Файл: Справочник понаилучшим доступным технологиям и т с 4 2 0 1 5.pdf

129 го кирпича, и охватывающие аспекты ресурсоэффективности и экологической резуль- тативности.
3.3
Текущие уровни эмиссий в окружающую среду и
потребления ресурсов в производстве плитки
В процессе подготовки настоящего справочника НДТ анкеты для сбора инфор- мации о текущих уровнях эмиссий и потребления ресурсов были направлены россий- ским предприятиям по производству керамической плитки. Осенью 2015 года разра- ботчики справочника НДТ располагали 5 заполненными анкетами различной степени детализации. В связи с этим было принято решение при обсуждении численных пара- метров учитывать материалы современных отечественных исследований и данные от- раслевого справочного документа ЕС [80] и, по возможности, результаты анкетирова- ния.
3.3.1
Потребление энергии
Как следует из таблицы 3.1, в российской подотрасли производства керамиче- ской плитки расходуется около 1/4 энергии, потребляемой в отрасли в целом. Основ- ные затраты энергии приходятся на процесс обжига, который в зависимости от вида продукции ведут при температурах от 980 °C — 1050 °C (плитка для внутренней обли- цовки стен) до 1180 °C — 1250 °C (керамогранит).
В государствах — членах ЕС затраты энергии на производство плитки снизились в период 1980–2003 годов с 11,78 до 5,6 ГДж/т продукции [80].
В России (и в бывшем Советском Союзе) вопросам энергосбережения в энерго- емких отраслях промышленности уделялось значительное внимание. Развитие требо- ваний к проектированию можно проследить в стандартах и технических кодексах
[131]
— [133]:
-
СТ СЭВ 6575—89 «Печи для обжига керамических плиток для полов и внешней облицовки. Показатели энергопотребления»;
-
ГОСТ 28529—90 «Печи для обжига керамических плиток для полов и внешней облицовки. Показатели энергопотребления»;
-
ТКП 45-7.02-226-2010 «Производство керамических плиток. Нормы технологи- ческого проектирования предприятий».
Действующие российские предприятия по производству керамической плитки ак- тивно внедряют современные производственные линии, осваивают новые технологии,

130 нередко приглашают зарубежных технологов (см. 1.3) и добиваются последовательно- го роста энергоэффективности производства [3], [134]. В качестве примера отметим, что одному из лидеров отрасли удалось планомерно снизить удельные энергозатраты
(от 10 ГДж/т до 6,5 ГДж/т продукции), несмотря на значительные колебания объема выпуска плитки: от 5,7 млн м
2
в 2009 году в разгар кризиса до 6,9 млн м
2
в предкризис- ный 2007 год. Ввод в строй новых печей для обжига плитки позволил сократить расход тепловой энергии на 7 % — 9 % при увеличении объема производства более чем на
25 % [4].
Сравнение приведенных значений удельных затрат энергии с показателями, которые считаются лучшими и для производителей керамической плитки в государ- ствах — членах ЕС (до 8,5 ГДж/кг для трехкратного обжига) [80], позволяет заключить, что в части энергоэффективности обсуждаемое предприятие фактически соответству- ет европейским требованиям к НДТ.
Сопоставление удельного потребления энергии, характерного для производите- лей керамической плитки, работающих в различных странах, приведено на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 — Удельное энергопотребление в производстве керамической плитки
(в скобках указаны годы постройки/реконструкции предприятий) [125]
Равно как и при оценке удельного энергопотребления в производстве керамиче- ского кирпича, результаты различных работ достаточно сложно сравнивать: во многих

131 случаях неизвестна степень осреднения данных, не приводятся источники информа- ции, не определено в единицах массы понятие «квадратный метр плитки».
Усредненные показатели энергетической эффективности и экологической ре- зультативности предприятий по производству керамической плитки свидетельствуют о том, что удельное потребление энергии на российских предприятиях изменяется в настоящее время в пределах 3,5–9,5 ГДж/т продукции и зависит от типа печи, вида из- делий, кратности обжига, применения глазурей и пр.
В соответствии с ГОСТ Р 55645—2013 [135] расход энергии на распылительную сушку при производстве облицовочной и напольной плитки находится в диапазоне
980
–2500 кДж/кг. Для обогрева сушил всех видов обычно используют избыточное тепло печи, но существуют ограничения, обусловленные содержащимися в сырье примесями
(например, соединениями серы). Типичные значения потребления тепловой энергии на сушку облицовочной и напольной плитки равны 300–1000 кДж/кг, для плитки с водопо- глощением ниже 3 % энергопотребление может превышать 1400 кДж/кг. Энергопотреб- ление при обжиге определяется типом печи и числом обжигов и колеблется от 5920–
7300 кДж/кг (роликовая печь, трехкратный обжиг) до 2000–5500 кДж/кг (роликовая печь, однократный обжиг).
Основная доля потребления электрической энергии приходится на двигатели и приводы, устройства транспортировки (насосы, транспортеры), нагреватели, вытяжные вентиляторы, дымососы и системы освещения, которые все вместе потребляют более
90 % электрической энергии. Доля электрической энергии может достигать 30 % обще- го потребления. Потребление электрической энергии находится на уровне 170 кВт·ч/т
[135].
В ГОСТ Р 55645—2013 приведена таблица значений удельного энергопотребле- ния при производстве керамической плитки на различных стадиях технологического процесса (см. таблицу 3.8).

132
Таблица 3.8 — Удельное энергопотребление при производстве керамической плитки на различных стадиях технологического процесса [135]
Стадия
Технологическая операция
Удельное потребле- ние природного газа,
ГДж/т
Удельное потребле- ние электроэнергии,
ГДж/т
Массоподготовка
Сухой помол
—
0,04
–0,07
Мокрый помол
—
0,05
–0,35
Распылительная сушка
1,2
–2,5 0,01
–0,07
Формование
Прессование
—
0,05
–0,15
Сушка
0,3
–1,0 0,01
–0,04
Обжиг
1,9
–5,5 0,02
–0,15
Простое суммирование позволяет предположить, что минимальное удельное по- требление энергии может составлять около 3,2 ГДж/т, а максимальное — около
9,8
ГДж/т.
Таким образом, на основании результатов анкетирования российских предприя- тий и рассмотрения материалов отечественных исследований можно дать лишь ориен- тировочную оценку удельному потреблению энергии в производстве керамической плитки в России; по-видимому, этот показатель варьирует для разных видов изделий от (3,2–4,5) ГДж/т до (8,5–9,8) ГДж/т.
По мере накопления сведений, характеризующих отечественные заводы, следу- ет рассмотреть возможность уточнения показателей удельного энергопотребления для производства различных видов изделий.
3.3.2
Эмиссии в окружающую среду
Российские предприятия по производству керамической плитки нечасто привле- кают внимание специалистов в области промышленной экологии; число публикаций, касающихся вопросов оценки эмиссий в окружающую среду, невелико [16], [136].
В справочном документе ЕС [80] данные по выбросам загрязняющих веществ в производстве керамической плитки в большинстве случаев приводятся в размерностях концентраций в отходящих газах и для конкретных случаев или операций. Сравнитель- ный анализ удельных выбросов основных загрязняющих веществ был выполнен с при- влечением материалов исследований, проведенных в различных странах (прежде все-

133 го Австралии, США, Италии, Испании, Греции); полученные результаты представлены на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 — Удельные выбросы основных загрязняющих веществ, сопровождающие производство керамической плитки (в скобках указаны годы постройки/реконструкции предприятий) [130]
Необходимо подчеркнуть, что столбец ЕС (экомаркировка) относится к требова- ниям системы добровольной экологической маркировки керамической плитки, распро- страненной в государствах — членах ЕС. Эти требования сформулированы более чет- ко и жестко, чем требования НДТ:
- NO
x
: удельный выброс 0,125 кг/т продукции;
- SO
: удельный выброс 0,075 кг/т продукции.
В России в 2014 году по результатам обследований заводов и оценки, получен- ной из различных источников информации, для современных отечественных предприя- тий составлена обобщенная схема входных и выходных потоков в производстве кера- мической плитки (см. рисунок 3.9) в расчете на 1 т продукции [15].
Представленные на рисунке 3.9 показатели достаточно хорошо согласуются с зарубежными данными и, по всей вероятности, отражают практику передовых отече- ственных предприятий.

134
Обработка заполненных отечественными предприятиями анкет позволяет пред- положить, что параметры выбросов основных загрязняющих веществ таковы:
- CO: удельный выброс 0,15–3,15 кг/т продукции;
- NO
x
: удельный выброс 0,35–0,75 кг/т продукции.
Рисунок 3.9 — Входные и выходные потоки в производстве керамической плитки в России (количественная оценка) [15]
Следует отметить, что, как правило, в разрешительной документации предприя- тий по производству керамической плитки упоминаются более 20 загрязняющих ве- ществ, поступающих в атмосферный воздух. При этом большая часть напрямую с про-

135 цессом выпуска плитки не связана; кроме того, по свидетельству специалистов пред- приятий, практически все показатели являются расчетными.
Для очистки отходящих газов от пыли используются рукавные фильтры (98 % —
99,8 % эффективности) и в некоторых случаях циклоны (75 % — 80 % эффективности) в массозаготовительных отделениях, а также на участках подготовки пресс-порошка и прессования.
Производственные сточные воды при выпуске облицовочной и напольной плитки формируются в процессе очистки оборудования для подготовки сырья и глазурования, в процессе обезвоживания масс на ротационных и фильтр-прессах, а также при мокрой шлифовке. Воду нередко используют в замкнутом цикле с коэффициентом рециркуля- ции до 90 %. Излишек глазури собирают и возвращают обратно в производственный цикл. Хозяйственно-бытовые сточные воды преимущественно передаются в централи- зованные системы водоотведения.
Ответившие на вопросы анкеты предприятия указали, что они предусматривают вторичное использование накопленных в средозащитной технике пылеобразных ве- ществ и ситового возврата (после процеживания шликера) для приготовления шлике- ра. Бой некондиционной плитки (до 5 % — 8 %) поступает также в отделение массопод- готовки. Отходы керамические, отходы абразивных материалов и отходы упаковки со- ставляют до 0,8 масс. % от выпуска продукции. Они относятся к V классу опасности.
Невозвратные отходы (до 1,5 % от выпуска продукции) планируется продавать как наполнитель для сухой смеси. На предприятиях действуют системы раздельного сбора отходов.
Основными источниками шума предприятия являются вентиляционное, техноло- гическое оборудование производственных цехов и котельной, разгрузочно-погрузочные работы и движение транспорта по промплощадке.
Общее заключение, которое можно сделать по результатам оценки доступных данных по эмиссиям в окружающую среду, состоит в том, что для перехода к техноло- гическому нормированию в производстве керамических изделий необходимо наладить систему сбора и анализа информации о технологических (характеризующих собствен- но технологические процессы) параметрах производства.
Экологическое регулирование всех прочих процессов целесообразно осуществ- лять на основе норм общего действия, получивших распространение во многих стра- нах. Нормы общего действия представляют собой совокупность установленных в нор- мативных документах условий, охватывающих общие технологические аспекты эксплу- атации типовых установок и предусматривающих установление требований к порядку

136 выполнения различных операций и минимальных требований к защите окружающей среды (в том числе такие, как высота трубы в химических лабораториях, порядок об- ращения с отходами в столовых, порядок обращения с ливневыми сточными водами и пр.) [137].
3.4
Текущие уровни эмиссий в окружающую среду и
потребления ресурсов в производстве огнеупорных изделий
В процессе подготовки настоящего справочника НДТ анкеты для сбора инфор- мации о текущих уровнях эмиссий и потребления ресурсов были направлены россий- ским предприятиям по производству огнеупорных изделий. К концу лета 2015 года раз- работчики справочника НДТ располагали четырьмя заполненными анкетами. При об- суждении численных параметров были учтены как данные предприятий, так и матери- алы современных российских исследований и данные отраслевого справочного доку- мента ЕС [80].
3.4.1
Потребление энергии
В таблице 3.9 приведены значения удельного энергопотребления на различных стадиях процесса производства магнезитового кирпича в соответствии с данными справочника ЕС [80].
Таблица 3.9 — Удельное энергопотребление в производстве магнезиальных огнеупоров
Операция
Энергопотребление, ГДж/т
Подготовка, рассев
0,35
–0,50
Взвешивание, дозирование, смешение
0,045
–0,070
Формование
0,13
–0,20
Сушка и обжиг
3,0
–6,3
Послеобжиговая обработка, упаковка
0,08
Таким образом, основная доля энергии потребляется в процессе сушки и обжига огнеупоров (так же как и в производстве других керамических изделий); удельное энер- гопотребление варьируется в пределах 4–7 ГДж/т продукции.
На российских предприятиях по производству магнезиальных огнеупоров расхо- дуется до 12 ГДж энергии на тонну продукции. Обжиг проводится при температуре
1600
°C — 1700 °C, и более 95 % энергии расходуется на обжиг огнеупоров.

137
Удельное потребление энергии при выпуске динасовых огнеупоров составляет около 3,5 ГДж/т продукции. Удельное потребление энергии при производстве шамот- ных огнеупоров близко к 6–7 ГДж/т продукции.
3.4.2
Эмиссии в окружающую среду
В первую очередь выбросы загрязняющих веществ в ОС, образующиеся в про- изводстве огнеупоров, определяют значительное энергопотребление и высокотемпе- ратурную обработку материалов.
В справочнике ЕС представлены концентрации ЗВ в отходящих газах и объемы этих газов, однако, в связи с тем, что производительность предприятий не приведена, оценить удельные выбросы не представляется возможным. К приоритетным загрязня- ющим веществам отнесены:
- пыль;
- монооксид углерода;
- оксиды азота;
- оксиды серы;
- неорганические газообразные соединения фтора (для высокоглиноземистых огнеупоров).
Специалисты российских предприятий также считают эти загрязняющие веще- ства основными, поступающими в атмосферный воздух при производстве огнеупоров.
Исключение составляют соединения фтора. Удельные выбросы этих ЗВ варьируют в широких пределах:
- CO: 0,4
–35 кг/т продукции;
- пыль (организованные источники): 0,07–3 кг/т продукции;
- NO
x
(в пересчете на NO
2
): 0,2
–1,6 кг/т продукции;
- SO
2
: 0,01
–0,1 кг/т продукции.
Значительный разброс показателей (в частности, удельных выбросов CO) тре- бует дополнительного обсуждения вероятных источников и причин образования за- грязняющих веществ с практиками.
Выбросы пыли в воздух происходят не только при обжиге, но и в следующих тех- нологических операциях:
- при хранении и транспортировке сырья из накопителей, установок для дозиро- вания, перемещения и обработки сырьевых материалов;
- при сухом способе подготовки сырья;

138
- при формовании в прессах также возможны выбросы паров связующих веществ и добавок;
- при сухой шлифовке некоторых видов огнеупорных изделий после обжига.
Производственные сточные воды в производстве огнеупоров образуются в ре- зультате промывки технологического оборудования, а также при мокрой шлифовке; не- редко производственные сточные воды используют повторно в замкнутом цикле.
В отношении отходов производства и технологических потерь отмечено следу- ющее:
- на некоторых стадиях производственного процесса, в частности при формова- нии, сушке, обжиге и послеобжиговой обработке, образуется бой изделий;
- подготовка сырьевых материалов (промывка оборудования), а также очистка литьевых установок и мокрая шлифовка сопровождаются образованием шлама;
- отходами процесса шликерного литья являются отработанные и разбитые гип- совые формы;
- в процессе упаковки появляются отходы в виде пластика, бумаги, металлоло- ма;
- в установках очистки отходящих газов скапливается пыль, шлам, отработанные сорбенты.
Некоторые из перечисленных видов отходов могут быть повторно использованы в переделах предприятия в соответствии с требованиями к продукции и технологиче- ским регламентом. Остальные материалы направляют на полигоны или (реже) на дру- гие предприятия для возможного применения в различных отраслях.
На рисунке 3.10 представлена потоковая схема производства периклазо- хромитового кирпича.
Ведущие российские предприятия по производству огнеупоров внедряют и со- вершенствуют системы экологического менеджмента, разрабатывают и выполняют программы минимизации негативного воздействия на окружающую среду [138], [139].

139
Рисунок 3.10 — Входные и выходные потоки в производстве периклазо- хромитового кирпича (количественная оценка)
3.5
Текущие уровни эмиссий в окружающую среду и
потребления ресурсов в производстве санитарно-технических
изделий из керамики
В процессе подготовки настоящего справочника НДТ анкеты для сбора инфор- мации о текущих уровнях эмиссий и потребления ресурсов были направлены россий- ским предприятиям по производству санитарно-технических изделий из керамики. Осе- нью 2015 года разработчики справочника НДТ еще не располагали заполненными ан- кетами, хотя на предварительном этапе, в ходе посещения промплощадок, определен- ный фактический материал был собран. В связи с этим было принято решение на пер- вом этапе при обсуждении численных параметров учитывать материалы современных отечественных исследований и данные отраслевого справочного документа ЕС [80] и указывать, по возможности, соответствуют ли эти параметры известным показателям российских предприятий.