Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

В целом воздействие на окружающую среду производства проката и труб значительно меньше, чем воздействие металлургического производства с полным циклом [1].

Выбросы вредных загрязняющих веществ в атмосферу, хотя и являются наиболее значимым экологическим воздействием отрасли черной металлургии на окружающую среду, составляют лишь 5-6 % от общего объема данных выбросов по России в целом [Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году" c. 212].

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на предприятиях третьего (дальнейшего, после получения чугуна и стали) передела черных металлов, включая прокат и трубную продукцию, являются нагревательные печи, машины огневой зачистки и травильные агрегаты, а также станы горячей прокатки, над которыми образуются пылевые выбросы (2,0-18,0 г/т проката), содержащие окалину (оксиды железа) и другие металлы в зависимости от степени легирования стали и сплава. По сравнению с другими переделами черной металлургии в производствах третьего передела образуется меньше пыли и газов. В среднем общий выброс пыли от всех источников пылеобразования составляет около 200 г./т товарного проката без огневой зачистки и 500-2000 г/т при наличии огневой зачистки [5].

Рисунок 3.1 - Значимые воздействия на окружающую среду при прокатке

Предприятия черной металлургии, включая третий передел, характеризуются высоким уровнем оборотного водоснабжения (до 93 %), а сброс загрязненных вод в водные объекты составляет менее 3 %, что позволяет в значительной степени предотвратить ущерб водной среде [Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году", с.212].

Большинство отходов, образующихся на прокатных и трубных производствах повторно используются в металлургическом производстве и других отраслях промышленности в связи с чем по существующей практике переводятся в разряд побочной продукции.

3.1 Производство горячекатаного проката

При предварительной подготовке заготовки потребление топлива и кислорода для огневой зачистки будет зависеть от размеров исходного материала, так, возможны колебания расхода и выбросов в пределах 20 % при увеличении толщины сляба с 200 до 250 мм. При автоматической огневой зачистке заготовок типичный расход составляет 5 м³ кислорода и 25 МДж пропана на 1 т зачищаемой стали. Расход электроэнергии на привод валков зависит от степени обжатия, температуры прокатываемого материала и его сопротивления деформации. Удельное потребление ресурсов при производстве горячекатаного листа приведено в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Удельное потребление ресурсов при производстве горячекатаного листа

Потребление электроэнергии,	Потребление природного газа, м3/т	Потребление тепловой энергии, ГДж/т	Потребление воды, м3/т
			техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
41-114	31-66	0,014-0,1155	28-68	0,002-2,5

Рисунок 3.2 Удельное потребление электроэнергии () и природного газа (м³/т) [по данным анкет].

Удельное потребление сырья зависит от типа сырья и выпускаемой продукции, и находится в диапазоне от 1014,6 кг металла на горячекатаный прокат на УОМ ПГП (листоотделка ЦГП) до 1294,7 кг круглой заготовки на 1 т КБЦ (колеса, бандажи, кольца).

Характеристика эмиссий

Выбросы в атмосферный воздух

Поскольку в отечественной практике горячие слитки зачистке не подвергают, то в составе эмиссий отсутствуют выбросы от машин огневой зачистки, содержащие пыль (2-50 мг/м³), оксиды азота NOx и неметановые летучие органические соединения (НМЛОС).

Таблица 3.2 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве горячекатаного листа, кг/т продукции [по данным анкет]

Наименование ЗВ	Технологический этап/Источник выброса	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
		Диапазон	Среднее
NO2	Подготовка заготовки		3,8
NO			1,4
CO			2,4
NO2	Нагрев заготовки/печь	14-33,5	23,8
NO			33,5
CO		11-33,5	22,3
HNO3			9,0
NO2	Прокат	0,8-35	17,9
NO		0,4-6	3,2
CO		1,5-46	23,8
HNO3			0,15
Пыль			0,9
NO2	Финишная обработка		28,4
NO			12,3
CO			10,8

При горячей прокатке в результате измельчения окалины валками металла образуется пыль, объем образования которой зависит от скорости прокатки и площади поверхности прокатываемого материала и обычно составляет < 100 г/т. Около 20 % пыли является мелкодисперсной с размером частиц < 10 мкм. На слябовых, блюмовых и сортовых станах наиболее интенсивное пылевыделение происходит на первых проходах [5].

Для очистки отходящих выбросов на предприятиях организуют различные системы аспирации, например: система аспирации чистовой группы клетей стана с использованием электрофильтра (тип 40-5-2 х 3-03, эффективность очистки 95,4 %); установка аспирации клети холодной правки при финишной обработке с использованием фильтра рукавного (тип ФРИП-540, эффективность очистки - 99,8 %).

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами при производстве горячекатаного проката считают оксиды азота NO_x, оксид углерода SO₂ и пыль [3].

Сточные воды

В процессе горячей прокатки и связанных с ней этапов используется вода для охлаждения и для выполнения технологических операций. Электродвигатели, нагревательные печи, помещения пультов управления и силовые системы обычно имеют косвенное охлаждение, а прокатываемый материал, валки, пилы, обрезь, моталки и приемные рольганги охлаждаются непосредственно. Вода используется также для сбива и смыва окалины.

Объем образования сточных вод составляет 0,8-15,3 м³/т [2].

Сточные воды с окалиной и воды газоочистки содержат, наряду с крупными частицами окалины, мелкие твердые частицы и эмульгированные масла. Содержание твердых взвесей составляет от 120 до 2000 мг/л, содержание масел - от 10 до 200 мг/л в зависимости от типа стана [2]. Также в сточных водах присутствуют Fe (0,3-2,0 мг/л), Mn (0,04-0,26 мг/л), Al (0,04-0,14 мг/л), Ni (0,01-2,0 мг/л), Zn (0,004-0,35 мг/л), незначительные количества Pb, Hg, Cd, Cr (общий и VI), фторидов (при использовании HF), фосфатов (от процессов фосфатирования) [3].

Для возможности повторного использования сточные воды необходимо очищать до остаточного содержания окалины не более 40-60 мг/л, масла не более 15-20 мг/л. Осадки из отстойников выгружают и возвращают в производство металла.

Расход воды и количество образующихся сточных вод зависят от организации потоков воды. При использовании замкнутых циклов водоочистки количество сбрасываемых сточных вод минимально, в полузамкнутых циклах количество сточных вод достигает 11 м³/т, а в открытых системах 11-22 м³/т (с учетом охлаждения в открытом цикле).

Расход технической воды на процесс (в т.ч. оборотных циклов) находится в диапазоне от 18 до 67 м³/т продукции, однако основная часть этой воды находится в водооборотном цикле, который в производстве горячего проката составляет 92 % - 98 %. Расход "свежей" воды на подпитку составляет от 0,5 до 1,6 м³/т продукции.

В настоящее время на современных предприятиях предусматривается трехступенчатая система очистки оборотной воды (см. рисунок 3.2).

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "рисунок 3.2" следует читать "рисунок 3.3"

Рисунок 3.3 - Трехступенчатая схема очистки сточных вод станов горячей прокатки

Использование установок ультрафильтрации и обратного осмоса на ОАО "ОЭМК" позволяет очистить сточные воды с эффективностью 99,98 % и вернуть очищенную воду в цикл.

В полузамкнутом цикле воду очищают и частично используют повторно в зависимости от температуры. Очистка воды производится так же, как и в открытой системе, но после фильтрации воду не сбрасывают, а направляют в бассейн фильтрованной воды и смешивают с холодной свежей водой. В зависимости от температуры смеси фильтрованная вода может возвращаться к различным потребителям стана и только избыток воды сбрасывают. Таким образом, объем циркулирующей воды зависит от времени года и географического положения стана.

Из замкнутой системы водоснабжения очищенная вода не сбрасывается вообще, охлаждается в градирнях или теплообменниках до требуемой температуры и используется повторно в процессе прокатки. При наличии градирен потребление воды ограничивается компенсацией потерь на испарение и на продувку (около 3 % - 5 %). При наличии теплообменников требуются большие объемы циркулирующей воды.

Системы водоснабжения и водоочистки станов горячей прокатки отличаются большой сложностью, многоступенчатым использованием воды и состоят из нескольких контуров, частично соединенных друг с другом. В некоторых случаях система водоснабжения стана горячей прокатки соединена с такими же системами других агрегатов, например, МНЛЗ. Основанием для такого объединения систем является схожесть состава сточных вод и близость расположения агрегатов.

На предприятиях организуют раздельные "грязные" оборотные циклы водоснабжения (например, нагревательных печей, рабочих клетей, моталок) и "чистые" оборотные циклы (например, охлаждающей воды).

Предотвращение загрязнения сточных вод благодаря использованию замкнутых контуров и многоступенчатого водоснабжения является хорошо известным и широко применяемым приемом в черной металлургии. В связи с большим объемом потребления воды станы горячей прокатки обладают высоким потенциалом снижения потребления воды и сброса сточных вод.

Отходы производства и побочная продукция

Наряду со сточными водами, при горячем прокате образуется ряд твердых и жидких отходов и побочных продуктов, в том числе:

- металлические отходы и побочные продукты (70-150 кг/т);

- окалина и металл от огневой зачистки;

- пыль от зачистки и от прокатки;

- прокатная окалина сухая и замасленная;

- шлам от шлифования валков;

- масла и смазки.

Металлические отходы и побочные продукты загрязнены незначительно и могут быть возвращены в процесс производства металла.

На сегодняшний день приоритетным является обращение с маслосодержащими отходами, окалиной и пылью от фильтров газоочистки [3].

Прокатная окалина, удаляемая после нагрева материала и между проходами прокатки, состоит в основном из оксидов железа, ее состав зависит от марки стали и процесса прокатки, но содержание железа в ней составляет около 70 % (от общей массы без масел и влаги), также окалина содержит масла ~4,6 % (0,5 % - 8,7 %), что может затруднить рециклинг. Содержание в окалине масла зависит от процесса, используемого оборудования (в особенности от качества его обслуживания), размера частиц окалины, поскольку очень мелкие частицы окалины (< 63 мкм) адсорбируют масло.

Удельные объемы образования составляют: чистой окалины - 12,7-16 кг/т, замасленной окалины - 1,9-3,5 кг/т [2]. Чистую сухую окалину и окалину с содержанием масла менее 1 % возвращают в металлургический процесс, обычно в шихту для производства агломерата.

Пыль из фильтров газоочистки может быть возвращена в металлургическое производство, например, на стадию агломерации. Масла и смазки могут быть использованы как топливо для доменных печей или в производства кокса (но может потребоваться их обезвоживание), а также в коксовой шихте для повышения плотности угля перед коксованием.

Таблица 3.3 - Обращение с отходами, образующимися при горячем прокате [2]

Вид отхода/побочного продукта	Объем образования, кг/т продукции	Приоритетное направление утилизации
Окалина замасленная прокатная	11,2	Рециклинг внутри завода
Окалина чистая	14,1
Шламы от очистки сточных вод	3,4	Размещение на полигоне
Окалина из нагревательных печей	4	Рециклинг внутри завода
Окалина (от зачистки, травления)	3,5
Отработанные огнеупоры	0,5	Размещение
Пыль и шлам от очистки воздуха на полигоне (длинномерный прокат)	0,71
Пыль и шлам от очистки воздуха (листовой прокат)	0,23	Рециклинг внутри завода

Таблица 3.4 - Обращение с отходами производства [по данным анкет]

Наименование отходов	Объем образования, кг/т продукции	Обращение с отходами
Лом и отходы черных металлов незагрязненные	27-86	Рециклинг - в качестве добавки в твердую шихту при конвертерной плавке; переплавка в электропечах
Стружка черных металлов несортированная незагрязненная	0,03-10	Рециклинг - переплавка в электропечах
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла < 15 %; Окалина прокатного производства незагрязненная	1,5-21 17-53	Рециклинг - в качестве железосодержащей добавки при производстве агломерата
Отходы минеральных масел, не содержащих галогены	0,03-0,10	Утилизация в собственном производстве и использование после регенерации; Передача сторонним организациям на утилизацию
Лом футеровки печей и печного оборудования производства черных металлов	0,03-0,10	Передача сторонним организациям на утилизацию
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	0,005-0,07	Переработка для использования в собственном производстве и реализации

Акустическое воздействие

Наиболее значительные источники шума в процессе прокатки связаны с обращением с прокатываемым материалом - шум от ударов при перемещении труб большого диаметра и толстых плит, перемещение проката в процессе охлаждения. Другие источники шума, такие как сбив окалины водой высокого давления (в ряде случаев свыше 250 бар), вентиляторы тяги нагревательных печей, холодные и горячие пилы, также могут давать большой вклад в акустическую нагрузку. Вентиляторы тяги работают непрерывно, но могут работать на переменной скорости, вызывая шумы переменной частоты и интенсивности. При резке профилей и рельсов горячими или холодными пилами возникают прерывистые шумы высокой частоты. Абсолютный уровень шумов зависит от характеристик оборудования и может превышать 85 дБ.

3.2 Производство холоднокатаного проката

В производстве холоднокатаного проката энергия расходуется в виде пара для подогрева ванн травления, электроэнергии для приводов, насосов и т.п. и тепловой энергии (природный газ или сжиженный нефтяной газ) для процесса регенерации соляной кислоты. Кроме того, при производстве высоколегированной стали для механического удаления окалины с горячекатаной полосы требуется дробь.

Потребление антикоррозионных масел зависит от доли промасливаемой продукции, типа промасливающей машины (электростатическое промасливание или набрызгивание из сопел) и от массы масла, требуемой заказчиком.

Таблица 3.5 - Удельное потребление ресурсов при холодной прокатке листа

Потребление электроэнергии,	Расход топлива: природный газ, м3/т	Тепловая энергия, ГДж/т	Потребление воды, м3/т
			техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
93-134	19-30	0,4-1,0	24-40	0,5-5

При холодном прокате низколегированных сталей на станах тандем энергия расходуется на привод прокатных клетей, вентиляторов, насосов и управления потоками эмульсии, гидравлических жидкостей и масел. Уровень потребления электроэнергии зависит от прокатываемой марки стали, суммарной степени обжатия и конечной толщины прокатываемого материала и обычно составляет 0,2-0,3 ГДж/т продукции, потребления пара - 0,01-0,03 ГДж/т продукции, потребления тепловой энергии - 0,001-0,036 ГДж/т продукции [2]. При прокате используют водномасляные эмульсии с расходом 1800-3000 м³/ч, для подогрева которых потребляется энергия в виде пара. Потребление масла (0,3-2,0 кг/т) зависит от средней конечной толщины прокатываемого материала [2].

При прокатке на реверсивном стане электроэнергия (0,6-0,8 ГДж/т продукции) потребляется для привода валков, вентиляторов, насосов и т. п., а также используется минеральное масло (1,5-6 л/т продукции) с присадками.

Отжиг сталей

При периодическом отжиге низколегированных и легированных сталей потребляются электроэнергия (0,06-0,12 ГДж/т продукции) и тепловая энергия (0,62-0,75 ГДж/т продукции), а также используется вода для охлаждения (5-10 м³/т продукции) [2].

При непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей потребляются электроэнергия (0,173-0,239 ГДж/т продукции) и тепловая энергия (0,775-1,483 ГДж/т продукции), вода для охлаждения (23,529 м³/т продукции), а также химикаты для щелочной и электролитической очистки перед отжигом и средства для мокрой дрессировки, антикоррозионные масла и смазки [2].

Полосу из высоколегированных сталей в основном обрабатывают на комбинированных линиях отжига и травления. Потребление электроэнергии составляет 0,150,30 ГДж/т продукции, тепловой энергии - 0,7-1,8 ГДж/т продукции, а также используется вода для охлаждения в рецикле (10-20 м³/т продукции) [2].

Для травления стали используют соляную HCl и серную H₂SO₄ кислоты, а нержавеющей стали - смесь азотной HNO₃ и фтористоводородной HF кислот. Расход кислоты зависит от того, применяется ее регенерация или нет, а также от удельной поверхности травления и толщины удаляемого окисленного слоя. Так, при травлении высоколегированных сталей уровни потребления кислоты составляют: по HNO₃ (70 %) - 3-10; по HF (70 %) - 2,5-7,5 кг/т продукции.

Характеристика эмиссий

Стан тандем

Выбросы в воздух содержат масла (0,1-20 мг/м³) и пыль - твердые частицы от износа валков и прокатываемого металла в количестве 10-50 мг/м³[2]. При работе стана тандем образуются сточные воды (0,003-0,015 м³/т продукции), которые подлежат очистке [2]. В качестве отходов образуются масляные шламы от разделения эмульсий и очистки воздуха от прокатных клетей.

Реверсивный стан

Выбросы в воздух содержат значительные количества масел - 10-20 мг/м³, в среднем 91,7 г/т продукции [2]. Масло из системы фильтрации вытяжной вентиляции направляют на регенерацию.

Сточные воды содержат твердые взвеси, соли железа и легирующих металлов, следы масла.

Отжиг сталей

При периодическом отжиге низколегированных и легированных сталей выбросы в воздух содержат значительные количества NOx (на реверсивном стане 9-900, на непрерывном стане 0,5-250 г./т продукции) и SO₂ (на реверсивном стане 0-2, на непрерывном стане 0-41 г./т продукции). Охлаждающая вода используется в рецикле.

При непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей основными эмиссиями являются отходящие газы печей отжига, содержащие NO_x (на реверсивном стане 9-900, на непрерывном стане 0,5-250 г/т продукции), SO₂ (на реверсивном стане 0-2, на непрерывном стане 0-41 г/т продукции), CO; а также сточные воды, содержащие масла и твердые частицы. Охлаждающая вода используется в рецикле. Образуются твердые отходы - шламовый кек, окалина, замасленный шлам.

На комбинированных линиях отжига и травления высоколегированных сталей основными эмиссиями являются отходящие газы от печей (содержат SO₂ (0-30 г/т продукции, NO_x (0,1-1500 г/т продукции)), от скрубберов установки травления (содержат NO_x, HF) и после механического удаления окалины (содержат пыль). Объем сточных вод, содержащих твердые частицы и металлы и направляемых на очистные сооружения, составляет 1-9 м³/т продукции [2].

Выбросы в атмосферный воздух

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами в составе выбросов являются [3]:

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Резка/размотка	Пыль
Солянокислотное травление	HCl, пыль
Сернокислотное травление	H2SO4, SO2
Травление смесью кислот	NOх, HF
Прокат	Углеводороды (как ЛОС), пыль
Отжиг	Пыль, NOх, SO2
Регенерация HCl	HCl, пыль, SO2, NOх
Регенерация H2SO4	H2SO4, SO2
Регенерация смеси кислот	Пыль, HF, NOх

При травлении металлов в кислотах (см. 3.5) в атмосферу выделяется большое количество вредных газов и паров: NO_x (до 400 кг/м³), HF (до 100 мг/м³), пары H₂SO₄ (до 200 мг/м³), соли металлов [5]. Для снижения вредных выбросов в травильных отделениях и отделениях покрытий (цинкования, алюминирования и др.) прокатных цехов устанавливают агрегаты непрерывного действия с герметизацией всех ванн, машин и аппаратов и организацией систем аспирации с дальнейшей очисткой выбросов в скрубберах и циклонах.

Таблица 3.6 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при холодном прокате, кг/т продукции [по данным анкет]

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
СO	120-3870
NO2	120-340
NO	70-160

Водопотребление

В цехах холодной прокатки вода используется для очистки поверхности материала, для приготовления травильных и обезжиривающих растворов, для промывки и охлаждения материала. При травлении и родственных процессах (промывка, газоочистка, регенерация кислот) образуются кислые стоки. При обезжиривании образуются также щелочные стоки.

Для охлаждения и смазки при прокатке используются водомасляные эмульсии, что приводит к образованию стоков с содержанием масел и твердых отходов. В зависимости от функционального назначения технологической смазки, ее вида, конструкции стана и его сортамента для подачи технологической смазки используют различные системы для подачи смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) - прямого действия, циркуляционные, а также смешанного типа.

Новые многоклетевые прокатные станы оборудуются двумя-тремя отдельными циркуляционными системами. При оборудовании стана тремя системами первая клеть оборудуется отдельной системой, что предотвращает загрязнение остальных систем травильным шламом и промасливающей смазкой. Средние клети имеют отдельную систему для подачи основной СОЖ, применяемой для прокатки. Последняя клеть также оборудуется отдельной системой для подачи эмульсии (небольшой концентрации), воды или моющего раствора. Раздельные системы повышают чистоту эмульсии и качество поверхности листов. Для интенсивного отвода тепла и обеспечения надежной смазки в новых системах подается СОЖ от 3,6 до 11 м³/мин и более на одну клеть [6].

На станах холодной прокатки охлаждающая вода требуется для рассеяния тепла от процесса прокатки и от печей отжига. Тепло от процесса прокатки отдается охлаждающей воде главным образом через эмульсию или ее охладитель и частично через СОЖ.

Основными потребителями охлаждающей воды являются:

- охлаждение эмульсии на линиях тандем;

- дрессировочная клеть после установки периодического отжига;

- установка непрерывного отжига с дрессировочной клетью;

- охлаждение трансформаторов и двигателей;

- устройства жидкой смазки.

Нагретая охлаждающая вода охлаждается либо технической водой в пластинчатых теплообменниках, либо испарением в градирне. Преимуществом охлаждения в теплообменниках является значительная экономия химикатов (ингибиторы коррозии, мягчители, диспергаторы и биоциды), которые возвращаются в цикл, а не сбрасываются. При охлаждении в градирне, напротив, необходим регулярный частичный сброс воды из-за повышения концентрации солей вследствие испарения. Выбор той или иной системы охлаждения зависит от местных условий.

Вода, используемая для косвенного охлаждения, также циркулирует в закрытых системах.

Сточные воды

При холодной прокатке металла сточные воды, образующиеся от охлаждения оборудования, нагревательных агрегатов, масло- и воздухоохладителей, не загрязняются, а только нагреваются на 5 °C - 8 °C. Количество их составляет 25-30 м³/т прокатываемого металла.

Загрязненные сточные воды поступают от системы технологической смазки валков и прокатываемого металла. Характеристика сточных вод стана холодного проката приведена в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Характеристика сточных вод стана холодного проката [2]

	Непрерывный прокат	Реверсивный прокат	Реверсивный прокат нержавеющей стали
Удельный сброс сточных вод, м3/т	0-40	0-6	0-35
Сброс сточных вод после очистки, м3/т	0-12	Нет данных	Нет данных
Содержание твердых взвешенных частиц	7-120 мг/л 2,7-520 г/т	0-2210 мг/л 0-160 г/т	0-60 мг/л 0-180 г/т
Химическое потребление кислорода (ХПК)	19-5300 мг/л 5-220 г/т	15-100 мг/л 10-80 г/т	10-2000 мг/л 10-275 г/т

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами в составе сточных вод являются [3]: углеводороды (масла), твердые взвешенные частицы, тяжелые металлы (Fe, Cr общий, Ni, Zn). Как наиболее значимую идентифицируют стадию травления, на которой следует контролировать следующие параметры: количество кислых сточных вод, содержание в кислых сточных водах органических веществ (по ХПК), тяжелых металлов (Pb, Hg, Cd и Cr(VI)), фторидов (при использовании фтористоводородной кислоты).

Сточные воды от операций холодной прокатки, которые невозможно использовать повторно, перед сбросом должны быть очищены.

В цехах холодной прокатки используется система оборотного водоснабжения с очисткой воды от технологических смазок, эмульсий и механических примесей. Необходимая степень очистки достигается сочетанием последовательной очистки в горизонтальных отстойниках и в установке флотации с последующей доочисткой на фильтрах с последующей подачей на стан [6].

Отходы и побочные продукты

При холодной прокатке образуются различные твердые отходы в форме скрапа, шламов от очистки сточных вод, пыли и упаковочного материала, а также жидкие отходы. Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Обращение с отходами производства (кг/т продукции)

Наименование отходов	Удельный показатель	Обращение с отходами
Лом и стальные отходы	97-166	Используют в качестве добавки в твердую шихту при конвертерной плавке
Лом цинка	1,455	Передача сторонним организациям для утилизации
Осадок нейтрализации сернокислотного электролита	0,931	Переработка для использования в собственном производстве или реализация
Шлам промливневой канализации	0,242
Отработанные огнеупоры, остатки кислотоупорной футеровки	0,150
Пыль абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %. Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	0,055-0,124
Шлам гашения извести, шлам обескремнивания	0,088
Окалина прокатного производства	0,049
Отходы минеральных масел индустриальных	0,029-0,1
Пыль газоочистки стальная	0,004-0,18

Сульфат железа от регенерации серной кислоты можно использовать: для производства комплексных солей железа; в качестве флокулянта для очистки сточных вод; для производства адсорбентов; в качестве мелиорационного средства; для производства пигментов на основе оксидов железа; для производства серной кислоты.

Оксиды железа от регенерации соляной кислоты можно использовать в качестве исходного материала: для производства ферромагнитных материалов; для производства порошкового железа; для производства строительных материалов, пигментов, стекла и керамики.

Шламы от очистки сточных вод лишь в небольшой мере удается подвергнуть рециклингу и в основном их отправляют на полигон отходов.

3.3 Производство длинномерной продукции

Удельное потребление сырья (кг/т продукции) зависит от типа сырья и выпускаемой продукции, и составляет:

- при производстве проволоки - 1038 кг заготовки;

- при производстве РБЦ (рельсы, заготовка квадратная, круг, трубная заготовка, заготовка осевая, швеллер, профиль хребтовой балки вагона, заготовка шаровая, профиль тракторного башмака, заготовка для переката) - 1049,6 - 1072,7 т блюма;

- при производстве сортового проката и катанки - от 1086,9 т квадратной заготовки до 1176,6 т слитков.

Удельное потребление ресурсов приведено в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Удельное потребление ресурсов

Потребление электроэнергии,	Потребление топлива	Потребление воды, м3/т
		техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
Производство длинномерной продукции
70-161	1680-1890 103 кДж/т	0,4-55	0,03-3,4
Производство сортовой продукции
246	298 м3 природного газа/т	4	Нет данных

Рисунок 3.4 - Удельное потребление электроэнергии () и природного газа (м³/т) [по данным анкет].

Характеристика эмиссий

В общем, воздействие на окружающую среду при производстве длинномерной продукции схоже с воздействием, рассмотренным выше при производстве листового проката, поскольку основным технологическим этапом является прокатка.

Выбросы в атмосферный воздух

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу приведены в таблице 3.10.

Таблица 3.10 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, кг/т продукции

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
NO2	0,02-4,97
NO	0,004-0,798
СO	0,002-0,514

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами в составе выбросов являются [3]:

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Кислотное травление	HCl, H2SO4, SO2, NOх и HF
Нагрев (отжиг) заготовки	Пыль и NOх
Нанесение покрытий	Пыль

При механическом удалении окалины образуется небольшое количество пыли (2-5 кг/т). Для очистки отходящих выбросов на предприятиях организуют различные системы аспирации, например, системы аспирации установки зачистки слябов сортового цеха с использованием фильтра рукавного (эффективность очистки - 95 %).

Сточные воды

Наиболее водоемкими технологическими этапами являются:

- подготовка поверхности металла к волочению в садочных отделениях;

- термическая обработка с подготовкой поверхности металла к волочению в протяжных агрегатах;

- нанесение горячих и гальванических покрытий;

- волочение проволоки.

Вода используется на охлаждение оборудования, промывку металла, приготовление растворов. Сточные воды после охлаждения оборудования являются условно чистыми, а после промывки металла в травильных отделениях - химически загрязненными и подлежат очистке, чаще всего путем нейтрализации известковым молоком.

На российских предприятиях реализуют замкнутые циклы водооборота - "грязный" и "чистый" оборотные циклы водоснабжения сортовых станов.

Отходы и побочные продукты

При прокате длинномерной продукции образуется ряд твердых и жидких отходов и побочных продуктов, в том числе:

- окалина;

- отработанные травильные растворы;

- отработанные смазочные материалы.

Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.12.

При производстве горячекатаного мелкого сорта и катанки эмиссии качественно схожи с эмиссиями при производстве горячего листа, но меньше количественно, так как площадь поверхности проката меньше.

При производстве проволоки волочением эмиссии качественно схожи с эмиссиями при холодной прокатке листа, но меньше количественно, так как существенно меньше площадь поверхности и масса изделий.

В настоящее время наиболее значимыми в плане воздействия на окружающую среду считаются следующие виды отходов [3]:

- отработанные обезжиривающие растворы (щелочные или кислотные);

- масляный шлам от обезжиривания;

- отработанные травильные растворы;

- Zn-содержащие остатки (цинковая изгарь, гартцинк);

- пыль от газоочистки.

3.4 Производство трубной продукции

Потребление ресурсов

В современном трубном производстве в нагревательных печах в качестве топлива используется природный газ. Техническая вода используется в основном на охлаждение узлов технологического оборудования и рабочего инструмента, гидросбив окалины и гидравлические испытания труб. Свежая вода используется на продувку и подпитку оборотных систем. Удельное потребление ресурсов в различных технологиях трубного проката приведено в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Удельное потребление ресурсов в различных технологиях трубного проката

Потребление электроэнергии,	Вид топлива - природный газ, м3/т	Объем потребления воды, м3/т
		техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
Горячекатаные трубы
210-290	106-140	30-110	0,5-10
Горячепрессованные трубы
215	138	98	9
Холоднодеформированные трубы
840	133	25	4
ТБД, изготовленные электродуговой сваркой под слоем флюса а) спиральношовные
239	133	187	71
б) прямошовные
42	0,2	3	13
Электросварные трубы
70-217	16	21-55	0,4-2
Производство труб непрерывной печной сваркой
67	170	56	0,4
Производство труб сваркой в среде инертных газов
468	Нет данных	0	5
Нанесение антикоррозионного покрытия (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое) на ТБД
54	15	9	2
Нанесение цинкового покрытия
54	50	51	Нет данных

Выбросы в атмосферный воздух

Наибольший вклад в валовые выбросы при производстве труб дают нагревательные печи различного назначения. Основными загрязняющими веществами (ЗВ), поступающими в атмосферу от печей, являются газообразные продукты неполного сгорания топлива, поэтому главным направлением снижения выбросов в атмосферу является энергосбережение.

В выбросах пыли трубного производства основной составляющей являются оксиды железа. Наибольшее пылевыделение происходит в результате погрузочно-разгрузочных работ и производства труб. Борьба с пылегазовыми выбросами в черной металлургии требует больших капитальных и эксплуатационных затрат и осложняется тем, что выбросы образуются на всех стадиях металлургического передела и зачастую носят неорганизованный характер. С помощью различных технических устройств (зонды, кожухи и т.д.) неорганизованные выбросы можно собирать и превращать их в организованные и направлять на очистные сооружения. Отходящие производственные газы, поступающие в атмосферу и содержащие ЗВ, должны быть очищены до такого уровня, чтобы приземные концентрации ЗВ не превышали установленных допустимых значений. Для этого используется:

- организация ресурсосберегающего и энергосберегающего технологического процесса, реализующего идеи экологически чистого производства, минимизирующего образование ЗВ;

- рассеивание ЗВ в атмосфере с помощью высоких дымовых труб;

- очистка газов от ЗВ с помощью пылеуловителей, газопромывателей и других очистных устройств.

Первый путь напрямую зависит от применяемых технологий, второй и третий являются универсальными и часто применяются в производстве изделий дальнейшего передела черных металлов одновременно.

Источниками образования газообразных ЗВ являются производственные процессы нагрева заготовок и труб в процессе производства, термической обработки труб. В качестве топлива в печах используется природный газ, в результате сжигания в атмосферный воздух выделяются NO₂, NO, CO, а также в результате нагрева заготовки и труб - Fe₂O₃. Масса отходящих газов зависит от расхода потребляемого газа и конструкционных особенностей печей. Снижение воздействия достигается за счет рассеивания отходящих газов в атмосфере, площадь рассевания зависит от высоты дымовой трубы и движения масс воздуха. Наиболее часто для отвода выбросов от печей применяются трубы с высотой от 20 до 110 м.

Выбросы твердых ЗВ (взвешенные вещества, пыль неорганическая, содержащая SiO₂ < 20 %, Fe₂O₃) от процессов проката, прессования, сварки и отделки труб улавливают и направляют на очистные сооружения различного типа как сухого, так и мокрого методов очистки, а затем организованно направляют в дымовые трубы. В трубном производстве среди аппаратов сухой очистки газа наибольшее распространение получили рукавные фильтры, а среди аппаратов мокрой очистки - форсуночные скрубберы и скрубберы Вентури.

Обращение со сточными водами

Сточные воды образуются при охлаждении прокатного оборудования, очистке технологических газов и аспирационного воздуха, обработке металла, гидротранспортировке отходов производства. Водопотребление в трубном производстве приведено на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Водопотребление в трубном производстве [3]

Для снижения водопотребления в технологических процессах современное производство труб оснащается оборотными системами с доочисткой воды до требуемых технических нормативов для повторного использования. Большая часть сточных вод образуется при бесконтактном охлаждении оборудования и относится к "условно-чистым" стокам, имеющим только повышенную температуру. Для охлаждения условно-чистых стоков используют градирни различной конструкции. Перечень загрязняющих веществ в сточных водах трубного производства и источники образования сбросов приведен в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Перечень загрязняющих веществ в сточных водах трубного производства и источники образования сбросов

Наименование ЗВ	Источники образования сбросов	Направление сбросов
	Нагревательные печи, охлаждение гидро- и маслостанций станов	"Чистый" оборотный цикл (ЧОЦ)
Fe общее, Mg, Mn, Zn, Ca, Al, Cr (VI), нитраты, нитриты, аммоний-ионы, сульфаты, фториды, хлориды, фосфаты, нефтепродукты, взвешенные вещества	Охлаждение оборудования станов и рабочего инструмента, гидросбив окалины, термообработка труб, охлаждение труб, трубоиспытательные прессы для гидроиспытания труб	"Грязный" оборотный цикл (ГОЦ)

Загрязненные стоки образуются при контактном охлаждении оборудования и технологического инструмента, гидросбиве окалины, в процессе термической обработки, при охлаждении и гидравлическом испытании труб и содержат различные примеси: окалину, масло, эмульсию. Для очистки загрязненных стоков в локальных оборотных циклах используются разные методы очистки, наиболее часто применяется осаждение загрязняющих веществ в отстойниках, механическая очистка, обработка коагулянтами.

Оборотные системы "чистого" типа, открытые с охлаждением на испарительных теплообменниках, предназначены для охлаждения гидро- и маслостанций горячего проката, двигателей трубопрокатного стана, тиристоров главной понизительной подстанции и охлаждения холодильной установки. Сточные воды охлаждаются в двухсекционной градирне, проходят очистку в двухсекционном самоочищающемся фильтре, после чего подаются в оборотные циклы.

Оборотные циклы "грязного" типа предназначены для подачи воды на охлаждение элементов нагревательной печи, станов линий трубопрокатных агрегатов и трубопрессовых установок прямым контактом, гидросбив окалины, в резервуар охлаждения заготовок и прочим потребителям. В состав цикла входят насосы центробежного типа и вертикальные центробежного типа различной мощности, а также трехсекционная градирня, самоочищающиеся и напорные фильтры, яма сбора окалины, маслосборные устройства и накопительные резервуары различной емкости. Вода потребителям цикла подается из резервуара насосами через сетчатые самоочищающиеся фильтры для задержки грубодисперсной взвеси.

Потребители цикла разделены на три группы: 1) охлаждение элементов нагревательной печи и станов линий трубопрокатного стана и трубопрессовых установок; 2) гидросбив окалины; 3) резервуар охлаждения. После потребителей третьей группы вода поступает в резервуар, откуда насосами совместно с водой после остальных потребителей и водой системы гидросмыва, по лоткам поступает в яму окалины, далее насосом подается в отделение водоподготовки (часть воды подается на гидросмыв окалины в лоток гидросмыва) для очистки на песчаных фильтрах, после чего под остаточным давлением подается на вентиляторную градирню для охлаждения. Охлажденная вода возвращается в приемную камеру.

Расход воды, идущей на охлаждение металлургических агрегатов, может быть значительно сокращен за счет расширения объема испарительного охлаждения нагревательных печей. Использование сухих методов очистки газов позволяет сократить водопотребление на 15 % - 20 %.

Основным требованием к качеству воды, определяющим необходимость продувки систем оборотного водоснабжения, является стабильность химического состава, исключающего образование отложений и коррозию. Для предотвращения отложений в системах оборотного водоснабжения металлургических предприятий используют реагенты.

Объем водопотребления и массы сбрасываемых ЗВ могут быть существенно сокращены путем внедрения бессточных технологий. В замкнутых бессточных и малоотходных системах водного хозяйства металлургических предприятий применяется обессоливание продувочных вод на заводских деминерализационных установках с возвратом полученной чистой воды в производственный процесс. С целью снижения капитальных затрат на сооружение выпарных установок можно рекомендовать использовать дебалансовые и продувочные воды в качестве исходной воды для промышленных котельных и котлов-утилизаторов. Пройдя обычную водоподготовку с применением механических, сорбционных и натрий-катионитовых фильтров, слабозагрязненные дебалансовые воды могут быть доведены по качеству до стандартов питательной воды для котлов среднего давления. Использование данного приема позволяет с минимальными затратами увеличить степень использования воды в обороте и значительно сократить сброс сточных вод.

В российской практике есть примеры организации бессточного трубного производства, когда промышленные сточные воды всего предприятия собираются и централизованно направляются на собственные или сторонние специализированные очистные сооружения, и техническая вода после очистки снова возвращается в производство. Объем потребления "свежей" воды из водных источников для таких предприятий является незначительным до 10 %.

Одним из наиболее часто встречающихся направлений является внедрение современных методов очистки промышленных сточных вод, что позволяет уменьшить степень загрязнения водоемов-приемников сбросов металлургических предприятий. Для интенсификации механической очистки сточных вод используют сооружения, характеризующиеся повышенной пропускной способностью и высокой эффективностью: безнапорные гидроциклоны; радиальные отстойники с камерой флокуляции; фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой; сетчатые самопромывающиеся фильтры; магнитно-дисковые аппараты и т.д. Эти сооружения требуют небольших площадей и меньших капитальных и эксплуатационных затрат.

Водовыпусков от отдельных технологий производства труб, как правило, не существует. Крупные предприятия по производству труб на одной площадке производят трубы различного назначения с использованием разных технологий, часто с собственным производством трубной заготовки, поэтому промышленные и ливневые стоки собираются в целом по предприятию и после очистки направляются в водовыпуски. Состав стоков в водовыпуске трубных предприятий зависит от используемых технологий.

В качестве примера можно привести организацию водоснабжения и водоотведения одного из трубных предприятий Урала. Забор воды на производственные нужды осуществляется из реки, на питьевые нужды - из скважин. Система производственного водоснабжения завода смешанная, включает в себя водопровод свежей технической воды и оборотные циклы. Свежая вода из реки подается на охлаждение оборудования, в травильные и гальванические отделения, на подпитку оборотных систем водоснабжения. На заводе действует общезаводская оборотная система с разделением на условно чистый и грязный циклы, а также локальные оборотные циклы в цехах.

Для отведения сточных вод на предприятии организована система промливневой канализации, в которую поступают производственные сточные воды от цехов предприятия, поверхностные воды, собираемые с территории, и дренажные воды, которые откачиваются из всех заглубленных помещений цехов (маслоподвалов, вентподвалов, насосных станций). Производственные сточные воды поступают от агрегатов и оборудования, работающих по прямоточной схеме, от продувки оборотных циклов, а также нейтрализованные сточные воды после шламонакопителя. Неорганизованные сбросы поверхностных вод с территории предприятия отсутствуют. Общезаводские сточные воды проходят очистку на локальных очистных сооружениях и дополнительную очистку на горизонтальном отстойнике с разделительной дамбой и маслоотделительной емкостью, расположенном перед выпуском, и далее по общему коллектору отводятся в реку. Для очистки промливневых сточных вод на заводе имеются следующие локальные очистные сооружения:

- резервуары-отстойники на насосной станции перекачки промстоков для механической предочистки от нефтепродуктов и взвешенных веществ;

- очистные сооружения промышленных стоков для очистки сточных вод трубопрокатных цехов и дебалансовых вод оборотных циклов от нефтепродуктов и взвешенных веществ;

- станция нейтрализации для обработки химически загрязненных сточных вод от травильных отделений волочильных цехов;

- шламонакопитель для осветления сточных вод, нейтрализованных известковым молоком. Хозяйственно-бытовые сточные воды предприятия направляются в заводскую систему хозяйственно-бытовой канализации для дальнейшего отведения на очистные сооружения оператора ЦСВ. Учет объема сточных вод осуществляется ультразвуковыми расходометрами UFM 001, установленными на насосной станции промстоков. Перечень ЗВ веществ и удельные показатели в расчете на тонну производимой продукции в целом по предприятию даны в таблице 3.13:

Таблица 3.13 - Удельные показатели сбросов, кг/т продукции

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в сбросах до очистки	Метод очистки	Проектная эффективность очистки, %	Масса ЗВ в сбросах после очистки
АПАВ	-	Химический		17,9110
Минерализация	-	Механический		3,4640
Взвешенные вещества	-		50	0,1460
Нефтепродукты			75	0,0167
Сульфаты	2,4380
Ca	1,7570
Хлориды	1,1450
Mg	0,4610
Нитраты	0,4052
БПК	0,0454
Fe общее	0,0440
Фосфаты	0,0145
Фториды	0,0143
Нитриты	0,0124
Mn	0,0016
СПАВ	0,0009
Zn	0,0004
Cr (VI)	0,0003
Ni	0,0002
Cu	0,0002

Образование отходов

На современных предприятиях по производству труб доля размещенных отходов составляет от 7 % до 15 %, на обезвреживание направляется до 3 % отходов образованных отходов. До 80 % - 90 % образующихся отходов и побочных продуктов могут быть повторно использованы в металлургическом производстве и других отраслях промышленности.

Параллельно с развитием новых технологий в черной металлургии реализуется комплекс мероприятий по обработке и утилизации твердых отходов (шлаков, пыли, шлама и т.д.), по утилизации шламов, образующихся при очистке газов, а также по переводу отходов в побочную продукцию.

В производстве трубных изделий образуются твердые отходы: окалина, стружка, металлосодержащая пыль, в процессе травления поверхности труб образуются различные по составу шламы. Основная масса отходов производства и побочной продукции образуется в результате ремонта и замены устаревшего оборудования, замены масел в гидравлических системах и оборудовании, при шлифовке металлических поверхностей, а также в процессе эксплуатации очистного оборудования (замена фильтровальных материалов, осадок очистки сточных вод).

3.4.1 Производство горячекатаных труб

Наибольшие объемы выбросов при производстве горячекатаных труб образуются в основных производственных процессах нагрева заготовок и термической обработки труб, проката в трубопрокатных агрегатах (ТПА) и отделке труб.

Незначительные выбросы ЗВ образуются при проведении процессов резки заготовок и труб, обрезки концов труб, механической обработки концов труб. В результате работы металлообрабатывающих станков и пил различного назначения и модификации в атмосферу выделяются Fe₂O₃, эмульсол, триэтаноламин.

При плазменной резке в атмосферу поступают Fe₂O₃, марганец и его соединения, NO₂, CO.

При ручной дуговой сварке и газовой резке в атмосферу поступают Fe₂O₃, марганец и его соединения, NO₂, CO, фториды газообразные, фториды плохо растворимые, пыль неорганическая с содержанием SiO₂ 20 % - 70 %.

После нарезки резьбы на муфты наносится защитное покрытие. Фосфатирование муфт осуществляется в несколько стадий: обезжиривание, промывка водой, фосфатирование, промывка водой и сушка. От камеры обезжиривания в атмосферу поступают пары NaOH, P₂O₅, NO, NO₂. От процессов подготовки и фосфатирования в атмосферу выделяются: NaOH, NO₂, P₂O₅ и масло минеральное.

Эффективность очистки выбросов от твердых ЗВ зависит от используемого очистного устройства:

- для мокрых пылеуловителей типа ПВМ-40 по Fe₂O₃ % до 70 %, по пыли неорганической - до 80 %;

- для мокрых пылеуловителей типа скруббер по взвешенным веществам - до 90 %;

- для сухих пылеуловителей-циклонов (типа СИОТ, ЦН-11) по Fe₂O₃ - до 80 %, по пыли неорганической до 90 %;

- при совместном использовании скрубберов и рукавных фильтров для Fe₂O₃ и пыли неорганической до 98 %.

Эффективность очистки от взвешенных веществ в коагуляционном пылеуловителе с трубой Вентури и каплеуловителем достигает 85 %. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.14.

Таблица 3.14 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
кольцевая печь (КП) для нагрева непрерывно-литых заготовок	NO2	0,2800	нет
	NO	0,0450
	CO	0,6300
	SO2	0,0120
	Fe2O3	0,0390
печь с шагающими балками (ПШБ) для нагрева непрерывно-литых заготовок и подогрева черновых труб	NO2	0,1600	нет
	NO	0,0290
	CO	0,2100
	SO2	0,0007
	пыль неорганич. с SiO2 < 20%	0,0007
	Fe2O3	0,0070
печь с шагающим подом для термической обработки труб	NO2	0,0260	нет
	NO	0,0350
	CO	0,1000
	пыль неорганич. с SiO2 < 20%	0,0050
	Fe2O3	0,0040
роликовая печь (РП) для термической обработки труб	NO2	0,0119	нет
	NO	0,0190
	CO	0,0540
	Fe2O3	0,0019
закалочная печь (ЗП) для термической обработки труб	NO2	0,1000	нет
	CO	0,0300
	SO2	0,0002
секционная закалочная печь (СЗП) для термической обработки труб	NO2	0,0800	нет
	NO	0,0060
	CO	0,1550
	SO2	0,0005
	Fe2O3	0,0050
отпускная печь (ОП) для термической обработки труб	NO2	0,0800	нет
	CO	0,0300
	SO2	0,0002
прошивной стан	пыль неорганич. с SiO2 < 20%		мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-20)	0,0007
	Fe2O3			0,0002
непрерывный стан ТПА-80, редукционный стан	пыль неорганич. с SiO2 < 20%		мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-40)	0,0007
	Fe2O3			0,0001
непрерывные станы PQF, FQM	NO2	0,1600	мокрый (скруббер)	0,1200
	взвешенные вещества
	H3BO3	0,0024	сухой (рукавный фильтр) и мокрый (скруббер) совместно	0,0004
	пыль неорганич. с SiO2 < 20%
	Fe2O3			0,0026
ТПА-80, редукционный стан	пыль неорганич. с SiO2 < 20%		мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-40)	0,0033
	Fe2O3			0,0023
калибровочный и редукционный стан	пыль неорганич. с SiO2 < 20%		сухой (циклон СИОТ)	0,0020
	Fe2O3			0,0007
непрерывный стан, продувка внутренней поверхности трубы антиокислительным порошком	взвешенные вещества		мокрый (пылеуловитель с трубой Вентури и каплеуловителем)	0,0200
установка продувки труб	Пыль неорганич. с SiO2 < 20%		сухой (пылеосадительная камера, циклон ЦН-11)	0,0008
	Fe2O3			0,0003
контроль труб, гидроиспытание (установка SMS MEER)	пыль неорганич. с SiO2 < 20%	0,0039	нет
	Fe2O3	0,0004
методическая печь стана ТПУ-220	NO2	0,0042	нет
	CO	0,0007
	SO2	0,0024
	Fe2O3	0,0020
нагревательная печь перед редукционным станом	NO2	0,0016	нет
	CO	0,0003
	SO2	0,0022
	Fe2O3	0,0023
печь для термообработки крекинговых труб	NO2	0,0026	нет
	CO	0,0004
	SO2	0,0045
	Fe2O3	0,0008
печь нормализации "С" закалочная	NO2	0,0014	нет
	CO	0,0003
	SO2	0,0012
	Fe2O3	0,0003
станки наружного ремонта труб (наждаки)	Fe2O3		сухой, циклон ЦН-11	0,0032
	пыль абразивная (корунд белый)			0,0007
установка плазменной резки труб	NO2	0,0021	сухой, циклон ЦН-11
	CO	0,0003
	Fe2O3	0,0013		0,0031
	Mn и его соед.			0,00008
	Cr			0,000002
установка продувки труб	Fe2O3		мокрый, скоростной промыватель СИОТ	0,0012
трубообрезные станки ТПУ-140, ТПУ-220	эмульсол	0,0000008	нет
торцефасочные станки	Fe2O3	0,00048	нет
	эмульсол	0,000007
автомат-станы ТПУ-140, ТПУ-220	масло минеральное нефтяное	0,00027	нет
комплекс пил "Linsinger"	эмульсол	0,0000025	нет
промасловочные ванны	масло минеральное нефтяное	0,00057	нет
камеры сушильные после промасливания	масло минеральное нефтяное	0,0015	нет
пила Вагнер	эмульсол	0,00000001	нет
машины газовой резки	NO2	0,0230	сухой, циклон
	NO	0,0140
	CO	0,0530
	Fe2O3			0,0620
	Mn и его соед.			0,0010
	Cr			0,0002

Химически загрязненные сточные воды фосфатирования муфт после травления поступают на станцию нейтрализации, где к ним добавляют серную кислоту и водный раствор сульфата алюминия (коагулянт). После нейтрализации в емкостях сточные воды самотеком переливаются поочередно в четыре отстойника. С поверхности последнего стоящего в цепочке радиального отстойника при помощи скребкового механизма удаляется масляная фракция, которая затем направляется на участок регенерации масла. Очищенная сточная вода поступает в оборотную систему водоснабжения. Состав и способы обращения со сточными водами приведены в таблице 3.15.

Таблица 3.15 - Состав и способы обращения со сточными водами

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод очистки
Нет данных	Нагревательные печи (КП, ПШБ, СП и др.) охлаждение гидро- и маслостанций станов	"Чистый" оборотный цикл (ЧОЦ)	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, фтор, Ca, Mg, Zn, Al, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	ТПА (гидросбив окалины, охлаждение труб), трубоиспытательные прессы (гидроиспытания труб)	"Грязный" оборотный цикл (ГОЦ)	Осаждение в отстойниках, механическая (песчаные фильтры, маслосборные устройства)

При производстве горячекатаных труб образуются отходы производства (см. таблицу 3.16), а также побочные продукты, которые затем используются в различных отраслях.

Таблица 3.16 - Обращение с отходами производства, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Объем образования	Обращение с отходами, масса размещенных отходов
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	Калибровка, правка труб, гидроиспытания труб, прошивной стан винтовой прокатки, непрерывный стан PQF	11,10	4,56
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	3,80	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты  15 %	Шлифовка поверхности труб на шлифовальных станках, изготовление муфт на муфтонарезных станках	1,58	Обезвреживание методом кислотного разложения
Отходы очистки прочих производственных сточных вод, не содержащих специфические загрязнители, на локальных очистных сооружениях	Чистка установки приготовления и нанесения графитовой смазки на оправки	0,55	Размещение на полигоне
Осадок механической очистки нефтесод. СВ, (нефтепродукты  15 %)	Очистка сточных вод производства (отстойники)	0,52	0,52
Пыль газоочистки при нанесении на металлические поверхности дезоксиданта	Прокат стальных труб	0,42	Обезвреживание
Отходы минеральных масел трансформаторных отработанных, не содержащих галогены	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонтах	0,13	На регенерацию
Пыль газоочистки при механической обработке черных металлов с преимущественным содержанием SiO2	Обработка поверхности металла, зачистка и ремонт дефектов	0,08	0,08
Отходы минеральных масел гидравлических, не содержащих галогены	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	0,001	На регенерацию
Ткань фильтровальная из полимерных волокон при очистке воздуха отработанная	Замена рукавных фильтров очистных сооружений во время ремонта	0,0032	Размещение на полигоне
Отходы смазок на основе нефтяных масел	Сбор отработанной смазки с оборудования	Нет данных	Утилизация
Песок, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов < 15 %)	Замена фильтрующего материала установки по очистке графитсодержащих стоков	Нет данных	Размещение на полигоне
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов, пыль (порошок) абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %	Шлифование поверхности	Нет данных	Размещение на полигоне

Рисунок 3.6 - Направления использования побочных продуктов

3.4.2 Производство горячепрессованных труб

В основных процессах производства горячепрессованных труб (нагрева заготовок, прессования, термической обработки труб, травления и отделки труб) образуются выбросы различных ЗВ. Источниками образования газообразных ЗВ являются нагревательные печи. Выбросы твердых ЗВ (пыль неорганическая с содержанием SiO₂ < 20 %, Fe₂O₃, CaO) от процесса правки труб, травления и приготовления известкового молока улавливаются и направляются на очистные сооружения как сухого (рукавные фильтры), так и мокрого (пылеуловители, скрубберы) типа. Эффективность очистки выбросов от Fe₂O₃ и пыли неорганической с использованием рукавных фильтров достигает 85 %, очистки от паров H₂SO₄ в процессе химической обработки труб с использованием скрубберов - 85 %, очистки от газообразных фторидов - 75 %. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.17.

Таблица 3.17 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Кольцевая печь для нагрева труб	NO2	0,2500	Нет
	CO	0,4900
Роликовая печь для термической обработки труб (нормализация, отпуск, закалка)	NO2	0,2700	Нет
	CO	0,5200
Установка травления труб (для удаления с поверхности труб смазки и окалины, а также проведение пассивации труб из нержавеющих марок стали)	H2SO4		Мокрая (скруббер)	0,0001
	фториды газообразные			0,0001
Правильная машина	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %		Сухая (рукавные фильтры)	0,0046
	Fe2O3			0,0074
Установка приготовления известкового молока на блоке химических установок	CaO		Сухая (рукавные фильтры)	0,0150

Сточные воды от нагревательных печей и от охлаждения гидро-маслостанций направляются в "чистый" оборотный цикл, а сточные воды от гидросбива окалины и охлаждения роликов - в "грязный" оборотный цикл, как в производстве горячекатаных труб.

Источниками образования побочных продуктов в производстве горячепрессованных труб являются процессы порезки заготовки и труб, прессования труб (образуются лом и отходы стальные), подготовки заготовки (обточка, сверление, торцевание) и обработки концов труб - снятие фаски (стружка стальная незагрязненная). Данные побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов. Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.18.

Таблица 3.18 - Обращение с отходами производства, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Объем образования	Обращение с отходами
Осадок нейтрализации сернокислотного электролита	Нейтрализация отработанных растворов после химической обработки труб	90,30	Нет данных
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	Подготовка заготовки, гидросбив окалины, прессование, термическая обработка и правка труб	10,20	Нет данных
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	Подготовка заготовки, отделка труб	9,40	Обезвреживание методом кислотного разложения
Пыль газоочистки черных металлов незагрязненная	Прессование труб, отделка труб	0,28	Нет данных

3.4.3 Производство холоднодеформированных труб

Наибольшие объемы выбросов при производстве холоднодеформированных труб образуются в процессах прокатки, термической обработки, химической обработки (травления), и отделки труб. В процессе травления труб в разных ваннах используют растворы: серной кислоты, обезжиривающий (в состав входит щелочь), меднокупоросный, содовый и фосфатный. С целью удаления окалины, ржавчины и других продуктов коррозии, поверхность труб и заготовок проходит обработку в ваннах с раствором серной кислоты, затем промывку в холодной проточной воде методом погружения. Промытые заготовки и трубы подвергают омеднению в меднокупоросном растворе и последующему фосфатированию и нейтрализации в содовом растворе. После обработки на станах холодной прокатки труб (ХПТ) и холодного волочения труб (ХВТ) перед термообработкой трубы обезжириваются в ваннах, содержащих раствор гидроксида натрия NaOH. С поверхности ванн травления труб в воздух поступают ЗВ, содержащиеся в растворах, - NaOH, H₂SO₄, P₂O₅. Выбросы от ванн собираются и направляются в трубы высотой 45 м и более.

Выбросы твердых загрязняющих веществ (пыль неорганическая с SiO₂ < 20 %, Fe₂O₃), образующиеся при обработке поверхности и резке труб, выбросы процессов обезжиривания, травления, осветления труб (NO_x, H₂SO₄, HF) улавливаются и направляются на очистные сооружения различного типа, где используют как сухой (рукавные фильтры, электростатический метод), так и мокрый (гидроциклоны, гидрофильтры, скрубберы) методы очистки.

При очистке поверхности труб с использованием дробеструйной установки образуются выбросы пыли неорганической (SiO₂ > 70 %), которые направляют на мокрую очистку в гидроциклоне.

От металлообрабатывающих станков (станок шлифовальный, линия резки труб, ленточно-шлифовальный станок) образуются выбросы Fe₂O₃, триэтаноламина, эмульсола, пыли абразивной, масла минерального нефтяного.

Эффективность очистки зависит от метода очистки и ЗВ и составляет, к примеру: для гидрофильтра по NO_x - 50 %, по HF - 70 %; для скруббера по NO_x 50 % - 70 %, по H₂SO₄ - 70 %; для электрофильтра по маслу минеральному 40 % - 80 %, по NaOH - 40 %; для гидроциклона по пыли 80 % - 90 % и по Fe₂O₃ - 70 %.

На стадии завершающей отделки труб от правильных станов, станков обрезки труб (абразивно-отрезные станки) и установки продувки труб в атмосферу поступают: Fe₂O₃, пыль неорганическая SiO₂ < 20 %, пыль абразивная. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.19.

Таблица 3.19 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Проходная газовая печь с роликовым подом для отжига труб	NO2	0,0010	Нет
	NO	0,0002
	CO	0,0084
	Fe2O3	0,0017
Роликовая печь с защитной атмосферой для термической обработки труб	NO2	0,0120	Нет
	NO	0,0032
	CO	0,0270
	Fe2O3	0,0030
Проходная газовая печь для светлого отжига труб	NO2	0,0480	Нет
	NO	0,0070
	CO	0,0720
	Fe2O3	0,0035
Печь камерная для термической обработки труб	NO2	0,0780	Нет
	NO	0,0130
	Взвеш. вещества	0,0490
Ванны для обработки поверхности труб	H2SO4	0,3300	Нет
Ванны для травления труб	NO2		Мокрый, гидрофильтр	0,2900
	NO			0,0460
	HF			0,0016
Ванны для осветления труб	NO2		Мокрый, скруббер	1,2000
	NO			0,2000
	H2SO4			0,7100
Насосная кислых стоков	NO2	0,0480	Нет
	NO	0,0077
	H2SO4	0,0290
Электрополировальная установка для обработки поверхности труб	H2SO4	0,0500	Нет
	H3PO4	0,3500
Станы ХПТ для прокатки труб	Масло минеральное		Сухой, электрофильтр	0,0240
	NaOH			0,0003
Станы ХПТ для прокатки труб	Масло минеральное	0,0740	Нет
	NaOH	0,0160
Абразивно-отрезной станок для резки концов труб	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %		Мокрый, гидроциклон	0,4300
	Fe2O3			0,2200
Аппарат пескоструйный для обработки поверхности труб	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %		Мокрый, гидроциклон	0,6800

Состав и способы обращения со сточными водами приведены в таблице 3.20.

Таблица 3.20 - Состав и способы обращения со сточными водами

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод очистки
	Нагревательные печи, охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, нитраты, хлориды, сульфаты, фториды, Ca, Mg, Cu, Zn, Ni, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	Станы ХПТ, ХПТР - гидросбив окалины, ванны травления труб, промывка водой, гидроиспытания труб	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка, станция нейтрализации химзагрязненных стоков, осветление шламовых вод в шламонакопителе

Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.21.

Таблица 3.21 - Обращение с отходами производства, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Объем образования	Обращение с отходами
Осадок при обработке воды известковым молоком	Химическая обработка труб	173,6
Осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты  15 %	Очистка сточных вод производства (отстойники)	20,4
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	Станы ХПТ, ХПТР, безоправочное волочение	6,6	Термическое обезвреживание в циклонной печи
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	5,3	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Пыль (порошок) абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %	Механическая обработка заготовки и труб, шлифование поверхности	4,1
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	Механическая обработка заготовки и труб, шлифование поверхности	0,5

Источниками образования побочных продуктов являются: термическая и механическая обработка заготовок и труб (окалина, пыль газоочистки черных металлов, стружка черных металлов несортированная незагрязненная), а также брак и технологические отходы, образующиеся при резке непрерывно-литых заготовок и концов труб (лом черных металлов). Все побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов.

3.4.4 Производство сварных труб

3.4.4.1 Производство спиральношовных и прямошовных труб большого диаметра

Наибольшие объемы выбросов при производстве спиральношовных труб большого диаметра (ТБД) образуются в основных производственных процессах сварки, термической обработки и отделки труб. Основные этапы воздействия на атмосферный воздух приведены в таблице 3.22.

Таблица 3.22 - Основные этапы воздействия на атмосферный воздух

Этап/подпроцесс	Эмиссии ЗВ	Метод очистки, эффективность
Сварка спиральношовных труб	Сварочный аэрозоль: Fe2O3, Mn и его соединения, пыль неорганическая содержащая 20 % - 70 % SiO2	Мокрый пылеуловитель, эффективность < 85 %
Сварка прямошовных труб в среде углекислого газа	Сварочный аэрозоль	Кассетный фильтр, эффективность < 95 %
Пост продувки в атмосферу	Сварочный аэрозоль	Местная вытяжная вентиляция
Установка регенерации флюса	Неорганическая пыль	Мокрый пылеуловитель, эффективность < 90 %
Трубоотрезные станки плазменной резки	Сварочный аэрозоль	Мокрый пылеуловитель, эффективность < 80 %
Очистка внутренней полости трубы	Остатки флюса и окалины	На участок регенерации флюса

Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.23.

Таблица 3.23 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Закалочная печь (ЗП) для термической обработки труб	NO2	0,1000	Нет
	NO	0,0300
	CO	0,0002
Отпускная печь (ОП) для термической обработки труб	NO2		Нет
	NO	0,0800
	CO	0,0300
	SO2	0,0002
Трубоэлектросварочный стан 530-1420 спиралешовных ТБД	NO2	0,0006	Мокрый (пылеуловитель МНВ-27-3L-335)	0,0009
	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %			0,0004
	Mn и его соединения, фториды газообразн.			0,0001
Установка регенерации флюса для спиралешовных ТБД	Пыль неорганич. с SiO2 70 % - 20 %		Мокрый (пылеуловитель MHB-2Z-3L-335)	0,0021
Трубоотрезные станки плазменной резки спиралешовных ТБД	Fe2O3		Мокрый (пылеуловитель ПВМ-10 КБ)
	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %			0,0065
	Mn и его соединения			0,0107
Стан сварки прямошовных труб	NO2		Сухой, кассетный фильтр
	CO
	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %	0,000005		0,000009
	Mn и его соединения	0,0002		0,00002

Состав и способы обращения со сточными водами приведены в таблице 3.24.

Таблица 3.24 - Состав и способы обращения со сточными водами

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод очистки
	Нагревательные печи (закалочная, отпускная), охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, фториды, Ca, Mg, Zn, Al, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	Спреерное охлаждение труб, пресс-гидроиспытания труб	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка (угольные фильтры, маслосборные устройства)

Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.25.

Таблица 3.25 - Обращение с отходами производства, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Масса отходов	Обращение с отходами, масса размещенных отходов, кг/т продукции
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	3,8	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Осадок (шлам) флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты  15 %	Эксплуатация комплекса очистки промывных вод после экспандирования	Нет данных	Обезвреживание
Уголь активированный, отработанный, загрязненный нефтепродуктами (содержание нефтепродуктов 15 % и более)	Эксплуатация комплекса очистки промывных вод после экспандирования	Нет данных	Обезвреживание
Шлам очистки емкостей и трубопроводов от нефти и нефтепродуктов	Чистка резервуаров хранения нефтепродуктов	Нет данных	Обезвреживание

Направления использования побочных продуктов производства труб большого диаметра приведены на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 - Направления использования побочных продуктов производства труб большого диаметра

Производство электросварных труб

Технологический процесс производства электросварных труб начинается с подготовки металла в линии ТЭСА либо на агрегатах продольной резки (АПР). При раскрое рулонной стали дисковыми ножами выделений ЗВ не происходит. Электросварные трубы изготавливаются на трубоэлектросварочных станах (ТЭСА).

Наименование ТЭСА	Эмиссии ЗВ
ТЭСА 20...102	Fe2O3, Mn, пыль неорганическая до 20 % SiО2
ТЭСА 73...219	Fe2O3, Mn, NOx, CO
ТЭСА 10-63,5	Fe2O3, Mn, пыль неорганическая до 20 % SiО2

Термическую обработку труб электросварных проводят в секционной печи струйно-факельного нагрева. Далее проводят отделку, включая правку труб после термообработки на трубоправильных машинах, торцовку труб на станках и гидроиспытание труб. При отделке труб выделений ЗВ не происходит.

В качестве консервационного покрытия на стальные сварные трубы (ТЭСА 73...219) может быть нанесен ингибированный водно-восковой состав (ИВВС) на специальной установке путем распыления состава через форсунки, при нанесении которого выделений ЗВ не происходит. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.26.

Таблица 3.26 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Редукционно-растяжной стан (ТЭСА 20-102)	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %		Мокрый (циклон СИОТ Ц9-56)	0,0027
	Fe2O3			0,00004
	Mn			0
Стыкосварочная машина (ТЭСА 73219)	Fe2O3	0,0002	нет
	Mn	0,00001
Стыкосварочная машина (ТЭСА 20102)	Fe2O3	0,00003	нет
	Mn	0,000003
Стыкосварочная и трубосварочная машина (ТЭСА 1063,5)	Пыль неорганич. с SiO2 < 20 %		Мокрый (гидравлич. фильтр)	0,0007
	Fe2O3			0,00003
	Mn			0
Секционная газовая печь для нормализации труб	NO2	0,0790	Нет
	NO	0,0130
	CO	0,3140
	Fe2O3	0,0015
Стыкосварочная машина (ТЭСА 168530)	Fe2O3	0,0002	Нет
	Mn	0,00001
Печь с шагающими балками	NO2	0,1600	Нет
	NO	0,0007
	CO	0,1500
Трубосварочный стан (ТЭСА 20-76)	Fe2O3	0,0060	Нет
	Mn	0,00005
Трубосварочный стан (ТЭСА 51-114)	Fe2O3	0,0040	Нет
	Mn	0,0001
Профилегибочный стан (ПГА)	Fe2O3	0,0030	Нет
	Mn	0,00006
Установка сварки ТЭСА 19-50	Пыль неорганич. с SiO2 < 20%	0,0050	Нет
	Fe2O3	0,0002
	Mn	0,00001
	взвешенные вещества	0,0070

Для охлаждения сварочного узла (индуктора, феррита, сварочных валков) используют воду. Сплошной оплавленный грат, образующийся при сварке на наружной и внутренней поверхности трубы, удаляется резцовым гратоснимателями. После сварки шов трубы охлаждают водой. Состав и способ утилизации сточных вод приведены в таблице 3.27.

Таблица 3.27 - Состав и способ утилизации сточных вод

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод очистки
	Нагревательные печи (СП, ПШБ и др.), охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, нефтепродукты	Охлаждение формовочных и калибровочных валков ТЭСА; охлаждение шва; охлаждение холодильника редукционного стана; охлаждение валков на правильной машине	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка (песчаные фильтры, маслосборные устройства)

Обращение с отходами производства электросварных труб приведено в таблице 3.28.

Таблица 3.28 - Обращение с отходами производства электросварных труб, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Объем образования	Обращение с отходами
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	0,0140	На регенерацию для дальнейшего использования, отходы регенерации обезвреживаются
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	Шлифование поверхности	0,0017	Размещение

Направления использования побочных продуктов производства электросварных труб приведены на рисунке 3.7.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "рисунке 3.7" следует читать "рисунке 3.8"

Рисунок 3.8 - Направления использования побочных продуктов производства электросварных труб

При производстве труб непрерывной печной сваркой от стана непрерывной печной сварки удельные выбросы ЗВ в атмосферный воздух составляют (кг/т продукции): азота диоксид - 0,156, азота оксид - 0,0007, углерода оксид - 0,104. Данные выбросы поступают в атмосферу без очистки.

При производстве труб сваркой в среде инертных газов от линии сварки и шлифовки швов удельные выбросы ЗВ в атмосферный воздух составляют (кг/т продукции): масло минеральное - 0,086, Fe₂O₃ - 0,027, Mn и его соединения - 0,075. Данные выбросы поступают в атмосферу после сухой очистки на механическом фильтре. Обращение с отходами производства сварки труб в среде инертных газов приведено в таблице 3.29.

Таблица 3.29 - Обращение с отходами производства сварки труб в среде инертных газов, кг/т продукции

Наименование отходов	Источники образования	Объем образования	Обращение с отходами
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	6,9	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты  15 %	Линия сварки и шлифовки швов	2,1	Термическое обезвреживание в циклонной печи
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов		0,97	Размещение

Источниками образования побочных продуктов при производстве труб сваркой в среде инертных газов являются брак и технологические отходы труб, обработка металлических поверхностей, в том числе резка труб, обработка фаски - образуется лом черных металлов, который возвращают в качестве сырья в производство черных металлов.

3.5 Покрытие изделий

В данном подразделе представлена сжатая информация относительно нанесения покрытий в производстве изделий дальнейшего передела черных металлов. Более подробно данные по эмиссиям представлены в ИТС 35 "Обработка поверхностей, предметов или продукции органическими растворителями" и ИТС 36 "Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов".

3.5.1 Травление проката

При травлении металлов в кислотах в атмосферу выделяется большое количество вредных газов и паров: NO_x (до 400 кг/м³), HF (до 100 мг/м³), пары H₂SO₄ (до 200 мг/м³), соли металлов [5].

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами в процессах травления длинномерной продукции в составе выбросов являются [3]:

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Солянокислотное травление	HCl
Гальваническая ванна	Пыль
Отжиг	NOх

Максимально негативное воздействие оказывают эмиссии аэрозоли кислот (HCl или H₂SO₄) от установок травления, что требует дальнейшей очистки воздуха. Для снижения вредных выбросов в травильных отделениях и отделениях покрытий (цинкования, алюминирования и др.) прокатных цехов устанавливают агрегаты непрерывного действия с герметизацией всех ванн, машин и аппаратов и организацией систем аспирации с дальнейшей очисткой выбросов в скрубберах и циклонах.

Также образуются сточные воды:

- вода от мойки проката;

- отработанные травильные растворы;

- прочие воды, включая воду для промывки отходящих газов в системе вытяжной вентиляции травильных ванн и воду от мойки оборудования.

В зависимости от вида обрабатываемых изделий удельный расход сточных вод может колебаться в значительных пределах: от 0,4 м³/т изделий (травление прутьев) до 50 м³/т (травление оцинкованных труб). В среднем расход сточных вод травильных цехов составляет 3-3,5 м³/т изделий, из которых около 85 % представляют собой промывные стоки.

Основной объем сточных вод приходится на мойку проката, а основной объем загрязнений - на замену травильных растворов (непрерывную или периодическую). Основной задачей является уменьшение объема сточных вод и минимизация их загрузки загрязнениями за счет оптимизации процесса.

Линия травления соляной кислотой с установкой регенерации

В процессе травления образуются выбросы в атмосферный воздух (35-400 м³/т продукции), в том числе отходящие газы от травильных ванн (25-400 м³/т продукции), содержащие пыль (5-20 мг/м³) и HCl (1-30 мг/м³), а также отходящие газы от установок регенерации кислоты (24-38 м³/т продукции), содержащие пыль, SO₂, NO_x, CO, HCl, Cl₂[2].

При травлении образуются сточные воды (0,025-0,07 м³/т продукции). Объем сточных вод можно уменьшить путем регенерации и рециклинга кислоты. Вода от мойки полосы после травления может быть использована для промывки газовых скрубберов и в качестве технологической воды на установке регенерации. Если кислые воды не возвращаются в цикл, то их перед сбросом нейтрализуют известью или NaOH, образовавшийся шлам обезвоживают на фильтр-прессах и размещают на полигоне.

Линия травления серной кислотой с установкой регенерации

В процессе травления образуются выбросы отходящих газов (100-150 м³/т продукции), в том числе отходящие газы от ванн травления (50-110 м³/т продукции), содержащие H₂SO₄ (1-2 мг/м³) и SO₂ (8-20 мг/м³); отходящие газы от установок регенерации кислоты (70-90 м³/т), содержащие H₂SO₄ и SO₂[2].

Объем образования сточных вод составляет 0,2-0,5 м³/т продукции. В том случае, когда охлаждающую воду из конденсатора установки регенерации и кислые сточные воды от промывки не возвращают в цикл, а сбрасывают, их предварительно нейтрализуют известью, шламы обезвоживают в фильтр-прессах и размещают на полигоне.

Линия травления смесью кислот с установкой регенерации

В процессе травления образуются выбросы отходящих газов, в том числе отходящие газы от механического удаления окалины (350-450 м³/т), содержащие пыль; отходящие газы от ванн травления, содержащие HF (0,2-17 мг/м³), NO_x (3-1000 мг/м³) и SO₂ (1-10 мг/м³) [2]. Объем образования сточных вод составляет 1,0-9,0 м³/т продукции.

При травлении металлов различными кислотами образуется большое количество высокоминерализованных отработанных травильных растворов и промывных вод. Для получения товарной продукции и использования очищенных вод (после их доочистки) в системах оборотного водоснабжения применяется реагентная обработка таких стоков.

В качестве реагента для нейтрализации кислых сточных вод используются любые щелочи и их соли (известняк, доломит, мрамор, мел, едкий натр, едкое кали, известь, магнезит, сода и др.). Наиболее дешевым реагентом является гидроксид кальция Ca(OH)₂. Более надежная защита водных объектов от загрязнений обеспечивается при использовании технологии нейтрализации с помощью аммиака (аммиачной воды), так как в этом случае возможна нейтрализация не только простых, но и сложных по составу сернокислотных отработанных травильных растворов, содержащих соли железа, никеля, кобальта, хрома, молибдена и других металлов. Образующийся шлам обезвоживают на фильтр-прессах. При применении электролитического предварительного травления сточные воды обрабатывают дополнительно, включая процессы восстановления шестивалентного хрома Cr(VI) бисульфитом натрия NaHSO₃ или соединениями железа (II).

Регенерация отработанных солянокислотных травильных растворов вызывает затруднения в силу того, что эти растворы содержат значительное количество солей различных металлов и других примесей. При регенерации этих растворов получают хлор Cl₂, хлористый водород HCl или соли (в зависимости от метода регенерации). Если отработанный солянокислый травильный раствор содержит примеси лишь одного металла, то такой раствор направляют в камеру распылительной сушки, в которой соли и оксиды собирают в осадок, а HCl улавливают в виде 16 % - 18 %-го раствора. В случае, когда в отработанных солянокислых растворах содержатся соли двух различных металлов, например, железа и цинка, они подвергаются обработке ионным обменом.

Рациональной является организация замкнутого цикла травления металлов с промывкой его каскадным методом с повторным многократным использованием промывной воды, что позволяет исключить сброс промывных вод в очистные сооружения предприятия.

Щелочные сточные воды нейтрализуют соляной кислотой, фильтруют и сбрасывают.

3.5.2 Покрытие труб

На финишной отделке горячекатаных труб в процессе нанесения лакокрасочных светоотверждаемых защитных покрытий используют установки специального назначения, которые могут быть оборудованы местной вытяжной системой с очистным устройством, состоящим из специальных матов сепаратора, статического аэрозольного сепаратора и пакетных фильтров, с эффективностью очистки по взвешенным веществам до 95 %. Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении наружного антикоррозионного защитного покрытия приведены в таблице 3.30.

Таблица 3.30 - Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении наружного антикоррозионного защитного покрытия

Этап/подпроцесс	Эмиссии ЗВ	Метод очистки, эффективность
Дробеметная обработка внешней поверхности труб	Пыль оксидов железа	Вытяжная вентиляция с пылеулавливающим устройством, эффективность < 90 %
Установка хроматирования	Хрома оксид CrO2	Вытяжная вентиляция с фильтром волокнистым ФВГ-М-074, эффективность < 90 %
Камера напыления эпоксидного порошка	Пыль эпоксидного углепластика, эпихлоргидрин, фенол, формальдегид	Вентиляция с кассетным фильтром, эффективность < 90 %
Экструдеры для изготовления пленок из адгезива и полиэтилена	Пыль адгезива, CO, уксусная кислота	Вытяжная вентиляция

Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении внутреннего антикоррозионного защитного покрытия приведены в таблице 3.31.

Таблица 3.31 - Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении внутреннего антикоррозионного защитного покрытия

Этап/подпроцесс	Эмиссии ЗВ	Метод очистки, эффективность
Предварительный нагрев внутренней поверхности	CO2	Вытяжная вентиляция
Щелочная обработка и промывка горячей водой поверхности	NaOH	Вытяжная вентиляция
Дробеметная обработка внутренней поверхности	Пыль	Циклон типа SQO-20 и кассетный фильтр
Нанесение покрытия	Пары растворителей Окрасочный аэрозоль	Дожигание в газовом инсинераторе Картриджный фильтр
Сушка	Пары растворителей	Дожигание в газовом инсинераторе

При нанесении цинкового покрытия на стальные трубы и профили при помощи автоматической установки (машины цинкования) выбросы от ванн с расплавом цинка направляются для очистки в циклон (эффективность очистки до 80 %). В процессе травления наружной поверхности труб в растворе соляной кислоты выделяется гидрохлорид HCl. В процессе сушки труб после флюсования в печи выделяются оксиды азота и углерода. Выбросы от обдувки наружной поверхности труб сухим сжатым воздухом (от золы, оксида алюминия и излишков цинка) направляются для очистки в циклон. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух при нанесении цинкового покрытия приведены в таблице 3.34.

Таблица 3.34 - Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух при нанесении цинкового покрытия, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Нагревательная печь	NO2	0,0500	Нет
	SO2	0,00069
	CO	0,3100
Ванна цинкования, стенд продувки труб	Al2O3		Мокрый, циклон	0,0700
	HCl			0,3500
	ZnO			2,0500
Ванна травления	HCl	0,5600	Нет

Загрязненные стоки после горячей, холодной промывки, охлаждения и травления труб направляются на нейтрализацию в блок очистки химически загрязненных стоков. Стоки процесса флюсования направляются для регенерации на станцию приготовления флюса. Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.35.

Таблица 3.35 - Обращение с отходами производства

Наименование отходов	Источники образования	Масса образующихся отходов, кг/т продукции
Отходы сухой газоочистки при напылении порошка эпоксидной смолы на металлические поверхности	Нанесение трехслойного (полиэтиленового или полипропиленового), эпоксидного и трехслойного полиэтиленового покрытия, эпоксидного покрытий на наружную поверхность труб	0,000085
Отходы материалов лакокрасочных на основе алкидных смол в среде негалогенированных органических растворителей	Нанесение гладкостного антикоррозионного покрытия на наружную и внутреннюю поверхность	0,000028

Источниками образования побочных продуктов при покрытии труб являются процессы обработки металлических поверхностей ТБД перед нанесением антикоррозионного покрытия (образуются отходы металлической дроби с примесью шлаковой корки) и нанесения цинкового покрытия (пыль цинковая, изгарь, гартцинк). Данные побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов и производство цинка.

3.6 Системы менеджмента

3.6.1 Системы экологического менеджмента

Предприятия, реализующие виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ, занимаются разработкой, внедрением и совершенствованием систем экологического менеджмента (СЭМ) со времени публикации первых международных стандартов (1996-1998 гг.); именно в черной металлургии были получены первые сертификаты соответствия СЭМ требованиям международного стандарта ISO 14001.

В настоящее время действуют стандарты ISO 14001:2015 Environmental management systems - Requirements with guidance for use [7] и ГОСТ Р ИСО 14001-2016 [8], и многие компании сообщают о подготовке к сертификации или о получении сертификатов в соответствии с новыми требованиями.

СЭМ представляет собой часть системы менеджмента организации, используемую для управления экологическими аспектами, выполнения принятых обязательств и учитывающая риски и возможности [8]. СЭМ включает в себя организационную структуру, деятельность по планированию, распределение ответственности, практики, процедуры, процессы и ресурсы. Современные системы менеджмента разрабатываются с учетом оценки рисков и возможностей: первоочередное внимание уделяется экологическим аспектам, вызывающим наиболее значимое негативное воздействие на ОС, обусловливающим репутационные риски и проблемы взаимодействия с природоохранными органами и населением и, напротив, открывающим дополнительные возможности для развития бизнеса [4]-[7].

Рискориентированный подход характерен и для систем менеджмента качества; в 2015 г. вышли версии стандартов [10], [11], в которых концепция рискориентированного мышления рассматривается как ключевая в менеджменте. Рискориентированное мышление подразумевалось и в предыдущих версиях стандартов, предписывавших требования к системам менеджмента качества и экологического менеджмента. Выполнение предупреждающих действий, направленных на исключение потенциальных несоответствий, анализ любых несоответствий, которые возникают, и принятие мер по предотвращению их повторения, следование принципу предотвращения загрязнения ОС и негативного воздействия есть не что иное, как проявление рискориентированного подхода в менеджменте.

Чтобы соответствовать требованиям новых стандартов, организации необходимо планировать и внедрять действия, связанные с рисками и возможностями. Направление усилий на риски и возможности создает основу для повышения результативности системы экологического менеджмента, достижения лучших результатов и предотвращение неблагоприятных последствий.

В соответствии с терминологией ISO 31000:2009 Risk management - Principles and guidelines (ГОСТ Р ИСО 31000-2010) [12], [13], риск - это влияние неопределенности (в том числе на достижение поставленных целей), и практически любая неопределенность может иметь положительные или отрицательные последствия. Положительное отклонение, вытекающее из риска, может создать возможность, но не все положительные отклонения приводят к возможностям. Риски и возможности необходимо учитывать при планировании внедрения системы экологического менеджмента, что соответствует лучшей практике, распространенной с начала XXI в. В России и за рубежом (см. рисунок 3.9) [9].

Рисунок 3.9 - Учет рисков и возможностей при планировании развития системы экологического менеджмента

Для идентификации риска необходимо рассмотреть события, которые могут произойти (уровень неопределенности характеризуется вероятностью возникновения) из-за наличия источников риска, а также предугадать его возможные последствия. Эти последствия в свою очередь повлияют на достижение целей и решение задач, которые поставлены в организации. Участие предприятий в бенчмаркинге и предоставление информации об экологической результативности для определения технологических показателей наилучших доступных технологий, по мнению представителей достаточно многих организаций, сопряжено с рядом рисков. Эти риски могут проявиться в виде усиления внимания надзорных органов, что нежелательно, однако вероятность возникновения такой ситуации мала, так как Бюро НДТ предоставляет разработчикам справочников обезличенные данные и не передает каких-либо сведений третьим сторонам.

Возможности могут возникнуть в ситуации, благоприятной для достижения намеченного результата, например, как совокупность обстоятельств, позволяющих предприятию, внедряющему решения, отнесенные к категории наилучших доступных технологий, получить поддержку Фонда развития промышленности. Новые возможности открываются и для компаний, в инициативном порядке стремящихся продемонстрировать соответствие требованиям НДТ, получить комплексные экологические разрешения и преимущества, установленные в п. 5 ст. 16.3 Федерального закона от 10.01.2002 N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" [14]. В этом пункте указано: "В целях стимулирования юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих хозяйственную и (или) иную деятельность, к проведению мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую среду и внедрению наилучших доступных технологий при исчислении платы за негативное воздействие на окружающую среду к ставкам такой платы применяются следующие коэффициенты: коэффициент 0 - за объем или массу выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ в пределах технологических нормативов после внедрения наилучших доступных технологий на объекте, оказывающем негативное воздействие на окружающую среду".

Несмотря на то, что особенностью стандарта ISO 14001:2015 является рискориентированный подход, экологический аспект остается ключевым понятием СЭМ, позволяющим соотнести деятельность организации и ее взаимодействие с окружающей средой. Экологический аспект рассматривается как элемент деятельности организации, ее продукции или услуг, который может взаимодействовать с ОС. Использование этого понятия существенно облегчает применение подходов предотвращения загрязнения, так как позволяет идентифицировать и обеспечить контроль экологических аспектов и тем самым минимизацию негативного воздействия при условии соблюдения производственных требований. Соотношение "экологические аспекты" и "воздействие на окружающую среду" можно рассматривать как соотношение "причины и условия" и "следствие". В контексте НДТ это означает, что контроль причин и условий воздействия - экологических аспектов - позволяет решать задачи предотвращения и (или) сокращения негативного воздействия организации на окружающую среду, т.е. обеспечивать ее защиту.

Для предприятий, использующих процессы, перечисленные в разделе "Область применения" настоящего справочника НДТ, приоритетные экологические аспекты определены в результате анализа таких факторов воздействия на окружающую среду, как (см. раздел 3):

- выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

- потребление энергии, сырья и материалов;

- сбросы загрязняющих веществ в водные объекты и организация водооборотных циклов;

- обращение с отходами.

В открытых нефинансовых отчетах компаний, предприятия которых реализуют виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ, отмечено, что приоритетное внимание следует уделять улучшению показателей экологической результативности производственных процессов и учету экологических требований в инвестиционной политике при реконструкции и развитии производства.

Последовательное улучшение и предотвращение загрязнения являются ключевыми принципами СЭМ. Предотвращение загрязнения предполагает использование процессов, практических методов, подходов, материалов, продукции или энергии для того, чтобы избежать, уменьшить или контролировать (отдельно или в сочетании) образование, выброс или сброс любого типа загрязняющих веществ или отходов, чтобы уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду. Предотвращение загрязнения может включать уменьшение или устранение источника, изменение процесса, продукции или услуги, эффективное использование ресурсов, замену материалов и энергии, повторное использование, восстановление, вторичную переработку, утилизацию и очистку [8]. Таким образом, принцип предотвращения загрязнения полностью соответствует содержанию термина "наилучшие доступные технологии".

Последовательное улучшение (которое часто называют постоянным, хотя точный смысл термина "continual" - "последовательное", см. рисунок 3.10) - периодический процесс совершенствования системы экологического менеджмента с целью улучшения общей экологической результативности, согласующийся с экологической политикой организации [7]. Более детальное разъяснение этого принципа приведено в "Схеме экоменеджмента и аудита (The Eco-Management and Audit Scheme (EMAS III) [15]): "Процесс улучшения, год за годом, измеримых результатов системы экологического менеджмента, связанных с управлением организацией ее значимыми экологическими аспектами, основанный на ее экологической политике, целях и задачах, причем улучшение результатов необязательно должно происходить во всех сферах деятельности одновременно".

Процесс последовательного улучшения реализуется путем постановки экологических целей и задач, выделения ресурсов и распределения ответственности для их достижения и выполнения (разработки и реализации программ экологического менеджмента). При этом с точки зрения наилучших доступных технологий экологические задачи (детализированные требования к результативности) должны ставиться с учетом технологических показателей НДТ. Тем самым принцип последовательного улучшения приобретает конкретность, получает численные ориентиры, что соответствует современным взглядам на требования к системам экологического менеджмента [7].

Рисунок 3.10 - Модель системы экологического менеджмента [ГОСТ Р ИСО 14001-2016]

В связи с тем что для постановки и проверки выполнения задач СЭМ необходимо обеспечить систему оценки (в том числе и по результатам измерений) показателей результативности, разработка программ экологического менеджмента предполагает и совершенствование практики производственного экологического мониторинга и контроля, включая выбор, обоснование и организацию измерений ключевых параметров [16]. Это тем более важно, что в соответствии со статьей 22 Федерального закона от 21 июля 2014 г. N 219-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты Российской Федерации" [17] предприятия категории I должны будут передавать результаты измерений концентраций загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах в атмосферный воздух и сбросах в водные объекты, в "...государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), создаваемый и используемый в соответствии с законодательством в области охраны окружающей среды".

В общем случае в состав СЭМ входят следующие взаимосвязанные элементы:

- экологическая политика;

- планирование (цели, задачи, мероприятия), программа СЭМ;

- внедрение и функционирование, управление операциями;

- взаимодействие и обмен информацией;

- мотивация персонала;

- подготовка и обучение персонала;

- внутренний аудит СЭМ;

- анализ и оценка СЭМ руководством организации.

В отличие от прошлых версий стандартов, устанавливающих требования к СЭМ, в документах 2015-2016 гг. [10], [11] более значительное внимание уделено таким понятиям, как демонстрация лидерства на всех уровнях, учет контекста (среды) организации и ожиданий заинтересованных сторон, а также, как уже отмечено, учет рисков и возможностей.

В порядке учета контекста (среды) организации необходимо определить внешние и внутренние факторы, относящиеся к намерениям организации и влияющие на ее способность достигать намеченных результатов. Такие факторы должны включать в себя особенности экологических условий, воздействия организации на окружающую среду, а также сложившееся в обществе восприятие вида деятельности или отрасли. Отнесение предприятий, производящих продукцию дальнейшего передела черных металлов, к объектам I категории не может не проявиться в формировании новых ожиданий заинтересованных сторон, в том числе предполагающих, что компании возьмут на себя новые обязательства. При этом инструменты СЭМ могут быть использованы для идентификации заинтересованных сторон, их потребностей и ожиданий, а также для обеспечения доступа к информации о соблюдении требований наилучших доступных технологий. Отметим, что Трубная металлургическая компания еще три года назад заявила о том, что в течение 15 лет проекты, направленные на масштабную реконструкцию и модернизацию производства, позволили создать необходимые условия для перехода к нормированию по принципам наилучших доступных технологий. Сегодня на сайте компании лаконично сказано: "Наш приоритет - переход на наилучшие доступные технологии" [18]. Близкие по сути заявления и практические примеры можно найти и на официальном сайте группы НЛМК: "По удельной нагрузке на атмосферу предприятия группы НЛМК вплотную приблизились к уровню наилучших доступных технологий, сбросы в водные объекты были сокращены более чем в 54 раза, а на большей части производства прекращены полностью. Энергоэффективность основного производства уже лучше уровня наилучших доступных технологий"* [19]. Другие компании пишут о внедрении современных, новых, инновационных решений и перечисляют критерии, близкие к тем, что установлены для наилучших доступных технологий [14]. Соблюдение принципов предотвращения негативного воздействия и последовательного улучшения прослеживается в материалах открытой отчетности всех компаний, реализующих виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ.

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

* Вероятно, речь идет о требованиях НДТ, закрепленных в применимых отраслевых справочниках, выпущенных в Европейском Союзе.

Действенность систем экологического менеджмента обеспечивается путем разработки, внедрения и соблюдения основных процедур, необходимых для управления экологическими аспектами. Процедуры определяют последовательность операций и важные факторы этапов различных видов деятельности. В процедуры могут быть включены рабочие критерии нормального выполнения этапа, действия в случае отклонения от нормы или критерии выбора последующих этапов.

Процедуры позволяют обеспечить:

- взаимодействие подразделений для решения задач, вовлекающих более одного подразделения;

- функционирование сложных организационных структур (например, матричных);

- точное выполнение всех этапов важных видов деятельности;

- надежный механизм изменения действий (в частности, последовательного улучшения);

- накопление опыта и передачу его от специалистов новым работникам.

В связи с тем что значительное негативное воздействие на окружающую среду нередко оказывается в результате возникновения нештатных ситуаций, СЭМ включает требование обеспечения подготовленности к таким ситуациям и разработки ответных действий. Предприятие должно установить, внедрить и поддерживать процедуру(ы), необходимую(ые) для выявления потенциально возможных аварий и нештатных ситуаций, которые могут оказывать воздействие на ОС, и для определения того, как организация будет на них реагировать. Предприятие должно также реагировать на возникающие нештатные ситуации и аварии и предотвращать или смягчать связанные с ними негативные воздействия на окружающую среду. Работоспособность таких процедур целесообразно периодически проверять на практике.

Несмотря на повсеместное распространение систем экологического менеджмента, по мнению членов ТРГ 27, в контексте наилучших доступных технологий речь не идет о сертификации этих систем; выбор должен оставаться за руководством компаний. Аналогичная позиция представлена в справочниках Европейского Союза по наилучшим доступным технологиям Reference Document on Best Available Techniques in the Ferrous Metals Processing Industry (2001, [20]) и Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production (2013 [21]). В этих документах сказано, что наилучшей доступной технологией следует считать разработку СЭМ и следование ее принципам. Практический опыт отечественных предприятий свидетельствует о том, что основные преимущества состоят в использовании ключевых методов СЭМ, в том числе таких как:

- идентификация экологических аспектов производства (и выделение из их числа приоритетных аспектов);

- укрепление системы производственного экологического мониторинга и контроля;

- разработка и выполнение программ экологического менеджмента и тем самым достижение последовательного улучшения результативности там, где это практически возможно;

- разработка и внедрение процедур, необходимых для обеспечения соответствия организации требованиям нормативов, установленных на основе технологических показателей.

Затраты и выгоды внедрения систем экологического менеджмента

Затраты на внедрение СЭМ зависят от многих факторов, в том числе от наличия работоспособной системы менеджмента качества, от уровня подготовки персонала, от размера предприятия (количества сотрудников), от решения руководства о привлечении консультационных компаний или о внедрении системы экологического менеджмента собственными силами. По некоторым оценкам, для крупных организаций затраты на полномасштабное внедрение СЭМ могут достигать 2-4 млн руб. (не включая трудозатраты персонала). При этом следует подчеркнуть, что разработка и применение основных методов СЭМ, как правило, не требуют привлечения сторонних консультантов, но позволяют получить многие преимущества в сфере управления приоритетными экологическими аспектами. В настоящее время руководители компаний фокусируют внимание на разработке методов оценки рисков, которые могли бы отражать особенности технологических процессов, и на уточнении описаний контекста (среды) организаций. Представляется, что учет требований наилучших доступных технологий должен найти отражение и в методах оценки рисков и выявления возможностей, и в определении особенностей контекста компаний, реализующих виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ.

Наиболее значимая составляющая экономической эффективности природоохранной деятельности, усиливающая внедрение СЭМ, связана с применением принципа предотвращения загрязнения. Процессный подход и методы предотвращения загрязнения направлены на устранение причин вредного воздействия путем:

- изменения подходов управления и организации производства;

- вторичного и многократного использование и/или переработки материалов;

- организации водооборотных циклов;

- изменения технического оформления производственных процессов;

- изменения технологии (переход на технологию, соответствующую НДТ, более экологически безопасную и ресурсоэффективную).

Методы предотвращения загрязнения зачастую оказываются весьма результативными и экономически эффективными. Это относится и к методам, связанным с изменением технологических решений (требующим значительных затрат), но в первую очередь к организационным подходам, связанным с контролем процесса производства, вторичным использованием или переработкой материалов, логистикой производства и т.п.

Именно эти методы становятся основным инструментом СЭМ по снижению воздействия на окружающую среду. Подходы предотвращения загрязнения могут использоваться совместно и одновременно с методами "на конце трубы", дополняя друг друга, для обеспечения максимальной экономической эффективности и экологической результативности. Более того, СЭМ играет роль той структуры, в которой поиск и применение подходов предотвращения загрязнения принимает регулярный и систематический характер, а организационные и управленческие решения реализуются наиболее успешно.

3.6.2 Системы энергетического менеджмента и повышение энергоэффективности производства

Повышение энергоэффективности экономики в Российской Федерации отнесено к приоритетам высокого уровня: разрабатываются и реализуются соответствующие программы [22], принимаются законодательные и нормативные правовые акты [23], публикуются доклады о состоянии энергосбережения и повышении энергоэффективности в Российской Федерации [24], [25].

В докладе "Об экологическом развитии Российской Федерации в интересах будущих поколений" [26] подчеркнуто, что для повышения эффективности реализации государственной политики энергосбережения необходимо при формировании новой Госпрограммы "Энергоэффективная Россия" предусмотреть реализацию широкого перечня инновационных инструментов, позволяющих обеспечить снижение энергоемкости валового внутреннего продукта за счет запуска новых и решительных мер политики и мобилизации внебюджетных источников финансирования в разных секторах экономики. К новым мерам отнесено и технологическое нормирование деятельности предприятий, основанное на принципах НДТ.

В Стратегии развития черной металлургии России на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2030 г. (утверждена приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 5 мая 2014 г. N 839 [27]) вопросам повышения энергоэффективности и сокращения негативного воздействия на окружающую среду посвящен специальный раздел. Указано, что снижения удельных показателей энергоемкости необходимо добиваться на основе разработки и реализации инновационных технологий и мероприятий, в том числе передовых энерго- и ресурсосберегающих технологий переработки железных и других руд российских месторождений, включая создание новых агрегатов для их реализации; дальнейшего внедрения в доменном производстве технологии пылеугольного топлива; рециклинга доменного газа и др.; внедрения совмещенных процессов производства металлопродукции при сокращении технологических операций и т.д.

В настоящее время в официальных источниках указывается, что удельное энергопотребление в производстве проката варьируется в интервале 40-200 кг у. т. на тонну продукции; а в производстве труб стальных - от 8 до 138 кг у. т. на тонну продукции [24] (соответственно 0,2-5,9 ГДж/т и 0,23-4,0 ГДж/т). Сказано, что этот показатель планомерно снижается - за период с 2012 по 2015 гг. в производстве проката уменьшение достигло 10,9 %, а в производстве стальных труб - 24,8 %. Ключевым фактором, повлиявшим на наблюдаемую динамику, по мнению составителей Государственного доклада о состоянии энергосбережения и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации в 2015 г., является модернизация мощностей по производству стальных труб на большинстве предприятий отрасли. Практически полностью ликвидированы устаревшие энергозатратные, неэкологичные технологии поштучной горячей прокатки труб [24].

А в разделе 2 настоящего справочника НДТ вопросам рационального использования энергии уделено весьма значительное внимание: описаны технологические процессы и приведены характерные значения уровней потребления топлива, пара и электроэнергии.

Обеспечение высокой энергоэффективности производства является одним из критериев отнесения технологических, технических и управленческих решений к НДТ [28]. Кроме того, системы энергетического менеджмента (их инструменты) отнесены к наилучшим доступным технологиям в справочнике Европейского Союза по наилучшим доступным технологиям Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production (для производства чугуна и стали) [21]. В этом документе сказано, что наилучшей доступной технологией следует считать разработку СЭМ и следование ее принципам. В вышедшем в 2001 г. справочнике Reference Document on Best Available Techniques in the Ferrous Metals Processing Industry (для производства изделий дальнейшего передела черных металлов) [20] вопросам повышения энергетической эффективности производства уделено значительное внимание, однако системы как таковые не упоминаются, так как в то время международные стандарты еще не были подготовлены.

В 2017 г. выпущен ИТС 48-2017 "Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности" [29]. В этом справочнике, как и в справочном документе Европейского Союза (Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency, 2009 [30]), опубликованном с изменениями и дополнениями на русском языке в 2012 г. [31], подходы к внедрению систем энергетического менеджмента (СЭнМ) рассмотрены достаточно подробно. Более того, в 2011-2015 гг. опубликован ряд стандартов, предписывающих требования к разработке СЭнМ [32-37].

Заявления о последовательном снижении энергопотребления можно найти в открытой нефинансовой отчетности российских компаний, предприятия которых реализуют виды деятельности, соответствующие области определения ИТС 27; приводятся сведения об использовании энергии различных источников, об общих энергозатратах в компаниях и их динамике. Многие компании сообщают о внедрении систем энергетического менеджмента, подготовке кадров в этой области и активном использовании различных инструментов повышения энергоэффективности производства, о последовательном снижении потребления энергии.

Система энергетического менеджмента: основные положения

Система энергетического менеджмента представляет собой совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих элементов, используемая для установления энергетической политики и энергетических целей, а также процессов и процедур для достижения этих целей [37]. Это определение, приведенное в действующем ГОСТ Р ИСО 50001-2012, а также модель системы (см. рисунок 3.10), свидетельствует о том, что стандарт (и его международный прообраз) был разработан до вступления в силу новых стандартов (2015 г.) в области систем менеджмента качества и систем экологического менеджмента. Особенность новых стандартов, как уже отмечено в предыдущем разделе, состоит в том, что в число обязательных позиций включено выполнение принятых организацией обязательств (которые, впрочем, должны получать отражение в политике), а также учет рисков и возможностей.

В контексте СЭнМ следует рассматривать риски, обусловленные несоблюдением требований к обеспечению эффективности использования энергии, устанавливаемых на государственном уровне (в том числе, например, в Стратегии развития черной металлургии), и возможности для развития бизнеса, открывающиеся при выполнении потенциально поддерживаемых различными фондами проектов в области повышения энергоэффективности производства.

СЭнМ включает в себя организационную структуру, деятельность по планированию, распределение ответственности, практики, процедуры, процессы и ресурсы. Как и любая другая система менеджмента (менеджмента качества экологического менеджмента, менеджмента безопасности и охраны труда и др.), система энергетического менеджмента наиболее результативна в том случае, когда она органично встроена в общую систему менеджмента организации, а приоритет высокой энергетической эффективности присутствует в процессах принятия решений в компании. Достижение высоких показателей не зависит от того, является ли система энергетического менеджмента сертифицированной на соответствие международному (ISO 50001:2011) или российскому (ГОСТ Р ИСО 50001-2012) стандарту. Российское законодательство не требует обязательной сертификации систем энергетического менеджмента. Таким образом, решение о необходимости процедуры сертификации, хотя и дающей вполне определенную ценность независимой оценки внедренной системы и дополнительные инструменты ее совершенствования, остается на усмотрение каждого предприятия. Необходимо принимать во внимание, что любые методики и стандарты носят рамочный, рекомендательный характер, и чем для более широкого круга организаций они применимы, тем более общие принципы содержат. Внедрение в конкретной организации всегда требует учета ее специфики.

Рисунок 3.11 - Цикл системы энергетического менеджмента (по ГОСТ Р ИСО 50001-2012)

Наиболее полно преимущества применения инструментов энергоменеджмента проявляются при внедрении и поддержании функционирования системы энергетического менеджмента.

В состав СЭнМ входят, в той мере, в какой это применимо в конкретных условиях, следующие элементы:

- обязательства высшего руководства;

- разработка и принятие энергетической политики (политики в области энергоэффективности);

- организация учета и мониторинга, энергетические аудиты, определение базовой линии энергопотребления, использование методов визуализации и построение моделей; бенчмаркинг;

- планирование, в том числе выбор значимых энергопотребителей и энергетический анализ; установление целей и задач, показателей энергетической результативности (например, показатели удельного потребления энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции, площади помещения, количества сотрудников и т.д.); определение возможностей для улучшений и формирование плана энергосберегающих мероприятий (программы энергосбережения) с оценкой их ожидаемой экономической эффективности по одному или нескольким параметрам (простой или дисконтированный срок окупаемости, чистый дисконтированный доход, индекс рентабельности и т.д.)**:

- операционный контроль, критические операционные параметры и технические проверки;

- проектирование;

- закупки;

- внедрение энергосберегающих мероприятий с дальнейшим мониторингом последовательного повышения энергоэффективности, соблюдения требований процедур и пр., включая определение полученного энергосберегающего эффекта в сопоставимых условиях;

- проверки результативности, в том числе внутренние аудиты; оценка со стороны руководства; подготовка периодической декларации об энергоэффективности;

- обеспечение вовлеченности персонала, в том числе информирование; обучение и повышение квалификации; создание системы рационализаторских предложений;

создание системы мотивации;

- разработка и соблюдение процедур, в том числе создание организационной структуры, документирование и ведение записей.

На рисунке 3.11 приведен пример лепестковой диаграммы, иллюстрирующей результаты оценки применения элементов системы энергетического менеджмента на предприятии. Действенность СЭнМ тем выше, чем большее число элементов получает полное развитие[38].

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "рисунке 3.11" следует читать "рисунке 3.12"

Руководители британских компаний, производящих продукцию дальнейшего передела черных металлов [39], полагают, что внедрение СЭнМ играет важную роль в контексте:

- снижения производственных затрат (100 % респондентов);

- повышения энергоэффективности (85 % респондентов);

- удовлетворения ожиданий потребителей (85 % респондентов);

- имиджа бренда (62 % респондентов);

- корпоративной социальной ответственности (50 % респондентов);

- обеспечения энергобезопасности (38 % респондентов);

- устойчивости компании (28 % респондентов);

- надежного водообеспечения компании (25 % респондентов).

Рисунок 3.12 - Лепестковая диаграмма результатов оценки внедрения системы энергетического менеджмента (по [38])

Для российских предприятий, занимающихся производством изделий дальнейшего передела черных металлов, факторы, перечисленные в британском исследовании, могут иметь иную значимость, но повышение энергоэффективности, снижение затрат и выполнение требований стратегических документов в области энергосбережения должны быть отнесены к ряду приоритетных мотивов внедрения СЭнМ. Решение о внедрении системы энергетического менеджмента должно приниматься на основании анализа текущей ситуации и определения приоритетных (реалистичных, позволяющих добиться значимого эффекта) направлений повышения эффективности использования энергии. При проведении такого анализа целесообразно использовать результаты отраслевого бенчмаркинга (в том числе международного), рекомендации относительно возможностей сокращения затрат энергии на всех этапах производства.