Раздел 3. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду

Раздел 3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду

3.1 Источники и основные факторы воздействия на ОС

В этой главе представлена информация об уровнях ресурсоэффективности и факторах воздействия, которые свойственны стекольной промышленности в рамках процессов и методов, описанных в главе 2. Входные и выходные потоки показаны по каждому сектору производства. Приведены характеристики эмиссий, их источники и энергопотребление установок.

Стекольная промышленность достаточно разнообразна, и в приведенных обобщениях по секторам есть определенные исключения и экологические приоритеты для конкретных вариантов обработки или для отдельных заводов. Однако невозможно охватить все варианты, и некоторые эмиссии, не рассмотренные в этом документе, могут встречаться на определенной установке. Таким образом, информация о факторах воздействия на окружающую среду, приведенная здесь, не является исчерпывающей, например, не касается специальных технологических режимов, таких как запуск и остановка производства. Некоторые из самых низких показателей воздействия связаны с работой только одного завода, который смог достичь их по специфичным причинам, и результаты не могут рассматриваться как НДТ.

Причинами отклонений в результатах являются: объективные отличия в качестве сырья и продуктах для каждого сектора, использование различных стекловаренных печей, время с начала кампании стекловаренной печи, выпускаемая продукция, масштаб процесса и достигаемая степень очистки. При рассмотрении воздействия от различных секторов и установок важно учитывать, помимо концентраций, общее количество загрязняющего вещества и удельную массу на тонну продукта или стекломассы.

Предприятия по производству стекла, как уже было отмечено в разделе 1, не относятся к числу приоритетных загрязнителей ОС. Тем не менее большая часть предприятий относится к первой категории объектов негативного воздействия на ОС. Основные факторы воздействия на ОС связаны с процессами стекловарения и подготовки шихты (преимущественно выбросы отходящих газов), а также формования и обработки изделий (образование отходящих газов и, в определенных процессах, производственных сточных вод с большим коэффициентом разбавления - см. разделы 3.4, 3.5). Образование отходов I-IV классов опасности весьма незначительно.

3.1.1 Потребление ресурсов. Показатели ресурсоэффективности

Входящие компоненты можно разделить на четыре основные категории: сырье (материалы, которые входят в состав продукта), энергия (топливо и электричество), вода и вспомогательные материалы (технологические добавки, чистящие средства, химикаты для обработки воды и т.д.). Потребление энергии рассматривается отдельно в разделе 3.1.2.

Сырье для стекольной промышленности в основном представляет собой твердые неорганические соединения природного происхождения: природные минералы или синтетические соединения. Физически они варьируются от очень грубых материалов до порошков тонкого помола. Жидкости и газы используются как в качестве вспомогательных материалов, так и в качестве топлива. Термин "вспомогательные материалы" используется для описания тех веществ, которые используются в производстве, но не являются частью конечного продукта; например, олово и водород, используемый в флоат-ваннах, кислород в кислородно-топливных системах, диоксид серы при защитной обработке поверхности листового стекла (и иногда тарного стекла), а также режущие составы и кислоты для химической полировки стеклоизделий. Эти материалы, как правило, довольно специфичны для каждого сектора, их вклад в воздействие может быть весьма значительным (кислотная полировка) либо низким (пары олова из флоат-ванн).

Расчет состава шихты делается на 100 массовых частей стекломассы, с учетом летучести сырьевых компонентов. Наибольшие потери при нагреве характерны для карбонатов компонентов шихты - 15-20 масс. % и осветлителя - сульфата натрия - 0,5 масс. %. Кроме этого, часть мелкодисперсной шихты при бурлении стекломассы уносится тягой, которая создается в дымоходе. Исходя из этого, потери продуктов в газообразных эмиссиях при стекловарении составляют около 20 % от массы приготовленной шихты. Для облегчения процесса стеклообразования и снижения количества выделяемых газообразных продуктов в шихту добавляют молотый стеклобой. При этом количество шихтных газов на 1 т введенного стеклобоя снижается на 200 кг.

В таблице 3.1 представлен расчет потребности в шихте для стекловаренной печи производительностью 800 т стекломассы в сутки при заданном соотношении шихта: стеклобой = 5:1 (16,7 % использования стеклобоя) [19]. Текущие уровни расхода ресурсов в зависимости от технологического процесса представлены в разделах 3.2-3.6.

Таблица 3.1 - Потребление шихты и стеклобоя для стекловарения

Наименование материала	Потребление
	годовое, т/год	суточное, т/сут	часовое, т/час
Шихта	295576	810	34
Стеклобой	58400	160	6,7
Всего	353976	970	40,7

Таким образом, расход сырьевых компонентов при доле стеклобоя 16,7 % составляет 1,2125 тонны сухой шихты на тонну готовой продукции. Увеличение доли стеклобоя снижает расходный коэффициент, прежде всего за счет отсутствия потерь, связанных с разложением карбонатов шихты. Удельный съем стекломассы с 1 м ² отапливаемой части составляет в листовом и тарном производстве около 2500 кг в сутки.

Одним из показателей ресурсоэффективности может являться коэффициент использования стекла (КИС), который показывает отношение массы готовой продукции и использованной для ее производства стекломассы. Опрос предприятий показал, что для листового стекла КИС находится в диапазоне 79-89 % (предприятия с одним переделом показывают лучший результат), для тарного стекла - 84-89 %, для сортового стекла - 71-75 %. Чем ниже показатель КИС, тем больше стекла подлежит вторичной переработке, что обуславливает дополнительные затраты прежде всего на энергопотребление.

Еще одним из способов сокращения потребления энергии и выбросов в атмосферу ЗВ при повторном использовании отходов является включение стеклобоя в производственные процессы. Стеклобой, который плавится при гораздо более низкой температуре, чем песок, подлежит вторичной переработке и снижает общие потребности в энергии. В среднем на каждые 10 % используемого стеклобоя потребности в энергии снижаются на 3 % (при производстве стекла и стеклоизделий в среднем используется от 10 до 30 % стеклобоя в зависимости от качества и доступности, преимущественно используется внутренний стеклобой, полученный в собственном производстве). Использование стеклобоя снижает выбросы CO ₂ и NO _x так как для его обработки требуется меньше энергии. Использование стеклянного боя снижает зависимость от первичных материалов, что позволяет экономить ресурсы, такие как песок, технологическая сода и известняк.

3.1.2 Потребление энергии. Показатели энергоэффективности

Производство стекла является энергоемким процессом, поэтому повышение энергоэффективности производства является приоритетным направлением работ по обеспечению ресурсоэффективности в целом и сокращения негативного воздействия на ОС [47].

Источниками энергии для технологического процесса являются:

- сжигание топлива;

- предварительный подогрев воздуха для горения;

- электроподогрев;

- явная теплота топлива, кислорода или избыточного воздуха;

- предварительно нагретые компоненты шихты.

Поскольку производство стекла является энергоемким и высокотемпературным процессом, существует высокая вероятность тепловых потерь. В последнее время достигнут существенный прогресс в области энергоэффективности, а потребление некоторых агрегатов (например, больших регенеративных печей) приближается к теоретически минимальным энергозатратам на плавку с учетом ограничений, присущих процессу.

В процессе стекловарения расходуется от 65 до 90 % всей энергии, потребляемой при производстве стекла [48]. Удельное энергопотребление зависит от характеристик печи (в частности, ее типа и размера). При производстве стекла энергия также потребляется выработочными частями печей в процессе формовки, отжига и системами отопления предприятий (см. таблицу 3.2). Значительное количество энергии потребляется вентиляторами для подачи воздуха для горения и охлаждения. Доля энергии, потребляемой на стекловарение, является показателем энергетической эффективности предприятия в целом.

Таблица 3.2 - Доля потребления энергии на разных стадиях производства тарного стекла

Вид	Печь	Выработочная часть печи	Формование	Отжиг	Холодный конец	Иное	Общая энергия
Газ	87 %	5 %	0 %	5 %	1 %	2 %	85 %
Эл. энергия	30 %	1 %	45 %	1 %	10 %	13 %	15 %

Энергия, затрачиваемая на расплавление стекломассы, составляет 53 % от входного количества (вынос тепла со стекломассой - 41 %, поглощение в эндотермической реакции - 6 % и тепловые потери с газами шихты - 6 %), получаемого при горении топлива.

Основными потерями энергии являются: тепло, переносимое дымовыми газами, - 22,5 %, потери через стенки печи и потери через отверстия - около 15 %. Анализ чувствительности параметров показал большое влияние доли стеклобоя, влажности шихты и эффективности регенератора на удельное энергопотребление печи. При увеличении на каждые 50 °C температуры отходящих газов удельное энергопотребление увеличивается на 5 %; аналогично, при увеличении утечек воздуха из печи на каждые 2 %, удельное энергопотребление увеличивается на 1,6 %.

Потери на обогрев печи обратно пропорциональны ее размеру, основной причиной является изменение отношения площади поверхности к объему. Печи с электрическим и кислородным обогревом, как правило, имеют лучшую удельную энергоэффективность, чем печи, работающие на ископаемом топливе, но стоимость электрической энергии и кислорода часто является препятствием для экономически рентабельного внедрения указанных технологий.

Одной из альтернатив для снижения общего энергопотребления стекловаренных печей является предварительный подогрев сырьевых компонентов. Утилизация энергии, заключенной в отходящих газах, наиболее привлекательна с точки зрения повышения энергоэффективности. Наиболее значимые способы такой утилизации - подогрев материалов шихты, воздуха для процесса горения, дополнительный обогрев печи.

Увеличение доли стеклобоя на 50 % от номинальной пропорции (5:1) уменьшает удельное энергопотребление на 9,5 %, увеличение влажности шихты на 50 % от базового уровня (4 масс. %) приводит, соответственно, к увеличению на 2,8 % удельного энергопотребления.

Удельное энергопотребление является основным показателем энергоэффективности. В настоящем справочнике приводятся показатели как на единицу стекломассы, так и на единицу готовой продукции, последний учитывает КИС и является более информативным с точки зрения эффективности качества стекла и его последующих переделов. Но в качестве показателя энергоэффективности учитывается именно удельное энергопотребление на стекломассу.

В таблице 3.3 приведены данные по актуальному энергопотреблению предприятий отрасли (по секторам, согласно данным анкетирования действующих предприятий).

Таблица 3.3 - Удельное энергопотребление различных секторов производства стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Удельное энергопотребление
		минимум	максимум
Листовое стекло	ГДж/т	6,3	7,7
Тарное стекло	ГДж/т	6,1	10,9
Сортовое стекло	ГДж/т	13,2	15,5
Силикат натрия	ГДж/т	4,4	-

Сокращения потребления энергии и выбросов в атмосферу ЗВ можно добиться путем принятия мер, направленных на повышение энергоэффективности производства, а также, в ряде случаев, уменьшение массы изделий, в частности, из тарного стекла. Это может быть обеспечено за счет оптимального проектирования, а также путем оптимизации процесса формовки и обработки продукции после процесса формования.

3.1.3 Эмиссии загрязняющих веществ и парниковых газов в ОС

3.1.3.1 Выбросы в атмосферу

Во всех секторах стекольной промышленности используется порошкообразный, гранулированный или пылевидный сырьевой материал. Хранение и обращение с этими компонентами обусловливает образование пылевых выбросов. Перемещение материалов через технологические агрегаты, например, бункеры и емкости для смешивания, приводит к вытеснению воздуха, который может содержать взвешенные вещества определенной концентрации, особенно если используются пневматические способы передачи. Транспортировка материалов с использованием конвейерных систем и ручной обработки также могут привести к значительным выбросам взвешенных веществ. Пыль, образующаяся при этих операциях, более крупная, чем твердые частицы, образующиеся в процессе стекловарения и имеющие размер менее 1 мкм.

Многие процессы в стекольной промышленности включают использование стеклобоя (собственного или привозного), которому могут потребоваться сортировка и дробление перед использованием в печи. Как и все подобные процессы, это увеличивает запыленность. Уровень выбросов будет зависеть от таких факторов, как конструкция объекта, наличие фильтрации отходящих воздушных потоков, изолированность конвейеров и т.д.

Для процессов, подпадающих под действие этого справочника, наибольший потенциал для загрязнения атмосферы имеет стекловарение. В печи образуются следующие выбросы:

- продукты сгорания ископаемого топлива и высокотемпературного окисления азота в атмосфере горения (т.е. диоксид серы, оксид и диоксид углерода, оксид и диоксид азота);

- твердые частицы, возникающие в основном в результате летучести материалов шихты и их последующей конденсации;

- газы, выделяющиеся из сырьевых компонентов и диффундирующие из расплава.

Основными источниками выбросов в атмосферу твердых частиц при стекловарении являются унос летучих компонентов шихты и расплавленного вещества, образующих соединения, конденсирующиеся в отработанных печных газах, унос содержащихся в шихте мелкодисперсных материалов и сжигание некоторых видов ископаемого топлива. Российские предприятия по производству стекла используют в качестве источника энергии природный газ, поэтому последним фактором можно пренебречь [39].

Образование оксида и диоксида азота происходит за счет окисления азота воздуха кислородом воздуха, происходящем при рабочей температуре в печи, а также за счет разложения нитратных компонентов шихты.

Использование низкосернистого топлива - природного газа - объясняет незначительное присутствие оксидов серы (преимущественно SO ₂) в отходящих газах стекловаренных печей. В настоящее время отсутствуют надежные данные о выбросах оксидов серы и сероводорода; по оценкам специалистов, имеющих многолетний опыт работы в отрасли, соединения серы не следует относить к приоритетным ЗВ, поступающим в атмосферный воздух в результате проведения процесса стекловарения.

За исключением производства специальных сортов стекла, источники выбросов в атмосферу HCl и HF обычно связаны с присутствием в сырьевых материалах примесей (например, хлорида натрия или кальция) и реже - с присутствием в шихте незначительного количества фторида кальция (CaF ₂). По оценкам специалистов, имеющих многолетний опыт работы в отрасли, такие примеси не следует считать характерными для отечественных предприятий.

При производстве изделий из цветного стекла в атмосферный воздух в незначительных количествах могут поступать соединения (преимущественно оксиды) металлов, используемых для придания изделиям окраски (кобальта, меди, хрома, марганца и пр.).

Выброс оксида углерода связан с локальной недостаточностью окислителя (воздуха) в процессе горения топлива.

Стекловаренная печь может быть не полностью герметизирована из-за наличия смотровых отверстий, портов горелки и щелей между огнеупорными кирпичами. Однако утечки дымовых газов из печи довольно малы по сравнению с общим объемом дымовых газов, образующихся при стекловарении.

Выбросы, сопровождающие этапы формования и полирования стекла, зависят от специфики различных технологических процессов. На прессовыдувных стеклоформующих машинах для тарного стекла образуется основная часть выбросов в атмосферу в результате контакта расплавленного стекла ("капли стекломассы") со смазочными веществами. В процессе отжига, при котором стеклянные изделия выдерживаются при температурах 500-550 °C, также происходит выброс в атмосферу ЗВ [49].

Основные эмиссии (выбросы) ЗВ в атмосферу, возникающие в стекольной промышленности, обобщены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Эмиссии ЗВ в атмосферу от производства стекла

Выбросы	Источник/комментарий
Взвешенные вещества	Унос компонентов шихты из расплавленного стекла и последующая конденсация в субмикронные частицы пыли. Воздушный унос измельченного материала шихты. Продукт сгорания некоторых ископаемых видов топлива
Оксиды азота	Разложение соединений азота в сырьевых материалах. Окисление азота, содержащегося в воздухе и топливе
Оксиды серы	Окисление серы, содержащейся в топливе. Разложение соединений серы в шихтовых материалах, в частности из процесса осветления сульфатами
Хлориды/соляная кислота	Газовый унос из печи. Присутствует в качестве примеси в некоторых сырьевых материалах, особенно в соде и внешнем стеклобое
Фториды/плавиковая кислота	Газовый унос из печи. Присутствует в виде незначительной примеси в некоторых видах сырья, включая внешний стеклобой. Добавляется в качестве сырья при производстве непрерывного стекловолокна и в некоторых случаях для придания стеклу определенных свойств, напр., опалесценции
Соли тяжелых металлов (напр., V, Ni, Cr, Se, Pb, Co, Sb, As, Cd)	Присутствует в виде незначительных примесей в некоторых видах сырья, внешнего стеклобоя и топлива. Используются в красителях для цветных стекол или в качестве обесцвечивающего агента
Оксид углерода	Продукт неполного сгорания топлива
Сероводород	Образуется из сырьевой или топливной серы за счет более восстановительной атмосферы в некоторых частях печи
Диоксид углерода *	Продукт сгорания содержащегося в топливе углерода, разложения карбонатов в материалах шихты

------------------------------

^*_{Диоксид углерода не относится к ЗВ, но признается веществом, вносящим значительный вклад в парниковый эффект.}

------------------------------

3.1.3.2 Парниковые газы

Согласно методике [50], вступающей в действие с 1 марта 2023 года, для целей учета парниковых газов для стекольной отрасли используются эмиссии диоксида углерода CO ₂, которые на 30-35 % связаны с разложением карбонатных компонентов шихты, остальной вклад дает сжигание топлива. Углеродный след производства 1 тонны стекломассы зависит от доли использования стеклобоя и энергоэффективности стекловаренной печи и, как правило, составляет более 450 кг CO ₂-экв по Охвату 1 и более 550 кг CO ₂-экв по Охвату 2.

3.1.3.3 Сбросы в водные объекты

В технологических процессах производства стекла, таких как подготовка шихты, стекловарение и формование стекла производственные сточные воды не образуются. Однако на предприятиях происходит образование хозяйственно-бытовых сточных вод: функционируют туалеты, душевые, столовые, комнаты отдыха, административные корпуса и др. В тех случаях, когда предприятия по производству стекла осуществляют очистку промышленных, ливневых и хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся на промплощадке, на собственных очистных сооружениях, они могут руководствоваться подходами, описанными в ИТС 8-2022 "Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях".

Исходя из поступивших анкетных данных, наибольшую долю в объемах (около 85 %) составляют хозяйственно-бытовые сточные воды. В производстве наибольшее количество воды потребляется в процессе охлаждения и промывки изделий и стеклобоя, при этом повсеместно используют оборотные системы промышленного водоснабжения. В большинстве подотраслей производства стекла состав сточных вод зависит от фоновой концентрации веществ в исходной воде, поступающей на предприятия. Хозяйственно-бытовые сточные воды в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий отрасли (в том числе не подававших данные для анкетирования), направляются организациям, осуществляющим их очистку. Предприятия обязаны иметь системы очистки ливневых стоков до требуемого качества, однако данные в ходе анкетирования предоставлены не были.

В отрасли существуют предприятия, которые, в силу особенностей проектирования, имеют очистные сооружения, собирающие в свой коллектор хозяйственно-бытовые стоки как производства, так и близлежащих поселений. В случае, если объем принимаемых стоков превышает 50 % от их общего количества, и если системе водоотведения предприятий стекольной отрасли присвоен статус централизованной системы водоотведения поселений или городских округов, то данные очистные сооружения предприятия квалифицируются как централизованная система водоотведения поселений (ЦСВП), деятельность которых входит в область применения ИТС-10 "Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов" согласно Постановлению Правительства РФ от 31 мая 2019 года N 691 "Об утверждении Правил отнесения централизованных систем водоотведения (канализации) к централизованным системам водоотведения поселений или городских округов и о внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 5 сентября 2013 года N 782". Подобной информации в рамках подготовки настоящего справочника получено не было.

3.1.3.4. Отходы производства

В стекольной промышленности образуется относительно небольшое количество отходов. Собственный стеклобой используется повторно в производстве (за исключением стекловолокна). Отходы, которые неприменимы для повторного использования в производстве в небольших количествах, относящиеся к IV-V классам опасности: отходы приготовления шихты для варки стекла, включая просыпи, пыли, уловленной в фильтрах, а также загрязненного боя стекла вывозят на объект размещения отходов, предназначенный для долгосрочного хранения или захоронения отходов [51]. Отходы упаковки, являющиеся вторичными материальными ресурсами и подлежащие раздельному сбору в качестве вторичных материальных ресурсов, передаются в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами с целью обработки и утилизации.

Текущие уровни эмиссии загрязняющих веществ и парниковых газов, свойственные определенным технологическим процессам, рассматриваются в разделах 3.2-3.6.

3.1.3.5 Рекомендуемые меры по минимизации воздействия

К числу первичных рекомендуемых мер по предотвращению и ограничению выбросов пыли в атмосферу и минимизации возможных последствий транспортировки, обработки, хранения и смешивания сырьевых материалов относятся [52]:

- разграничение зон хранения и приготовления шихты и других производственных зон;

- использование предварительно подготовленного сырья;

- использование закрытых бункеров для хранения шихты;

- сокращение количества мелких частиц в шихте путем увлажнения водой или щелочными растворами либо путем предварительного спекания, брикетирования или укладки на поддоны;

- соблюдение надлежащих процедур погрузки и разгрузки;

- транспортировка партий сырья к печам на закрытых транспортерах;

- осуществление контроля в зонах подачи материалов в печи (например, увлажнение шихты; обеспечение сбалансированной работы печи для поддержания в ней слегка избыточного давления (< 10 Па), чтобы повысить эффективность сгорания при одновременном сокращении выбросов в атмосферу ЗВ);

- улавливание пыли с помощью фильтров (в рабочих зонах разгрузки и транспортировки сырьевых материалов и шихты, засыпки шихты в стекловаренную печь);

- использование закрытых транспортеров;

- ограждение загрузочных камер.

Сокращения выбросов оксидов азота добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива, использованием кислородно-воздушной смеси с пониженным содержанием азота (до 10 %), а также отказом от использования нитратов в качестве осветлителя. Отказ от использования нитратных окислителей в качестве компонентов шихты путем замены на диоксид церия дает возможность снижения выбросов оксидов азота (суммарно) от 0,5 до 3 кг/т стекломассы [1]. Результаты анкетирования показывают, что отечественные предприятия практически не используют нитраты при составлении шихты.

Для минимизации потерь воды нередко используют системы водооборота. Решения по обращению со сточными водами принимаются в зависимости от особенностей местной ситуации и могут включать как их очистку на локальных очистных сооружениях предприятий по производству стекла с последующим сбросом в водные объекты, так и (по факту все хозяйствующие в отрасли субъекты) направление в сети организаций, осуществляющих их очистку [53].

Как уже отмечалось, упрощение производственной линейки артикулов вкупе с рациональным планированием производства приводит к максимально эффективному использованию производственных мощностей, уменьшению количества переводов, запусков и остановок, т.е. технологических режимов, характеризующихся наибольшим удельным воздействием на ОС за счет нестабильности параметров и снижения объемов выпуска продукции.

3.1.3.6 Выбор маркерных веществ

По результатам проведенного анкетирования промышленных предприятий, а также мнений экспертного сообщества, маркерными веществами для целей настоящего справочника следует считать оксид и диоксид азота (суммарно в пересчете на NO ₂), оксид углерода CO, взвешенные вещества (суммарно). В настоящее время не представляется возможным предложить технологический показатель, характеризующий выбросы диоксида серы, поскольку информация об эмиссии вещества предоставлена от небольшого количества предприятий отрасли, а также из-за различия данных между предприятиями до трех порядков, что, вероятно, связано с неодинаковыми способами измерения.

3.2 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве листового стекла

Показатель ресурсоэффективности КИС для большинства предприятий отрасли составляет более 81 %. Исключение составляют предприятия, продукция которых проходит через несколько переделов (например, автомобильные стекла). Процесс производства сопровождается образованием выбросов в атмосферу ЗВ (оксида и диоксида азота, взвешенных веществ, оксида углерода, диоксида серы). Отходы стекла (стеклобой) образуются в результате отрезания боковой кромки, при дальнейших переделах (закалка, сборка многослойных стекол и стеклопакетов) и при отбраковке продукции. Стеклобой направляется на вторичное использование [54]. Предприятия используют только бесцветный стеклобой в среднем 11 масс. % в составе шихты.

3.2.1 Входные потоки (сырье и энергия)

3.2.1.1 Использование сырья

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве листового стекла (флоат-процесс), перечислены в таблице 3.5 [28, 29], а массовое содержание основных компонентов - в таблице 3.6.

Таблица 3.5 - Материалы, используемые в производстве листового стекла

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для стекловарения	Кварцевый песок, стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекломатериалы	Карбонат натрия, известняк, доломит, мел, полевой шпат, доменный шлак, прочие
Окислители и осветляющие вещества стекла	Сульфат натрия, нитрат натрия, уголь, прочие
Энергия	Природный газ, электроэнергия, резервное топливо - сжиженный газ, дизельное топливо
Вода	Централизованное водоснабжение и природные источники (артезианские скважины, водные объекты)
Вспомогательные материалы	Олово во флоат-ванне. Технологические газы, включая азот, водород и диоксид серы. Химические вещества для подготовки воды для системы охлаждения. Упаковочные материалы (включая пластик, бумагу, картон и дерево)

Таблица 3.6 - Массовое содержание основных компонентов при производстве листового стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Массовое содержание
		минимум	максимум
Диоксид кремния SiO 2	т/т	0,71	0,74
Оксид натрия Na 2O	т/т	0,12	0,15
Оксид кальция CaO	т/т	0,06	0,10
Оксид магния MgO	т/т	0,04	0,08
Оксид алюминия Al 2O 3	т/т	0,004	0,012
Стеклобой	т/т	0,11	0,19

3.2.1.2 Использование энергии

Около 90 % энергии при производстве листового стекла потребляется на стекловарение; на формование и отжиг стекла расходуется около 5 % потребляемой на предприятиях энергии. Остальная энергия используется в процессах обработки сырья и подготовки шихты, для освещения, отопления предприятий, а также для обеспечения работы различного электрооборудования. Энергопотребление, в зависимости от подпроцесса, представлено в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Удельное потребление основных энергетических ресурсов при производстве листового стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Удельное потребление
		минимум	максимум
Стекловарение	ГДж/т	5,22	7,94
Формование и отжиг (лер)	ГДж/т	0,32	0,43
Резка	ГДж/т	0,13	0,17
Прочее	ГДж/т	0,63	0,86

В Российской Федерации стекловаренные печи для производства листового стекла работают на природном газе. Удельный расход энергии в значительной степени зависит от размера печи. Печи производительностью более чем 800 т/сут требуют на тонну сваренной стекломассы на 10-12 % меньше энергии по сравнению с печами производительностью около 500 т/сут.

В России потребление энергии на стекловарение при производстве листового стекла варьируется в интервале от 6,3 до 7,7 ГДж/т сваренной стекломассы, в основном в зависимости от производительности и возраста печи, со средним значением около 7,1 ГДж/т стекломассы. Значения до 6,3 ГДж/т сваренной стекломассы могут быть достигнуты в начале кампании печи для высокопроизводительных печей.

3.2.2 Выбросы в атмосферный воздух

3.2.2.1 Обращение с сырьем

На предприятия по производству листового стекла сырье может поступать как в предварительно подготовленном виде, так и в виде, требующем дополнительной обработки.

На предприятиях по производству листового стекла силосы для загрузки и хранения сырьевых материалов оснащают природоохранным оборудованием - рукавными фильтрами (с эффективностью очистки от пыли не менее 95 %) или циклонами (с эффективностью очистки около 75 %) [39, 51].

3.2.2.2 Стекловарение

Выбросы загрязняющих веществ, поступающие в атмосферный воздух от процесса стекловарения, являются основным фактором воздействия производства листового стекла на окружающую среду.

Характеристики эмиссий представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Эмиссии основных ЗВ в атмосферу при производстве листового стекла (на стекломассу)

Источник выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Масса выбросов ЗВ после очистки, кг/т
			Диапазон	Среднее
Подготовка шихты	Взвешенные вещества	Циклоны, фильтры	0,2-0,3	0,25
Стекловаренная печь	Оксид азота, диоксид азота (суммарно)	Нет	3,4-12,0	8,0
	Взвешенные вещества	Нет	0,12-0,6	0,5
	Оксид углерода	Нет	0,2-1,0	0,5
	Диоксид серы	Нет	0,002-1,0	0,5

Большой диапазон данных связан не только с уникальностью отдельных предприятий, но и с погрешностями методик измерения, а также использованием расчетных данных, содержащихся в разрешительной документации природопользования. Предприятия представили данные в анкетах исходя из разной периодичности лабораторного контроля (либо определения выбросов расчетным методом); инструментальные замеры проводятся с различной периодичностью (один раз в год, один раз в шесть месяцев и пр.), в различных местах (вертикальные либо горизонтальные отрезки газохода).

Предприятия по производству стекла обязаны получить комплексное экологическое разрешение (КЭР) до 1 января 2025 года и в течение четырех лет с момента получения КЭР оснастить дымовые трубы стеклоплавильных печей системами автоматического контроля (САК) выбросов.

В этой связи будет целесообразно после установки САК, то есть когда у предприятий и государственных органов регулирования будут данные в режиме реального времени за определенный период времени, повторно актуализировать технологические нормативы по маркерным веществам.

Сокращения выбросов ЗВ добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива. Содержание оксида углерода в отходящих газах при нормальном течении процесса невелико, однако может увеличиваться многократно (но кратковременно) при переводе пламени. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке требований к выбору точек пробоотбора, выполнению измерений, производственному экологическому контролю, в том числе в рамках ИТС 22.1 "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения".

3.2.2.3 Формование, отжиг и охлаждение

На выходе из флоат-ванны осуществляется горячая обработка поверхности стекла с целью увеличения его химической стойкости. Процесс требует использования диоксида серы (SO ₂), выбросы которого в атмосферный воздух незначительны (на 1-2 порядка ниже, чем выбросы при стекловарении) [54].

3.2.2.4 Выбросы парниковых газов

Актуальные выбросы парниковых газов предприятий листового стекла, определенные согласно [55] по Охвату 1, находятся в диапазоне от 479 до 569 кг CO ₂-экв/т стекломассы.

3.2.3 Сбросы в водные объекты

Процесс производства листового стекла не сопровождается образованием значительных объемов загрязненных сточных вод. Вода используется преимущественно для охлаждения технологического оборудования, а также в малых количествах на хозяйственно-бытовые нужды. Промышленный контур основан на принципе оборотного водопотребления.

Состав сточных вод напрямую зависит от состава исходной воды, поступающей на предприятия. Хозяйственно-бытовые стоки в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий подотрасли, направляются организациям, осуществляющими очистку сточных вод.

3.2.4 Отходы производства

Технологические процессы производства листового стекла не сопровождаются образованием значительного количества отходов. Собственный стеклобой используется повторно в производстве. Отходы, относящиеся к IV-V классам опасности: отходы приготовления шихты для варки стекла, включая просыпи, пыли, уловленной в фильтрах и циклонах, а также загрязненного стеклобоя (боя стекла), вывозятся на объект размещения отходов, предназначенный для долгосрочного хранения или захоронения отходов. Для отходов I, II, III классов опасности и упаковки применим раздельный сбор для дальнейшей передачи на утилизацию. Отходы упаковки (отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные; тара деревянная, утратившая потребительские свойства незагрязненная; лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные), являющиеся вторичными материальными ресурсами и подлежащие раздельному сбору в качестве вторичных материальных ресурсов, передаются в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами с целью обработки и утилизации.

3.3 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве тарного стекла

Показатель ресурсоэффективности КИС для большинства предприятий отрасли составляет около 85 %. Процесс тарного производства сопровождается образованием выбросов ЗВ (оксидов азота, взвешенных веществ, оксида углерода), которые поступают в атмосферный воздух. Отходы стекла (стеклобой) образуются в результате формования стеклотары, при проведении профилактических работ (гранулят) и при отбраковке продукции. Стеклобой направляется на повторное использование [29, 51]. Предприятия используют отсортированный по цвету стеклобой согласно [27], в среднем 14 масс. % в составе шихты.

3.3.1 Входные потоки (сырье и энергия)

3.3.1.1 Использование сырья

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве стеклотары, перечислены в таблице 3.9, а массовое содержание основных компонентов - в таблице 3.10.

Таблица 3.9 - Материалы, используемые в производстве тарного стекла

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для стекловарения	Кварцевый песок, собственный и покупной стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекломатериалы	Карбонат натрия, карбонат кальция (известняк, мел, мрамор молотый), доломит, красители, полевой шпат, нефелиновый сиенит, карбонат калия, прочие
Входные потоки	Виды сырья и энергии
Окислители и осветляющие вещества стекла	Сульфат натрия, нитрат натрия, уголь, прочие
Энергия	Природный газ, электроэнергия, резервное топливо - сжиженный газ, дизельное топливо, мазут
Вода	Централизованное водоснабжение и природные источники (артезианские скважины, водные объекты)
Вспомогательные материалы	Кислород, ацетилен и др. Химические вещества для горячего и холодного упрочнения. Химические вещества для подготовки воды для системы охлаждения и отработанной воды. Упаковочные материалы (включая пластик, бумагу, картон и дерево). Смазочные материалы для пресс-формы, высокотемпературные разделительные составы на основе графита. Смазочные материалы для машин, преимущественно минеральные масла

Таблица 3.10 - Массовое содержание основных компонентов при производстве тарного стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Массовое содержание
		минимум	максимум
Диоксид кремния SiO 2	т/т	0,69	0,72
Оксид натрия Na 2O	т/т	0,14	0,17
Оксид кальция CaO	т/т	0,07	0,10
Оксид магния MgO	т/т	0,05	0,08
Оксид алюминия Al 2O 3	т/т	0,01	0,03
Стеклобой	т/т	0,12	0,22

3.3.1.2 Использование энергии

Около 75 % энергии при производстве стеклотары потребляется при стекловарении (для производства фармацевтических и парфюмерных флаконов потребление энергии при стекловарении составляет 50 %). Прочие существенные сферы использования энергии - это выработочная часть печи, процесс формования (сжатый воздух и воздух для охлаждения форм), печи для отжига, отопление помещений и затраты общего назначения. Остальная энергия используется в процессах обработки сырья и подготовки шихты [1, 56].

В России удельное потребление энергии при производстве стеклянной тары составляет от 6,1 до 10,9 ГДж/т сваренной стекломассы, но на большинстве предприятий не превышает 6,5 ГДж/т сваренной стекломассы (см. таблицу 3.11). Столь высокий разброс показателей связан с продолжительностью кампании печи, производительностью печи (наибольший вклад), цветностью стеклотары.

Таблица 3.11 - Удельное потребление основных энергетических ресурсов при производстве тарного стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Удельное потребление
		минимум	максимум
Стекловарение (включая выработочный участок)	ГДж/т	5,02	8,93
Формование	ГДж/т	0,42	0,76
Отжиг (лер)	ГДж/т	0,49	0,87
Прочее	ГДж/т	0,18	0,33

Доля стеклобоя, используемого в составе шихты, оказывает значительное и систематическое влияние на энергопотребление печи [57]. Для проведения сравнения различных типов печей при сопоставимых условиях их показатели энергопотребления должны быть приведены к одинаковому содержанию стеклобоя.

3.3.2 Выбросы в атмосферный воздух

3.3.2.1 Обращение с сырьем

На предприятия по производству стеклянной тары сырье может поступать как в предварительно подготовленном виде, так и в виде, требующем дополнительной подготовки.

Участки разгрузки и дозировки сырьевых материалов, подготовки шихты оснащают природоохранным оборудованием - рукавными фильтрами (с эффективностью очистки не менее 95 %) или циклонами (с эффективностью очистки около 75 %) [39, 51].

3.3.2.2 Стекловарение

Выбросы ЗВ, поступающие в атмосферный воздух в результате процесса стекловарения, являются основным фактором воздействия производства стеклянной тары на ОС. Ориентировочные характеристики эмиссий представлены в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Эмиссии основных ЗВ в производстве тарного стекла (на стекломассу)

Источник выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Масса выбросов ЗВ после очистки, кг/т
			Диапазон	Среднее
Подготовка шихты	Взвешенные вещества	Циклоны, фильтры	0,2-0,3	0,25
Стекловаренная печь	Оксид азота, диоксид азота (суммарно)	Нет	4,4-14,1	9,0
	Взвешенные вещества	Нет	0,2-1,4	0,8
	Оксид углерода	Нет	0,3-4,2	1,0
	Диоксид серы	Нет	0,8	-

Большой диапазон данных связан не только с уникальностью отдельных предприятий, но и с погрешностями методик измерения, а также использованием расчетных данных, содержащихся в разрешительной документации природопользования. Предприятия представили данные в анкетах исходя из разной периодичности лабораторного контроля (либо определения выбросов расчетным методом); инструментальные замеры проводятся с различной периодичностью (один раз в год, один раз в шесть месяцев и пр.), в различных местах (вертикальные либо горизонтальные отрезки газохода).

В настоящее время не представляется возможным предложить технологический показатель, характеризующий выбросы диоксида серы, так как данные получены только от одного предприятия. Данные, содержащиеся в разрешительной документации, в большинстве случаев являющиеся расчетными, требуют уточнения. Такое уточнение может быть сделано на основании результатов исследований в области производственного экологического мониторинга и контроля выбросов на предприятиях стекольной промышленности.

Сокращение выбросов достигается путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива. Содержание монооксида углерода в отходящих газах при нормальном течении процесса невелико, однако может увеличиваться многократно (но кратковременно) при изменении режимов горения. Это обстоятельство необходимо учитывать при выполнении требований НДТ ИТС 22.1 "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения" в части детального выбора точек пробоотбора, выполнении измерений (в том числе их периодичности и организации с учетом режимов стекловарения) и проведении расчетов.

3.3.2.3 Формование, отжиг и нанесение упрочняющего и защитного покрытия

На входе и выходе из печи отжига осуществляется нанесение упрочняющего и защитного покрытия на поверхность стеклянной тары с целью повышения ее прочностных характеристик. Процесс сопровождается незначительными выбросами в атмосферный воздух газообразного HCl, олова (титана) и взвешенных веществ.

Типичные значения выбросов SO ₂/SO ₃ при обработке внутренней поверхности стеклянной тары обычно находятся в диапазоне 0,05-0,1 кг/т стекломассы, концентрационные значения находятся в пределах 200-900 мг/м ³[1].

3.3.2.4 Выбросы парниковых газов

Актуальные выбросы парниковых газов предприятий тарного стекла, определенные согласно [55] по Охвату 1, находятся в диапазоне от 431 до 520 кг CO ₂-экв/т стекломассы.

3.3.3 Сбросы в водные объекты

Процесс производства стеклянной тары не сопровождается образованием значительных объемов загрязненных сточных вод. Напротив, вода используется преимущественно для охлаждения технологического оборудования, а также в малых количествах на хозяйственно-бытовые нужды.

Состав сточных вод напрямую зависит от состава исходной воды, поступающей на предприятия. Сточные воды, не прошедшие очистку, в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий подотрасли, направляются организациям, осуществляющим очистку сточных вод.

3.3.4 Отходы производства

Технологические процессы производства стеклянной тары не сопровождаются образованием значительного количества отходов. Собственный стеклобой используется повторно в производстве. Отходы, относящиеся к IV-V классам опасности: отходы приготовления шихты для варки стекла, включая просыпи, пыли, уловленной в фильтрах и циклонах, а также загрязненного стеклобоя (боя стекла), вывозятся на объект размещения отходов, предназначенный для долгосрочного хранения или захоронения отходов. Для отходов I, II, III классов опасности и упаковки применим раздельный сбор для дальнейшей передачи на утилизацию. Отходы упаковки (отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные; тара деревянная, утратившая потребительские свойства незагрязненная; отходы упаковочного гофрокартона незагрязненные, являющиеся вторичными материальными ресурсами и подлежащие раздельному сбору в качестве вторичных материальных ресурсов, передаются в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами, с целью обработки и утилизации.

3.4 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве сортового стекла

3.4.1 Входные потоки (сырье и энергия)

3.4.1.1 Использование сырья

Предприятия, производящие сортовое стекло, крайне неоднородны, что определяет значительные различия во входных и выходных характеристиках процессов. При производстве продукции из натрий-кальций-силикатного стекла показатель ресурсоэффективности КИС составляет от 50 до 90 % (для опрошенных предприятий минимум 71 %). При производстве других типов сортового стекла (опалового, боросиликатного) КИС находится в диапазоне 60-75 %.

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве сортового стекла, перечислены в таблице 3.13.

Таблица 3.13 - Материалы, используемые в производстве сортового стекла

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для стекловарения	Кварцевый песок, собственный и покупной стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекломатериалы	Карбонат натрия, карбонат кальция (известняк, мел, мрамор молотый), доломит, красители, полевой шпат, нефелиновый сиенит, карбонат калия
Окислители и осветляющие вещества стекла	Сульфат натрия, нитрат натрия, уголь
Красители и глушители	Природные и синтетические соединения химических элементов Se, Co, Ni, Cd, Se, Cr, Sb, Pb, Cr, Cu, Mn, V, Sn, Ce, F, B
Энергия	Природный газ, электроэнергия, резервное топливо - сжиженный газ, дизельное топливо, мазут
Вода	Централизованное водоснабжение и природные источники (артезианские скважины, водные объекты)
Вспомогательные материалы	Кислород, ацетилен и др. Полировальные кислоты: плавиковая HF, серная H 2SO 4. Алмазорежущие диски для огранки и шлифовки. Химические вещества для подготовки воды для системы охлаждения и отработанной воды. Упаковочные материалы (включая пластик, бумагу, картон и дерево). Смазочные материалы для пресс-формы, высокотемпературные разделительные составы на основе графита. Смазочные материалы для машин, преимущественно минеральные масла

Как отмечалось в разделе 2.4, состав сортового стекла в целом соответствует составу тарного стекла (см. таблицу 3.10), но при этом может содержать огромное количество различных добавок, массовая доля которых составляет 0,5-3 %.

Предприятия сектора используют в основном собственный стеклобой в количестве более 14 % от массы шихты.

3.4.1.2 Использование энергии

Анализ энергопотребления в производстве сортового стекла осложнен разнообразием предприятий, применяемых процессов, их мощности, а также широким спектром видов выпускаемой продукции. Крупносерийное производство столовой посуды из натрий-кальций-силикатного стекла имеет сходство с производством тарного стекла и характеризуется сравнимым распределением энергопотребления. Более значительная доля энергии расходуется на обработку (в частности, на огневую полировку) [58].

Удельное энергопотребление существующих предприятий составляет 13-15 ГДж/т стекломассы и 18-20 ГДж/т готовой продукции, что выше, чем при производстве тарного стекла, из-за меньшего размера печей, более высоких температур в печи и большего (до 50 %) времени обращения стекломассы в объеме бассейна печи (см. таблицу 3.14).

Таблица 3.14 - Удельное потребление основных энергетических ресурсов при производстве сортового натрий-кальций-силикатного стекла (на стекломассу)

Наименование	Единица измерения	Удельное потребление
		минимум	максимум
Стекловарение (включая выработочный участок)	ГДж/т	5,94	6,98
Формование	ГДж/т	1,58	1,86
Огневая полировка	ГДж/т	1,32	1,55
Отжиг (закалка)	ГДж/т	3,70	4,34
Прочее	ГДж/т	0,66	0,78

3.4.2 Выбросы в атмосферный воздух

3.4.2.1 Обращение с сырьем

На предприятия по производству сортового стекла сырье может поступать как в предварительно подготовленном виде, так и в виде, требующем дополнительной подготовки. Участки разгрузки и дозировки сырьевых материалов, подготовки шихты оснащают средозащитным оборудованием - рукавными фильтрами (с эффективностью очистки не менее 95 %) или циклонами (с эффективностью очистки около 75 %).

3.4.2.2 Стекловарение

Выбросы ЗВ, поступающие в воздух в результате процесса стекловарения, являются основным фактором воздействия производства сортового стекла на атмосферный воздух. Речь идет прежде всего о выбросах оксидов азота, углерода и, вероятно, серы, а также о выбросах пыли. Сокращения выбросов добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива.

3.4.2.3 Формование и обработка

Для производства цветного стекла и хрусталя характерны также выбросы соединений тяжелых и переходных металлов, образующихся как при подготовке шихты и стекловарении, так и при обработке изделий режущими и шлифующими инструментами. Суммарные удельные выбросы таких элементов, как As, Se, Co, Ni, Cd, Se, Cr, Sb, Pb, Cr, Cu, Mn, V, Sn (в зависимости от вида сортового стекла и изделий из него), могут достигать 3-5 г/т продукции [1]. От использования мышьяка на современных стекольных производствах рекомендовано отказаться ввиду особой токсичности его соединений.

С поверхности полировальной ванны происходит испарение фтористого водорода HF и фторида кремния SiF ₄. Эти пары обрабатываются в башенных скрубберах. Концентрация HF после скруббера не должна превышать 5 мг/нм ³[1].

В прошлые годы в России был выполнен ряд научно-исследовательских проектов, посвященных оценке распределения тяжелых металлов в зоне воздействия предприятий по производству сортового стекла [52]. Показано, что повышенные уровни загрязнения обусловлены не только рассеянием мелких частиц, поступающих в атмосферный воздух в результате процесса стекловарения. Удельные выбросы тяжелых металлов оценены величинами порядка нескольких граммов на тонну продукции и возникают в результате просыпи компонентов шихты (такие потери могут быть на порядок выше, чем выбросы из организованных источников). Последние легко предотвратить, используя подходы систем менеджмента качества и экологического менеджмента [39].

Для подотрасли сортового стекла в настоящее время весьма сложно предложить технологические показатели, характеризующие выбросы металлов, обусловленные проведением технологических процессов производства. Сама подотрасль включает широкий спектр предприятий, применяющих как современные технологические процессы и оборудование для выпуска массовых видов продукции, так и небольшие стекловаренные печи, и ручную выработку изделий малых партий. Примерные характеристики эмиссий основных ЗВ (с учетом российских и зарубежных источников) приведены в таблице 3.15.

Таблица 3.15 - Эмиссии основных ЗВ в производстве сортового натрий-кальций-силикатного стекла (на стекломассу)

Источник выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Масса выбросов ЗВ после очистки, кг/т
			Диапазон	Среднее
Подготовка шихты	Взвешенные вещества	Циклоны, фильтры	0,3	0,3
Стекловаренная печь	Оксид азота, диоксид азота (суммарно)	Нет	23,0	23,0
	Взвешенные вещества	Нет	2,6	2,6
	Оксид углерода	Нет	3,9	3,9
	Диоксид серы	Нет	Нет данных	-

Уточнение технологических параметров (в том числе для производств разного масштаба, типа, а также для различных видов продукции) может быть сделано только на основании результатов специальных исследований. Поскольку отрасль при анкетировании оказалась представлена лишь двумя предприятиями, а информация была раскрыта неполно, использованы данные из литературных источников [1, 19, 22, 58].

3.4.2.4 Выбросы парниковых газов

Актуальные выбросы парниковых газов предприятий сортового стекла, определенные согласно [55] по Охвату 1, находятся в диапазоне от 830 до 950 кг CO ₂-экв/т стекломассы.

3.4.3 Сбросы в водные объекты

Производственные сточные воды образуются как в процессе охлаждения технологического оборудования, так и при огранке и шлифовке изделий. В большинстве процессов используются технологические методы для удаления твердых частиц, например, механическая очистка промывных вод, осаждение. Сточные воды, не прошедшие очистку, в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий подотрасли, направляются организациям, осуществляющим очистку сточных вод.

3.4.4 Отходы производства

Собственный стеклобой используется повторно в производстве. В небольших количествах отходы шихты, пыли, уловленной в фильтрах, а также загрязненного стеклобоя вывозятся для захоронения на полигоны [51], отходы упаковки, передаются в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами с целью обработки и утилизации. Основным подходом по минимизации отходов производства является развитие систем менеджмента качества и систем экологического менеджмента, позволяющих сократить количество потерь (в том числе компонентов шихты), брака изделий и тем самым снизить долю отходов, подлежащих обработке.

3.5 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве стекловолокна

3.5.1 Входные потоки (сырье и энергия)

3.5.1.1 Использование сырья

Показатель ресурсоэффективности КИС в производстве стекловолокна составляет 84 % [59]. Использование стеклобоя для производства стекловолокна практически не допускается, лишь в ряде технологий для поддержания качества возможно его избирательное применение [57] в виде вторичного использования своего стеклобоя того же состава в доле до 20 % от массы шихты [1]. Основные сырьевые материалы, используемые при производстве стекловолокна, перечислены в таблице 3.16, а массовое содержание основных компонентов - в таблице 3.17.

Таблица 3.16 - Материалы, используемые в производстве стекловолокна

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для стекловарения	Кварцевый песок, собственный стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекломатериалы	Карбонат натрия, карбонат кальция (известняк, мел, мрамор молотый), глинозем, полевой и плавиковый шпат, борная кислота, борат кальция, оксиды цинка и циркония
Окислители и осветляющие вещества стекла	Сульфат натрия, нитрат натрия, уголь
Вещества для обработки поверхности и нанесения покрытий	Пленкообразователи (поливинилацетат, крахмал, полиуретан, эпоксидные смолы). Связующие агенты (силаны). Модификаторы pH (уксусная или соляная кислота, соли аммония). Смазочные материалы (минеральные масла, поверхностно-активные вещества)
Энергия	Природный газ, электроэнергия, резервное топливо - сжиженный газ, дизельное топливо, мазут
Вода	Централизованное водоснабжение и природные источники (артезианские скважины, водные объекты)
Вспомогательные материалы	Кислород, ацетилен и др. Химические вещества для подготовки воды для системы охлаждения и отработанной воды. Упаковочные материалы (включая пластик, бумагу, картон и дерево). Смазочные материалы для машин, преимущественно минеральные масла

Таблица 3.17 - Массовое содержание основных компонентов при производстве стекловолокна (на стекломассу на примере технологии ECR-волокна)

Наименование	Единица измерения	Массовое содержание
		минимум	максимум
Диоксид кремния SiO 2	т/т	0,53	0,60
Оксид натрия Na 2O	т/т	0,01	0,02
Оксид кальция CaO	т/т	0,20	0,24
Оксид бора B 2O 3	т/т	0	0,10
Оксид алюминия Al 2O 3	т/т	0,11	0,16

Производство стекловолокна также характеризуется повышенным водопотреблением. Каждый бушинг нуждается в водяном охлаждении, чтобы очень быстро уменьшить температуру нити от 1250 °C до температуры окружающей среды. Это охлаждение достигается за счет отбора тепла холодным воздухом и водой от филаментной нити в трубках после наконечников фильерных питателей. Значительное количество воды также используется при подготовке покрытия и промывке в процессах формирования/намотки. Общий расход воды на тонну готовой продукции обычно составляет от 4 до 20 м ³, потери в системе охлаждения составляют около 20 % от этого показателя [1]. Для циркуляции воды создаются оборотные контуры.

3.5.1.2 Использование энергии

Энергоемкость процесса складывается из следующих факторов: стекловарение, формование, нанесение покрытий. Общее потребление энергии обычно находится в диапазоне от 10 до 25 ГДж/т готовой продукции, хотя для некоторых небольших печей, производящих специализированные составы, это может быть до 30 ГДж/т. Минимальным потреблением обладают большие печи с кислородным обогревом.

Косвенное потребление энергии связано с производством кислорода как окислителя при горении и/или производством электроэнергии для дополнительного подогрева и не входит в представленные выше данные.

В целом среднее потребление энергии эквивалентно 16,0 ГДж/т готовой продукции [1], из которых 12,0 ГДж/т приходится на ископаемое топливо (в основном природный газ) и 4,0 ГДж/т на электричество.

Максимальная температура свода в печах непрерывного действия для производства стекловолокна обычно составляет около 1650 °C, что до 50 °C выше, чем для стеклотарных печей. Более высокие температуры плавления способствуют относительно высоким удельным энергозатратам в этом секторе. Более 80 % энергии при производстве стекловолокна потребляется при стекловарении (см. таблицу 3.18).

Таблица 3.18 - Удельное потребление основных энергетических ресурсов при производстве стекловолокна (на готовую продукцию)

Наименование	Единица измерения	Удельное потребление
		минимум	максимум
Стекловарение (включая выработочный участок)	ГДж/т	7,50	18,30
Формование	ГДж/т	0,35	0,85
Нанесение покрытий	ГДж/т	0,88	1,82
Прочее	ГДж/т	0,42	0,94

3.5.2 Выбросы в атмосферный воздух

3.5.2.1 Производственный процесс

В связи с тем, что в процессе обмена информацией члены ТРГ-5 не получили ни одной анкеты для предприятий подотрасли, указанные численные параметры не могут быть основой для определения технологических показателей НДТ. В связи с этим в соответствии с действующим законодательством [3] в данном разделе и в разделе 5 приведены значения, не превышающие соответствующих показателей, характерных для европейских предприятий [1].

Основные факторы воздействия производства стекловолокна на окружающую среду связаны с выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух. В таблице 3.19 приведены примерные характеристики эмиссий ЗВ в производстве стекловолокна (на примере технологии ECR-волокна).

Таблица 3.19 - Эмиссии основных ЗВ в производстве стекловолокна (на стекломассу)

Источник выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Масса выбросов ЗВ после очистки, кг/т
			Диапазон	Среднее
Подготовка шихты	Взвешенные вещества	Циклоны, фильтры	0,3-0,5	0,4
Стекловаренная печь	Оксид азота, диоксид азота (суммарно)	Нет	2,7-7,2	4,95
	Взвешенные вещества	Нет	0,14-0,35	0,25
	Оксид углерода	Нет	0,2-0,8	0,5
	Диоксид серы	Нет	0,75-2,0	1,38
	Борная кислота	Нет	0,03-0,14	0,09

Выбросы в атмосферу при нанесении покрытий обычно довольно низкие из-за малой летучести материалов покрытия и пониженных температур стекла в месте нанесения. Тем не менее потоки воздуха в зоне формования достаточно мощные, чтобы обеспечить адекватное охлаждение стекла, в связи с этим происходят некоторый унос аэрозолей и испарение органических соединений. Большой объем охлаждающего воздуха снижает концентрационные показатели выбросов.

Материалы покрытия обычно имеют водную основу, процесс сушки в печах приводит к выбросу водяного пара и летучих веществ. Покрытия химически связываются со стеклом в процессе сушки, и уровни выбросов, как правило, относительно низкие. Идентифицируются выбросы ЛОС в диапазоне от едва обнаруживаемых уровней до 150 мг/нм ³.

Следует также отметить, что термин "летучие органические соединения" (ЛОС) не является характерным для экологической разрешительной документации в России. ЛОС обычно обсуждаются в контексте Женевского Протокола об ограничении выбросов летучих органических соединений или их трансграничных потоков [59]. В соответствии с этим документом летучие органические соединения - это все органические соединения антропогенного происхождения, кроме метана, способные производить фотохимические окислители в реакции с окислами азота в присутствии солнечного света. ЛОС охватывает широкий спектр веществ и рассматривается в качестве технологического показателя, а тем более маркерного параметра, не может.

В целом следует подчеркнуть, что воздействие производства стекловолокна, не содержащего бора, на ОС существенно ниже, чем воздействие производства борсодержащего стекловолокна (см. рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Факторы воздействия на ОС производства борсодержащего E-стекла (слева) и не содержащего бора стекла ECR-Advantix (справа)

3.5.2.2 Выбросы парниковых газов

Актуальные выбросы парниковых газов предприятий по производству стекловолокна, согласно [1] по Охвату 1 составляют в среднем 770 кг CO ₂-экв/т готовой продукции.

3.5.3 Сбросы в водные объекты

Эмиссии возникают в зоне формования, подготовки связующего, очистки, охлаждения, связующего ткани/мата, а также из систем очистки на водной основе. Основным источником эмиссий является участок формования. Благодаря высокой скорости намотчиков (центробежное действие) и движению нитей в процессе формования часть нанесенного связующего отбрасывается и выдавливается. Ее собирают в непосредственной близости вместе с водой, используемой для периодической очистки зоны формовки и намотки. Вода, распыляемая на нити, также собирается в общую емкость.

Эмиссии могут возникать в зоне приготовления вяжущего из-за разливов и утечек компонентов, которые стекают в систему сточных вод. Для систем охлаждения с большим объемом воды требуется поток, который содержит химикаты, применяемые для водоподготовки.

Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах обычно менее 0,2 масс. %. Ввиду отсутствия данных от предприятий подотрасли стекловолокна в настоящее время не представляется возможным предложить технологические показатели по сбросам сточных вод. Используемые химикаты не содержат тяжелых металлов и не входят в список опасных веществ, но фактический состав сбросов сильно различается из-за большого разнообразия связующих компонентов. Сточные воды в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий подотрасли (не подававших данные для анкетирования), направляются организациям, осуществляющим очистку сточных вод.

3.5.4 Отходы производства

Производственные отходы образуются в значительных количествах. Отходы могут образовываться на участке по подготовке шихты из-за бракованных партий сырьевых материалов и разливов или утечек. Процесс производства стекловолокна очень чувствителен к качеству сырья, и до 10 % от общего веса стекломассы в виде замасленных обрывков нитей в силу технологических особенностей процесса не может быть возвращено в рецикл, а направляется в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами с целью обработки и утилизации.

Расплавленное стекло при выходе из стекловаренной ванны может содержать небольшие количества примеси (нерасплавленные частицы), которые могут привести к разрыву филаментной нити и, таким образом, увеличить отходы стекловолокна. Чтобы уменьшить такие разрывы, устанавливают на дно канала, питающего фидерную систему, сливные втулки для отвода потока стекла, содержащего нерасплавленные частицы.

Количество отбираемой таким дренажем стекломассы обычно составляет от 1 до 5 масс. %. Дренажная стекломасса может быть переработана в стеклобой. Возврат в переработку этого материала обычно нежелателен, потому что это предполагает возврат в печь отделенных примесей, которые будут накапливаться внутри. Это может привести к постепенному накоплению неплавкого материала и потенциально более высоким количествам дренажной стекломассы.

Отходы стекла и волокна также возникают из-за смены продукта, упаковки и нити, когда стекло все еще течет, но уже не может быть превращено в товарный продукт.

3.6 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве растворимого силиката натрия

При производстве силиката натрия растворимого показатель ресурсоэффективности КИС близок к 100 % и в силу технологического процесса не является информативным как показатель ресурсоэффективности. Процесс производства сопровождается образованием выбросов ЗВ (оксидов азота, взвешенных веществ и оксида углерода), которые поступают в атмосферный воздух. Отходов стекла или самого продукта практически не образовывается, в отдельных случаях он отправляется в печь на переплавку.

3.6.1 Входные потоки (сырье и энергия)

3.6.1.1 Использование сырья

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве силиката натрия растворимого, перечислены в таблице 3.20, а удельное потребление основного сырья - в таблице 3.21.

Таблица 3.20 - Материалы, используемые в производстве силиката натрия растворимого

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Стеклообразующие материалы	Кварцевый песок
Щелочные оксиды	Сода кальцинированная техническая, содосульфатная смесь
Топливо	Природный газ, мазут
Вода	Централизованные источники и местные естественные источники

Сырье для изготовления шихтовой смеси смешивают в заданной пропорции для производства силиката натрия с требуемым составом. Для стекловарения используются природный газ, мазут и электрическая энергия. Вода используется для охлаждающих систем печи, охлаждения форм и самого продукта (через формы).

Таблица 3.21 - Удельное потребление основного сырья при производстве силиката натрия растворимого

Наименование	Единица измерения	Удельное потребление
		минимум	максимум
Песок (диоксид кремния) SiO 2	т/т	0,74	0,76
Сода кальцинированная Na 2CO 3	т/т	0,42	0,44
Вода	т/т	0,55	0,58

3.6.1.2 Использование энергии

В Российской Федерации стекловаренные печи для производства силиката натрия растворимого работают на природном газе, мазуте и лишь в незначительной степени используют электроэнергию. Срок службы таких печей значительно меньше, чем в производствах стеклотары и листового стекла, он не превышает 7-9 лет из-за большого содержания в составе шихты карбоната натрия, летучие компоненты которого приводят к интенсивному разрушению огнеупоров стекловаренной печи. Энергопотребление значительно увеличивается в зависимости от срока эксплуатации печи и для новых агрегатов составляет от 4,4 до 18,0 ГДж/т сваренной стекломассы в зависимости от модуля получаемого продукта и его структуры [41]. 95-98 % энергопотребления приходится на стекловарение.

3.6.2 Выбросы в атмосферный воздух

В связи с тем, что в процессе обмена информацией члены ТРГ-5 получили только одну анкету для предприятий подотрасли, указанные численные параметры не могут быть основой для определения технологических параметров НДТ. В связи с этим в соответствии с действующим законодательством [5] в данном разделе и в разделе 5 приведены значения, не превышающие соответствующих показателей, характерных для европейских предприятий [41].

3.6.2.1 Обращение с сырьем

В большинстве технологических процессов производства силиката натрия растворимого сырьевые силосы, смесители шихты и дозировочно смесительные линии снабжены системами аспирации с применением рукавных фильтров (с эффективностью очистки от пыли не менее 95 %) [39].

3.6.2.2 Стекловарение

В производстве растворимого силиката натрия самыми большими потенциальными выбросами в ОС загрязняющих веществ являются выбросы в воздух загрязнителей от деятельности, связанной со стекловарением. Обобщенные результаты о различных видах и количестве эмиссий ЗВ в воздух приведены в таблице 3.22.

Таблица 3.22 - Эмиссии основных ЗВ в производстве силиката натрия растворимого (на стекломассу)

Источник выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Масса выбросов ЗВ после очистки, кг/т
			Диапазон	Среднее
Подготовка шихты	Взвешенные вещества	Циклоны, фильтры	0,3	0,3
Стекловаренная печь	Оксид азота, диоксид азота (суммарно)	Нет	1,3	1,3
	Взвешенные вещества	Нет	0,1	0,1
	Оксид углерода	Нет	0,3	0,3
	Диоксид серы	Нет	Нет данных	-

3.6.2.3 Формование и охлаждение

Получение конечного продукта заключается в непосредственном охлаждении стекломассы. Способ охлаждения может быть водяным, воздушным и комбинированным (вода + воздух). Для силиката натрия растворимого в настоящее время находит применение выработка при помощи охлаждения стекломассы воздухом и формования на конвейере с водяным охлаждением форм с продуктом (без прямого контакта материала с водой).

Доведенный до нужной температуры силикат натрия растворимый складируется в закрытых помещениях.

3.6.2.4 Выбросы парниковых газов

Актуальные выбросы парниковых газов при производстве силиката натрия растворимого составляют, согласно [41], от 290 до 1070 кг CO ₂-экв/т стекломассы.

3.6.3 Сбросы в водные объекты

Процесс производства растворимого силиката натрия без прямого контакта материала с водой не сопровождается образованием значительных объемов загрязненных сточных вод. Напротив, вода используется преимущественно для охлаждения технологического оборудования, а также в малых количествах на хозяйственно-бытовые нужды.

Состав сточных вод также зависит от состава исходной воды, поступающей на предприятия. Сточные воды в водные объекты не сбрасываются, а, согласно информации опрошенных предприятий подотрасли, направляются организациям, осуществляющим очистку сточных вод.

3.6.4 Отходы производства

Технологические процессы производства растворимого силиката натрия не сопровождаются образованием значительного количества отходов. В небольших количествах отходы шихты, пыли, уловленной в фильтрах, вывозятся для захоронения на объект размещения отходов, предназначенный для долгосрочного хранения или захоронения отходов. Для отходов I, II, III классов опасности и упаковки применим раздельный сбор для дальнейшей передачи на утилизацию. Отходы упаковки (отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные, являющиеся вторичными материальными ресурсами и подлежащие раздельному сбору в качестве вторичных материальных ресурсов, передаются в компании, осуществляющие деятельность по обращению с отходами с целью обработки и утилизации.