Основной путь защиты природы от вредных воздействий промышленных производств – создание экологически безвредных технологических процессов и безотходных, на первых порах малоотходных, производств.
Термин «безотходная технология» впервые предложен академиком Н.Н.Семеновым. Под «безотходным» понимается система оптимальных технологических производств с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Такая система не должна иметь сточных вод, вредных выбросов в атмосферу и твердых отходов и не должна потреблять воду из природных водоемов.
Понятие «безотходное производство» имеет несколько условный характер. Это идеальная модель производства, так как в реальных условиях нельзя полностью ликвидировать отходы и избавиться от влияния производства на окружающую среду. Точнее следует называть такие производства малоотходными, дающими минимальные выбросы, при которых в результате самоочищающей способности природы сохраняется экологическое равновесие. Только создание безотходных производств служит радикальной мерой охраны природы и оптимально с точки зрения экономики производства, т.е. позволяет решить проблему охраны окружающей среды не только технически, но и с экономически разумными затратами.
Промышленные выбросы – следствие несовершенства всего производства или его отдельных звеньев. Заводы будущего должны работать практически без внешних выбросов благодаря комплексному использованию всех компонентов сырья, комбинированию предприятий, коренному изменению технологии с созданием новых технологических методов и систем (в частности, замкнутых) и применению оптимальных технологических режимов, обеспечивающих максимальный выход целевых продуктов.
Основные направления охраны биосферы, которые в конечном счете ведут к созданию безотходной технологии, следующие:
- разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов;
- создание бессточных технологических систем и водоотборных циклов на базе наиболее эффективных методов очистки сточных вод;
- переработка отходов производства и потребления в качестве вторичного сырья;
- создание территориально-промышленных комплексов (ТПК) с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.
Разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов, является основным направлением технического прогресса. Значительные успехи в этом направлении достигнуты в черной и цветной металлургии, при переработке материалов для ядерной техники, в химической промышленности. В горной металлургии, например, внедряется бескоксовый, бездоменный метод получения железа прямым восстановлением концентратов железной руды водородом или синтез-газом, при добыче серы используются методы биотехнологии (серобактерии). Даже обычные автомобильные шины уже научились перерабатывать с максимально низким коээфициентов влияния на окружающую среду.