Охрана окружающей среды и

Министерство природных ресурсов
и охраны окружающей среды
Республики Беларусь
ПОСОБИЕ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
П-ООС 17.02-04-2014
ТКП 17.01-01-2007 (02120) «Охрана
окружающей среды и природопользование.
Технические нормативные правовые акты и
пособия в области охраны окружающей
среды и природопользования. Порядок
разработки, правила изложения,
оформления и издания»
«Охрана окружающей среды и природопользование.
Наилучшие доступные технические методы.
Оценка технических методов и определение на основе ее
результатов наилучших доступных технических методов для
хозяйственной и иной деятельности, в процессе которой
используются природные ресурсы и оказывается
воздействие на окружающую среду»
Минск
П-ООС 17.02-04-2014
___________________________________________________________________
УДК
МКС 03.120; 13.020
КП 02
Ключевые слова: охрана окружающей среды, природопользование,
наилучшие доступные технические методы, экономические аспекты,
воздействие на компоненты окружающей среды
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию
и управлению в области технического нормирования и стандартизации
установлены Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и
стандартизации».
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию
и управлению техническим нормированием и стандартизацией в области
охраны окружающей среды установлены Законом Республики Беларусь «Об
охране окружающей среды».
1 РАЗРАБОТАНО и ВНЕСЕНО Республиканским унитарным предприятием
«Центр международных экологических проектов, сертификации и аудита
«Экологияинвест»
2 УТВЕРЖДЕНО И ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ Приказом Государственного
предприятия «Экологияинвест» от 31.12.2014 № 60
3 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
Настоящее пособие не может быть воспроизведено, тиражировано и
распространено в качестве официального издания без разрешения
Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики
Беларусь
___________________________________________________________________
Издано на русском языке
Содержание
П-ООС 17.02-04-2014
Область применения
Нормативные ссылки
Термины и определения
Общие положения
Оценка технических методов и определение на основе ее результатов
наилучших доступных технических методов для хозяйственной и иной
деятельности, в процессе которой используются природные ресурсы и
оказывается воздействие на окружающую среду
Приложение А
(информационное) Показатели токсичности для человека
Приложение Б
(информационное) Показатели глобального потепления
Приложение В
(информационное) Показатели токсичности для водных
объектов
Приложение Г
(информационное) Потенциал образования кислотных
осадков
Приложение Д
(информационное) Показатели эвтрофикации
Приложение Е
(информационное) Показатели
образования
тропосферного озона
Приложение Ж (информационное) Пример информации, необходимой
для выбора наилучшего доступного технического метода
очистки сточных вод сложного химического состава
Приложение К
(информационное) Пример оценки экономической
эффективности технических методов в пищевой отрасли
(на примере оборудования для производства мясных
консервов)
Приложение Л
(информационное) Пример оценки экономической и
экологической эффективности НДТМ по бесхлорной
отбелке
на
предприятии
целлюлозно-бумажного
производства
Библиография
1
2
3
4
5
)
1
1
1
2
4
14
17
20
25
25
26
28
30
38
47
П-ООС 17.02-04-2014
ПОСОБИЕ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Охрана окружающей среды и природопользование.
Наилучшие доступные технические методы.
Оценка технических методов и определение на основе ее результатов
наилучших доступных технических методов для хозяйственной и иной
деятельности, в процессе которой используются природные ресурсы и
оказывается воздействие на окружающую среду
Срок действия с 2015-01-01
до 2019-12-31
1 Область применения
Настоящее пособие в области охраны окружающей среды и
природопользования (далее - пособие) предназначено для оценки технических
методов и определения на основе ее результатов наилучших доступных
технических методов для хозяйственной и иной деятельности, в процессе
которой используются природные ресурсы и оказывается воздействие на
окружающую среду с учетом технических особенностей оборудования
(установок), географического расположения и местных условий состояния
окружающей среды.
2 Нормативные ссылки
В настоящем пособии применяют ссылки на следующий технический
нормативный правовой акт в области технического нормирования и
стандартизации (далее - ТНПА):
ТКП 17.02-09-2012 (02120) Охрана
окружающей
среды
и
природопользование. Правила определения массы загрязняющих веществ,
поступивших в компоненты природной среды, находящихся и (или) возникших в
них, для целей исчисления размера возмещения вреда, причиненного
окружающей среде
3 Термины и определения
В настоящем пособии применяют следующие термины с соответствующими
определениями:
3.1
Комплексное
природоохранное
разрешение:
единый
разрешительный документ, удостоверяющий право на выбросы загрязняющих
веществ в атмосферный воздух, специальное водопользование, хранение и
захоронение отходов производства с учетом внедрения наилучших доступных
технических методов и устанавливающий нормативы допустимого воздействия
на окружающую среду, условия осуществления хозяйственной и иной
деятельности в части использования природных ресурсов и (или) оказания
воздействия на окружающую среду, и заменяющий собой разрешения на
выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, специальное
водопользование, хранение и захоронение отходов производства [1];
3.2 Наилучшие доступные технические методы: технологические
процессы, методы, порядок организации производства продукции и энергии,
1
П-ООС 17.02-04-2014
выполнения работ или оказания услуг, проектирования, строительства и
эксплуатации сооружений и оборудования, обеспечивающие уменьшение и
(или) предотвращение поступления загрязняющих веществ в окружающую
среду, образования отходов производства по сравнению с применяемыми и
являющиеся наиболее эффективными для обеспечения нормативов качества
окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую
среду при условии экономической целесообразности и технической
возможности их применения [2].
4 Основные положения
4.1 Система выдачи комплексных природоохранных разрешений
природопользователям
–
юридическим
лицам
и
индивидуальным
предпринимателям,
осуществляющим
(планирующим
осущесвлять)
деятельность, связанную с эксплуатацией объектов, оказывающих комплексное
воздействие на окружающую среду (далее - разрешение) в соответствии с [1],
требует от природопользователей,
совершенствования регулирования и
производственного контроля с целью обеспечения охраны окружающей среды.
посредством
осуществления
необходимых
предупредительных
мер,
направленных на предотвращение загрязнения окружающей среды, в том
числе, внедрения наилучших доступных технических методов (далее - НДТМ),
которые дают возможность обеспечить выполнение требований в области
охраны окружающей среды.
4.2 Для объектов, оказывающих комплексное воздействие на окружающую
среду, информация о НДТМ содержится в пособиях по НДТМ, являющихся
национальными руководствами по НДТМ, для соответствующих отраслей
промышленности, которые разработанны на основе справочных руководств по
НДТМ Европейского Союза и адаптированны к условиям Республики Беларусь.
При отсутствии утвержденного пособия по НДТМ, для оценки технических
методов и определения на ее основе НДТМ, можно использовать справочные
руководства Европейского Союза.
4.3 В общем случае подход к определению НДТМ представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 – Общий подход к определению НДТМ
2
П-ООС 17.02-04-2014
4.4 Любой объект, оказывающий комплексное воздействие на окружающую
среду, на котором имеются технические методы (т.е. технологические
процессы, методы, порядок организации производства продукции и энергии,
выполнения работ или оказания услуг, проектирования, строительства и
эксплуатации сооружений и оборудования), по определению, может оказывать
вредное воздействие на окружающую среду.
4.5 Однако на практике могут возникнуть ситуации, в которых не ясно, какой
именно технический метод будет обеспечивать самый высокий уровень охраны
окружающей среды.
Поэтому возникает необходимость провести предварительную оценку ряда
технических методов для выбора среди них того, который является наилучшим
доступным.
4.6 Оценка рассматриваемых технических методов заключается в
нахождении баланса между экономическими затратами на внедрение
технического метода и их экологической эффективностью, т.е. измеряемым
результатом снижения вредного воздействия на окружающую среду за счет
внедрения данных технических методов.
Показателями экологической эффективности могут быть снижение
выбросов загрязняющего вещества, уменьшение объемов образования отходов
и т.д.
4.7 При этом принимаются во внимание приоритетность и важность:
-использования технических методов, направленных на уменьшение
объемов (предотвращение) образования отходов производства;
-сокращения использования опасных химических веществ; использования
менее опасных веществ;
-стимулирования вовлечения в хозяйственный оборот (использование)
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (далее - выбросы),
сбросов сточных вод (далее- сбросы) и отходов производства (далее - отходы);
-наличия
сравнимых
технических
методов,
производственного
оборудования или методов эксплуатации, которые были успешно использованы
на промышленном уровне;
-научно-технических достижений и изменений в научных знаниях и в
понимании различных технологических процессов;
- влияния и объемов выбросов/сбросов, отходов производства,
сопровождающих хозяйственную деятельность;
-даты введения в эксплуатацию новых или существующих объектов;
-периода времени, необходимого для внедрения НДТМ;
-происхождения и потребления сырья (включая воду), используемого в
технологическом процессе и его энергоэффективность;
-необходимости снижения (предотвращения) вредного воздействия
хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду;
предотвращения или сведения к минимуму общего воздействия выбросов,
сбросов, сопровождающих хозяйственную деятельность, на окружающую среду
и определение соответствующих рисков;
-предотвращения аварий и нештатных ситуаций и сведения к минимуму их
последствий для окружающей среды.
3
П-ООС 17.02-04-2014
5 Оценка технических методов и определение на основе
ее
результатов
наилучших
доступных
технических
методов
для
хозяйственной и иной деятельности, в процессе которой используются
природные ресурсы и оказывается воздействие на окружающую среду
5.1 Общие требования
Оценка технических методов с целью дальнейшего определения среди них
наилучшего доступного проводится в несколько этапов (рисунок 2).
Примечание – Если на любом из этапов оценки технических методов,
представленных на рисунке 2, можно сделать вывод о наилучшем доступном
среди рассматриваемых, необходимости дальнейшего прохождения этапов
оценки, нет.
Рисунок 2 – Этапы проведения оценки и определения наилучших
доступных технических методов
Полнота и прозрачность оценки технических методов обеспечивается
анализом большого количества информации, собранной из нескольких
источников и документирования процесса принятия решения о НДТМ.
5.2 Этап I – Определение области применения и идентификация
рассматриваемых технических методов
4
П-ООС 17.02-04-2014
5.2.1 На этапе I оценки технических методов необходимо оценить, что для
природопользователя является приоритетным:
- внедрение новых технологических процессов;
доработка
или
малозатратная
модернизация
существующих
технологических процессов посредством:
1)
усовершенствования
технологических
решений
(модернизация
технологических процессов или оборудования; применение альтернативных
направлений синтеза и т.д.);
2) выбора сырья (более чистого топлива, незагрязненного сырья и т.д.);
3) контроля производственных процессов, например, за счет их
оптимизации;
4) разработки сопутствующих организационных мероприятий (режимов
очистки
оборудования,
оптимизации
эксплуатации
и
технического
обслуживания и т.д.);
5) внедрения мероприятий «нетехнического характера» (подготовка кадров,
внедрение системы управления окружающей средой и т.д.);
6) применения технических методов «на конце трубы» (установка
оборудования для сжигания отходов, оборудования, обеспечивающие
уменьшение и (или) предотвращение поступления загрязняющих веществ в
окружающую среду, образования отходов производства (далее – оборудование,
предназначенное для охраны окружающей среды), фильтров, противошумовых
ограждений и т.д.).
5.2.2 Для обеспечения прозрачности и сопоставимости рассматриваемых
вариантов, целесообразно определить сопоставимые параметры технических
методов,
Примечание - В идеальном случае оценка должна проводиться для технических
методов, имеющих одинаковую производительность, выраженную для конечного
продукта (например, будут оцениваться «технические методы для прокатного
стана производительностью 25 тонн стали в час»).
5.3 Этап II – Инвентаризация выбросов/сбросов/отходов
5.3.1 При реализации данного этапа должны быть представлены в виде
перечня (с количественными показателями) значимые входные и выходные
потоки (ресурсы), характеризующие каждый из рассматриваемых технических
методов, потребляемые сырье (включая воду) и энергию, образующиеся в
результате применения каждого технического метода выбросы, сбросы и
отходы.
Данные должны быть полными насколько это возможно, для того, чтобы
были учтены все выбросы/сбросы, потребление сырья и энергии,
образующиеся отходы.
Необходимо учесть и оценить, как организованные, так и неорганизованные
источники выбросов.
Для обеспечения прозрачности необходимо обеспечить детализацию того,
как были получены или рассчитаны эти данные.
5.3.2 Источники информации для получения данных о выбросах/сбросах и
потребляемых ресурсах:
- данные аналитического (лабораторного) контроля в области охраны
окружающей среды, получаемые на существующих сооружениях подобного
типа или конфигурации;
- данные государственной статистической отчетности в области охраны
5
П-ООС 17.02-04-2014
окружающей среды;
- данные об исследованиях, проводимых на экспериментальных (пилотных)
установках, заводах;
- информация от поставщиков или изготовителей оборудования,
предназначенного для охраны окружающей среды.
5.3.3 В идеальном случае выбросы/сбросы, отходы и потребляемые
ресурсы должны выражаться в массовых показателях (например, кг/год, или
кг/кг продукции). Информация может быть также представлена в размерностях
концентраций (например, мг/м3 или мг/л), которые могут оказаться особенно
важными для технических методов, в ходе которых готовятся шихта или
подобные смеси, или технических методов, в которых используются циклы, где
концентрации загрязняющих веществ могут быть особенно высоки.
5.3.4
Большинство
технологических
процессов
характеризуется
непрерывным потреблением энергии (тепловой или электрической), поэтому
необходимо учитывать воздействие источников энергии на окружающую среду,
зависящую от технологии ее получения, вида применяемого топлива.
Например, если рассматривается газоочистная установка по очистке
отходящих газов, при функционировании которой используется электроэнергия,
воздействие на окружающую среду, обусловленное этим энергопотреблением,
будет сравниваться с воздействием того загрязняющего вещества (или тех
загрязняющих веществ), для улавливания которого используется эта установка.
Если газоочистная установка характеризуется существенным потреблением
электроэнергии, а улавливаемое загрязняющее вещество является
относительно безвредным, то, в зависимости от того, каким воздействием на
окружающую среду характеризуется генерация энергии, может оказаться, что
улавливание данного загрязняющего вещества приводит к меньшей
экологической эффективности в целом, чем отказ от улавливания.
5.3.5 Кроме того, технологические процессы сопровождаются образованием
отходов, которые могут быть использованы, обезврежены или захоронены.
В случаях, когда с технической или экономической точки зрения
невозможно предотвратить образование отходов, обращение с ними должно
минимизировать любое воздействие на окружающую среду.
При сравнении рассматриваемых технических методов, в результате
применения которых при производстве продукции образуются отходы,
проводится анализ количества образующихся отходов, их состава и возможных
воздействий на окружающую среду.
При проведении инвентаризации отходов, образующихся в результате
применения каждого из рассматриваемых технических методов, необходимо
определить их количественные и качественные показатели, степень опасности
отходов и класс опасности опасных отходов.
По степени опасности отходы разделяются на опасные и неопасные
отходы.
Опасные отходы классифицируются по классам опасности на:
- первый класс опасности – чрезвычайно опасные;
- второй класс опасности – высокоопасные;
- третий класс опасности – умеренно опасные;
- четвертый класс опасности – малоопасные.
6
П-ООС 17.02-04-2014
5.4 Оценка воздействия загрязняющих веществ на различные
компоненты природной среды
5.4.1 На данном этапе оценивается вредное воздействие на окружающую
среду и здоровье человека загрязняющих веществ, установленных на этапе 2,
выраженное в относительных единицах (эквивалентах), что позволяет
сопоставлять воздействия этих загрязняющих веществ между собой и оценить
его в совокупности.
5.4.2 Вредное воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду
можно выразить через следующие показатели:
- показатель токсичности для человека загрязняющего вещества (далее ЗВ), выраженный в виде свинцового эквивалента:
Показатель _ токсичности _ для _ человека 
(1)
Масса _ выброшенного _ ЗВ

Фактор _ токсичности _ ЗВ
где
Показатель токсичности для человека – индикаторный показатель,
используемый для сравнения рассматриваемых технических методов, кг
свинцового эквивалента (см. Приложение А);
Масса выброшенного загрязняющего вещества определенная на этапе 2,
кг.
- потенциал глобального потепления (изменения климата) парниковых
газов, выраженный в виде эквивалента диоксида углерода;
Потенциал _ глобального _ потепления 
(2)
  Потенциал _ глобального _ потепленияЗВ  масса _ ЗВ
где
Потенциал глобального потепленияЗВ - показатель глобального потепления
каждого загрязняющего вещества, кг эквивалента СО2 (см. Приложение Б);
Масса ЗВ – масса выброшенного загрязняющего вещества, определенная на
этапе 2, кг.
- токсичность для водных объектов, выраженная через объем воды,
необходимый для разбавления содержащихся в сбросе загрязняющего
вещества до безопасного уровня;
Токсичность _ для _ водных _ объетов  
Масса _ сброшенного _ ЗВ
 0,001
ПБК
(3)
где
Масса сброшенного ЗВ-масса загрязняющего вещества, сброшенного в
водный объект, определенная на этапе 2, кг103;
ПБК – прогнозируемая безопасная концентрация, мг/л (см. Приложение В).
Коэффициент 10-3 показывает результат в граммах.
Множитель 0,001 переводит литры в м3.
7
П-ООС 17.02-04-2014
- потенциал образования
эквивалента диоксида серы;
кислотных
осадков,
выраженный
ПОКО   ПОКОЗВ  Масса _ ЗВ
в
виде
(4)
где
ПОКОЗВ -–Потенциал образования кислотных осадков, выраженный в
единицах эквивалента серы, для различных загрязняющих веществ (см.
Приложение Г);
Масса ЗВ - Масса выброшенного загрязняющего вещества, определенная
на этапе 2, кг.
- показатель эвтрофикации, выраженный в виде эквивалента фосфат-иона;
Потенциал _ эвтрофикации 
(5)
  Потенциал _ эвтрофикации ЗВ  Масса _ ЗВ
где
Потенциал эвтрофикацииЗВ – потенциал эвтрофикации, выраженный в
единицах эквивалента фосфат-иона, кг. эквивалента фосфат-иона(РО4)3 (см.
Приложение Д);
Масса ЗВ - масса сброса загрязняющего вещества, определенная на этапе
2, кг.
- озоноразрушающая способность, выраженная в виде эквивалента ХФУ-11;
Озоноразру шающая _ способность 
(6)
  Озоноразру шающая _ способностьЗВ  Масса _ ЗВ
где
Озоноразрушающая способностьЗВ – озоноразрушающая способность
загрязняющего вещества, в единицах эквивалента ХФУ-11 [3];
Масса выброшенного ЗВ-масса загрязняющего вещества, определенная
на этапе 2, кг.
- потенциал (вероятность) образования тропосферного озона, выраженный
в виде эквивалента этилена:
ПОТО   ПОТОЗВ  Масса _ ЗВ
(7)
где
ПОТОЗВ - показатель образования тропосферного озона для отдельного
загрязняющего вещества (см. Приложение Е), кг;
8
П-ООС 17.02-04-2014
Масса ЗВ - масса загрязняющего вещества, определенная на этапе 2, кг.
5.4.3 При учете каждого загрязняющего вещества следует принимать во
внимание:
- вклад рассматриваемого технического метода в общее поступление в
окружающую среду конкретного загрязняющего вещества: если этот вклад
существенно ниже, чем выбросы/сбросы данного загрязняющего вещества, то
приоритетность его при принятии решения о выборе НДТМ также низкая, чем
для загрязняющих веществ, оказывающих существенное воздействие на
окружающую среду и здоровье человека.
- качество окружающей среды: если качество окружающей среды
характеризуется отрицательным изменениям физических, химических,
биологических и иных показателей состояния окружающей среды (особенно при
рассмотрении ситуации на региональном уровне), то при оценке экологической
эффективности рассматриваемого метода особое внимание следует уделить
сокращению выбросов/сбросов загрязняющих веществ, обуславливающих эти
отрицательные изменения.
- присутствие чувствительных реципиентов: наличие местных реципиентов
или местообитаний, которые являются особенно чувствительны к ЗВ или их
воздействию;
- характер последствий вредного воздействия на окружающую среду:
долгосрочные необратимые изменения окружающей среды или обратимые
краткосрочные изменения окружающей среды.
- ЗВ, характеризующиеся высокой стойкостью, биоаккумуляцией
рассматриваются как более приоритетные в связи с возможностью их переноса
на большие расстояния (в том числе трансграничным переносом).
5.5 Оценка отрицательного воздействия технического метода на
окружающую среду
На данном этапе результаты выполнения предыдущих этапов
целесообразно свести в табличной форме с целью дальнейшего сравнения
технических методов (таблица 1).
Таблица 1 – Пример оформления результатов оценки отрицательного
воздействия технического метода на окружающую среду
Показатель
Единица
Пример
числового
измерения
значения показателя
Потребление энергии
МДж/год
6,110-3
Образование отходов
кг/год
5,41011
Токсичность для человека
нет данных
потенциал глобального потепления кг
4,71012
эквивалента
CO2\год
Токсичность для водных объектов
нет данных
потенциал образования кислотных кг
2,71010
осадков
эквивалента
SO2\год
Показатель эфтрофикации
кг
1,31010
эквивалента
РО43-\год
9
П-ООС 17.02-04-2014
Озоноразрушающая способность
кг
8,3107
эквивалента
ХФУ-11\год
Показатель
образования кг
8,2109
тропосферного озона
эквивалента
этилена/год
Оформленные
указанным
способом
таблицы
для
каждого
рассматриваемого технического метода могут быть сравнены между собой и
отдельными базовыми показателями (средними по отрасли, соответствующими
требованиями законодательства и т.д.).
5.6
Определение
области
применения
и
идентификация
рассматриваемых технических методов
На данном этапе производится расширенное описание технических методов
на основе любой доступной информации, уточняются технические
характеристики, включая ожидаемый технический и экономический срок службы
оборудования,
предназначенного
для
охраны
окружающей
среды,
эксплуатационные (технические) данные, такие как потребление энергии и
реагентов, инструкции по эксплуатации, потребление воды и т.д.
Пример информации, необходимой для выбора наилучшего доступного
технического метода очистки сточных вод сложного химического состава,
приведен в приложении Ж.
Подобные описанным в приложении Ж характеристики методов,
оборудования, предназначенного для охраны окружающей среды
и пр.
используются в дальнейшем для сбора и анализа данных о затратах.
Для исключения элементов субъективности и обеспечения максимальной
достоверности данных, информацию рекомендуется получать из возможно
большего числа источников.
5.7 Сбор и проверка данных о затратах на внедрение технического
метода
5.7.1 На этапе 6 производится сбор и оценка данных о затратах на
внедрение технических методов.
При этом необходимо учитывать, что данные могут быть искажены с одной
стороны поставщиками оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды, с целью улучшения продаж, с другой стороны –
природопользователями при планировании затрат (зачастую прогнозируемые
затраты оказываются выше затрат реальных).
Кроме того следует учитывать, что данные будут иметь определенный
«срок годности», затраты и цены могут увеличиться в связи с инфляцией или,
наоборот, снизиться в результате перехода с экспериментальной технологии на
серийное производство.
5.7.2 Источниками получения данных о затратах являются:
- промышленность (например, планы строительства, документация о
промышленных проектах);
- поставщики оборудования, предназначенного для охраны окружающей
среды (например, каталоги, предложения, конкурсы);
- опубликованная информация (например, доклады, отчеты, журналы,
информация веб-сайтов, материалы конференций);
10
П-ООС 17.02-04-2014
- оценки затрат на внедрение аналогичных технических методов в других
отраслях промышленности.
Для повышения обоснованности данных информацию следует по
возможности из нескольких независимых источников.
5.7.3 При формировании информации о затратах и ее документировании
необходимо:
- указывать данные о происхождении информации (год, источник);
- регистрировать источники получения и происхождения всех данных;
- указывать год формирования данных о затратах и курс обмена валюты на
этот период;
- указывать затраты в виде фактических расходов.
5.8 Определение структуры затрат
5.8.1 Данный этап осуществляется для облегчения процесса сравнения
информации о затратах на внедрении технического метода.
5.8.2 Все затраты должны сравниваться с существующей на предприятии
ситуацией или «базовым вариантом», при котором не был внедрен технический
метод. 5.8.3
В структуру затрат, например, включаются:
- затраты на приобретение оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды (если оно входит в состав технического метода), включая
его стоимость, стоимость оборудования для контроля ЗВ, образующихся в
технологическом процессе, вспомогательного (запасного) оборудования,
аппаратуры и инструментов, а также их доставку;
- затраты на установку оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды (если оно входит в состав технического метода):
1) разработка технического задания, разработка проекта, планирование
работ;
2) приобретение права собственности или пользования на земельный
участок;
3) строительство зданий и сооружений;
4) проведение инженерных коммуникации, строительство и расходы на
инженерные изыскания;
5) затраты на испытание оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды;
6) затраты на ввод оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды, в эксплуатацию;
7) затраты на вывод оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды, из эксплуатации.
8) текущий и капитальный ремонт оборудования, предназначенного для
охраны окружающей среды (в том числе с указанием стоимости, количества
деталей, периодичности их замены);
9) вспомогательные средства, например, химические вещества, вода,
необходимые для эксплуатации оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды.
- непредвиденные расходы.
- затраты на охрану окружающей среды:
1) экологический налог, налоги за специальное природопользование
(сборы, (пошлины), другие обязательные платежи);
2) затраты на захоронение отходов производства;
11
П-ООС 17.02-04-2014
3) затраты на оплату услуг сторонних организаций за транспортировку,
обезвреживание, хранение, и захоронение отходов производства;
- затраты на энергоносители (электроэнергию, нефтепродукты, природный
газ, уголь или другие виды твердого топлива);
- затраты на оплату труда:
1) персонал, работающий с технологическим оборудованием, руководящие
сотрудники, обслуживающий персонал;
2) обучение персонала;
- косвенные затраты, которые могут быть вызваны изменениями рыночного
спроса и любыми непредвиденными эффектами, например, изменениями в
выпуске продукции и структуре предприятия или штатной численности.
5.8.4 В структуре затрат учитываются доходы, прибыли и предотвращенные
издержки , приводящие к экономии некоторых затрат.
К ним относятся:
- доходы:
1) продажа очищенных сточных вод;
2) продажа произведенной электроэнергии;
3) продажа золы для производства строительных
материалов;
4) остаточная стоимость оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды.
- предотвращенные издержки:
1) экономия сырьевых материалов;
2) экономия вспомогательных материалов (химических реагентов, воды) и
услуг;
3) экономия энергоносителей;
4) экономия трудовых затрат.
Рекомендуется также указывать эти дополнительные выгоды в физических
показателях, например: количество сэкономленной энергии; количество
проданных полезных побочных продуктов; количество сэкономленных
человеко-часов.
- последующие выгоды:
Внедрение новой технологии может привести к изменениям в процессе
производства, которые, в свою очередь, могут привести к снижению затрат,
например, повышению эффективности системы или улучшению качества
продукции. Полученные выгоды должны быть оценены, насколько это
возможно, и ясно идентифицированы при сообщении о результатах.
5.8.5 Исходя из оцененных затрат на внедрение технического метода
необходимо оценить период его окупаемости.
Если период окупаемости технического метода составляет менее 3 лет, то
проект считается экономически привлекательным для природопользователя.
.
5.9 Выбор наилучшего доступного технического метода
5.9.1 После того как для рассматриваемых технических методов были
установлены как экологическая эффективность, так и экономические затраты на
реализацию этих вариантов, необходимо провести сравнительный анализ для
определения того, какой из технических методов соответствует критериям
НДТМ.
5.9.2 Экономическая эффективность крайне важна при определении НДТМ,
12
П-ООС 17.02-04-2014
и в этом отношении полезно выяснить, какой из технических методов
обеспечивает наибольшую экологическую эффективность при наименьших
финансовых затратах.
Пример оценки экономической эффективности технических методов в
пищевой отрасли (на предприятии Российской Федерации) (на примере
оборудования для производства мясных консервов) приведен в приложении К.
Пример оценки экономической и экологической эффективности НДТМ по
бесхлорной отбелке на предприятии целлюлозно-бумажного производства в
Российской Федерации приведен в приложении Л.
13
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение А
(информационное)
Показатели токсичности для человека
Таблица А.1
14
П-ООС 17.02-04-2014
15
П-ООС 17.02-04-2014
16
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение Б
(информационное)
Показатели глобального потепления
Таблица Б.1
17
П-ООС 17.02-04-2014
18
П-ООС 17.02-04-2014
Таблица Б.2
19
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение В
(информационное)
Показатели токсичности для водных объектов
Таблица В.1
20
П-ООС 17.02-04-2014
21
П-ООС 17.02-04-2014
22
П-ООС 17.02-04-2014
23
П-ООС 17.02-04-2014
24
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение Г
(информационное)
Потенциал образования кислотных осадков
Таблица Г.1
Вещество
CAS номер
Аммиак
Оксиды азота (как NO2)
7664-41-7
10102-44-0
Потенциал
образования
кислотных осадков,
в кг SO2
эквивалента
1,6
0,5
Примечания
1 Эти показатели были получены для Швейцарии.
2 Когда суммируются все показатели образования кислотных осадков,
добавляется SO2эквивалент, равный 1.
Приложение Д
(информационное)
Показатели эвтрофикации
Таблица Д.1
25
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение Е
(информационное)
Показатели образования тропосферного озона
Таблица Е.1
26
П-ООС 17.02-04-2014
27
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение Ж
(информационное)
Пример информации, необходимой для выбора наилучшего доступного
технического метода очистки сточных вод сложного химического состава
Ж.1 Пример требований к техническим характеристикам оборудования
- требуемая эффективность очистки сточных вод:
а) взвешенные вещества – 95-98 %;
б) БПК5 – 35-40 %;
в) ХПК – 70-75 %;
г) фенолы – 35-40 %.
- режим работы оборудования, предназначенного для охраны окружающей
среды, – 365 дней в году, 24 часа в сутки.
- потребление химических веществ и электроэнергии на очистку должно быть
минимальным для достижения требуемой эффективности очистки;
-оборудование, предназначенное для охраны окружающей среды, должно
быть разработано для использования в климатических условиях от -50 С до + 50
С (при расположении его наружно);
-. схема очистки и оборудование, предназначенное для охраны окружающей
среды, должны обеспечить степень очистки по всем требуемым показателям
одновременно;
- должен быть обеспечен свободный доступ ко всем узлам оборудования при
их техническом обслуживании;
- оборудование и емкости должны быть выполнены в коррозионностойком
исполнении;
- гарантийный срок службы до первого ремонта должен быть не менее 5 лет,
общий срок службы не менее 50 лет (гарантии должны быть действительны для
номинального и максимально пикового режима);
-при доставке, установке, монтаже, пусконаладке, вводе в эксплуатацию,
эксплуатации, выводе из эксплуатации оборудования должны соблюдаться
требования законодательства Республики Беларусь.
Ж.2. Пример запрашиваемых производственных и качественных
гарантий от поставщиков оборудования, предназначенного для охраны
окружающей среды, на основании которых проводится сравнение
оборудования
- производительность очистных сооружений сточных вод;
- гарантированная степень очистки и качественные показатели на выходе с
очистных сооружений (мг/дм3) и по ступеням очистки (мг/дм3);
- данные о нормальном и максимальном потреблении и характеристики
основных и вспомогательных материалов:
а) потребление энергии, кВт•ч/т в сут.;
б) потребление реагентов на очистку производственных сточных вод, кг/м3;
в) данные по воде и сточным водам от оборудования, предназначенного для
охраны окружающей среды,
с указанием их количества и качества
охладительной, загрязненной воды и стоков (например, потребление воды на
промывку оборудования), м3/час;
г) количество осадка, образующегося в процессе очистки (с указанием
влажности, токсичности и пр.), т/сут;
28
П-ООС 17.02-04-2014
д) данные о выделении вредных веществ;
- данные по шумовым характеристикам и вибрации;
- данные по статическим, динамическим нагрузкам от оборудования;
- предложения по аналитическому контролю и расположению точек отбора
проб;
- данные о массе и габаритных размерах наибольших монтажных и ремонтных
узлов оборудования;
- данные о количестве, квалификации и обязанностях обслуживающего
персонала и трудоемкости обслуживания оборудования;
-.9 данные по электротехнической части;
- гарантии и условия гарантий;
- программа проведения гарантийных испытаний;
- предлагаемый график поставки чертежей и технической документации;
- предлагаемый график поставки оборудования, монтажа и пуска; _ лицензии
(сертификаты) на продажу, проектирование и монтаж оборудования
на территории России;
- референц-листы поставляемого оборудования за последние годы.
– продолжительность:
а) работы оборудования до возникновения необходимости технологического
обслуживания (чистка, промывка, смазка и т. п.);
б) работы оборудования до замены изнашивающихся деталей;
в) работы оборудования до капитального ремонта,
г)
длительность, трудоемкость и периодичность технологического
обслуживания, текущего и капитального ремонта.
-. сопутствующие условия:
а) сроки поставки оборудования;
б) варианты размещения сооружения , оборудования (внутри зданий, на
улице, углубленно и т.д.);
в) объем поставки;
г) транспортировка и страховка;
д) монтаж
е) обучение работников и помощь в период пуска с предоставлением
документов для обучения, работы и обслуживания на требуемом языке;
ж) запасные части на 2 года работы в требуемом режиме работы для
технологического оборудования,контрольно-измерительных приборов, системы
управления, электрической части.
Подобные характеристики методов, оборудования и пр. используются для
сбора и анализа данных о затратах.
29
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение К
(справочное)
Пример оценки экономической эффективности технических методов в
пищевой отрасли (на примере оборудования для производства мясных
консервов)
В [4] приводятся сведения об основных способах производства мясных
изделий из говядины, свинины и мяса птицы. В связи с разнообразием продукции
мясной отрасли в данном примере приводятся сведения о НДТМ только в
производстве мясных консервов, вареной ветчины и применении упаковки мясной
продукции.
Рассмотрим выполнение анализа экономической эффективности внедрения
НДТМ на предприятии по производству мясных консервов производительностью
3,25 т/сут.
Основное воздействие на окружающую среду в производстве мясной
продукции связано с образованием сточных вод.
Пусть, по данным производителей консервированных мясных изделий,
потребление воды составляет от 2 до 20 м3/т.
В таблице К.1 приведены данные по потреблению воды и энергии, а также
уровню загрязнения в расчете на тонну готовой продукции.
Таблица К.1
Производство мясных консервов
Операция
Потребление Содержание ЗВ в Электрическая
воды, м3\т
сточных водах
энергия,
кВтч/т
ХПК
ВВ
Хранение
18
1-2
Мойка
и 6-12
1-2
0,5-1,5
размораживание
Пастеризация,
1,5-3,5
2-4
стерилизация
Охлаждение и 1,5-3,5
холодная
стабилизация
Упаковка
и 1-2
0,7
100-120
фасовка
Мойка
и 0,5-2
20
5-10
дезинфекция
Генерация
1-2
энергии
Подготовка
1
воды
Итого:
10-18
20-25
20-30
150-400
Тепловая
энергия,
кг пара\т
800-900
-
800-900
В соответствии с [4] для производства мясных консервов может
использоваться различное мясосырье, как охлажденные полуфабрикаты, так и
замороженное мясное сырье.
Использование горячей воды или прямого нагрева паром в производстве
мясных консервированных продуктов приводит к образованию сточных вод,
30
П-ООС 17.02-04-2014
загрязненных жирами, белками и фрагментами мяса. После консервирования
продукция подвергается тепловой обработке для достижения эффекта
стерилизации. Процессы мойки банок до и после наполнения, а также процессы
охлаждения также требуют значительного расхода воды.
Технологическая схема производства мясных консервов приведена на рисунке
3. Производство мясных консервов на рассматриваемом предприятии включает
консервный, автоклавный и ликвидный участки, склад консервов, моечную банок и
вспомогательные помещения.
Рисунок 3 – Технологическая схема производства мясных консервов
К
основному
технологическому
оборудованию
относятся:
волчок,
фаршемешалка, дозировочно-наполнительный автомат, закаточный автомат;
вертикальные автоклавы (6 шт.), машина для мойки и сушки банок и
этикетировочная машина. В производстве используется мясо, замороженное в
блоках.
Измельченное мясо и предусмотренные рецептурой компоненты при помощи
подъемника загружаются в фаршемешалку, где перемешиваются.
Подготовленную фаршевую смесь подают на фасовку в дозировочнонаполнительный автомат, куда из моечной подаются банки. Наполненные банки
транспортируются пластинчатым конвейером к закаточным машинам.
Закатанные банки моются в моечной машине барабанного типа и далее
пластинчатым конвейером передаются на устройство загрузки автоклавных
корзин. Автоклавные корзины, устанавливаются в вертикальный автоклав для
31
П-ООС 17.02-04-2014
стерилизации.
Автоклав герметизируют, прогревают до температуры 120 °С в течение 20
мин, пропорционально растет и давление до значения 0,25 МПа. Процесс
стерилизации осуществляется в течение 75 мин при постоянном давлении и
температуре 120 °С. По окончании стерилизации сбрасывают давление,
одновременно снижается температура до 20–40 °С, далее автоклав охлаждают и
выгружают.
Охлаждение консервов в автоклаве производят путем подачи холодной воды
и сброса избытка воды из автоклава через сливную магистраль.
Выгрузка автоклавных корзин производится в ванну с подъемным дном. Далее
банки пластинчатыми конвейерами транспортируются в ликвидный участок.
Для мойки и сушки банок после стерилизации предусмотрены
соответствующие машины.
Далее банки пластинчатым конвейером подаются на этикетировочную машину
и укладываются в ящики. Готовая продукция отгружается на склад консервов.
Хранение консервов производится в соответствии с правилами хранения при
температуре от 0 до 15 °С и относительной влажности воздуха не более 75 %.
По мере необходимости автоклавы, корзины и поддоны очищают от остатков
продукта, битого стекла, сорванных крышек и т. п., промывают водой комнатной
температуры, моют водой, подогретой до 70–80°С, или моющим раствором при
температуре 60–70°С, затем водой комнатной температуры, удаляя моющий
раствор. Укупоренные банки ополаскивают под душем подогретой водой.
Перед загрузкой в автоклав сильно загрязненных жиром банок корзины вместе
с банками промывают в специальной емкости путем 2–3-кратного погружения их в
горячий раствор моющего средства (60–70°С); затем корзины с банками
ополаскивают чистой водой (60–70°С) и загружают в автоклав для стерилизации.
Смену воды в автоклаве проводят по мере загрязнения, но не реже чем через 8 ч.
работы.
Характеристика сточных вод цеха мясных продуктов приведена в таблице К.2
Таблица К.2
№ Источники
образования
сточных вод
1
Сточные воды
2
Условно
чистые
воды от автоклавов
и конденсат
3
Производственные
сточные
воды
(санобработка
полов)
4
Производственные
сточные
воды,
загрязненные
жирами
5
Производственные
сточные воды перед
жироловкой
32
Расход
сточных
вод, м3\сут
0,500
49,030
Концентрация ЗВ
ВВ, мг/л
БПК20, мг/л
Жиры, мг/л
110
50
180
50
40
10
1,186
100
150
20
2,950
650
1500
1000
4,136
492,3
1113
719
П-ООС 17.02-04-2014
6
7
8
Производственные
4,136
сточные воды после
жироловки
Производственно53,666
бытовые
сточные
воды при сбросе во
внутриплощадную
сеть
Количество
ЗВ,
поступающих
на
биологические
очистные
сооружения
197
(Э-60 %)
890,4
(Э-20 %)
287,6
(Э-60 %)
61,9
(Э-60 %)
116
(Э-20 %)
31,7
(Э-60 %)
3321,9 г\сут
6225,3 г/сут
11701,2
г/сут.
Расчетное водопотребление для обеспечения цеха мясных консервов
составляет 60,3 м3/сут., в том числе: холодная вода – 57,3 м3/сут., горячая вода –
3,0 м3/сут. Около 90 % сточных вод составляют условно чистые воды от
охлаждения оборудования автоклавного участка. Доля загрязняющих веществ
цеха мясных консервов в общем стоке, направляемом на биологические очистные
сооружения, составляет не более 5 %.
Данные по водопотреблению единичных технологических процессов в расчете
на тонну готовой продукции приведены в таблице К.3.
Таблица К.3
Операция
Наименование
установки
Перемешивание
Мойка
закатанных
банок
Стерилизация
Фаршемешалка
1
Машина
для 1
мойки банок
Автоклав
Ванна выгрузки
Мойка
банок Машина
для
после
мойки
банок
стерилизации
после
стерилизации
МойкаМойкастерилизация
стерилизатор
Парогенератор
Итого
на
технологические
цели:
Горячая вода
Холодная вода
Итого на мойку
оборудования
(санобработка
полов
и
оборудования
Кол-во
установок
Расход воды на Удельный
установку, м3/сут
расход
воды
на
установку
м3/т
готовой
продукции
6,600
2,031
0,200*
0,062*
6
1
1
46,800
0,400
2,000*
14,4
0,123
0,615*
1
0,350
0,108
1
2,230
58,580
0,686
18,025
2,200*
56,38
1,186
0,677*
17,348
0,364
33
П-ООС 17.02-04-2014
F=395 м2)
Горячая вода
Холодная вода
Всего:
Горячая вода
Холодная вода
Хоз-питьевые
нужды
Горячая вода
Холодная вода
Примечание - * - горячая вода.
0,593*
0,593
61,159
2,793*
56,973
0,500
0,182*
0,182
18,818
0,859*
17,530
0,154
0,220*
0,280
0,068*
0,086
Сравнительная характеристика водопотребления по единичным операциям и
по
нормам
технологического
проектирования
предприятий
мясной
промышленности приведена в таблице К.4.
Таблица К.4
Операция
Потребление воды
Фактическое
предприятии
и -
на [4]
Мойка
мяса
6-12
размораживание
Перемешивание
2,031
Мойка закатанных банок 0,062*
Пастеризация,
14,4 (стерилизация)
1,5-3,5
стерилизация
Ванна выгрузки
0,123
Охлаждение и холодная 1,5-3,5
стерилизация
Мойка
банок
после 0,615*
стерилизации
Мойка-стерилизация
0,108
Генерация энергии и 0,686 (парогенератор)
1-2
потребление
Итого
на 18,025
технологические цели
Горячая вода 65 ºС
0,677*
Холодная вода
17,348
Итого
на
мойку 0,364
0,5-2
оборудования,
(мойка и дезинфекция)
санобработку полов и
оборудования
Горячая вода 65 ºС
0,182*
Холодная вода
0,182
Всего
18,389
10-18
Для сокращения расхода воды на автоклавном участке было предложено
заменить вертикальные автоклавы новыми горизонтальными. Несмотря на
большую площадь, требующуюся для размещения, по сравнению с
вертикальными
горизонтальные
автоклавы
обладают
улучшенными
технологическими показателями и обеспечивают практически однородное поле
температур на протяжении всего цикла стерилизации. Это позволяет сократить
34
П-ООС 17.02-04-2014
продолжительность цикла стерилизации и получить значительную экономию
энергоносителей – пара и воды.
В результате рассмотрения и технической оценки двух типов автоклавов,
фирмы № 1 и фирмы № 2, широко применяющихся для стерилизации мясных,
рыбных и овощных консервов в металлической и стеклянной таре с
автоматическим регулированием температуры и продолжительности режимов
стерилизации и охлаждения, к внедрению был рекомендован автоклав фирмы №
1 (таблица К.5).
Таблица К.5
характеристика
Количество
корзин, шт.
Вертикальный
автоклав
(базовый
вариант)
загружаемых 2
Вместимость полезная, тыс.
банок № 8 (325 г)
Вместимость
корзины
полезная, м3
Рабочее
давление
в
автоклаве, МПа
Температура
рабочей
среды в автоклаве, ºС
Установленная мощность, к
Вт
Расход за один цикл при
стерилизации:
- пара, кг
- воды, м3
- воздуха, м3
- охлаждающей жидкости,
м3
Габаритные
размеры
автоклава
Масса
автоклава
без
корзин, кг
Срок службы, лет
Стоимость, тыс. руб.
Горизонтальный Горизонтальный
автоклав
автоклав
фирмы 1
фирмы 2
4
4
1,5
-
2,92
0,485
0,400
-
0,25
До 0,500
До 0,500
130
До 140
130
1,0
4,0
11,0
189
3,9
27
-
0,4
2,3
Не более 340
10
3,4
1900*1300*2750 4500*1500*2056
5900*1430*1750
990
2700
2700
10
190,0
До 25
1 588.0
1520,0
К его преимуществам можно отнести сокращение потребление пара и воды;
стерилизация производится воздушно-капельным методом (орошение).
Кроме того, в данном автоклаве возможно повторное использование
охлаждающей воды, стерилизация или варка под вакуумом, использование
различных видов тары для консервов, экономия электрической энергии, высокая
точность нагрева в любой точке автоклава; отсутствует необходимость в
специальной подготовке охлаждающей воды.
Стоимость одного автоклава фирмы № 1 составляет 1 588 тыс. руб.; с учетом
35
П-ООС 17.02-04-2014
производительности цеха необходимо приобрести два автоклава.
Общая смета затрат на оборудование приведена в таблице К.6.
Таблица К.6
№ Наименование затрат
Сумма, тыс. руб
Источник
получения данных
Стоимость оборудования
3 176,0
Демонтаж
вертикальных 57,0
6*5% от Зобор1)
автоклавов (6 шт.)
3
Доход
от
продажи
отходов -378,42
6*mобор2)*ЦЛ3)
металла
3
Итого: инвестиции
2 854,58
Примечания:
1) - остаточная стоимость одного вертикального автоклава: Зобор=190 тыс. руб.
2) mобор – масса одного вертикального автоклава = 1190 кг
3) ЦЛ – цена 1 кг лома нержавеющей стали = 53 руб.
1
2
С учетом финансирования инвестиционных затрат из заемных средств, ставки
дисконтирования 20% и экономического срока службы 10 лет чистый
дисконтированный доход составит 196,3 тыс. руб., простой период окупаемости –
2,8 года, внутренняя норма рентабельности проекта 25%, что позволяет
рекомендовать данный проект к внедрению как экономически целесообразный
(таблица К.7).
Таблица К.7
№ Наименование
Текущая
статьи
затрат ситуация
(доходов)
Кол-во
Сумма,
тыс.
руб/год
1
Потребление
11700
128,700
3
воды, м /год
2
Потребление
137250 355,478
электроэнергии,
кВтч/год
3
Сброс сточных 11700
163,800
вод, м3/сут
4
Затраты на ТО
22,800
5
Расходы
на 3
540,000
оплату труда,
чел.
6
Расходы
на
183,600
оплату
страховых
взносов
итого: чистая годовая экономия
Установка
36
двух
горизонтальных
После
замены Экономия
автоклавов
Кол-во
Сумма, Кол-во
Сумма,
тыс.
тыс.
руб/год
руб/год
2025
22,275
9675
106,425
6000
15,540
131250
339,938
2025
28,350
9675
135,450
63,520
180,000
2
-40,720
360,000
61,200
2
122,400
1023,493
руб.
автоклавов
фирмы
№
1
тыс.
позволит
П-ООС 17.02-04-2014
существенно снизить потребление электроэнергии (на 95,6%), воды и
образование сточных вод на участке стерилизации (на 82,7%). При этом
водопотребление на данном участке составит 2,49 м3/т готовой продукции, что
соответствует НДТМ в производстве мясных консервов по требованиям [4].
37
П-ООС 17.02-04-2014
Приложение Л
(справочное)
Пример оценки экономической и экологической эффективности НДТМ по
бесхлорной отбелке на предприятии целлюлозно-бумажного производства
Значительной проблемой целлюлозно-бумажного производства (далее - ЦБП)
являются сбросы сточных вод, выбросы в атмосферный воздух и высокое
энергопотребление.
Совершенствование отдельных звеньев технологических процессов на
предприятиях ЦБП позволяет обеспечить эффективность производства. Однако
сама концепция технологии производства целлюлозы, основанная на технических
возможностях начала второй половины ХХ века, в настоящее время является
барьером для дальнейшего улучшения охраны окружающей среды и сдерживает
повышение эффективности производства.
По технологии отбелки целлюлозы 70–80-х годов прошлого века около 80% от
общего объема загрязнений всего сульфатного производства поступает от
отбельного цеха. Загрязненные производственные сточные воды направляются
на очистку на очистных сооружениях.
Поэтому в стратегии развития производства беленых видов целлюлозы
бесхлорная технология отбелки, удаление лигнинных веществ из сточных вод
являются одними из ключевых звеньев технического перевооружения.
В международных документах, в частности в Хельсинкской конвенции
1974/1992 г., лигнинные вещества, содержащиеся в промышленных сточных
водах ЦБП, определены как вредные и поставлена задача максимального их
удаления в основном производстве. В современных технологических процессах
уже заложены принципы ресурсосбережения и охраны окружающей среды. Кроме
того, комплексное техническое перевооружение всех производственных цехов
обеспечило высокое качество продукции и низкие производственные затраты.
В качестве ориентира для поэтапного перевода существующего производства
сульфатной беленой целлюлозы середины прошлого века на современную
технологическую платформу может служить НДТМ, заключающийся в
недопущении сброса загрязняющих веществ на очистные сооружения.
Наиболее сложно решаются вопросы выбора технологии отбелки сульфатной
целлюлозы, поэтому более детально их и рассмотрим.
Для разъяснения этого вопроса сделаем упрощение, что в процессе
производства беленой целлюлозы нас будет интересовать только количественное
изменение лигнина в древесине и целлюлозе.
Удаление лигнина по различным схемам отбелки сульфатной хвойной
целлюлозы приведено на рисунках 4 и 5.
38
П-ООС 17.02-04-2014
Рисунок 4 – Удаление лигнина из древесины сосны в процессе
сульфатной варки и остаточного лигнина из небеленой целлюлозы в
процессе отбелки ECF
39
П-ООС 17.02-04-2014
Рисунок 5 - Удаление лигнина из древесины сосны в процессе
сульфатной варки и остаточного лигнина из небеленой целлюлозы в
процессе «легкой» отбелки ECF
На рисунках 6 и 7 представлено 100% содержание лигнина в древесине сосны
и показано его последовательное удаление по стадиям современного процесса
производства беленой целлюлозы по традиционной технологии ECF (рисунок 4) и
«легкой» отбелки ECF (рисунок 5).
На рисунке 6 отмечены последовательные ступени обработки:
1. варка;
2. варка + кислородно-щелочная обработка (КЩО-1 ступень);
3. варка + КЩО (2 ступени);
4. варка + КЩО (2 ступени) + отбелка диоксидом хлора.
На рисунке 6 помимо последовательностей делигнификации 1, 2, 3 добавлена
обработка:
4. варка + КЩО (2 ступени) + Озон (Оз);
5. варка + КЩО (2 ступени) + Озон (Оз) + отбелка диоксидом хлора.
Справа на рисунке в виде диаграммы можно видеть количество остаточного
лигнина.
40
П-ООС 17.02-04-2014
На рисунке 5 последовательности обработок 2, 3 и 4 относятся к процессу
делигнификации без элементарного хлора (Elementary Chlorine Free,ECF). Такое
построение производственного процесса направляет 96,4% растворенных
органических соединений лигнина на сжигание в содорегенерационный котел,
СРК (традиционная ECF отбелка, рисунок 4) или 98,3% при так называемой
«легкой» отбелке ECF (рисунок 5).
Соответственно только 3,4% (рисунок 4) и 1,5% (рисунок 5) растворенных
органических веществ после отбелки диоксидом хлора поступают на очистные
сооружения.
При отбелке по технологическим схемам 70-х годов прошлого века, например
с использованием молекулярного хлора, гипохлорита на очистные сооружения
направляется в 2–6 раз больше (8,8%) растворенных лигнинных веществ.
Кроме того, токсичность сточных вод при отбелке целлюлозы с молекулярным
хлором и последующей щелочной экстракцией выше, чем с диоксидом хлора.
Оценка токсичности фильтратов от обработки целлюлозы различными
реагентами выполняется путем отнесения массы каждого конкретного
загрязняющего вещества к концентрации, соответствующей порогу токсического
действия этого вещества. В результате был получен объем воды, который
необходим для разбавления содержащихся в сбросе загрязняющих веществ до
менее опасного уровня.
Проведенная оценка токсичности показала, что необходимо разбавление
фильтрата:
– от процесса хлорирования – в 116 раз;
– от последующего щелочения – в 184 раза;
– от делигнификации пероксидом водорода – в 9,4–85 раз;
– от кислородно-щелочной обработки– в 43–342 раза.
При этом следует отметить, что для достижения относительно безопасного
уровня загрязнения сточных вод для человека требуется дополнительное
разбавление фильтрата.
Таким образом, было показано, что загрязненность всех отбельных
фильтратов исключительно высокая и преимущество других кислородсодержащих
отбеливающих реагентов относительно хлора только в том, что их фильтраты не
содержат ионов хлора и могут быть направлены на сжигание в СРК.
Это – основополагающая стратегия совершенствования отбелки сульфатной
беленой целлюлозы, реализация которой и представлена на рисунках 4 и 5.
На рубеже 80-х и 90-х годов прошлого столетия дискутировалась возможность
использования хлора после кислородно-щелочной делигнификации. Было
показано, что использование хлора после КЩО в 13 раз увеличивает содержание
галогенорганических соединений на 1 т целлюлозы по сравнению с диоксидом
хлора (с 0,3 кг/т целлюлозы до 3,9 кг/т при отбелке хвойной и с 0,10 кг/т до 1,3 кг/т
при отбелке лиственной целлюлозы). Было также установлено, что на ступенях
хлорирования (Х), щелочения (Щ) и гипохлоритной отбелки (Г) образуется
хлороформ в количестве до 1200 г/т целлюлозы. Там же отмечалось, в частности,
что на ступени хлорирования при температуре 25°С образуется ~20 г/т
целлюлозы хлороформа, а при повышении температуры до 60°С образуется
более 300 г/т целлюлозы хлороформа.
Поэтому полное исключение молекулярного хлора и гипохлорита из схем
отбелки является первостепенной задачей.
Используем допущение, что в процессе отбелки нас интересует только
изменение количества лигнина в небеленой целлюлозе (таблица Л.1) и
рассмотрим конкретные схемы отбелки сульфатной целлюлозы из хвойных и
41
П-ООС 17.02-04-2014
лиственных пород древесины (таблица Л.2).
Таблица Л.1 – Измерение содержания лигнина при отбелке сульфатной
лиственной и хвойной целлюлозы
Лиственная, кг
Содержание лигнина в 1 22-28
тонне целлюлозы после
варки
содержание лигнина в 1 2
тонне беленой целлюлозы
Количество
удаленного 20-26
лигнина
Хвойная, кг
40-50
2
38-48
Таблица Л.2
№
Схема № 6
Х/Д-Щ-Г-Д1-ЩД2
1
Растворенный лигнин
2
Галогенорганические
5,2
соединения, кг/т
Биологическая очистка 30
сточных вод, %
Сброс
в
водный 3,6
объект, кг/т
3
4
Схема № 7
Д0-ЩОП-Д1-ЩД2
Схема № 8
О-Д0-ЩОП-Д
2,0
1,0
75
75
0,5
0,25
Примечания:
1. Схема № 6 «Х/Д-Щ-Г-Д-Щ-Д» состоит из следующих стадий:
Х/Д – хлорирование с добавлением диоксида хлора;
Щ – щелочная обработка;
Г – обработка гипохлоритом;
Д1, Д2 – отбелка диоксидом хлора;
Щ – щелочная обработка.
2. Схема № 7 «Д-ЩОП-Д0-Щ-Д2» состоит из следующих стадий:
Д – делигнификация диоксидом хлора;
ЩОП – щелочная обработка в присутствии кислорода и пероксида водорода;
Д1, Д2 – отбелка диоксидом хлора;
Щ – щелочная обработка.
3. Схема № 8 О-Д0-ЩОП-Д состоит из следующих стадий:
О – кислородно-щелочная обработка в одну ступень;
Д0 – делигнификация диоксидом хлора после кислородно-щелочной обработки;
ЩОП – щелочная обработка в присутствии кислорода и пероксида водорода;
Д – отбелка диоксидом хлора.
СРК - содорегенерационный котлоагрегат.
4. Темные стрелки обозначают, что растворы химикатов направляются
в канализацию, светлая – на регенерацию; ЩО – щелочная обработка
в присутствии кислорода.
5. Строка № 1 показывает образование лигнинных загрязняющих веществ
на 1 тонну целлюлозы, строка № 2 – образование галогенорганических соединений, строка № 3
– % очистки от галогенорганических соединений на биологических очистных сооружениях,
строка № 4 – поступление
остаточных загрязняющих веществ в водный объект.
42
П-ООС 17.02-04-2014
Как видно из таблицы Л.1, в процессе отбелки из 1 т небеленой лиственной
целлюлозы требуется удалить 20–26 кг остаточного лигнина, из небеленой
целлюлозы хвойных пород – 38–48 кг.
Таким образом, основная задача технологии отбелки – удалить это
количество лигнина с минимальными производственными издержками и
минимальными сбросами загрязняющих веществ в окружающую среду.
В таблице Л.2 представлены схемы отбелки сульфатной лиственной
целлюлозы:
схема № 6 – с хлором;
схема № 7 – со 100 % замещением хлора на диоксид хлора (ECF);
схема № 8 – с кислотно-щелочной обработкой.
В таблице Л.2 указано общее содержание растворенного лигнина, которое для
всех схем № 6, 7, 8 одинаково и составляет 20 кг/т. От схем № 6 и 7 одинаковое
количество растворенного лигнина попадает на очистные сооружения, но
благодаря более низкой токсичности сточные воды от схемы № 7 лучше
очищаются методами биологической очистки, чем стоки от схемы № 6.
Использование кислородно-щелочной делигнификации в схеме отбелки № 8 за
счет удаления 50% растворенного лигнина в СРК имеет сброс
галогенорганических соединений в 2 раза ниже по сравнению со схемой № 7.
Можно отметить, что схема отбелки с хлором (№ 6) дает превышение сброса
галогенорганических соединений в 5 раз (над установленными в [5] (0-2 кг\т)),
схема (№ 7) с замещением хлора на диоксид хлора также превышает
рекомендованную норму, и только схема с КЩО (№ 8) дает сброс
галогенорганических соединений ниже нормы, рекомендованной [5].
Отказ от использования молекулярного хлора и гипохлорита позволяет
повысить качество беленой целлюлозы; в 3 и более раз сократить количество
хлорорганических соединений, поступающих на очистные сооружения от
отбельной установки; полностью исключить образование хлороформа.
Помимо резкого снижения количества хлорорганических соединений,
поступающего на биологическую очистку, степень очистки стоков по
хлорорганическим соединениям достигает ~75% вместо ~30% при отбелке хлором
и гипохлоритом. Все это обуславливает улучшение качества окружающей среды
при сокращении расходов на очистку сточных вод.
Как уже было показано выше, технология по схеме № 7 не отвечает
требованиям [5], поскольку загрязненные фильтраты отбелки, содержащие
хлорид-ионы, не могут быть направлены на удаление в СРК, и такая технология
может рассматриваться только как временный вариант не для постоянной
эксплуатации. Однако реализация подобной технологии консервирует
технологическую отсталость производства, поскольку требует значительных
капитальных затрат на увеличение производительности установки по получению
диоксида хлора, чтобы обеспечить трехкратное повышение его удельного
расхода, а при переходе на НДТ
не
востребована.
Смена технологической платформы и переход на НДТМ позволяет снизить
издержки. Себестоимость продукции снижается при переходе от хлорной отбелки
к отбелке с кислородно-щелочной обработкой.
В таблице Л.3 представлена экспертная оценка удельных расходов химикатов,
древесного сырья, энергоресурсов в процессе хлорной отбелки сульфатной
лиственной целлюлозы по схеме № 6 «Х/Д-Щ-Г-Д1-Щ-Д2» и по схеме ECF № 9 «ОД0-ЩОП-Дn Д2» (в данном случае относительно схемы № 8 используются две
ступени обработки диоксидом хлора без промежуточной промывки и с добавкой
43
П-ООС 17.02-04-2014
NaOH после первой ступени – Дn).
Таблица Л.3
Хлор, кг/т
Гипохлорит, кг/т
Кислород, кг/т
Схема № 6
Х/Д-Щ-Г-Д1-Щ-Д2
22
(22*5,59=122,98 руб./т)
28
(28*26,75=749,0 руб./т)
0
Окисленный
белый 0
щелок, кг/т
Диоксид хлора, кг/т
6,7
(6,7*31,86=213,46 руб./т)
Сода каустическая, кг/т 21
(21*9,47=198,87 руб./т)
Перекись
водорода, 0
кг/т
Серная кислота, кг/т
0
Коэффициент выхода
беленой целлюлозы
Стоимость щепы на 1 т
беленой целлюлозы
Расход пара, Гкал/т
0,92
(3,96:0,92)*915,65=3941,27
руб./т
1,5
(1,5*312,55=468,83 руб./т)
Расход
воды,
м3/т 90
беленой целлюлозы
(90*1,73=155,7 руб./т)
Сброс на очистные 90
сооружения, м3/т
(90*1,55=139,5 руб./т)
5989,61 руб./т
 удельные затраты
-1197,15 руб./т
Схема № 9
О-Д0-ЩОП-ДnД2
9
9
26
(26*3,56=92,56 руб./т)
15
(2984 руб./т)
16
(16*31.86=509,76 руб./т)
10,5
(10,5*9,47=99,43 руб./т)
4
(4*20,84=83,36 руб./т)
7
(7*1,64=12.3 руб./т)
0,95
(3,96:0,95)*915,65=3816,81
руб./т
0,16
(0,16*312,55=50,00 руб./т)
30
(30*1,73=51,9 руб./т)
30
(30*1,55=46,5 руб./т)
4792,46 руб./т
Примечания:
1. Схема № 6 «Х/Д – Щ – Г- Д1-Щ-Д2» состоит из следующих стадий:
Х/Д – хлорирование с добавлением диоксида хлора;
Г – обработка гипохлоритом;
Д1, Д2 – отбелка диоксидом хлора;
Щ – щелочная обработка.
2. Схема № 9 «О-Д0-ЩОП-ДnД2» состоит из следующих стадий:
О – кислородно-щелочная обработка в одну ступень;
Д0 – делигнификация диоксидом хлора после кисло родно-щелочной обработки;
ЩОП – щелочная обработка в присутствии кислорода и пероксида водорода;
Дn Д2 – отбелка диоксидом хлора без промежуточной промывки и с использованием
NaOH после первой ступени;
Щ – щелочная обработка.
Обе схемы различаются тремя первыми ступенями: в первой схеме
используется хлор и гипохлорит, во второй – кислородно-щелочная обработка с
использованием пероксида водорода и молекулярного кислорода на ступени
44
П-ООС 17.02-04-2014
щелочения.
Для сравнения затраты в денежном выражении рассчитаны в ценах за один и
тот же период. По экспертной оценке, при использовании технологии ECF
себестоимость продукции снизится на 1197,15 руб./т целлюлозы относительно
себестоимости схемы отбелки с использованием хлора.
Рассмотрим варианты развития схем отбелки сульфатной целлюлозы из
хвойных пород древесины. Сразу отметим, что при отбелке целлюлозы из
хвойных пород древесины лигнина должно удаляться почти в два раза больше,
чем из целлюлозы лиственных пород, и, следовательно, технология отбелки
будет сложнее.
В таблице Л.4 представлено развитие схем отбелки. Нужно отметить, что
изменение количества хлорорганическх соединений в таблицах Л.2, Л.4 носит
сугубо экспертный характер на основе принятого упрощения в таблице Л.1 и
служит только для демонстрации механизма совершенствования методов отбелки
целлюлозы.
Таблица Л.4
№
1
Схема № 6
Х/Д-Щ-Г-Д-ЩД
Схема № 7
О-Д0-ЩОПД-ЩП-Д
Схема № 8
О-О-ЩО-Д-Д
Схема № 9
О-О-(О3)-ЩОД-Д
растворенн
ый лигнин
Галогенорга 9,6
2,4
1,7
1,2
нические
соединения,
кг/т
3 Биологичес 30
75
75
75
кая очистка
сточных
вод, %
4 Сброс
в 6,7
0,6
0,42
0,3
водный
объект, кг/т
В этом случае, как показано в таблице Л.4, в зависимости от технологии
отбелки с сокращением расхода диоксида хлора за счет большего использования
кислорода и озона растет количество растворенного лигнина, поступающего на
сжигание в СРК.
Построение схемы отбелки, удельный расход пероксида водорода, озона и
диоксида хлора в процессе отбелки, и какое количество растворенного лигнина
будет сжигаться зависит от объема инвестиционных затрат и разрешенного
уровень сброса хлорорганических соединений.
Нужно отметить, что удельный уровень нагрузки загрязнения от производства
сульфатной целлюлозы по всем загрязняющим веществам на предприятиях,
работающих с хлором и гипохлоритом, после очистки выше, а ведь на очистку
сточных вод предприятия тратят значительные средства (таблица Л.5).
2
45
П-ООС 17.02-04-2014
Таблица Л.5
Предприятия,
работающие
по
технологии с хлором и гипохлоритом
После очистки
АОХ
ХПК
БПК5
Nобщ
Робщ
1,7
37,8
7,5
0,18
0,08
Предприятия, работающие по НДТМ
После очистки
АОХ
ХПК
БПК5
0,010-23 0,30,25
1,5
Nобщ
0,15
Робщ
0,02
Применение
технологии
отбелки
целлюлозы
без
использования
молекулярного хлора (ECF) приведет к снижению содержания хлорсодержащих и
других соединений в сточных водах снизит возможные затраты предприятия на
возмещение вреда, причиненного окружающей среде.
Данные затраты в эколого-экономическом анализе, рекомендуемом в
настоящем пособии, учитываются отдельно.
Для примера рассмотрим виртуальное предприятие, которое производит 500
000 т в год беленой сульфатной целлюлозы из хвойных пород древесины по
существующей на предприятии технологии 80-х годов и НДТ. Данные анализа
сброса загрязняющих веществ представлены в таблице Л.6.
Таблица Л.6
ХПК
Сброс в
водный
объект в
год, т
существующая 25 000
технология
НДТМ
7500
Хлорид-анион
Удельный Сброс в Удельный
сброс,
водный
сброс,
кг/т целл. объект в кг/т целл.
год, т
50
25 000
50
Хлороформ
Сброс в Удельный
водный
сброс,
объект в кг/т целл.
год, т
15
0,03
15
нет
20 000
40
нет
Учитывая, что предприятию могут быть установлены очень жесткие
нормативы на сброс загрязняющих веществ в водный объект и дополнительные
сбросы могут привести к нарушениям условий разрешений на специальное
водопользование, предприятию возможно начисление ущерба с применением
ТКП 17.02-09.
При переходе на НДТМ вред, причиняемый окружающей среде будет
значительно сокращен.
Кроме этого, как было показано выше, существенна экономия
производственных затрат при переходе на технологию ECF, а также сокращение
потребления природных ресурсов при производстве щепы, химикатов и энергии и
соответственно косвенных выбросов, сбросов и образования отходов.
Для каждого предприятия модернизация производства беленой целлюлозы
будет индивидуальной. Однако общей тенденцией останется полное исключение
хлорорганических соединений с организацией использования максимального
объема фильтратов отбельного цеха для совместного сжигания с черным
щелоком и коренное изменение основных элементов технологии производства
беленых полуфабрикатов, отвечающих требованиям НДТМ.
46
П-ООС 17.02-04-2014
Библиография
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Указ президента республики Беларусь от 17 ноября 2011 г. № 528
«О комплексных природоохранных разрешениях»
Закон Республики Беларусь «Об охране окружающей среды» от 26 ноября
1992 г.
Программа Организации Объединенных Наций в области окружающей
среды (1987). Монреальский Протокол 1987 года о веществах,
истощающую озоновый слой», Секретариат Озона.
Пособие в области охраны окружающей среды
П-ООС 17.02-03-2012 Охрана окружающей среды и природопользование.
Наилучшие доступные технические методы для производства продуктов
питания, напитков и молока
Справочное руководство Европейского Союза по наилучшим доступным
техническим методам для целлюлозно-бумажного производства, 2001
47