Челябинский «Завод ТЕХНО» (входит в состав российской компании ТЕХНОНИКОЛЬ, производит почти 2 млн кубометров минераловатных тепло- и звукоизоляционных материалов в год) досрочно выполнил экологические обязательства, добровольно взятые на себя в рамках заключенного в конце 2019 года соглашения с министерством природных ресурсов и экологии РФ, Росприроднадзором и правительством Челябинской области. Документ предусматривает реализацию предприятием комплексного плана по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в соответствии с целями федерального проекта «Чистый воздух» нацпроекта «Экология».
Напомним, Челябинск как крупный промышленный центр вошел в список 12 городов-участников федерального проекта «Чистый воздух», в которых предусмотрено кардинальное снижение выбросов опасных загрязняющих веществ в атмосферу — не менее 20% до 2024 года и в два раза к 2030 году (за точку отсчета взят показатель 2017 года). Более того, Челябинск принял на себя повышенные обязательства: в новой редакции комплексного плана предусмотрено снижение выбросов в городе к 2026 году на 45% (на 95,9 тыс. тонн в год). С этой целью с крупнейшими промышленными предприятиями региона подписываются четырехсторонние соглашения, в настоящий момент их заключено уже 16.
Путем модернизации
Южноуральский регион исторически сформирован как крупный промышленный центр. Значительное техногенное воздействие на окружающую среду здесь оказывают предприятия, работающие в металлургии, горнодобывающей промышленности и энергогенерации. Сегодня они направляют значительные средства в зеленые проекты.
Ответственные представители крупного бизнеса других отраслей также стремятся внести вклад в улучшение экологии региона. Среди них — челябинский «Завод ТЕХНО». Инвестиции этого предприятия в развитие и модернизацию минераловатного производства за последние пять лет достигли 2,5 млрд рублей, из них около 400 млн рублей направлено на реализацию экологических инициатив и установку систем очистки. Важно отметить, что доля завода в валовых выбросах в Челябинской области ничтожно мала и составляет менее 0,1%, при этом объемы выбросов за пятилетку были снижены на 48% (экологическое оборудование занимает около 40% площади предприятия). Это достигнуто благодаря тому, что собственники, руководители и трудовой коллектив приложили немало усилий для выполнения экологических задач.
Первым делом команда «Завода ТЕХНО» провела инвентаризацию существующих источников выбросов вредных веществ, проанализировала динамику выбросов за последние несколько лет и акцентировала внимание на участках, вносящих наибольший вклад в валовый выброс: их модернизация принесет максимальный эффект. Далее был выполнен ряд мероприятий по модернизации очистного оборудования всех трех технологических линий предприятия. Это позволило значительно повысить эффективность очистки отходящих газов от пыли, а также организовать полностью безотходный цикл производства (благодаря установке новой системы конвейеров для транспортировки обрези и возврата в технологический цикл).
Охота на гидроксибензол
Параллельно с сокращением выбросов пыли «Завод ТЕХНО» стал прикладывать значительные усилия для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В отношении производства минераловатных плит речь прежде всего идет о выбросах гидроксибензола и метаналя. Однако готовых эффективных решений ни на отечественном, ни на мировом рынке не было. Тогда челябинское предприятие выступило не просто инициатором экологической модернизации своего производства, но пионером в области создания и внедрения наилучших доступных технологий (НДТ).
— Наше предприятие ведет планомерную работу по повышению экологической безопасности. Мы постоянно ищем новые высокотехнологичные способы очистки выбросов, сотрудничаем с научными и исследовательскими организациями и готовы предоставлять свою площадку для проверки созданных ими методик в реальных условиях. Этап апробации не менее важен, чем лабораторные испытания. Именно он позволяет понять эффективность новых технологий и возможность их дальнейшего масштабирования, — подчеркивает директор «Завода ТЕХНО» Александр Прокопьев. — Когда государство поставило перед промышленными предприятиями задачу разработать мероприятия по снижению выбросов, бизнес задался существенным вопросом: а как собственно снижать? Не существовало пакетных предложений, которые можно было бы просто приобрести и внедрить на своих производствах. Соответственно, предприятию, прежде чем выделить деньги, разработать проектную документацию, заключить контракты, нужно было выбрать ту технологию, которую оно может применить для снижения выбросов в каждом конкретном случае. Мы год потратили только на то, чтобы узнать, какие на сегодняшний день предлагаются на рынке методы и оборудование. По сути, даже провели НИОКР на своей площадке.
Чтобы перейти на новый уровень, необходимо было дополнить существующие методы очистки. Выбор оказался крайне непростым. На предприятие вышли несколько производителей и поставщиков очистного оборудования, но требовалась апробация его работы в конкретных условиях минераловатного производства. Один из вариантов, на разработку которого ушло много драгоценных месяцев, оказался бесперспективным. Речь идет о плазменно-каталитическом методе, при котором вещества второго класса опасности (в том числе гидроксибензол и метаналь) расщепляются в результате реакции на газоразрядных ячейках — при ударе маленькой молнии. Установленная на заводе для апробации этого метода промышленная установка сгорела: как выяснилось, вещества, используемые на минераловатном производстве в качестве связующего, оседали на газоразрядных ячейках и забивали их. Попытки доработать установку ни к чему не привели: законы физики и химии не обманешь. Привлеченные научные специалисты убедили, что плазменно-каталитический метод в минераловатном производстве неприменим.
— Одновременно мы начали детальную проработку другого метода — абсорбционно-биохимического, — рассказывает главный технолог «Завода ТЕХНО» Алексей Драгунов. — Эта технология известна еще с 80-х годов прошлого века: метод и абсорбционно-биохимические установки (АБХУ) разработаны в отраслевой лаборатории очистки газовых выбросов Белорусского национального технического университета (БНГУ) и защищены патентами ЕАЭС. Мы стали сотрудничать с этим научным учреждением на предмет апробации метода: в минераловатном производстве на Урале он не применялся. Основанная выходцами из БНГУ компания «Газоочистка инжиниринг», являющаяся резидентом технопарка Белорусского национального технического университета, разработала и изготовила для условий нашего завода АБХУ для очистки от вредных веществ вентиляционного воздуха, удаляемого от камеры волокноосаждения второй технологической линии. На сегодняшний день ввод в эксплуатацию АБХУ является самым важным экологическим мероприятием нашего предприятия.
Мировая тенденция в области нейтрализации вредных органических веществ обращена в сторону более широкого использования биотехнологий: они обладают малой энергоемкостью, не требуют больших трудовых затрат и расходных материалов, практически не имеют побочных продуктов, которые нуждались бы в дополнительных технологиях утилизации. Принцип очистки вентвоздуха в АБХУ основан на естественных природных процессах: растворимости большинства летучих органических соединений в технической воде; способности микроорганизмов-деструкторов окислять растворенные в водном абсорбенте органические вещества с образованием воды и углекислого газа. Проще говоря, отходящие газы, содержащие гидроксибензол и метаналь, пропускаются через камеру, населенную специальными микроорганизмами, которые нейтрализуют вредные вещества путем поедания. Сами же микроорганизмы не являются опасными и патогенными для человека. Эффективность установки уже подтверждена лабораторными испытаниями. Степень очистки от гидроксибензола составляет 67%, метаналя — 69%, взвешенных веществ — 75%.
Реализация этого проекта на челябинском «Заводе ТЕХНО» проходила в два этапа. Первую очередь из двух АБХУ предприятие ввело в эксплуатацию в 2020 году, став первым минераловатным производством на Урале, внедрившим эту технологию. Еще две АБХУ были приобретены и смонтированы летом этого года. На заводе рассчитывают, что реализуемый комплекс мероприятий, предусматривающих модернизацию производства и введение в эксплуатацию АБХУ, позволит к 2024 году сократить валовые выбросы веществ второго класса опасности на 25,5%.
Путем экспериментов
Останавливаться на достигнутых результатах на предприятии не собираются, здесь продолжается апробация новейших решений в сфере экологии. Так, завод станет первым предприятием в России, где установят новую систему контроля качества воздуха «Экомонитор», разработанную в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ). Соглашение об апробации программно-аппаратного комплекса «Экомонитор» на производстве каменной ваты подписали «Завод ТЕХНО», ЮУрГУ и министерство экологии Челябинской области.
— Задача бизнеса — доказать, что производство не нарушает установленных экологических нормативов. Одним из способов этого являются локальные системы мониторинга. Предприятие самостоятельно с привлечением специалистов определяет, по каким веществам проводить мониторинг и где установить посты для сбора данных. Главное, что на данный момент никаких законодательных требований и никакой практики по созданию локальных систем экомониторинга не существует, — объясняет заинтересованность предприятия заместитель директора по правовым вопросам «Завода ТЕХНО» Екатерина Сперанская. — Университетская разработка уникальна, она позволяет визуализировать выбросы предприятия. Данное ПО и те расчеты, которые производят сотрудники ЮУрГУ, могут быть положены в основу создания локальных систем мониторинга атмосферного воздуха. Апробацию и верификацию программного комплекса планируется завершить до конца этого года. Пока мы по сути участвуем в научном эксперименте.
Программный комплекс «Экомонитор» в режиме 24х7 собирает информацию с источников выбросов (например, труб завода), а также со стационарных постов, установленных на границе санитарной защитной зоны предприятия, и передает ее на центральную рабочую станцию. Данные о концентрации загрязняющих веществ отображаются в режиме реального времени на географической карте. Программа способна рассчитывать изменение этих концентраций с течением времени и моделировать различные сценарии рассеивания и распространения загрязняющих веществ в зависимости от режима работы завода и состояния атмосферы (климатических условий). Это позволяет предприятию регулировать выбросы, в том числе в периоды неблагоприятных метеоусловий. Также в систему заложен принцип квотирования, чтобы не допустить превышения лимита выбросов, уставленного для производства.
Доля «Завода ТЕХНО» в валовых выбросах в Челябинской области ничтожно мала — менее 0,1%, при этом объемы выбросов за пятилетку были снижены на 48%
В первую очередь «Экомонитор» планируется распространить на производства Челябинской области, а затем масштабировать на всю страну. По словам Александра Прокопьева, внедрение «Экомонитора» открывает новые возможности для управления экологическими рисками завода: «Этот программный комплекс нацелен на решение реальных задач, ежедневно возникающих на производстве. Программа использует математическое моделирование, с помощью которого может не только предоставлять данные о наличии вредных веществ в атмосфере, но и с высокой точностью определять все источники в районе наблюдения и их вклад в загрязнение воздуха. Таким образом, мы будем получать детальную информацию в удобном формате и сможем более оперативно принимать решения, связанные с охраной окружающей среды».
Другим направлением сотрудничества «Завода ТЕХНО» и ЮУрГУ стало тестирование инновационной технологии очистки воды с помощью композитного фотокатализатора. С этой целью в сентябре 2022 года завод и университет заключили соглашение о создании консорциума. Разработанная сотрудниками ЮУрГУ технология предназначена для удаления трудноокисляемых загрязнителей и основана на использовании композитного фотокатализатора. В ходе фотокаталитической очистки вредные вещества, содержащиеся в воде, под действием ультрафиолетового излучения полностью разлагаются до углекислого газа и воды, то есть до природных компонентов. Такой же процесс происходит с этими веществами в естественных условиях, но из-за отсутствия катализатора он идет медленнее.
— В предложенном ЮУрГУ методе в качестве катализатора выступают наночастицы оксида титана, которые были синтезированы еще в 2015 году и по разлагающим свойствам значительно превосходят аналоги. Однако их внедрение на промышленном производстве было неоправданно из-за невозможности повторного применения. Теперь мы смогли получить носитель для наночастиц — гранулы из инертного материала. Эти гранулы наполняют наночастицами и помещают в воду, после ее очистки они могут быть извлечены и использованы снова. Важно, что эта технология исключает вторичное загрязнение, — описывает процесс доктор химических наук, заведующий кафедрой экологии и химической технологии ЮУрГУ Вячеслав Авдин.
Лабораторные испытания новой методики в университете уже закончились. Следующий этап — разработка и изготовление пилотной установки для определения концентрации загрязняющих веществ в воде. Завершить его планируют к середине следующего года. Внедрение и запуск оборудования на производстве ожидается в 2024 году.
— Сотрудничество ЮУрГУ и «Завода ТЕХНО» — показательный пример взаимодействия бизнеса и науки, которое обязательно принесет свои плоды, — подчеркивает председатель Российского экологического общества, зампредседателя общественно-делового совета национального проекта «Экология» Рашид Исмаилов. — Экологические проблемы нужно решать профессионально и системно, не только силами промышленников, но и привлекая академическое сообщество и научно-исследовательские центры. Только совместная работа позволит добиться реальных результатов.
Системный подход и наработанный опыт «Завода ТЕХНО» в сфере охраны окружающей среды привлекли внимание других представителей крупного бизнеса и региональной власти. Замдиректора завода Екатерину Сперанскую пригласили возглавить рабочую группу по охране атмосферного воздуха, созданную в рамках Координационного совета по экологии при губернаторе Челябинской области.
— Участие в Координационном совете позволило нам вывести на совершенно новый уровень работу по экологическим вопросам. Мы оказались в эпицентре сбора всех предложений от предприятий, получили инструмент для формирования согласованной позиции промышленников региона, — говорит Екатерина Сперанская. — Самый важный вопрос, который сегодня интересует бизнес, — это квотирование выбросов. Города Южного Урала Челябинск и Магнитогорск попали в эксперимент по квотированию выбросов. На основании сводных расчетов максимальные объемы выбросов в разрезе всех приоритетных веществ определены для каждого промышленного предприятия. В связи с этим возникает много вопросов, которые решаются в рабочем порядке.
Еще один важный вектор экологической работы предприятия связан с поддержкой нормотворчества. Челябинский «Завод ТЕХНО» одним из первых присоединился к Региональному экологическому стандарту Челябинской области — это единственный в Российской Федерации принятый на региональном уровне документ, в котором отражены дополнительные требования и подходы к нормам действующего природоохранного законодательства. Завод стал обладателем «Знака присоединения к Экостандарту», который организации могут размещать на своей продукции, сайте и других ресурсах в качестве подтверждения социально-корпоративной ответственности и приверженности зеленому курсу.
— «Завод ТЕХНО» идет впереди многих в вопросах экологии, прикладывает огромные усилия для охраны природы. Хотелось бы, чтобы этот позитивный опыт переняли и другие предприятия, — подчеркнул во время посещения завода министр экологии Челябинской области Сергей Лихачев. — В целом промышленность Челябинской области сегодня справляется со взятыми на себя экологическими обязательствами. Мы с оптимизмом смотрим в будущее и к 2024 году планируем достичь показателей, предусмотренных нацпроектом «Экология».
Несмотря на то, что доля воздействия на окружающую среду в Челябинской области у «Завода ТЕХНО» крайне мала, предприятие ведет огромную работу по разработке и внедрению наилучших доступных технологий в экологической сфере. Являясь одним из лидеров по данному направлению, завод способствует повышению экологической безопасности города и региона.
