Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду и потребления ресурсов в производстве стекла

Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду и потребления ресурсов в производстве стекла

3.1 Потребление энергии и основные факторы воздействия на окружающую среду

Предприятия по производству стекла, как уже было отмечено в разделе 1, не относятся к числу приоритетных загрязнителей 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 производственных сточных вод). Образование отходов весьма незначительно.

3.1.1 Потребление энергии

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

В процессе стекловарения расходуется от 60% до 80% всей энергии, потребляемой при производстве стекла [11]. 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. Значительное количество энергии потребляется вентиляторами для подачи воздуха для горения и охлаждающего воздуха. 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.

3.1.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Как уже было отмечено, производство стекла осуществляется при высокой температуре и требует значительного количества энергии, что приводит к образованию продуктов сжигания топлива, поступающих в атмосферный воздух. Выбросы отходящих газов от процесса стекловарения содержат также твердые частицы (пыль), состав которых зависит от состава стекла.

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 производства листового стекла, тарного стекла, посуды и декоративно-художественных стеклянных изделий также происходит выброс в атмосферу ЗВ, образующихся в процессе отжига, при котором стеклянные изделия выдерживаются при температурах 500°C - 550°C [23].

Твердые частицы (пыль) является типичным для стекольного производства фактором воздействия на ОС. Во всех подотраслях стекольной промышленности используются измельченные, гранулированные или порошкообразные сырьевые материалы. На всех предприятиях осуществляется хранение и смешивание сырьевых материалов. Выброс в атмосферу пыли является предсказуемым результатом операций по транспортировке, обработке, хранению и смешиванию компонентов сырья. Пыль, образующаяся при этих операциях, более крупная, чем твердые частицы, образующиеся в процессе стекловарения и имеющие размер менее 1 мкм.

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 [22, 25]:

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

- 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.

Основными источниками выбросов в атмосферу твердых частиц при стекловарении являются смесь летучих компонентов шихты и расплавленного вещества с оксидами серы, образующая 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 [22].

Основными причинами выбросов оксидов азота () являются их образование из азота воздуха при сжигании топлива, распад азотных соединений в шихте и окисление азота, содержащегося в топливе. Сокращения выбросов оксидов азота добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива.

Присутствие оксидов серы (преимущественно ) в отходящих газах стекловаренных печей определяется содержанием соединений серы в топливе (для природного газа обычно небольшим) и в сырьевых материалах. В настоящее время отсутствуют надежные данные о выбросах оксидов серы; по оценкам специалистов, имеющих многолетний опыт работы в отрасли, оксиды 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 (). По оценкам специалистов, имеющих многолетний опыт работы в отрасли, такие примеси не следует считать характерными для отечественных предприятий.

Выброс металлов в окружающую среду - специфическая черта для некоторых подотраслей (например, производства свинцового хрусталя и цветного стекла). Незначительное количество тяжелых металлов может присутствовать в качестве примесей в некоторых сырьевых материалах и стеклобое.

В твердых частицах, образующихся при производстве свинцового хрусталя, может содержаться 20% - 60% оксидов свинца. 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 проч.)

Производственные сточные воды. Наибольшее количество воды потребляется в процессе охлаждения и промывки стеклобоя. Для выпуска сортового стекла (прежде всего, хрусталя) характерно также образование сточных вод в процессе обработки изделий (шлифования, огранки, матирования). Для минимизации потерь воды нередко используют системы водооборота.

В большинстве подотраслей производства стекла состав сточных вод напрямую зависит от состава исходной воды, поступающей на предприятия. 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 стеклянной тары с последующим сбросом в водные объекты, так и сброс в централизованные системы водоотведения [21, 23].

Твердые отходы. На большинстве производственных операций в стекольной промышленности образуется относительно небольшое количество отходов. Стеклобой преимущественно используется повторно в производстве. В небольших количествах отходы шихты, пыли, уловленной в фильтрах, а также загрязненного стеклобоя и упаковки вывозятся для захоронения на полигоны [23].

3.2 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве листового стекла

Масса готовой продукции в процессе производства листового стекла составляет более 60% от массы сырья. Процесс производства сопровождается образованием выбросов ЗВ (оксидов азота, взвешенных веществ, монооксида углерода), которые поступают в атмосферный воздух. Отходы стекла (стеклобой) образуются в результате отрезания боковой кромки и при отбраковке продукции. Стеклобой направляется на вторичное использование [28].

3.2.1 Входные потоки (сырье и энергия)

Сырьевые материалы

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве листового стекла (флоат-процесс), перечислены в таблице 3.2.1 [28, 29].

Таблица 3.2.1 - Материалы, используемые в производстве листового стекла

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для формирования	Кварцевый песок, стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекло материалы	Карбонат натрия, известняк, доломит, мел, полевой шпат, доменный шлак
Окислители и осветляющие вещества стекла	Сульфат натрия, нитрат натрия, уголь
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)

Использование энергии

Более 80% энергии при производстве листового стекла потребляется при стекловарении; 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.

Технологические газы могут как поступать на предприятия в готовом виде, так и производиться на самих стекольных предприятиях, что влечет за собой дополнительные потребности в энергии.

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. Старение печи приводит к увеличению потребления энергии в среднем на 1 - 1,5% в год.

В России потребление энергии на стекловарение при производстве листового стекла варьирует в интервале от 6,3 до 10,5 ГДж/т сваренной стекломассы, в основном в зависимости от производительности и возраста печи, со средним значением около 8 ГДж/т стекломассы. Значения до 6,3 ГДж/т сваренной стекломассы могут быть достигнуты в начале кампании печи для высокомощных печей. Необходимо отметить, что представленные параметры являются оценочными и получены в результате проведения экспертных консультаций, а не прямого анкетирования предприятий.

3.2.2 Выбросы в атмосферный воздух

Обращение с сырьем

На предприятия по производству листового стекла сырье может поступать как в предварительно подготовленном виде, так и в виде, требующем дополнительной обработки. Последнее относится преимущественно к песку и доломиту.

На предприятиях по производству листового стекла силосы для загрузки и хранения сырьевых материалов оснащают средозащитным оборудованием - рукавными фильтрами (с эффективностью очистки от пыли не менее 95%) или циклонами (с эффективностью очистки около 75%) [22, 23].

Стекловарение

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

Ориентировочные характеристики выбросов представлены в таблице 3.2.2. Необходимо отметить, что по мере внедрения в Российской Федерации системы технологического нормирования в сфере охраны окружающей среды и организации измерений содержания основных загрязняющих веществ в отходящих газах приведенные в таблице 3.2.2 параметры будут уточняться.

Таблица 3.2.2 - Выбросы основных загрязняющих веществ в производстве листового стекла

Загрязняющее вещество	Удельный выброс, кг/т сваренной стекломассы
Оксиды азота (в пересчете на )	15,0
Монооксид углерода (CO)	1,5
Пыль неорганическая (суммарно)	1,5

В настоящее время не представляется возможным предложить технологический показатель, характеризующий выбросы диоксида серы, обусловленные проведением технологических процессов производства. Данные, содержащиеся в разрешительной документации и в большинстве случаев являющиеся расчетными, требуют уточнения. Такое уточнение может быть сделано на основании результатов специальных исследований. Исследования могут быть, в частности, проведены в ходе разработки доказательной базы (национальных стандартов) в области производственного экологического мониторинга и контроля на предприятиях стекольной промышленности.

Сокращения выбросов ЗВ добиваются 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 переводе пламени. Это обстоятельство необходимо учитывать в будущем при разработке требований к производственному экологическому контролю, в том числе в рамках ИТС "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения". Подчеркнем, что детальные требования к выбору точек пробоотбора, выполнению измерений (в том числе их периодичности и организации с учетом режимов стекловарения) и проведению расчетов целесообразно систематизировать в одном из документов по стандартизации, например в национальном стандарте.

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 (), выбросы которого в атмосферный воздух незначительны (на 1 - 2 порядка ниже, чем выбросы при стекловарении) [28, 33].

3.2.3 Сточные воды

Процесс производства листового стекла 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. Решения по обращению со сточными водами принимаются в зависимости от особенностей местной ситуации и могут включать как их очистку на предприятиях по производству листового стекла с последующим сбросом в водные объекты, так и сброс в централизованные системы водоотведения.

3.2.4 Отходы производства

Технологические процессы производства листового стекла не сопровождаются образованием значительного количества отходов. Стеклобой преимущественно повторно используется в производстве. В небольших количествах отходы шихты, пыли, уловленной в фильтрах и циклонах, а также загрязненного стеклобоя и упаковки вывозятся на полигоны.

3.3 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве тарного стекла

Процесс тарного производства сопровождается образованием выбросов ЗВ (оксидов азота, взвешенных веществ, монооксида 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 [23, 27].

3.3.1 Входные потоки (сырье и энергия)

Сырьевые материалы

Основные сырьевые материалы, используемые при производстве стеклотары, перечислены в таблице 3.3.1.

Таблица 3.3.1 - Материалы, используемые в производстве стеклотары

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Материал для формирования стекла	Кварцевый песок, собственный и покупной стеклобой
Промежуточные и модифицирующие стекло материалы	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
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 пресс-формы, высокотемпературные разделительные составы на основе графита. Смазочные материалы для машин, преимущественно минеральные масла

Использование энергии

Более 75% энергии при производстве стеклотары потребляется при стекловарении (для производства 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 [11, 37].

Увеличение срока эксплуатации печи приводит к увеличению потребления энергии в среднем на 1,5% - 3% в год.

В России потребление энергии на стекловарение при производстве стеклянной тары составляет до 13,2 ГДж/т сваренной стекломассы, но на большинстве предприятий потребление энергии не превышает 10,0 ГДж/т сваренной стекломассы.

Необходимо отметить, что представленные параметры являются оценочными и получены в результате проведения экспертных консультаций, а не прямого анкетирования предприятий.

Процент стеклобоя, используемого в составе шихты, оказывает значительное и систематическое влияние на энергопотребление печи. Для проведения сравнения различных типов печей при сопоставимых условиях их показатели энергопотребления должны быть приведены к 50-процентному содержанию стеклобоя.

3.3.2 Выбросы в атмосферный воздух

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 средозащитным оборудованием - рукавными фильтрами (с эффективностью очистки не менее 95%) или циклонами (с эффективностью очистки около 75%) [22, 23].

Стекловарение

Выбросы ЗВ, поступающие в атмосферный воздух в результате процесса стекловарения, являются основным фактором воздействия производства стеклянной тары на ОС.

Ориентировочные характеристики выбросов представлены в таблице 3.3.2. Необходимо отметить, что по мере внедрения в Российской Федерации системы технологического нормирования в сфере охраны окружающей среды и организации измерений содержания основных загрязняющих веществ в отходящих газах приведенные в таблице 3.3.2 параметры будут уточняться.

Таблица 3.3.2 - Выбросы основных загрязняющих веществ в производстве стеклотары

Загрязняющее вещество	Удельный выброс, кг/т сваренной стекломассы
Оксиды азота в пересчете на	20,0
Монооксид углерода (CO)	1,5
Пыль неорганическая (суммарно)	5,0

В настоящее время не представляется возможным предложить технологический показатель, характеризующий выбросы диоксида серы, обусловленные проведением технологических процессов производства. Данные, содержащиеся в разрешительной документации и в большинстве случаев являющиеся расчетными, требуют уточнения. Такое уточнение может быть сделано на основании результатов специальных исследований. Исследования могут быть, в частности, проведены в ходе разработки доказательной базы (национальных стандартов) в области производственного экологического мониторинга и контроля на предприятиях стекольной промышленности.

Сокращения выбросов добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего сжигания топлива. Содержание оксидов углерода в отходящих газах при нормальном течении процесса невелико, однако может увеличиваться многократно (но кратковременно) при переводе пламени. Это обстоятельство необходимо учитывать в будущем при разработке требований к производственному экологическому контролю, в том числе в рамках ИТС "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения". Подчеркнем, что детальные требования к выбору точек пробоотбора, выполнению измерений (в том числе их периодичности и организации с учетом режимов стекловарения) и проведению расчетов целесообразно систематизировать в одном из документов по стандартизации, например в национальном стандарте.

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 его эксплуатационной надежности. Процесс сопровождается незначительными выбросами в атмосферный воздух газообразного HCl, олова (титана) и взвешенных веществ.

3.3.3 Производственные сточные воды

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. Решения по обращению со сточными водами принимаются в зависимости от особенностей местной ситуации и могут включать как их очистку на предприятиях по производству стеклянной тары с последующим сбросом в водные объекты, так и сброс в централизованные системы водоотведения.

3.3.4 Отходы производства

Технологические процессы производства стеклянной тары не сопровождаются образованием значительного количества отходов. Стеклобой преимущественно повторно используется в производстве. В небольших количествах отходы шихты, пыли, уловленной в фильтрах, а также загрязненного стеклобоя и упаковки вывозятся для захоронения на полигоны.

3.4 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве сортового стекла

3.4.1 Входные потоки (сырье и энергия)

Сырьевые материалы

Предприятия, производящие сортовое стекло, крайне неоднородны, что определяет значительные различия во входных и выходных характеристиках процессов. При производстве продукции из натрий-кальций-силикатного стекла выход годных изделий составляет от 50% до 90% (в среднем 85%) входящих сырьевых материалов; для свинцового хрусталя это отношение составляет от 35% до 80% (в среднем 75%).

Более низкое значение для свинцового хрусталя обусловлено совокупностью различных факторов, среди которых большая доля резки и полировки и более строгие требования к качеству. При производстве других типов сортового стекла (хрустального, опалового, боросиликатного) это отношение находится в пределах диапазона, заданного этими двумя типами продукции.

Энергия

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. Большая доля энергии расходуется на обработку (в частности, на огневую полировку). Удельное энергопотребление в этом виде экономической деятельности выше, чем при производстве тарного стекла, из-за меньшего размера печей, более высоких температур в печи и большего (до 1,5 раза) обращения стекломассы в объеме бассейна печи.

Некоторые процессы, в частности производство свинцового хрусталя, осуществляются в намного меньших масштабах и даже с применением горшковых печей. Применение электропечей для производства свинцового хрусталя позволяет использовать огнеупоры высокого качества, обеспечивающие намного более высокое качество стекла и меньшую долю брака (тем самым - лучшее соотношение выхода в годное).

Общее энергопотребление в производстве свинцового хрусталя может достигать 60 ГДж/т готовой продукции, при этом теоретическое расчетное энергопотребление составляет только 2,5 ГДж/т. Различие объясняется множеством факторов, в том числе:

- высокими требованиями к качеству, что приводит к более низкой доле годных изделий. Горшок медленно растворяется стеклом, что приводит к образованию свилей или появлению камня в стекле;

- стекло часто обрабатывают вручную, и выход формования также может быть ниже 50%; кроме того, может потребоваться дополнительный нагрев изделия при формовании;

- горшки должны быть прогреты до высокой температуры до использования, и они имеют очень ограниченный эксплуатационный ресурс по сравнению с печами непрерывного действия.

3.4.2 Выбросы в атмосферный воздух

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%).

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.

Для производства цветного стекла и хрусталя характерны также выбросы соединений тяжелых и переходных металлов. В справочном документе по НДТ, выпущенном в Европейском Союзе в 2013 году и в Заключении по НДТ указано, что 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) могу достигать 3 - 5 г/т продукции. Удельные выбросы свинца также достигают нескольких граммов на тонну продукции и образуются как при подготовке шихты и стекловарении, так и при обработке изделий [11].

В прошлые годы в России был выполнен ряд научно-исследовательских проектов, посвященных оценке распределения тяжелых металлов в зоне воздействия предприятий по производству сортового стекла [39]. Показано, что повышенные уровни загрязнения обусловлены не столько рассеянием мелких частиц, поступающих в атмосферный воздух в результате процесса стекловарения. Удельные выбросы оценены величинами порядка граммов на тонну продукции), сколько потерями 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 [22].

Для подотрасли сортового стекла в настоящее время весьма сложно предложить технологические показатели, характеризующие выбросы пыли, оксидов азота, углерода и серы, а также (для производства цветного стекла и хрусталя) 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. Данные, содержащиеся в разрешительной документации и в большинстве случаев являющиеся расчетными, требуют уточнения. Примерные характеристики выбросов основных загрязняющих веществ (с учетом российских и зарубежных источников) приведены в таблице. 3.4.1.

Таблица 3.4.1 - Выбросы основных загрязняющих веществ в производстве сортового стекла

Загрязняющее вещество	Удельный выброс, кг/т сваренной стекломассы
Оксиды азота в пересчете на	30,0
Монооксид углерода (CO)	1,5
Пыль неорганическая (суммарно)	8,0

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. Исследования могут быть, в частности, проведены в ходе разработки доказательной базы (национальных стандартов) в области производственного экологического мониторинга и контроля на предприятиях стекольной промышленности.

3.4.3 Производственные сточные воды

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 сточных вод, осаждение (с применением флокулянтов и коагулянтов).

При химической полировке изделий из хрусталя в сточные воды попадают соединения свинца, плавиковая, кремнефтористая, серная кислоты и их соли. Для очистки сточных вод от этих соединений используют реагентные, сорбционные и ионообменные методы. Для сорбции фтора применяют активированный уголь и свежевыделенные осадки гидроксида магния и фосфата кальция. Для ионного обмена пригодны сильноосновные аниониты, гидроксилапатит и др. Однако в большинстве случаев фторсодержащие соли нейтрализуют суспензией мела или гидроксидом кальция. В результате соединения фтора переходят в труднорастворимый фторид кальция. После осаждения осадок обезвоживают на вакуум-фильтре и направляют в большинстве случаев осадки сточных вод утилизировать в производстве не удается, и они подлежат размещению на полигонах.

3.4.4 Производственные отходы

В отличие от других подотраслей, в производстве сортового стекла твердые отходы достаточно сложно повторно использовать в технологических процессах. Поэтому 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 отправке на полигоны.

3.5 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве стекловолокна

В настоящем подразделе приведен краткий обзор входных и выходных потоков производства стекловолокна на примере выпуска ECR-волокна.

3.5.1 Входные потоки (сырье и энергия)

Удельные расходы сырья и энергии в производстве стекловолокна представлены в таблице 3.5.1 (на примере технологии ECR-волокна).

Таблица 3.5.1 - Удельные расходы сырья и энергии в производстве стекловолокна

Входные потоки	Удельное потребление, т/т продукции
Основное сырье, в том числе:	1,2
Каолин	>0,3
Мел	>0,3
Мука кварцевая	>0,4
Вспомогательные вещества (в том числе замасливатель)	<0,01
Вода
Потребление воды,	8,2
Энергия
Общее энергопотребление, ГДж/т	14,0

3.5.2 Факторы воздействия на окружающую среду

Основные факторы воздействия производства стекловолокна на окружающую среду связаны с выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

В таблице 3.5.2 приведены примерные характеристики выбросов загрязняющих веществ для производстве стекловолокна (на примере технологии ECR-волокна).

Таблица 3.5.2 - Выбросы основных загрязняющих веществ в производстве стекловолокна

Загрязняющие вещества	Удельный выброс, кг/т продукции
Загрязняющие вещества, поступающие в атмосферный воздух:
- оксиды азота (в пересчете на )	5,0
- монооксид углерода (CO)	0,5
- летучие органические вещества (ЛОС)	0,5
Пыль неорганическая (суммарно)	2,0

В сточных водах присутствуют взвешенные частицы, биологические окисляемые вещества (определяемые по ), химически окисляемые вещества (определяемые по ХПК), углеводороды нефти и поверхностно активные вещества. В зависимости от размещения предприятия сточные воды могут подвергаться обработке на локальных очистных сооружениях или направляться в централизованные системы водоотведения для последующей очистки на централизованных сооружениях.

Производственные отходы образуются в незначительных количествах.

В целом, следует подчеркнуть, что воздействие производства стекловолокна, не содержащего бора, на ОС существенно ниже, чем воздействие производства борсодержащего стекловолокна (см. рисунок 3.5.1).

"Рисунок 3.5.1 - Факторы воздействия на ОС производства борсодержащего Е-стекла (слева) и не содержащего бора стекла ECR-Advantix (справа)"

В связи с тем, что в процессе обмена информацией члены ТРГ-5 получили только одну анкету для предприятия, указанные численные параметры не могут быть основой для определения технологических параметров НДТ. В связи с этим, в соответствии с действующим законодательством [1], в разделе 5 приведены значения, не превышающие соответствующих показателей, характерных для европейских предприятий.

По мере развития рынка стекловолокна в Российской Федерации от производителей может потребоваться разработка новых видов продукции, в том числе содержащих разнообразные вещества, соединения которых могут поступать в ОС. В каждом конкретном случае разработчики технологических процессов должны уделять внимание как технологическим, так и техническим методам минимизации негативного воздействия.

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 [44] Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. 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 рассматриваться в качестве технологического показателя, а тем более - маркерного параметра не может.

3.6 Текущие уровни эмиссии и потребления ресурсов в производстве растворимого силиката натрия (специального стекла)

При производстве силиката натрия растворимого чистый выход продукции составляет не менее 75% от используемых сырьевых материалов. Процесс производства сопровождается образованием выбросов ЗВ (оксидов азота, взвешенных веществ и монооксида углерода), которые поступают в атмосферный воздух. Отходов стекла или самого продукта практически не образовывается, в чрезвычайных случаях он отправляется в печь на переплавку.

3.6.1 Входные потоки (сырье и энергия)

Сырьевые материалы

Основные исходные сырьевые материалы, используемые при производстве растворимого силиката натрия, приведены в таблице 3.6.1.

Таблица 3.6.1 - Входные и выходные потоки при производстве силиката натрия растворимого

Входные потоки	Виды сырья и энергии
Стеклообразующие материалы	Кварцевый песок
Щелочные оксиды	Сода кальцинированная техническая, содо-сульфатная 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 варки стекла используются природный газ, мазут и электрическая энергия.

Вода используется для охлаждающих систем печи, охлаждения форм или самого продукта.

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 6 - 7 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 5,4 до 6,0 ГДж/т сваренной стекломассы. Старение печи приводит к увеличению потребления энергии в среднем на 1,5% - 2% в год.

3.6.2 Выбросы в атмосферный воздух

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%) [22].

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 с варкой стекла.

Обобщенные результаты о различных видах и количестве выбросов ЗВ в воздух приведены в таблице 3.6.2.

Таблица 3.6.2 - Выбросы основных загрязняющих веществ в воздух в производстве силиката натрия растворимого

Загрязняющее вещество	Удельный выброс, кг/т сваренной стекломассы
Оксиды азота в пересчете на	15,0
Монооксид углерода (CO)	0,5
Пыль неорганическая (суммарно)	3,0

В настоящее время не представляется возможным предложить технологический показатель, характеризующий выбросы диоксида серы, обусловленные проведением технологических процессов производства. Данные, содержащиеся в разрешительной документации и в большинстве случаев являющиеся расчетными, требуют уточнения. Такое уточнение может быть сделано на основании результатов специальных исследований. Исследования могут быть, в частности, проведены в ходе разработки доказательной базы (национальных стандартов) в области производственного экологического мониторинга и контроля на предприятиях стекольной промышленности.

Сокращения выбросов добиваются путем оптимизации процесса стекловарения и прежде всего процесса сжигания топлива. Содержание монооксида углерода в отходящих газах при нормальном течении процесса невелико, однако может увеличиваться многократно (но кратковременно) при переводе пламени. Это обстоятельство необходимо учитывать в будущем при разработке требований к производственному экологическому контролю, в том числе в рамках информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения". Подчеркнем, что детальные требования к выбору точек пробоотбора, выполнению измерений (в том числе их периодичности и организации с учетом режимов стекловарения) и проведению расчетов целесообразно систематизировать в специально подготовленном документе по стандартизации, например в национальном стандарте.

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 применяются следующие способы выработки:

- гранулирование при непосредственном охлаждении водой;

- формование на конвейере с охлаждением форм с продуктом.

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

3.6.3 Производственные сточные воды

Процесс производства растворимого силиката натрия 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.

При применении технологии гранулирования с непосредственным охлаждением стекломассы водой образуются большие объемы загрязненных сточных вод, от 1000  и более взвешенных веществ, которые требуют дополнительной очистки.

Состав сточных вод также зависит от состава исходной воды, поступающей на предприятия. Решения по обращению со сточными водами принимаются в зависимости от особенностей местной ситуации и могут включать как их очистку на предприятиях по производству растворимого силиката натрия с последующим сбросом в водные объекты, так и сброс в централизованные системы водоотведения.

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 полигоны.