Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гладун В.Д. 1 Бабукова А.А. 1

---

1 Егорьевский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”»

Переработка отходов бизнес-процессов минеральных удобрений лимитирует устойчивость развития техносферы, ограниченной проблемами экологической безопасности производства. Массовые объемы ежегодных накоплений указанных отходов достигают миллионов тонн и продолжают расти в связи с демографической эволюцией населения и снижением плодородия почвы. Затраты на хранение и логистику отходов производства измеряются сегодня уже миллиардами рублей в год. Эколизинг конвергентного рециклинга отходов производства минеральных удобрений в сочетании с отходами деревообработки в экологически чистую щелочную целлюлозу позволяет не только снижать производственные затраты, но и синтезировать целевой продукт, востребованный в широком спектре потребления в условиях целевого импортозамещения. В работе на примере промышленного рециклинга фосфогипса, кремнегеля совместно с древесно-стружечными материалами, усугубляющими экологическую опасность жизнедеятельности в ряде промышленных регионов страны, обоснованы перспективы использования экономики в управлении техносферной безопасностью. Щелочная варка как процесс, который обычно используется при рециклинге промышленных отходов, является гетерофазным процессом, в котором должны участвовать как жидкая фаза (гидросиликат кальция), так и твердая фаза (отходы деревообработки). Температурные условия варки отхода производства минерального удобрения при синтезе целлюлозы позволяют управлять экономикой процесса – регулировать его продолжительность и выход целевого продукта. Эколизинг дает возможность применять современное отечественное экологическое оборудование с минимальными затратами финансовых ресурсов на осуществление конвергентного рециклинга отходов производства минеральных удобрений.

Статья в формате PDF

398 KB

конвергентный рециклинг

эколизинг

проблемы развития

отходы производства

1. Гладун В.Д., Бабукова А.А. Обеспечение безопасности труда при рециклинге отходов // Экономика XXI века: инновации, инвестиции, образование. 2022. Т. 10. № 2. С. 86-89.

2. Гладун В.Д., Гладун В.В. Комплексное использование продуктов рециклинга отходов производства фосфорных удобрений. Берлин: Lambert Academic Publishing, 2018. 85 с.

3. Иванов Ю.С., Никандров А.Б., Кузнецов А.Г. Производство сульфатной целлюлозы: учебное пособие. Ч.1 / ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2017.

4. Наилучшие доступные технологии (НДТ). Справочный документ для производства целлюлозы, бумаги и картона. Директива о Промышленных Выбросах 2010/75/ЕС. (Комплексное предотвращение и контроль загрязнений). 2015. С. 43.

5. Третьякова Е.М., Петрухин Я.В. Целлюлозно-бумажная промышленность: обеспечение безопасности и проблемы переработки отходов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2012. Вып. 1. С. 43–45.

6. Яшалова Н.Н. Применение лизинга в экологической сфере: проблемы и перспективы // Вестник УГТУ-УПИ. Серия экономика природопользования. 2010. № 5. С. 107.

7. Гражданский кодекс Российской Федерации от 30 ноября 1994 года N 51-ФЗ // ГК РФ. Ст. 666. Предмет договора финансовой аренды / КонсультантПлюс (consultant.ru) (дата обращения: 01.05.2022.).

Проблемы обращения с разнообразными отходами производства лимитируют устойчивое развитие техносферы, что предопределяет актуальность поиска эффективных экономических методов управления техносферной безопасностью. На юго-востоке Московской области накоплено значительное количество отходов производств (фосфогипс, кремнегель, древесно-стружечные материалы), усугубляющих экологическую опасность жизнедеятельности ряда промышленных городов региона. Фосфогипс (миллионы тонн в год) образуется при промышленном производстве различных минеральных удобрений из «экстракционной фосфорной кислоты с использованием апатитовых концентратов. Кремнегель (десятки тысяч тонн в год) представляет собой высокодисперсное вещество на основе оксида кремния и образуется при промышленном производстве фтористого алюминия. Отходы древесно-стружечных материалов – опилки, щепа, древесная пыль, обрезки пиломатериалов, фанеры» [1] и ДСП содержат в своем составе токсичные клеевые композиции на основе карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол.

Цель исследования заключается в обосновании перспектив использования эколизинга как вида финансовых услуг в управлении техносферной безопасностью на примере рециклинга фосфогипса, кремнегеля совместно с древесно-стружечными материалами, усугубляющими экологическую опасность.

Материалы и методы исследования

Разработана комплексная технология рециклинга вышеуказанных отходов в целевой продукт (рис. 1).

Рис. 1. Схема конвергентного рециклинга отходов производств фосфогипс – древесно-стружечные материалы – фтористый алюминий

Рассмотрим пример списка необходимого оборудования для оценки затрат на реализацию вышеуказанного технологического процесса (табл. 1).

Таблица 1

Оборудование, необходимое для оценки затрат на реализацию конвергентного рециклинга отходов производств

«Промышленный отход производства в процессе гидротермального синтеза (ГТС) превращают в гидросиликат кальция (ГСК) и сульфат. Гидротермальный синтез силиката кальция является рентабельным технологическим процессом при рециклинга фосфогипса» [1]. Брутто реакция происходящего процесса гидротермального синтеза минерала (Ca6[Si6O17](OH2)) из фосфогипса (CaSO4×2H2O) и кремнегеля (SiO2×2H2O) позволяет получать гель сульфата с наполнителем из ГСК (рис. 2).

«В зависимости от типа используемой щелочи (alkali – «A») получают различные сульфаты (j – sulphate), изменяя одновременно себестоимость продуктов рециклинга – [сульфат + Ca6[Si6O17](OH2)]» [2]:

1) CaSO4×2H2O 2,8 т (0,93 $) + SiO2×2H2O 2,8 т ( 7,4 $) + NaOH (10%) 0,56 т ( 180 $) ⇒ (sulphate) Na2SO4 1,2 т (120 $) + Ca6[Si6O17](OH2) 1 т ( 68 $) + H2O (в обороте);

2) CaSO4×2H2O 2,8 т (0,93 $) + SiO2×2H2O 2,8 т (7,4 $) + KOH (10%) 0,56 т (298 $) ⇒ (sulphate)K2SO4 1,5т (288$) + Ca6[Si6O17](OH2) 1 т ( 18,3 $) + H2O ( в обороте) ;

3) CaSO4×2H2O 2,8 т (0,93 $) + SiO2×2H2O 2,8 т (7,4 $) + NH4OH (10%) 0,56 т ( 96$) ⇒ (sulphate) (NH4)2SO4 1,1 т (183 $) + Ca6[Si6O17](OH2) 1 т (-79 $) + H2O ( в обороте).

«Водные растворы [K2SO4 и (NH4)2SO4] используют в качестве соответственно жидких калийных и азотных удобрений, а – [Na2SO4] применяют в стекольной промышленности как основной составляющий ингредиент шихты» [2]. В конвергентном рециклинге ГСК используют при щелочной варке целлюлозы.

Отходы деревообработки в виде технологической щепы и тонкомерной древесины применяют для производства сульфатной целлюлозы. Стоит отметить, что «промышленное значение имеют лишь некоторые виды растений. Из хвойных пород древесины чаще используются ель, сосна, пихта, из лиственных – тополь, осина, береза, бук, эвкалипт» [3].

Варочный раствор, который предназначен для процесса щелочной варки (белый щелок), в основном содержит в составе один активный реагент, позволяющий растворять лигнин, – гидроксид натрия.

Рис. 2. Схема реакции гидротермального синтеза геля, необходимого для варки целлюлозы

В белом сульфатном щелоке из-за неполноты происходящих реакций каустизации и восстановления сульфата также присутствуют сульфат натрия, карбонат. «В процессе сульфатной варки целлюлозы древесина обрабатывается варочным щелоком в течение нескольких часов при высокой температуре» [4].

«Цель щелочной варки заключается в растворении лигнина, однако наряду с этим происходит и нежелательное растворение полисахаридов. Потери целлюлозы могут достигать ~10% от ее количества в исходном отходе древесины. Основное количество щелочи (до 75%) потребляется на реакции с углеводами, и только 25% щелочи идет на растворение лигнина» [3].

«Щелочная варка является гетерофазным процессом, в котором участвуют жидкая фаза (варочный раствор) и твердая фаза (отход деревообработки). Температура варки отхода при синтезе целлюлозы оказывает влияние на продолжительность процесса и выход целевого продукта» [2]. Общий объем получаемой химическим способом целлюлозы зависит как от устройства для варки, так и от вида отхода древесины. «Количественный выход целлюлозы снижается до величин 40–65%, поскольку при варке из отхода древесины удаляются не целлюлозные вещества, однако при этом образующие свойства волокон из отходов улучшаются» [3].

Результаты исследования и их обсуждение

«Абсолютно “чистых” производств в настоящее время не существует. Тем не менее, промышленность должна минимизировать свое вредное воздействие на окружающую среду» [5].

Чтобы бизнес-процесс на промышленном предприятии определялся как более экологичный и оказывал минимальное негативное воздействие на окружающую нас среду, а также собственные убытки предприятия, необходимы долгосрочные инвестиции. Собственная разработка оборудования для конвергентного рециклинга отходов производств минеральных удобрений и древесно-стружечных материалов – дорогостоящий процесс.

«Несмотря на достаточно высокий уровень развития и использования кредитных элементов в России, финансовые компании обычно предпочитают выдавать кредиты на реализацию гораздо более определенных и менее рискованных проектов» [6]. Не имея достаточных и определенных перспектив возврата собственных денежных средств, оценивая значительный размер выдаваемой суммы, а также высокую степень риска, банки чаще всего отказывают предприятию в предоставлении кредитных инструментов или предлагают настолько жесткие условия, что использовать их становится нерентабельно. «Одним из возможных и эффективных способов финансирования экологических проектов, к которым относится конвергентный рециклинг, является эколизинг» [6]. Он способствует привлечению финансовых ресурсов в промышленные отрасли и их целевому использованию, обеспечивает необходимую поддержку предпринимательской деятельности, позволяя решать насущные проблемы, с которыми непременно сталкиваются все хозяйствующие субъекты в процессе осуществления своей деятельности.

«Согласно международному опыту, доля лизинга в основной капитал достигает сегодня более 40%, что свидетельствует о перспективах развития экологического лизингового рынка в России» [6]. Эффективность лизингового механизма будет достигаться в случае узкой отраслевой направленности. В настоящее время в России практически отсутствуют лизинговые компании, имеющие экологическую направленность, что значительно затрудняет развитие экологической безопасности функционирования промышленных предприятий.

Используя механизмы эколизинга, государство способно восстановить потерянные экологические связи между предприятиями, а также решить различные проблемы, обусловленные возможностью сбыта продукции в основных отраслях производства. «Интенсивное развитие и поддержка государством малого предпринимательства также предполагает развитие эколизинговой деятельности, так и адекватного законодательства, регулирующего эти отношения» [6]. В настоящее время на международном уровне достаточное развитие получила Конвенция УНИДРУА о международном финансовом лизинге, которая была использована в нормах действующего Гражданского кодекса Российской Федерации в части регулирования лизинговых отношений.

«Предметом договора эколизинга могут стать любые непотребляемые вещи, в том числе предприятия и другие имущественные комплексы, здания, сооружения, оборудование, движимое и недвижимое имущество, которое будет использоваться в бизнес-процессе» [7]. Для оценки целесообразности использования эколизинга для реализации конвергентного рециклинга отходов производства сравним предложенные элементы лизинга и условия обобщенного кредита согласно таблице 2.

Рассмотрим содержание таблицы 2 подробнее:

– предприятие создает или обновляет фонд средств и промышленного оборудования по экологическому направлению за счет ускоренной амортизации на имущество, находящееся в лизинге;

– приобретенное посредством лизинга имущество может использоваться сразу;

– имущество полностью соответствует заявленной предприятием потребности, и этот факт исключает возможность нецелевого использования средств;

– на лизингодателе как на собственнике лежит риск утраты или повреждения имущества;

– лизинговые операции осуществляются по определенной ставке, которая защищает лизингополучателя от инфляционных колебаний, что актуально для предприятий, работающих по экологической направленности;

– лизинг позволяет получить доступ к современной технике и новейшим экологическим технологиям;

– лизингополучатель по окончании срока действия договора лизинга может приобрести оборудование в собственность по остаточной стоимости.

Проведем сравнение затрат на приобретение оборудования по предлагаемому проекту в предположении наличия свободных средства для приобретения оборудования, когда оставшаяся часть средств после авансовых платежей размещается на депозите и срок кредитования равен сроку лизинга. Обратимся к таблице 3.

Затраты по отношению к первоначальной стоимости оборудования за срок лизинга меньше, чем если бы имущество было приобретено за счет кредита или за счет собственных средств, на 11,1%.

Таблица 2

Основные преимущества лизинга перед кредитом [5]

Таблица 3

Сравнение примера затрат на приобретение оборудования (автоклава)

Заключение

Эколизинг позволит применять современное экологическое оборудование с минимальными затратами финансовых ресурсов на осуществление конвергентного рециклинга отходов производства. В результате конвергентный рециклинг отходов производства минеральных удобрений в сочетании с отходами деревообработки в экологически чистую щелочную целлюлозу позволяет не только снижать производственные затраты, но и синтезировать целевой продукт, востребованный в широком спектре потребления в условиях целевого импортозамещения.

Библиографическая ссылка