Теоретико-исторический аспект технологий безотходного производства и перспективы их развития

Развитие национальной и региональных инновационных систем позволит обеспечить концентрацию усилий государственных органов управления различных уровней, организаций и предприятий производственной и непроизводственных сфер народного хозяйства, научно-образовательных и финансово-кредитных институтов в направлении реализации политики импортозамещения и обеспечения экономического и технологического приоритета страны, будет способствовать внедрению достижений науки и технологий в реальную практику в рамках стратегий цифровизации, экологизации и индустриализации. В качестве одной из основных целей развития национальной инновационной системы отмечено обеспечение модернизации промышленных и агропромышленных субъектов хозяйствования в части их перехода на режимы малоотходного и безотходного производства. Создание и внедрение технологий такого типа является необходимым и эффективным драйвером снижения экологического вреда всем депонирующим средам (воздух, вода, почва) от выбросов и сбросов вредных веществ в результате нерационального использования ресурсов производства и отсутствия природоохранных действий экономических участников воспроизводственного процесса. Поэтому становится необходимым рассмотреть динамику развития безотходного производства в историческом аспекте и выявить стратегические ориентиры его внедрения в контексте новейшей развивающейся отрасли индустриального сектора - циклической экономики.

Методы и материалы

В качестве методов исследования выступает рациональное сочетание статистических приемов и общенаучных (анализ, синтез, индукция и дедукция) методов аналогий и исторического анализа феномена безотходного и малоотходного производства, что направлено на обоснование и формулирование закономерностей их развития в части их интеграции в национальную и в региональные инновационные системы. Информационно-эмпирическая база содержит научные публикации по вопросам циклической экономики и последним достижениям ученых в части развития безотходного и малоотходного производства.

Обсуждение и результаты

Современные подходы к определению малоотходных и безотходных технологии выделяют их как относящиеся к совокупности наилучших доступных технологий (НДТ), которые, на наш взгляд, можно определить как «технологии и организационные мероприятия, которые позволяют свести к минимуму воздействие на окружающую среду в целом и осуществление которых не требует чрезмерных затрат» [1]. Формируются НТД на основе имеющихся современных результатов науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды и инновационного развития экономики.

Безотходные технологии можно охарактеризовать как совокупность процессов технологического типа, реализация которых обеспечивает комплексное использование сырья при минимизации образования отходов и их вовлечение в хозяйственный оборот [2]. Как следствие, безотходную технологию можно считать идеальной моделью производства, и реализация такой модели возможна только при наличие определенного уровня развития технического прогресса и экономики инновационного типа [3]. Поэтому «эффективное развитие механизма реализации НТД возможно только в рамках развивающихся инновационных систем» [4].

На промежуточном этапе развития экономики при переходе от производственных технологий с образованием большого количества отходов к технологиям безотходным возникает возможность функционирования малоотходных производственных технологий. Технология производства такого типа обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами. Малоотходная технология не причиняет существенного вреда окружающей среде и остаточный экономический убыток при ее реализации составляет не более 15% возможного [5].

Реализация малоотходного и безотходного производства обусловлена следующими факторами, такими как:

- наличие загрязнений окружающей среды, наибольшая часть которых является следствием недостаточного развития инновационных технологий и нерационального использования ресурсов производства и потребления;

- полная или достаточно высокая неиспользованность отходов производства и потребления, пригодных для вовлечения в хозяйственный оборот;

- отсутствие технологий выделения полезной части из отходов производства и потребления, используемых в качестве вторичных природных ресурсов.

Малоотходные и безотходные технологии выступают в качестве основы экономики замкнутого цикла, или, иначе, циклической экономики. Циклическая экономика представляет собой альтернативу классической линейной экономики, в качестве главной цели которой выступает схема «производство - использование - утилизация» [6].

Линейные экономико-производственные процессы, основанные на принципе «бери - производи - выбрасывай», используют конечные резервы и формируют образ жизни, при котором потребляются продукты с ограниченным сроком службы. Такие продукты в конечном счете оказываются на свалках или уничтожаются на мусоросжигательных заводах. В результате в условиях развития технического прогресса и повышения уровня благосостояния населения имеет место стремительный рост количества отходов производства и потребления. Увеличение объема твердых коммунальных отходов (ТКО) в условиях урбанизации привело и к увеличению площадей свалок и сократило количество общественных пространств, в особенности в крупнейших городах страны. Ежегодно в стране в среднем производится 400 кг ТКО на одного человека.

Отходы можно разделить на пластиковые, бумажные, стеклянные, металлические, текстильные, деревянные и пищевые. Некоторые материалы не ломаются [7]. Именно поэтому в стране собраны миллиарды тонн отходов, и их количество постоянно растет.

РФ занимает седьмое место в мире по площади свалок - 4 млн га. Каждый год территория, занятая мусором, возрастает на 10%. При этом в России действует около 15 тыс. официальных мусорных свалок, а число нелегальных, по разным данным, колеблется от 200 до 1000. По количеству свалок лидируют Московская, Ленинградская, Челябинская и Свердловская области. Для сравнения в странах ЕС утилизируется до 60% отходов [8]. Структура процесса утилизации бытовых отходов по странам мира представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 Структура процесса утилизации ТКО по странам мира, в %1 [9]

Если рассматривать отходы производства в отраслевом разрезе, то лидируют недродобывающие отрасли. Из огромного количества минерального сырья, извлекаемого из-под земли, примерно 90% трансформируется в промышленные отходы. Наиболее актуальные данные по отходогенерирующим отраслям промышленности доступны за 2019 год [10] (рис. 2).

Рисунок 2 Структура объема сгенерированных отходов по отраслям экономики России в 2019 году (млн тонн) Составлен по источнику: https://magazine.neftegaz.ru/articles/ekologiya/536780-utilizatsiya-promyshlennykhotkhodov-v-rossii-i-v-mire-problemy-i-resheniya/?ysclid=19fu7t8nk7373765886 (accessed 09/12/2022). Составлен по источнику: https://finexpertiza.ru/press-service/researches/2020/rekord-proizvodstv-otkhod/?y sclid=19ftikg9jj982173691 (дата обращения 28.09.2022). [10]

На основании данных, представленных на рисунке 2, можно сделать вывод, что меньше всего отходов генерирует добыча сырой нефти и газа. Эта отрасль дала в 2019 г. 7,1 млн тонн отходов, и ее доля в общей промышленной «отходогенерации» составила 0,1%. Наибольшее количество отходов сгенерировала такая отрасль, как добыча угля. Объем отходов этой отрасли достиг 5,2 млрд тонн, или 67% от общего объема произведенных в 2019 г. отходов.

Идея циклической экономики состоит в использовании возобновляемых источников в качестве дополнительных ресурсов производства, что в конечном счете позволит осуществить переход на полностью безотходное производство. Иначе циклическая экономика - это система экономического типа, нацеленная на нулевые загрязнения и отходы на протяжении всего жизненного цикла используемых материалов и продуктов, от добычи их в окружающей среде до промышленной трансформации и дальнейшего доведения до конечных потребителей.

Циклическое, многократное использование материальных ресурсов подсказано самой природой [11]. В природных экосистемах процессы образования живого вещества и его разложения являются балансированными. Кругооборот веществ, как замкнутая система, осуществляется в результате того, что отходы одних организмов выступают в качестве среды обитания организмов другого порядка. Производитель в рамках циклической экономики еще на этапе проектирования создаваемого товара должен понимать, каким образом этот товар впоследствии будет переработан. Продукт, создаваемый в рамках циклической экономики, должен служить долго, а потребитель должен иметь возможность не приобретать его, а брать в аренду. Разумеется, это касается продуктов с длительным циклом жизни.

Проведем исторический обзор по вопросам безотходного производства. С середины XX века большинство государств мира стали уделять пристальное внимание способу многократного и циклического использования известных человечеству материальных ресурсов. Советские ученые в области химических наук И.В. Петрянов-Соколов и Н.Н. Семенов в 1956 г. впервые в мире сформулировали концепцию малоотходных и безотходных технологий, включающую в себя многоразовое использование природных ресурсов. Выдвинутый ими термин «безотходная технология» стал быстро распространятся за пределами Советского Союза.

В 1974 г. страны СЭВ и Югославия на своем первом международном симпозиуме стран социализма приняли «Общую развернутую программу сотрудничества на период до 1980 г. в области охраны среды и рационального использования природных ресурсов». В этом документе в практическом, экономическом и теоретическом аспектах впервые были рассмотрены проблемы развития безотходных технологий [12]. На основе программы был утвержден план управления исследованиями в части охраны окружающей среды и включения в процесс производства безотходных технологий. А в 1976 г. международный симпозиум стран СЭВ в городе Дрездене был посвящен обсуждению ограничений на пути внедрения безотходных и малоотходных производств в границах изучения технических, теоретических и экономических свойств технологий малоотходного и безотходного типа. Именно здесь были сформулированы основные направления развития малоотходных и безотходных технологий и производств, среди которых необходимо как основные выделить следующие, а именно:

- построение иных видов производства традиционной продукции, уменьшающих количество технологических циклов, создающих значительный объем отходов;

- рассмотрение отходов производства в качестве сырья вторичного использования;

- проектировка и создание новых утилизационных схем производственных отходов;

- возведение комплексов замкнутой территориально-производственной структуры материально-сырьевых потоков и отходов в них.

В 1977 г. в Ногинском научном центре АН СССР прошла первая в Советском Союзе конференция по изучению безотходного производства и его научно-технических основ, на которой выдвинули исследование приоритетных направлений включения научных результатов в процесс производства и построения производств безотходного типа. Все это открыло возможность роста объемов производства в рамках всего народного хозяйства, полного задействования сырьевых ресурсов, усложнения процессов технологического типа и в конечном счете повышения уровня охраны окружающей среды.

В 1979 г. «в Женеве на Общеевропейском совещании по сотрудничеству в области охраны окружающей среды была принята «Декларация о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов». В декларации раскрывалась сущность понятия «безотходная технология» [12]. В рамках данного понятия суть технологий безотходного типа обусловливается включением в практическую деятельность средств, знаний и методов для получения рационального использования природных ресурсов и энергии. Этот процесс в конечном счете направлен на охрану окружающей среды человека в условиях удовлетворения его потребностей.

В 1984 г. в Ташкенте прошел семинар Европейской экономической комиссии ООН по малоотходной технологии, который переформулировал вышеприведенное понятие. Необходимость трансформации была обусловлена тем, что произошло накопление количества знаний об окружающей среде и уровне рационального использования природных ресурсов. Усложнилось и решение задач практического типа, связанных с созданием и введением безотходных производств.

При создании и функционировании безотходных технологий возникает необходимость решения сложных технологических, экономических и психологических задач. Тем не менее можно выделить ряд принципов взаимосвязанного характера, лежащих в основе функционирования технологий такого типа. Это следующие принципы: «системности, комплексности использования ресурсов, цикличности материальных потоков, ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду, рациональной организации безотходного производства» [13]. Рассмотрим их более подробно. Так, в соответствии с принципом системности отдельный технологический процесс должен изучаться как составляющая системы динамичного характера. Причем следует учитывать, что эколого-экономическая система в своей структуре кроме материального производства представлена еще и такими структурными элементами, как природная среда, а также человек и его среда обитания. Таким образом, этот принцип подразумевает взаимосвязь производственных, социальных и природных процессов.

Принцип комплексности использования ресурсов требует полноценного задействования потенциала ресурсов энергетического характера, а также максимального извлечения всех сопутствующих элементов сырья, намеченного к дальнейшей переработке.

Реализация принципа цикличности материальных потоков имеет целью формирование в отдельных регионах, а в последствии и во всей техносферной среде регулируемого и осознанного круговорота веществ техногенного характера. В результате его реализации становится возможным выпуск продукции инновационного типа, используемой повторно, комбинирование и кооперация различных производств, а также создание территориально-производственных комплексов с закрытым циклом переработки выпускаемой в их рамках продукции.

Состояние здоровья населения, а также воздуха, воды и рекреационных ресурсов полностью зависит от принципа ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду. Его внедрение необходимо дополнять эффективным экологическим мониторингом и нормированием экологического типа. Упрочнение тенденции стабильного развития экологических стандартов в период ухудшения экологической обстановки в стране и в мире в целом, а также увеличение интереса потребителей к экологически чистой продукции все больше будут провоцировать широкий охват самых разных видов производства и отраслей промышленности в соответствии со стандартами, направленными на защиту окружающей среды. При этом должны работать не только федеральные, но и частные экологические стандарты, а также системы добровольной экологической сертификации.

И наконец, принцип рациональной организации безотходного производства предполагает максимальное сокращение материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости производственных процессов и разумного использования всех компонентов добываемого и перерабатываемо сырья. При этом производство оптимизируется одновременно по энергетическим, технологическим, экономическим и экологическим параметрам, что значительно снижает возможное нанесение ущерба окружающей природной среде.

Внедрение принципов модели циклической экономики способствует получению эффектов и возможностей, которые найдут свое проявление как в ее сфере, так и в сфере экологии и социальном развитии общества. Такими эффектами в области экономического развития являются: экономия производственных затрат, снижение ресурсозависимости, внедрение экономики совместного использования и в конечном счете увеличение экономического роста [14]. В области экологии это: сокращение объемов загрязнения окружающей среды, экономия материальных ресурсов, увеличение плодородия почвы и снижение отрицательных внешних эффектов [15]. Что касается развития общественной сферы, то внедрение названных принципов даст толчок к развитию технического прогресса, будет способствовать снижению морального износа, увеличению располагаемого дохода членов общества, а также позволит осуществить переход к новому уровню модели развития инновационного типа.

Заключение

Итак, в результате проведенного исследования на основе теоретико-исторического анализа авторами статьи сформулированы выводы и положения, реализация которых будет способствовать развитию малоотходных и безотходных производств в ближайшем будущем:

1. Малоотходные и безотходные технологии относятся к классу наилучших доступных технологий, в основе которых лежат достижения науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности их применения.

2. Технологии малоотходного и безотходного типа выступают в качестве основы экономики замкнутого цикла, или, иначе, циклической экономики.

3. Циклическая экономика получила развитие как ответ на неустойчивую линейную экономическую систему производства и потребления, и как следствие ее целью является приведение системы «производство - потребление» в соответствие требованиям экологической устойчивости.

4. Ключом к пониманию сущности циклической экономики выступает необходимость максимального использования отходов от материальных потоков, которые поступают из природы в производство для получения товаров, удовлетворяющих растущие потребности человека.

5. Теоретические и экономические аспекты безотходного производства сформировались в середине ХХ века в результате оценки деятельности в области окружающей среды и использования природных ресурсов рациональным образом в СССР и странах - членах СЭВ. В настоящий период времени, характеризуемый стремительным ростом отходов производства и потребления, возникла острая необходимость их дальнейшего развития и практической реализации.

6. При создании и функционировании безотходных технологий возникает необходимость решения сложных технологических, экономических и психологических задач.

7. Основными принципами, лежащими в основе технологий безотходного типа, являются принципы системности, комплексности использования ресурсов, цикличности материальных потоков, ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду, рациональной организации безотходного производства.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что реализация основных направлений развития циклической экономики требует на макроуровне непосредственного регулирования данного процесса государством, а на микроуровне - интеграции систем корпоративной и социальной ответственности. Именно в результате практического воплощения этих процессов возможен постепенный переход к инновационной модели развития экономики.

Библиографический список

1. Кузнецов Н.Г., Тяглов С.Г. Внедрение наилучших доступных технологий в производственной сфере экономики России // Финансовые исследования. 2021. № 4 (73). С. 9-19.

2. Тарасова Н.П., Зайцев В.А., Кузнецов В.А. Безотходные, чистые и зеленые технологии // Успехи в химии и химической технологии. 2014. Т. XXVIII. № 4. С. 19-22.

3. Митина И.А., Митин Н.С. Стратегические направления инновационного развития экономики макроуровня и возможности их реализации // Экономика и социум. 2016. № 10 (29). С.400-406.

4. Кузнецов Н.Г., Тяглов С.Г., Пономарева М.А., Родионова Н.Д. Роль наилучших доступных технологий в развитии инновационного потенциала региона // Экономика и управление: теория и практика. 2020. Т. 6. № 3. С. 59-64.

5. Богатырев А.В. Организация малоотходных производств как основа перехода к постиндустриальной технологии // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2008. № 3. С. 164-169.

6. Сабхива А.И., Иванов П.Ю., Опарина Т.А., Емалетдинова Г.Э., Разуваева Е.Б. Циклическая экономика: теория и практика в современных условиях // Московский экономический журнал. 2021. № 10. С. 552-559.

7. Babaremu K.O., Okoya S.A., Hughes E., Tijani B., Teidi D., Akpan A., Igwe J., Karera S., Oyinlola M., Akinlabi E.T. Sustainable plastic waste management in a circular economy // Heliyon 8 (2000) e09984. http://www.cell.com/heliyon.

8. Suman Nandy, Elvira Fortunato, Rodrigo Martins. Green economy and waste management: An inevitable plan for materials science // Progress in Natural Science: Materials International. 32 (2022) 1-9. Journal homepage: www.elsevier.com/locate/pnsmi.

9. URL: https://magazine.neftegaz.ru/ articles/ekologiya/536780-utilizatsiyapromyshlennykh-otkhodov-v-rossii-i-v-mireproblemy-i-resheniya/?ysclid=l9fu7t8nk 7373765886 (дата обращения: 12.09.2022).

10. URL: https://finexpertiza.ru/pressservice/researches/2020/rekord-proizvodstvotkhod/?ysclid=l9ftikg9jj982173691 (дата обращения: 28.09.2022).

11. Папенов К.В., Никаноров С.М. Взаимосвязь между моделью циклической экономики и национальными проектами // Окружающая среда и энерговедение. 2020. № 2. С. 49-66.

12. Хасанова А.Ш., Амирова Н.Г., Саргина Л.В. Безотходные технологии: теория, история и практика // Проблемы современной экономики. 2022. № 1 (81). С. 204-207.

13. Выварец А.Д., Карелов А.С., Полянский А.М. Концептуальные основы формирования механизма оценки экологоэкономической эффективности безотходных производств // Российское предпринимательство. 2007. № 2 (86). С. 143-146.

14. Амирова Н.Р., Саргина Л.В., Кондратьева Я.Э. Циркулярная экономика: возможности и барьеры // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Общественные науки. 2021. № 3. С. 187-200.

15. Варавин Е.В., Маковецкий М.Ю., Комарова А.С. Проблемы обеспечения перехода к экономике замкнутого цикла // Вестник Московского университета им. С.Ю. Витте. Серия 1: Экономика и управление. 2022. № 1 (40). С. 42-51.

Bibliographic list

1. Kuznetsov N.G., Tyaglov S.G. Implementation of the best available technologies in the industrial sector of the Russian economy // Financial research. 2021. № 4 (73). P. 9-19.

2. Tarasova N.P., Zaitsev V.A., Kuznetsov V.A. Waste-free, clean and green technologies // Advances in chemistry and chemical technology. 2014. T. XXVIII. № 4. P. 19-22.

3. Mitina I.A., Mitin N.S. Strategic directions of innovative development of the macro-level economy and the possibility of their implementation // Economics and society. 2016. № 10 (29). P. 400-406.

4. Kuznetsov N.G., Tyaglov S.G., Ponomareva M.A., Rodionova N.D. The role of the best available technologies in the development of the region's innovative potential // Economics and Management: Theory and Practice. 2020. Vol. 6. Number 3. P. 59-64.

5. Bogatyrev A.V. Organization of lowwaste production as a basis for the transition to post-industrial technology // Bulletin of the Nizhny Novgorod University. N.I. Lobachevsky. 2008. № 3 - S. 164-169.

6. Sabkhiva A.I., Ivanov P.Yu., Oparina T.A., Emaletdinova G.E., Razuvaeva E.B. Circular economy: theory and practice in modern conditions // Moscow Economic Journal. 2021. № 10. P. 552-559.

7. Babaremu K.O., Okoya S.A., Hughes E., Tijani B., Teidi D., Akpan A., Igwe J., Karera S., Oyinlola M., Akinlabi E.T. Sustainable plastic waste manage-ment in a circular economy // Heliyon 8 (2000) e09984. http://www.cell.com/heliyon.

a. Suman Nandy, Elvira Fortunato, Rodrigo Martins. Green economy and waste management: An inevitable plan for materials science // Progress in Natural Science: Materials International 32 (2022) 1-9. Journal homepage: www.elsevier.com/locate/pnsmi.

8. URL: https://magazine.neftegaz.ru/ articles/ekologiya/536780-utilizatsiyapromyshlennykh-otkhodov-v-rossii-i-v-mireproblemy-i-resheniya/?ysclid=l9fu7t8nk 7373765886 (accessed 09/12/2022).

9. URL: https://finexpertiza.ru/pressservice/researches/2020/rekord-proizvodstvotkhod/?ysclid=l9ftikg9jj982173691 (accessed 09/28/2022).

10. Papenov K.V., Nikanorov S.M. Relationship between the cyclical economy model and national projects // Environment and energy science. 2020. № 2. P. 49-66.

11. Khasanova A.Sh., Amirova N.G., Sargina L.V. Non-waste technologies: theory, history and practice // Problems of modern economics. 2022. № 1 (81). P. 204-207.

12. Vyvarets A.D., Karelov A.S., Polyansky A.M. Conceptual bases for the formation of a mechanism for assessing the environmental and economic efficiency of nonwaste production // Russian Journal of Entrepreneurship. 2007. № 2 (86). P. 143-146.

13. Amirova N.R., Sargina L.V., Kondratieva Ya.E. Circular Economy: Opportunities and Barriers // News of Higher Educational Institutions. Volga region. Social Sciences. 2021. № 3. P. 187-200.

14. Varavin E.V., Makovetsky M.Yu., Komarova A.S. Problems of ensuring the transition to a circular economy // Bulletin of the Moscow University. S.Yu. Witte. Series 1. Economics and Management. 2022. № 1 (40). P. 42-51.

Размещено на Allbest.ru