1 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ Доктор экономических наук, профессор БОБРОВ А.Л. НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ Доктор технических наук, профессор КУДРЯВСКИЙ Ю.П. ЧЕРНЫЙ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ НА ПРИМЕРЕ РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ОАО «СОЛИКАМСКИЙ МАГНИЕВЫЙ ЗАВОД» ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата экономических наук МОСКВА 2009

2 СПЕЦИФИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Межотраслевая Программа Минобразования и Минатома РФ «Научно- инновационное сотрудничество», посвященная разработке прогрессивных технологий для комплексной утилизации и захоронения радиоактивных отходов (код темы по ГРНТИ , Гос. регистрации ) выполнялась в гг. «Исследование и разработка технологических процессов переработки отходов и промпродуктов переработки лопаритовых концентратов, обеспечивающих сокращение массы вторичных РАО, направляемых в хранилище спец отходов», выполняется с 2003 г. для ОАО«Соликамский магниевый завод» (х/д 1432 от г.) Гос. регистрации «Эколого-экономические аспекты обезвреживания отходов производства и комплексной переработки техногенного сырья» (код ГРНТИ Гос. регистрации ), проводимой с 2006 г. в Березниковском филиале Пермского государственного технического университета

3 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА РФ Энергоемкость производства выше на 20-25%, чем в ПРС Доля материально-энергетических затрат в себестоимости металлургической продукции достигает 67-73%, что на 15-25% выше, чем в ПРС Выход твердых отходов на 1 т металлов в 1,5-3 раза, а пыли в 8 раз больше, чем в ПРС Выход отходов превышает выход целевой продукции в черной металлургии в среднем в 6-7 раз, в цветной металлургии – в раз Масса черных и цветных металлов, накопленных в отходах, составляет млн.т, а их стоимость млрд.$ ПРС – промышленно-развитые страны

4 Техногенное воздействие металлургии на ОС и население Всего по отрасли ежегодно образуется млн.т твердых отходов, млн. куб.м жидких отходов, млн. куб.м пыли и токсичных газов На территории Урала, где исторически развивалась металлургия края накоплены свыше 50 млрд.т металлургических отходов, а общая площадь земель, занятых под их размещение, и нарушенных вследствие этого экосистем составляет свыше 60 тыс.га. Все составляющие ОС региона загрязнены ванадием, марганцем, хромом, железом, титаном, алюминием, магнием, свинцом, цинком и прочими металлотоксикантами, содержание которых в крови местного населения в 1,2÷8 раз выше нормы, а уровень заболеваемости проживающих там людей болезнями органов дыхания, кожи, крови и пр. в 1,5÷2 раза выше общероссийских показателей Данные по Пермскому краю, Свердловской и Челябинской областям

5 Цели, объект и предмет исследования Цель диссертационного исследования заключается в разработке методики анализа и оценки эколого-экономической эффективности технологий переработки отходов металлургического производства Объект исследования – эколого-экономические характеристики технологий переработки отходов металлургического производства Предмет исследования – методологические подходы к анализу и оценке эколого-экономической эффективности технологий переработки отходов металлургии

6 Задачи исследования Проанализировать эколого-экономические особенности металлургического производства и переработки отходов в металлургии Обобщить и проанализировать основные существующие научно- методологические подходы к определению результативности утилизации отходов металлургического производства Разработать методику анализа и оценки эколого-экономической эффективности переработки отходов металлургии с учетом производственной специфики соответствующих технологических процессов Построить алгоритм оптимизации эколого-экономических параметров переработки металлургических отходов с использованием системы эколого-экономических критериев реализуемости проектируемых техпроцессов Применить разработанную методику для анализа эколого- экономической эффективности технологии переработки отходов редкометалльного производства ОАО «Соликамский магниевый завод» и подготовить практические рекомендации по оптимизации эколого- экономических параметров данного технологического процесса

7 Порядок оценки эколого-экономической эффективности переработки отходов Построение морфологической карты для анализа эколого-экономических параметров переработки отходов металлургии Синтезирование параметров наилучшей технологии на морфокарте Оценка эколого-экономических параметров анализируемой технологии переработки металлургических отходов Сравнение эколого-экономических параметров анализируемой и наилучшей технологии с помощью морфокарты

8 Оцениваемые параметры переработки отходов металлургии Блок 1 Подготовка отходов к переработке: способ и варианты реализации подготовки отходов к переработке; возможности объединения и/или сепарации отходов по видам; потребности процесса подготовки отходов к переработке в трудовых, материально-энергетических ресурсах, специальном оборудовании и технических сооружениях. Блок 2 Основной этап переработки отходов: научно-техническая новизна и сложность процесса переработки отходов; потребности техпроцесса в энергии, оборудовании, материальных и трудовых ресурсах определенного качества и количества; влияние переработки на ресурсе-, энергоемкость, капиталоемкость и пр. показатели основного производства; Блок 3 Эколого-экономические результаты переработки отходов: количественные и качественные параметры вторичных отходов, в т.ч. их объемы, ценность, размещение и экологическая опасность; результаты использования отходов для сокращения потребления природных ресурсев и выпуска дополнительной продукции; влияние переработки отходов на показатели производительности и экологической безопасности металлургического производства;

9 Фрагмент морфологической карты

10 УСЛОВИЯ ДИСКРИМИНАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ И ОПТИМИЗАЦИИ ИХ ПАРАМЕТРОВ условие выбора эффективных технологий переработки где - Sk сумма экспертных балльных оценок Вi эколого-экономических параметров k-ого варианта технологии утилизации отходов, i – номер эколого- экономического параметра; Sкр – порог дискриминации низкоэффективных технологий. Если использовать принцип «выше среднего», то условие поэтапной оптимизации эколого-экономических параметров технологии переработки где Sk и Sk+ 1 - суммы оценочных баллов k-го и (k+1)-го варианта технологии; S НТ - балльная оценка наилучшей технологии данного класса. «У каждой эволюционно последующей схемы утилизации эколого-экономические параметры должны быть не хуже, чем у предшествующей технологии, и должен поэтапно приближаться к уровню наилучшей технологии».

11 Алгоритм оптимизации эколого- экономических параметров где РРk и РРНТ – параметрические профили - наборы эколого-экономических параметров Рi соответственно текущей (оптимизируемой) технологии и Наилучшей Технологии, а РРкор - план коррекции (оптимизации) эколого- экономических характеристик техпроцесса переработки отходов.

12 1) 3) Стоимостные показатели рециклинга 2) где k i - коэффициент концентрации i-го ценного компонента в отходах; C 0 - концентрация i-го компонента в минеральном сырье; Ц 0 и Ц 1 - цены продуктов, получаемых из i-го ценного компонента при переработке минерального сырья и отходов соответственно; β i – коэффициент извлечения по массе i-го ценного компонента из отходов при их переработке; β см и λ cm – стоимостные коэффициенты извлечения ценных компонентов из отходов и минерального сырья.

13 Эколого-экономические критерии эффективности рециклинга

14 Анализ базовой технологии переработки отходов редкометалльного производства 1. На стадии подготовки отходов к переработке: не была реализована возможность объединения отходов для их совместного обезвреживания; не обеспечивалась сепарация уже обезвреженных отходов по видам для последующего извлечения из них ценных компонентов. 2. На основном этапе переработки отходов: не была оптимизирована по стадиям и операциям; не позволяла контролировать процесс обезвреживания отходов с помощью контрольно-измерительной аппаратуры; не предусматривала возможности утилизации ценных компонентов из отходов. 3. Эколого-экономические результаты: образование большого количества вторичных радиоактивных отходов, требующих захоронения; увеличение числа и продолжительности контактов людей с опасными отходами; потеря значительного количества ценных компонентов при захоронении отходов.

15 Сравнение эколого-экономических параметров базовой и наилучшей технологий переработки отходов редкометалльного производства Оценка наилучшей технологии S НТ =520 баллов Оценка базовой технологии Sk=280 баллов < Sкр=300 баллов

16 Эколого-экономическая модель формирования отходов редкометалльного производства и распределения затрат на их обезвреживание На схеме: цеховые обмывочные воды и растворы солевого оросительного фильтра – два вида основных технологических отходов редкометалльного производства; кек – суммарный осадок от переработки жидких радиоактивных отходов. Сокращения: РАО - радиоактивные отходы, ХСО – хранилище спец отходов.

17 Стоимостные показатели и критерии эколого- экономической эффективности рециклинга редкометалльных отходов Допустимый уровень сокращения отходов редкометалльного производства, содержащих естественные радионуклиды) не должен превосходить 7, фактически значение, достигнутое с помощью усовершенствованной технологии утилизации составляет 6,3; Фактический стоимостный коэффициент концентрации ценных компонентов в отходах редкометалльного производства составляет 1,56 (>1); Стоимостный коэффициент извлечения ценных компонентов из отходов редкометалльного производства равен 0,95 (практически совпадает с аналогичным показателем для минерального сырья); Допустимый уровень стоимостного показателя минимальной продуктивности Icm(min)=0,81; фактическое значение Icm(факт)=1,55; Доля от общего количества отходов, которую необходимо перерабатывать для обеспечения безубыточности их рециклинга, должна составлять не менее 44%.

18 Оценка эколого-экономических результатов от внедрения усовершенствованной технологии переработки отходов Количество отходов редкометалльного производства сокращается в 6,3 раза; Срок заполнения хранилища спец отходов возрастает в ~6 раз и может достигать 14 лет; Темп отчуждения территории под размещение спецхранилищ уменьшается на 2000 кв.м в год; Общая экономичность процесса переработки отходов возрастает в 3,6 раза за счет соответствующего уменьшения затрат на их обезвреживание; Реализуется возможность рециклинга 670 т/год отходов, что эквивалентно ежегодной экономии 2,5% минерального сырья на сумму свыше ~14,5 млн.руб. в текущих ценах, а также приводит к 1%-ному снижению себестоимости редкометалльной продукции в целом; Ежегодный прирост дохода от продажи дополнительного объема редких металлов, произведенных за счет рециклинга отходов превышает 62,5 млн.руб. в текущих ценах; Чистый дисконтированный доход, получаемый от внедрения усовершенствованной технологии переработки радиоактивных отходов за новый срок заполнения спецхранилища может достигать ~550 млн.руб.

19 КОНЕЦ ДОКЛАДА

20 Значимость и апробация результатов диссертационного исследования Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в том, что предлагаемый подход может применяться на предприятиях металлургии при разработке схем утилизации отходов. Кроме того, основные положения диссертации могут быть использованы для подготовки специалистов по экономическим дисциплинам По теме диссертации опубликовано 60 печатных работ, в т.ч. 1 монография, 26 статей в общероссийских журналах, в т.ч. 8 статей в рецензируемых изданиях перечня ВАК, и получено 20 Патентов РФ на изобретения и полезные модели. Помимо этого результаты работы докладывались на 12 научных конференциях, а также были представлены на международных и национальных конкурсах, где были отмечены наградами.