В рамках года экологии одна из целей государства – снизить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду больше, чем на 70 тыс. тонн в год. Для этого планируется организовать переход предприятий на наилучшие доступные технологии, к которым, в частности, относятся сернокислотные цеха на металлургических производствах, выбрасывающих в атмосферу сернистый газ.

Мы решили разобраться, насколько использование современного оборудования способно сократить вредные выбросы, и что в реалиях нашей страны мешает металлургическим предприятиям модернизировать технологические мощности. Для этого мы обратились к опыту крупнейшего на Урале производителя черновой меди и серной кислоты – Среднеуральского медеплавильного завода.

Химическое загрязнение – одно из самых опасных для жизни человека и в больших количествах влечет за собой такие изменения, как глобальное потепление и озоновые дыры.

В число самых распространенных и самых вредных атмосферных загрязнителей такого рода входит сернистый газ. Ежегодно в мире из-за антропогенного воздействия в воздух выбрасывается около 100 млн тонн этого газа. На Россию приходится порядка 10 млн тонн.

Сернистый газ вырабатывают ТЭС, работающие на угле или мазуте, которых в России больше сотни, химическая и угольная промышленность. Также немалая доля выбросов приходится на предприятия цветной металлургии: дело в том, что природные минералы, содержащие медь (сульфиды), включают также значительное количество серы. Такие минералы, например, пирит и халькопирит, попадают на металлургические заводы в составе обогащенной руды, которая содержит порядка 20% меди и 30% серы. И во время выплавки меди сера, имеющая более низкую температуру плавления (115 градусов против 1085), преобразуется в сернистый газ и попадает в атмосферу, что приводит к определенным последствиям.

Очевидно, что влияние SO₂ ощутимо и при длительном воздействии газ сильно вредит всем живым организмам. Для решения подобных проблем, разные страны мира устанавливают плату за атмосферные выбросы, чтобы утилизировать газ предприятию было выгоднее, чем платить штраф.
Самый распространенный технический путь снижения выбросов сернистого газа в металлургии – строительство сернокислотного цеха. Он позволяет преобразовать собранный газ в серную кислоту (H₂SO₄), которая может быть востребована в химической промышленности, и в том числе при производстве удобрений.

Но из порядка 30 предприятий цветной металлургии в России только 7 утилизируют образующийся при производстве сернистый газ: Челябинский цинковый завод, "Электроцинк", "Норникель", "Карабашмедь", "Святогор", Медногорский медно-серный комбинат и Среднеуральский медеплавильный завод. Вероятно, причина этого кроется в низкой ставке экологических платежей: штраф за превышение разовой предельно допустимой концентрации сернистого газа на 2017-2018 год составляет 45 рублей за тонну. И, к примеру, выброс 0,5 млн тонн сернистого газа (объем характерный для крупного медеплавильного завода) стоил бы предприятию 22,5 млн руб. Не самая крупная сумма для большого металлургического завода, оборот которого исчисляется миллиардами рублей.

Чтобы понять, почему предприятия все-таки строят сернокислотные цеха и насколько рентабельно они работают, мы решили обратиться к опыту крупнейшего на Урале производителя черновой меди и серной кислоты – Среднеуральского медеплавильного завода (СУМЗа).

Сернокислотный цех Среднеуральского медеплавильного завода

Еще в начале 2000 годов СУМЗ выбрасывал в атмосферу около 34 тысяч тонн загрязняющих веществ в год, а сейчас насчитывает порядка 3 тысяч тонн отходящих газов за этот же период. Такая динамика объясняется успешной реконструкцией химико-металлургического комплекса, которая началась в 2005 году и включала в себя строительство нового сернокислотного цеха. Он был запущен в ноябре 2009 года. Всего на реконструкцию ушло 12 млрд рублей, из них 9 млрд – на строительство цеха.

О том, как устроено одно из его отделений нам рассказал начальник сернокислотного цеха ОАО "СУМЗ" Сергей Саламатов.

Новый цех запущен, показатели предельно допустимых выбросов соблюдены – результат достигнут, можно продавать серную кислоту и получать дополнительную прибыль. Но, как выяснилось после общения с экономистами, производство H2SO4 не просто не приносит доход, а даже создает убытки: тарифы на железнодорожную перевозку и себестоимость производства тонны серной кислоты почти в четыре раза превышают ее рыночную цену.

Отметим, что производством серной кислоты занимаются не только предприятия цветной металлургии, но и различные горно-химические и нефтеперерабатывающие компании. Таким образом, количество производителей на рынке большое, а потребителей не так много. Это еще одна причина малой заинтересованности предприятий в выходе на рынок серной кислоты.

Как мы уже говорили, государство регулирует количество выбросов предприятий с помощью штрафов, и плата за превышение разовой предельно допустимой концентрации сернистого газа составляет 45 рублей за тонну. На производство тонны серной кислоты уходит около 600 кг сернистого газа. Проведя нехитрые расчеты, обнаруживаем, что выбросив это количество газа в атмосферу, мы бы заплатили 27 рублей, а переработав его в серную кислоту, понесли убытки на общую сумму около 4000 рублей.

Пока переработка сернистого газа в серную кислоту будет уменьшать рентабельность производства, сернокислотный цех не сможет стать востребованным и популярным средством избавления от вредных газов, и большинство предприятий будет избегать мер по улучшению экологического состояния.

Валовый выброс загрязняющих веществ СУМЗом в 2003 году составлял 34 тыс.тонн в год, а на сегодняшний день – 3 тыс.тонн за этот же период. Удельные выбросы уменьшились с 401 кг до 20,7 кг. Но и сейчас на заводе ежегодно выделяются средства на воздухоохранные мероприятия, которые направлены на поддержание достигнутого результата: на ремонтные работы, на герметизацию аспирационных систем, включающую ремонт, замену, наладку новых газоотводов. Также раз в квартал на сайте публикуется отчет о мониторинге состояния воздуха, который проводится в аккредитованной лаборатории. Круглосуточный автоматический контроль на станционных постах в Ревде и Первоуральске осуществляется постоянно.

Прогресс в количестве вредных выбросов после строительства сернокислотного цеха отмечает также Галина Пахальчак, председатель Общественного совета при министерстве природных ресурсов и экологии Свердловской области. С 2001 по 2009 год она была заместителем министра природных ресурсов Свердловской области и работала над экологическими проблемами, которые создавал завод. Теперь, по ее словам, СУМЗ достиг минимально возможных на данный момент выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Изменения в качестве воздуха чувствуют также жители близлежащей Ревды.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что современные технологии, к которым относится сернокислотный цех, позволяют почти полностью утилизировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, но применяют новшества лишь немногие предприятия. Причина – государственная система экологического регулирования, в которой отсутствует прямая экономическая мотивация производственных компаний к обновлению мощностей на заводах и фабриках. Существующая гибкая система штрафов за сверхнормативные выбросы ведет к тому, что предприятиям платить их выгоднее, чем вкладываться в дорогостоящую модернизацию, но и государству регулярно получать эти штрафные выплаты с заводов и фабрик более выгодно, чем однажды лишиться их навсегда.
Пример убытков от производства серной кислоты показывает, что предприятия не получают экономическую выгоду от переработки вредных выбросов. И в итоге экологичность производства целиком и полностью зависит от уровня амбиций, платежеспособности и социальной ответственности собственников и топ-менеджеров предприятий. Там, где эти три показателя выше среднего – начинается и однажды заканчивается модернизация, а вода, воздух и почва становятся чище.

Материал подготовила Наталья Овчарик