозии, обусловленная повышенной влажностью дымовых газов, а

также более сложный контроль процесса.

Система сухой очистки дымовых газов при помощи фильтра дает возможность

гибкого регулирования процесса и рационального использования поглотителя. В число

применяемых сорбирующих агентов входят гидроксид (Са(ОН)2) и оксид кальция (СаО),

а также, в последнее время, бикарбонат натрия (NaHCO3), который лучше подходит для

удаления SO2. Следует отметить, что продукты реакции с бикарбонатом натрия

представляют собой водорастворимые соли (сульфат и фторид натрия), что делает

невозможным их уничтожение путем захоронения.

Применение систем с рукавным фильтром невозможно как при очень высоких

температурах, поскольку фильтр может загореться, так и при низких, близких к точке

росы, поскольку в таких условиях фильтр легко забивается. Преимущество систем с

электрофильтром заключается в возможности их эксплуатации при высоких, свыше 400

°C, температурах, что отменяет необходимость охлаждения дымовых газов перед

очисткой и упрощает извлечение энергии из очищенного газа.

Путем сухой очистки с использованием рукавного фильтра удается снизить

концентрацию фторидов в очищенном газе до 5 мг/м³, а содержание взвешенных частиц

220

- до 2-20 мг/м³. Эффективность очистки таких систем при использовании в качестве

сорбента гидроксида кальция составляет 90-99% по взвешенным частицам, 92-95% по

соединениям фтора, 10-80% по SO2, до 90% по SO3 и до 85% по HCI.

Применение в качестве сорбирующего агента в системах сухой очистки с

рукавными фильтрами бикарбоната натрия дает возможность получить эффективность

очистки порядка 99% по взвешенным частицам, более 95% по соединениям фтора, 98-

99% по SO2 и SO3 и 89% по HCI (см. раздел 4.2.6).

Примеры эффективности очистки:

- до 96% для выбросов HF;

- до 99% для выбросов SO2 и SO3;

- до 89% для выбросов HCl;

- до 99% для выбросов пыли.

Вопросы взаимовлияния и воздействия на различные компоненты окружающей

среды:

- потребление сорбентов влечет за собой образование большого количества

отходов;

- переработка отходов осложняется отрицательным воздействием кальция на

реологические свойства керамических шликеров;

- повышается расход электроэнергии в результате перепада давления в

рукавном фильтре и при работе электрофильтра соответственно;

- применение пневматических систем очистки фильтров может повышать

уровень шума;

- при взаимодействии карбонат-содержащих поглотительных агентов с кислыми

компонентами дымовых газов выделяется СО2.

Системы очистки отходящих газов с применением электрофильтров могут

эксплуатироваться при температурах до 450 °C, при этом охлаждения дымовых газов

перед очисткой не требуется, что упрощает извлечение энергии из очищенного газа.

Концентрация пыли в чистом газе при таком способе очистки составляет 5-50 мг/м³ (см.

раздел 4.2.6.3.5).

Системы сухой фильтрации могут служить для очистки дымовых газов печей во

всех отраслях производства керамических изделий, однако следует принимать во

внимание их недостатки по сравнению с горизонтальными набивными адсорберами -

потребность в более частом обслуживании и недостаточную долговечность

фильтрующих рукавов (в случае рукавного фильтра).

4.2.6.4.11 Мокрая очистка дымовых газов

Мокрая очистка дымовых газов направлена на сокращение выбросов в

атмосферный воздух пыли, HF, HCl и SO2.

Удаление кислых компонентов дымовых газов (оксидов серы, неорганических

соединений хлора и фтора) в процессе мокрой очистки происходит путем интенсивного

контакта с водой, что обеспечивает их перенос из газовой фазы в жидкую. Степень

протекания этого процесса определяется растворимостью данных компонентов.

Увеличению растворимости газов способствует введение в воду оснований - карбоната

(СаСО3) или гидроксида кальция (Са(ОН)2), карбоната (Na2CO3) или гидроксида натрия

(NaOH), аммиака (NH3).

221

Пример установки мокрой очистки дымовых газов представлен на рисунке 4.15.

Такая установка состоит из узла подготовки промывных вод, участка промывки,

отстойника-сепаратора, возможно, участка очистки стоков и участка отвода конденсата

(конденсатоотводчика). Для увеличения площади контакта используют диски или

набивку из инертного материала (в насадочных колоннах). Помимо башенных,

применяют форсуночные и центробежные скрубберы, а также скрубберы Вентури.

Рисунок 4.15 - Изображение установки мокрой очистки дымовых газов

При мокрой очистке дымовые газы сначала охлаждают, а затем очищают. При

этом необходимы участок нейтрализации и участок отделения твердой фаз.

Особый вариант данного процесса

- полувлажная очистка, при которой

вследствие уменьшения количества воды становится возможным ее испарение. В

результате образуется хорошо прореагировавший сухой остаток, который отделяют на

фильтре. Такой способ требует подачи дымовых газов с более высокой температурой,

чтобы обеспечить на фильтре необходимую температуру с учетом потерь энергии на

испарение. Достоинства систем полувлажной очистки - пониженное потребление

поглотителя, меньшее количество твердых отходов, большая эффективность очистки,

однако контроль процесса более сложен.

В качестве сорбента при мокрой очистке дымовых газов от HF, HCI и SOx обычно

применяют известь. В данном случае водный раствор гидроксида кальция (известковое

молоко) или суспензию карбоната кальция распыляют в колонне. В качестве отходов,

как правило, образуется гипс с небольшим количеством примесей. Эффективность

данного способа очистки составляет 99% по HF, до 98% по SO2, 95% по SO3 и до 95% по

HCI.

При использовании в качестве сорбирующего агента в горизонтальной

насадочной колонне едкого натра (каустической соды) выделяются фторид (NaF),

сульфит (Na2SO3) и хлорид натрия (NaCI). После выпаривания промывных вод

требуется уничтожение твердых отходов. Эффективность очистки при помощи едкого

натра достигает 98% по HF, до 98% по SO2, 96% по SO3 и до 98% по HCI.

Одной из проблем, возникающих при мокрой очистке газов, является коррозия. Ее

могут вызывать насыщенные водой после башенного скруббера газы при охлаждении

222

до температуры ниже точки росы. Кроме того, холодные газы хуже диффундируют в

атмосферу и могут образовывать влажный шлейф, во избежание чего рекомендуется

подвергать дымовые газы повторному нагреву.

Примеры эффективности очистки:

- до 99% для выбросов HF;

- до 98% для выбросов SO2 и SO3;

- до 98% для выбросов HCl;

- до 100% для выбросов пыли.]

Вопросы взаимовлияния и воздействия на различные компоненты окружающей

среды:

высокое водопотребление;

образование производственных сточных вод (для полувлажной схемы - в

меньшем объеме), что требует организации их очистки;

сравнительно большой расход электроэнергии на преодоление перепада

давления в установках;

выделение СО2 в результате взаимодействия карбонат-содержащих сорбентов

с кислыми компонентами дымовых газов.

Системы мокрой очистки дымовых газов могут найти применение во всех отраслях

производства керамических изделий. Там, где содержание SO2 в дымовых газах велико,

а сухая схема не обеспечивает требуемую степень очистки, мокрый процесс становится

реальной альтернативой. Практическое его применение, однако, сильно ограничено

большим объемом инвестиций и расходов на эксплуатацию.

Также мокрый процесс может выступать в качестве альтернативного варианта

очистки дымовых газов в случае одновременного выброса неорганических

загрязняющих веществ в высокой концентрации, в частности, при содержании SO2 более

2500 мг/м³.

4.2.6.4.12 Угольные фильтры

Применение угольных фильтров направлено на снижение выбросов в

атмосферный воздух ЛОС путем адсорбции на фильтре с активированным углем.

Взвешенные частицы и капли жидкости следует удалять из потока газа до его

подачи на фильтр. Некоторые органические вещества (фенол, нафталин)

адсорбируются на фильтре лучше, другие хуже

Угольные фильтры пригодны только для очистки небольших объемов отходящих

газов от летучих органических соединений (ЛОС), выделяющихся, например, при

термообработке связок на основе смол.

4.2.6.4.13 Биоскрубберы

Биоочистка направлена на сокращение выбросов в воздух ЛОС и сочетает в себе

мокрую очистку газов (абсорбцию) и биоразложение; промывная вода содержит

микроорганизмы, которые суспендируются в воде, способные окислять вредные

газообразные соединения. Таким образом, условиями использования биоскрубберов

являются:

- наличие возможности отмывки компонентов отходящих газов;

223

- вымываемые компоненты должны быть биоразлагаемыми в аэробных

условиях.

Летучие продукты реакции, выделяющиеся при термообработке связок на основе

смол в процессе производства огнеупоров, некоторых видов технической керамики и

абразивов на неорганической связке, включают аммиак, формальдегид и фенол. Их

удаление из дымовых газов возможно путем обработки соответствующими промывными

жидкостями. В биологических скрубберах предусмотрена регенерация сорбента.

Обязательными условиями их работы являются растворимость загрязняющих веществ

в воде и непрерывная подача в скруббер.

Биоскрубберы применяют при производстве огнеупорных изделий, некоторых

видов технической керамики, а также абразивов на неорганической связке.

4.2.6.4.14 Термическое окисление (дожигание)

Термическое окисление (дожигание) направлено на сокращение выбросов ЛОС и

CO в атмосферный воздух.

Это метод снижения выбросов, при котором горючие соединения в потоке

отходящих газов окисляются воздухом или кислородом. Поток отходящих газов

нагревается выше точки самовоспламенения в камере сгорания и поддерживается при

высокой температуре достаточно долго, чтобы завершить его сгорание до диоксида

углерода и воды. Типичная температура сгорания составляет от 800 до 1000 °C.

Применяются несколько типов термического окисления:

- прямое термическое окисление: термическое окисление без рекуперации

энергии из зоны сгорания;

- рекуперативное термическое окисление: термическое окисление с

использованием тепла отходящих газов путем косвенной теплопередачи.

Регенеративное термическое окисление - термическое окисление, при котором

входящий поток отходящих газов нагревается при прохождении через слой

керамической насадки перед попаданием в камеру сгорания. Очищенные горячие газы

выходят из этой камеры, проходя через один (или несколько) слой(ев) с керамической

насадкой (охлаждаемый входящим потоком отходящих газов в более раннем цикле

сгорания). Затем этот повторно нагретый насадочный слой начинает новый цикл

сгорания путем предварительного нагрева нового поступающего потока отходящих

газов.

Сжигание (окисление) ЛОС вне печи возможно в термореакторах, которые состоят

из одной или двух камер, заполненных элементами из керамики или SiO2 с высокой

теплоемкостью. Термическое дожигание осуществляют при высоком (более 100-150

мг/м³) содержании ЛОС в неочищенном газе в зависимости от его параметров

(температуры, состава).

Дымовые газы, содержащие ЛОС, подают в первую камеру, где им передается

запасенное тепло. При попадании в камеру сгорания их температура уже близка к

температуре воспламенения. В камере сгорания происходит их дальнейший нагрев до

температуры

750-800 °C при помощи горелок. Органические вещества при этом

практически полностью выгорают, а присутствующий в дымовых газах СО окисляется до

СО2. Кроме того, поскольку температура в камере составляет не менее 800 °C, а

224

продолжительность пребывания газов - как минимум 1,5 с, удается достичь 90%

разложения присутствующих в газе / образующихся диоксинов.

Горячие очищенные газы после камеры сгорания поступают во вторую камеру, где

отдают большую часть тепла. Затем охлажденный газ сбрасывают через дымоход.

Через некоторое время, когда первая камера достаточно охладилась, а вторая

прогрелась, направление дымовых газов меняют. При этом нагрев неочищенных

дымовых газов происходит уже во второй камере, а охлаждение очищенного газа - в

первой.

Третья камера термореактора необходима для предотвращения пиковых

выбросов при смене направления потока дымовых газов. После изменения направления

движения дымовых газов эту камеру продувают небольшим количеством воздуха во

избежание попадания неочищенного газа в дымоход.

На рисунке 4.16 показана принципиальная схема термического дожигания в

трехкамерном термореакторе.

Рисунок 4.16 - Схема термического дожигания в реакторе (трехкамерная система)

На рисунке 4.17 приведена схема подачи дымовых газов во внешнюю систему

термического дожигания.

225

Рисунок 4.17 - Подача дымовых газов во внешнюю систему термического дожигания

Для больших объемов газа системы дожига могут иметь пять или семь камер. В

этих системах дымовые газы проходят параллельно через две или три камеры, где

происходит один и тот же этап.

В зависимости от требуемой эффективности очистки устанавливают двух-или

трехкамерные термореакторы. Применение двухкамерного термореактора позволяет

достичь эффективности очистки 94-97%, трехкамерный реактор дает возможность без

особых сложностей очищать дымовые газы с эффективностью более 99%.

Выбросы CO можно снизить до 98%.

Вопросы взаимовлияния и воздействия на различные компоненты окружающей

среды:

- необходимо дополнительное топливо, в частности, на стадии пуска и при

концентрации ЛОС ниже точки самовозгорания;

- возможны дополнительные выбросы NOx;

- дополнительные выбросы CO2 из-за сгорания ЛОС и возможного

дополнительного расхода топлива.

Обычно применяется прямое термическое окисление. Применимость

рекуперативного и регенеративного термического окисления на существующих

установках может быть ограничена конструктивными и/или эксплуатационными

ограничениями.

Если концентрации ЛОС и СО достаточно высоки, горение (окисление) протекает

в автотермическом режиме. В этом случае подвода дополнительной энергии на

поддержание процесса не требуется. Такой вариант реализуется в основном при

производстве высокопористого кирпича, когда в массу вводят большое количество

органических порообразующих агентов

Термореакторы находят все более широкое применение при производстве

изделий из глины, в частности, керамических блоков, где в формовочную массу вводят

значительное количество органических порообразователей, а также для уменьшения

226

выбросов ЛОС при производстве других видов керамики - огнеупорных изделий,

технической керамики, некоторых видов абразивов на неорганической связке.

Преимущество таких систем по сравнению с системами внутрипечного дожигания

заключается в том, что их применение не мешает нормальной эксплуатации печи, а

поток дымовых газов полностью очищается.

С точки зрения экономики данный метод обладает следующими особенностями:

- для экономии топлива термическое дожигание ЛОС и СО предпочтительно

проводить с регенеративным теплообменом;

- чем ниже концентрации ЛОС и СО в сыром газе, тем больше энергии

необходимо добавить для поддержания работы термореактора и, следовательно, тем

выше стоимость.

4.2.6.4.15 Каталитическое дожигание

Каталитическое дожигание направлено на сокращение выбросов ЛОС и CO, а

также возможное совращение потребления энергии.

Каталитическое дожигание - метод снижения выбросов, при котором горючие

соединения в потоке отходящих газов окисляются воздухом или кислородом в слое

катализатора. При этом катализатор обеспечивает окисление при более низких

температурах и в меньшем по размеру оборудовании по сравнению с термическим

окислением. Типичная температура окисления составляет от 200 до 600 °C

Данный прием сокращение выбросов ЛОС предполагает повышение скорости

окисления летучих загрязняющих веществ органической природы путем подачи

дымовых газов на каталитическую поверхность. Применение катализаторов снижает

температуру окисления органических загрязняющих веществ до

200-300 °C.

Катализаторами преимущественно служат соединения оксидов металлов или

благородные металлы (Pd, Pt, Rh).

Вместе с тем необходимо обратить внимание, что используемые катализаторы

способствуют окислению SO2 в более токсичный и коррозионно-активный SO3.

Применение каталитического дожигания при производстве изделий из глины

осложняется тем, что происходит быстрое отравление катализаторов присутствующими

в дымовых газах примесями (в частности, соединениями серы). Таким образом,

каталитическое окисление используют преимущественно при очистке малых объемов

дымовых газов с высоким содержанием углерода, выделяющихся, например, при обжиге

специальных огнеупоров или технической керамики в небольших печах или при сушке.

4.2.7 Методы, направленные на снижение сбросов загрязняющих веществ в

водные объекты

Необходимую информацию по очистке производственных сточных вод можно

также найти в справочнике НДТ ИТС 8-2022 «Очистка сточных вод при производстве

продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях» [88].

Применяя один или комбинацию описанных методов, можно добиться

значительного сокращения образования / сбросов технологических сточных вод и

снижения потребления воды.

227

Системы очистки производственных сточных вод можно применять во всех

отраслях производства керамических изделий, однако при этом следует учитывать

характер решаемой задачи:

- если сточные воды предполагается возвращать в процесс массоподготовки, их

очистка в принципе не требуется, однако для сохранения постоянных параметров

необходим усреднительный бассейн;

- если предполагается повторное использование воды в целях промывки,

уровень ее подготовки должен быть выше, поэтому требуется седиментация с

последующей аэрацией, а также, при необходимости, химической обработкой для

устранения запахов;

- к избыточным сточным водам, переработка которых производится на стороне,

обычно применяют сочетание гомогенизации, флокуляции, седиментации и

фильтрации; для уменьшения объема сбросов далее также проводят процесс обратного

осмоса. Для уменьшения объема сбросов возможно проведение процесса очистки на

основе обратного осмоса.

На рисунке 4.18 показан пример схемы участка по очистке производственных

сточных вод на предприятии по производству посуды из фарфора, который организован

на базе совокупности описанных выше способов и технологических решений.

Рисунок 4.18 - Потоковая схема участка по очистке сточных вод

4.2.7.1 Предварительная, первичная обработка

4.2.7.1.1 Нейтрализация

Нейтрализация позволяет избежать воздействия сильнокислых или щелочных

сточных вод, напр. коррозия или снижение эффективности работы биологической

очистки

228

Метод заключается в доведении pH сточных вод до нейтрального уровня (около

7) путем добавления химических веществ. Гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид

кальция (Ca(OH)2) обычно используется для повышения pH, тогда как серная кислота

(H2SO4), соляная кислота (HCl) или диоксид углерода (CO2) обычно используются для

снижения pH. Во время нейтрализации может произойти осаждение некоторых веществ.

Для нейтрализации технологических сточных вод требуется резервуар

достаточного объема, обеспечивающий соответствующее время гидравлического

удерживания. Емкость смешивания должна быть достаточной для обеспечения полного

перемешивания в резервуаре.

4.2.7.1.2 Гомогенизация (усреднение)

Усреднительные бассейны (резервуары для получения однородного состава

очищаемой воды) служат для обеспечения постоянства состава очищаемой воды и

устранения, насколько возможно, проблем, связанных с его колебаниями. Применение

таких бассейнов повышает эффективность любой последующей обработки стоков,

поскольку большая однородность упрощает контроль за распределением вводимых

агентов и протеканием процесса

4.2.7.1.3 Физическое разделение, например сита, пескоотделители,

жироотделители, сепараторы нефти и воды или первичные отстойники

Отделение грубых твердых частиц, взвешенных твердых частиц и металлических

частиц из сточных вод осуществляется с использованием, например, сеток, сит,

пескоотделителей, жироотделителей, гидроциклонов, сепараторов нефти и воды или

первичных отстойников.

Сепарация нефти и воды заключается в разделении нефти и воды, включая

последующее удаление нефти путем гравитационного отделения свободной нефти с

использованием сепарационного оборудования или разрушения эмульсии (с

использованием химических веществ, разрушающих эмульсию, таких как соли

металлов, минеральные кислоты, адсорбенты и органические полимеры).

Данная технология включает в себя такие методы, как:

гравитационная сеперация;

разрушение эмульсий (деэмульгирование).

4.2.7.2 Физико-химическая обработка

4.2.7.2.1 Адсорбция активированным углем

Адсорбция органических молекул, присутствующих в воде, направлена на

удаление органических соединений и является подходящей системой для удаления

небиоразлагаемых органических веществ.

229

4.2.7.2.2 Химическое осаждение

Данный метод направлен на удаление осаждающихся растворенных

небиоразлагаемых или ингибирующих загрязнителей, например металлов и

заключается в превращении растворенных загрязнителей в нерастворимые соединения

путем добавления химических осадителей. Образовавшиеся твердые осадки

впоследствии отделяют седиментацией, воздушной флотацией или фильтрацией. При

необходимости за этим может последовать микрофильтрация или ультрафильтрация.

Ионы многовалентных металлов (например, кальция, алюминия, железа) используются

для осаждения фосфора.

Осадок можно отделить от водной части с помощью дополнительного процесса,

такого как осаждение, флотация или фильтрация. Установка для осаждения обычно

состоит из одного или двух смесительных резервуаров с перемешиванием, куда

добавляются агент, вызывающий осаждение (т. е. химикаты для осаждения) и,

возможно, другие химикаты (например, флокулянты), отстойника и резервуаров для

хранения химических реагентов.

4.2.7.2.3 Химическое окисление

Химическое окисление

- это преобразование загрязняющих веществ

химическими окислителями, отличными от кислорода/воздуха или бактерий, в

аналогичные, но менее вредные или опасные соединения и/или в короткоцепочечные и

более легко разлагаемые или биоразлагаемые органические компоненты. Озон

является одним из примеров применения химического окислителя.

4.2.7.2.4 Ионный обмен

Данные метод применяется, например, для удаления бора из промывочной

воды, поступающей из участков глазури и нанесения.

Удержание ионных загрязнителей из сточных вод и замена их более

приемлемыми ионами с помощью ионообменной смолы. Загрязняющие вещества

временно задерживаются, а затем попадают в жидкость для регенерации или обратной

промывки.

Нежелательные ионы заменяются ионами ионообменной смолы, где они

временно задерживаются, а затем высвобождаются в жидкость для регенерации или

обратной промывки.

4.2.7.3 Удаление твердых частиц

4.2.7.3.1 Коагуляция и флокуляция

Коагуляция и флокуляция используются для отделения взвешенных твердых

частиц из сточных вод и часто выполняются в несколько последовательных этапов.

Коагуляция осуществляется добавлением коагулянтов с зарядами, противоположными

зарядам взвешенных веществ. Флокуляция осуществляется путем добавления

230

полимеров, так что столкновения частиц микрохлопьев заставляют их связываться с

образованием более крупных хлопьев.

Коагуляция и флокуляция происходят последовательно. Целью данного метода

обработки является разрушение коллоидных суспензий и образование агломераций,

например с использованием квасцов или полиэлектролита и/или комбинации извести и

солей металлов.

Коагуляция является первой стадией и осуществляется путем добавления

коагулянтов с зарядами, противоположными зарядам взвешенных твердых веществ.

Частицы слипаются в более крупные. Для коагуляции твердых веществ необходима

высокоэнергетическая быстрая смесь для правильного диспергирования коагулянта.

Флокуляция - это мягкое перемешивание, целью которого является увеличение размера

частиц за счет добавления полимеров, чтобы столкновения микрохлопьев заставляли

их связываться и образовывать более крупные хлопья.

4.2.7.3.2 Фильтрация

Метод направлен на удаление взвешенных твердых частиц и металлов,

связанных с частицами.

Отделение взвешенных твердых частиц от сточных вод и жидкости путем

пропускания суспензии через пористую среду, которая удерживает твердые частицы и

обеспечивает свободное протекание жидкости.

Типы фильтрации, используемые в керамической промышленности,

- это

глубинные фильтры, фильтр-прессы и вращающиеся вакуумные фильтры.

4.2.7.3.3 Флотация (аэрация)

Данный метод позволяет обеспечить удаление взвешенных веществ и масел,

заключается в отделении твердых или жидких частиц из сточных вод путем

присоединения их к мелким пузырькам газа, обычно воздуха. Плавучие частицы

накапливаются на поверхности воды и собираются соответствующими устройствами.

Флотация - это физический процесс, который часто используется при очистке

воды для различных целей, например, окисление материалов для облегчения

последующей флокуляции, насыщение кислородом органических соединений,

присутствующих в технологических сточных водах, устранение запахов и т. д.

Флотационное оборудование может включать поверхностные мешалки или турбины.

4.2.7.3.4 Обратный осмос

Данный метод применяется, например, для удаления бора из промывочной воды,

поступающей из участков глазурования и декорирования. Это мембранный процесс, при

котором разница давлений между отсеками, разделенными мембраной, заставляет воду

перетекать из более концентрированного раствора в менее концентрированный.

231

4.2.7.3.5 Седиментация

Направлена на удаление взвешенных веществ посредством отделения твердых

частиц от жидкости гравитационным осаждением

Существуют различные типы отстойников; они могут быть прямоугольными,

круглыми или пластинчатыми.

4.2.8 Методы, направленные на снижение уровня шума

В этом разделе приведены возможные способы снижения уровня шума,

сопровождающего некоторые процессы производства керамики. Ряд установок

технологических приемов, применение которых вызывает шум, в данном документе уже

рассмотрены, кроме того, многие аспекты зашумленности не являются специфическими

для каких-то конкретных отраслей.

Снижения уровня шума можно добиться путем непосредственного воздействия на

его источники, основными из которых являются, в частности, пневматические системы

очистки фильтров, компрессоры, двигатели подготовительных и транспортировочных

установок. Защиту от шума обеспечивают путем помещения установки в кожух или

устройства звукоизоляционных перегородок. Высокую эффективность имеют такие

конструктивные элементы, как двойные стены или обшивка для создания из сэндвич-

панелей, кроме того, воздушная прослойка внутри таких перегородок способствует

улучшенной звукоизоляции.

Рассмотренные выше меры не дают возможность эффективно уменьшить

вибрацию и шум на некоторых участках (например, прессования, смешения, дробления),

поэтому их распространение подавляют путем виброизоляции, для чего применяют

подвесы из металла, соединения металл-резина, элементы, выполненные из фетра,

резины, пробки, слой битума для виброизоляции участка в целом или отдельно -

основания двигателя. Кроме того, для уменьшения зашумленности служат глушители,

размещаемые непосредственно в источнике шума, а также замена высокооборотных

вентиляторов низкооборотными с большим размахом лопастей.

В случае, когда внедрение упомянутых выше решений по защите от шума или

перемещение издающих шум установок внутри здания невозможно, необходимо

использовать вторичные меры и приемы, в том числе и к самому зданию. Сюда входят

утолщение стен и звукоизоляция окон (установка многослойных стеклопакетов, что

также дает возможность сократить расходы на отопление). Во время выполнения

технологических операций повышенной шумности окна следует держать закрытыми. В

связи с этим, однако, следует отметить, что необходимость держать окна закрытыми в

ряде случаев требует установки дорогостоящих и энергоемких вентиляционных систем

для обеспечения нормальных условий работы. Возможен также перенос окон, ворот и

шумных наружных установок в направлении от близко расположенных населенных

районов.

Также на уровень зашумленности влияет деятельность персонала. Когда нет

необходимости в постоянном сквозном проезде, ворота должны быть закрыты,

аккуратное управление грузовым транспортом и вилочными погрузчиками приводит к

уменьшению шума. Следует соблюдать временной интервал проведения

сопровождаемых шумом работ (разгрузки боя навалом, движения погрузчиков) вне

232

помещений и избегать подобных работ в вечернее или ночное время. Снижению уровня

шума также способствует своевременное обслуживание (смазка) установок и замена

глушителей.

Необходимость внедрения мер по защите от шума, как правило, обусловлена

требованиями законодательства (защита соседних районов или рабочих мест), с

экономической точки зрения применение таких мер, особенно связанных с изменением

конструкции, влечет за собой дополнительные расходы.

4.2.8.1 План управления шумом

Разработка, внедрение и регулярный пересмотр плана управления шумом как

часть системы экологического менеджмента (СЭМ) (см. раздел 4.2.1.1), направлены на

снижение уровня шума и вибрации и включают все следующие элементы:

- протокол, содержащий соответствующие действия и сроки;

- протокол мониторинга уровня шума;

- протокол реагирования на выявленные шумовые события, например,

жалобы и/или принятие корректирующих мер;

- программу снижения шума, предназначенную для идентификации

источника(ов), измерения/оценки воздействия шума, характеристики вклада

источников в общий уровень шума и реализации мер по предотвращению и/или

снижению шума.

В рамках СЭМ реализуется и регулярно пересматривается план управления

шумом. План управления шумом обычно включает в себя следующее:

a) описание основных источников шума (включая редкие источники) и ближайших

чувствительных к шуму мест, включая следующее для каждого основного источника

шума в рамках производства:

1) источник и его расположение на масштабном плане объекта;

2) является ли шум непрерывным/прерывистым, фиксированным или подвижным;

3) часы работы;

4) описание шума, например, стук, визг, шипение, гул, удары, щелчки, удары или

имеет тональные элементы;

5) его вклад в общий уровень шума на объекте, например классифицируется как

высокий, средний или низкий, если не доступны подтверждающие данные;

б) приведенная выше информация об эксплуатации нечастых источников шума

(например,

нечасто

эксплуатируемые/сезонные

операции,

работы

по

очистке/техническому обслуживанию, доставка/сбор/транспортировка на объекте или

деятельность в нерабочее время, аварийные генераторы или насосы и проверка

сигнализации);

в) подробности соответствующих шумовых обследований, измерений,

исследований (которые могут включать детальную оценку уровней звуковой мощности

для отдельных элементов электростанции) или моделирования, которые могут

потребоваться как для новых, так и для существующих установок, принимая во внимание

потенциальные проблемы с шумом.

г) описание протокола реагирования на выявленные шумовые инциденты,

например: жалобы.

д) соответствующие действия, которые необходимо предпринять, и сроки.

233

Общее снижение уровня шума предполагает разработку плана снижения шума:

когда необходимо осуществить проверку и оценку каждого источника шумового

воздействия; могут быть применены альтернативные методы с более низкими уровнями

шума и/или могут быть закрыты точечные источники.

Полезными инструментами для эффективного применения этого метода могут

быть:

- периодический мониторинг шума;

- разработка карт шума и соответствующие расчеты шума;

- периодические встречи и обсуждения с проживающим рядом населением для

выявления проблем, связанных с шумом.

4.2.8.2 Подходящее расположение оборудования и зданий

Увеличение расстояния между источником шумового воздействия за счет

использования зданий в качестве шумовых экранов и путем перемещения оборудования

и/или проемов в зданиях (например, выходов или входов из зданий) направлено на

снижение восприятия шума в близлежащих районах. Кроме того, может осуществляться

строительство зданий или естественных барьеров, таких как растущие деревья и

кустарники, между охраняемой территорией и шумной деятельностью.

4.2.8.3 Эксплуатационные меры

Эксплуатационные меры применяются для предотвращения или снижения уровня

шума и предусматривают применение таких решений, как:

- осмотр и техническое обслуживание оборудования;

- закрытие дверей и окон для закрытых помещений, если это возможно; или

использование самозакрывающихся дверей;

- эксплуатация оборудования опытным персоналом;

- по возможности прекращение деятельности в ночное время, связанной с

высоким уровнем шума;

- меры по контролю шума, например, при производстве и техническом

обслуживании, транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах с материалами.

4.2.8.4 Малошумное оборудование

Снижение уровня шума может быть достигнуто путем применения таких

технологических решений как двигатели с прямым приводом, малошумные

компрессоры, насосы и вентиляторы, малошумное транспортное оборудование.

4.2.8.5 Оборудование для контроля и снижения шума

Установка оборудования с низким уровнем шумового воздействия и установка

препятствий между источниками шума позволят обеспечить снижение уровня шума и

предусматривают применение таких решений, как:

- использование шумопоглотителей;

- использование акустической изоляции оборудования;

234

Производство керамических изделий (ИТС 4-2023) - часть 3