Нестандартно мыслить, чтобы уменьшить отходы

Процессов, которые производят ОТХОДЫ снижения рентабельности. Предотвращения загрязнения окружающей среды, минимизации отходов, и "чистого производства" может сократить образование отходов на 40-50% при 200% внутренней нормы доходности (1, 2). В данной статье рассматривается анализ потока отходов и методы анализа процессов для выявления возможностей минимизации отходов в новый или уже существующий процесс.

Почему мы образуются отходы?

Типичные инженерного образования химических, обычных процедур процесса проектирования, а также на обучение без отрыва от трех факторов, влияющих на технологические процессы производства чрезмерного отходов.

До недавнего времени (т. е. в течение последних пяти до десяти лет), обучение процесс разработки сосредоточены на минимально возможных инвестиций, низкие эксплуатационные расходы, высокая пропускная способность и возможности (особенно в первый проход доходность). Маленький, если таковые имеются, внимание было уделено отходов.

Нормальный процесс проектирования начинается с исследователями разработки нового продукта. Исходя из своего опыта, инженеров синтезировать конструкции вокруг критериев минимальный объем инвестиций, минимальная стоимость эксплуатации и максимальная пропускная. Тогда проект уточняется максимизировать прибыль. Перед дизайн завершен, необходимых очистных сооружений для удовлетворения нормативных требований, рассматриваются, почти так же задним числом. После того, завод работает, работает директором завода процесса для получения доходов, там зачастую нет возможности для оптимизации процесса потому, что бизнес нуждается в наличности.

Новый инженер часто обучены решить проблемы процесса опытный инженер, который наставников нового сотрудника и придает своей accummulated мудрости. Это может потребовать проведения подробного обсуждения процесса и оборудования, за которым следует комментарий, что процесс не сгенерировать отходов ", то есть системы обращения с отходами" (опять же, почти как запоздалую). Десять лет спустя, теперь уже опытный инженер будем решать проблемы завтра же проблемы были решены вчера. И в области отходов, что, вероятно, означает не задумываясь о минимизации отходов.

Результатом является мысль, или "окно мысли" (см. рисунок), что приводит к процессу дизайна, которые производят чрезмерного отходов и, следовательно, имеют более высокие эксплуатационные расходы. Инженер нужно показать, как думать за пределами "ящика" и узнать, что процесс усовершенствования традиционных инженерных методов решения задач, не найти.

Изменение перспективы

Рассмотрим человек, кто ходит по круговой путь в том же направлении с каждым днем. Первый раз все новое. К тридцатым время, ходунки только замечает необычное. Медленного ухудшения дорожке или в общей сложности незначительные изменения в ландшафте, не очевиден. Однако, если на тридцать первой поездки Человек идет в противоположном направлении, и все вдруг все новое. Это все тот же пейзаж, но теперь видно, с другой точки зрения.

То же самое справедливо и для производственного процесса. Вместо того, чтобы, начиная от передней части этого процесса, если вы начинаете с отходами и двигаться в обратном направлении процесс, и задавать свои вопросы и той же информации процесса, ваше мнение полностью меняется.

Основные навыки и знания инженеров, операторов, механиков, ученых и деловых людей, доступных для решения проблемы отходов. Информации. Все что требуется, это иной подход к поиску в связи с информацией (3).

Отходы анализ

Первый шаг в реализации минимизации отходов заключается в определении параметров, который позволит устранить или свести к минимуму отходов 'объемного потока (это имеет большое влияние на инвестиции и эксплуатационные расходы) или ликвидации / минимизировать компонентов, вызывающих озабоченность (которые являются причиной для лечения поток). С целью выявления наиболее оптимальных вариантов, каждый поток отходов должна быть проанализирована следующим образом:

1. Список всех компонентов в потоке отходов, а также все основные параметры. Например, в сточные воды это может быть вода, органические соединения, неорганические соединения (как растворенных и взвешенных), рН и т. д.

2а. Определить компоненты запуска озабоченность, например, опасные загрязнители воздуха (ГАЭС), канцерогенные соединения, отходы регулируются сохранении и восстановлении ресурсов Закона (RCRA) и т.д.

2b. Определить источники этих компонентов в рамках процесса.

2c. Затем разработать варианты усовершенствования процесса по сокращению или ликвидации их поколения.

3a. Определить объем высококачественных материалов - часто эти растворители, такие как вода, воздух, газ-носитель или растворитель. Эти материалы часто управления инвестиций и эксплуатационные расходы, связанные с концом трубы обработки отходов и могут оказать значительное влияние на процесс стоимости производства.

3b. Определить источники этих объемные материалы в рамках процесса.

3c. Тогда развивать процесс улучшения вариантов сокращения их объема или ликвидации.

4. Если компоненты, указанные в шаге 2 успешно минимизировать или устранить, определить следующий набор компонентов, которые имеют большое воздействие на инвестиции и эксплуатационные расходы (или оба) на конце технологического цикла. Например, если водный поток отходов изначально опасных отходов, и это было сжигать, устранение опасных соединений (ы) может разрешать поток направляется на объект по очистке сточных вод. Однако, это может вызвать перегрузку биохимической потребности в кислороде (БПК) пропускная способность существующего предприятия по обработке сточных вод, что делает необходимым определить варианты снижения нагрузки в органических водных отходов.

Анализ процессов

Только те материалы, которые действительно ценные для бизнеса являются сырьем для реакции, любые промежуточные и конечные продукты. Помимо корма, других входных потоков (например, катализаторов, воздух, вода и т.д.), которые требуются в силу дизайнеров ограниченные знания о том, как изготавливать продукт без них. Функция этих входных потоков является преобразование исходных материалов в продукты. Чтобы уменьшить или устранить их, исходных материалов, заготовок, или продукты должны служить те же функции, как входных потоков, или процесс должен быть изменены, чтобы устранить их.

Для любой новый или уже существующий процесс, процесс анализа состоит из следующих шагов:

1. Список всех кормить материалы реагируют на товарной продукции, любые промежуточные продукты, и все товарной продукции. Назовем этот список 1.

2. Список всех других материалов, в этом процессе, такие, как отказ товарной побочных продуктов, растворителей, воды, воздух, азот, кислоты, основания, и так далее. Назовем этот список 2.

3. Для каждого соединения в Список 2, спросить: "Как материал из списка 1 использоваться для выполнения той же функции, что и соединения в Список 2"? или "Каким образом процесс изменены, чтобы устранить необходимость для материала в Список 2"?

4. Для тех материалов, включенных в Список 2, которые являются результатом производства без товарной продукции (например, отходы побочных продуктов), спросить: "Как можно химии или процесса быть изменен, чтобы свести к минимуму или устранения отходов (например, 100% реакции селективность по целевым продуктом )? "

В сочетании с применением основных инженерных и химии практики, рассматривая технологического процесса этих анализа потока отходов и методы анализа процессов часто приводит к технологии план как минимум отходов, процесс генерации.

Доказанный успех

Эти примеры суммировать два ранних и широкую огласку применения этих методов анализа и показать реальные результаты, которые могут быть достигнуты. Боковой панели на противоположной странице описывает недавний случай.

Дюпон / EPA (2, 3). Охране окружающей среды США и "Дюпон" провели совместное 2-летнего проекта по выявлению новых путей сокращения образования отходов на Дюпон палат работы сайта в Дипуотер, NJ. Программа предотвращения загрязнения, оценка 15 производственных процессов. За 11 процессов, сокращения отходов и возможностей совершенствования процесса было выявлено, что требуется меньше, чем $ 50000 капитальных вложений и может быть завершена в течение 6 месяцев. Следующие результаты были достигнуты:

* 52% сокращение отходов

* Общий объем капиталовложений в размере 6335000

* Сбережения и доходы на сумму 14900000 / год, из которых сокращение расходов на лечение составляет 11%, восстановить продукта 15%, и процесс улучшения 74%.

Dow / NRDC (1). Охране природных ресурсов Совета, Dow Chemical, а также группы местных активистов и экологов инициировала проект по сокращению отходов и выбросов химических веществ 26 приоритетных в Мидленд Доу, MI, сайт на 35%, используя только методы предотвращения загрязнения окружающей среды. Усилия превысил свои цели:

* Целевых выбросы сократились на 43%, от 1 млн фунтов на 593000 фунтов

* Целевых отходов, были сокращены на 37%, с 17,5 млн фунтов до 11 млн. фунтов

* Большинство из 17 проектов, определенных требуется сравнительно небольшое количество капитала - 10 составила $ 50000 или меньше, а пять не требует капитала на всех

* Некоторые проекты заплатил за себя менее чем за 1 год и 180% общей нормы прибыли: например, один проекта требуется $ 330000 и $ 3300000 вернулся в год экономия сырьевых материалов

Эта работа выявила ряд важных выводов на предотвращение загрязнения. Некоторые из величайших уменьшении количества отходов стоить меньше всего денег. Хорошие возможности можно найти почти в каждом производственном процессе. И даже некоторые проекты, которые связаны основные изменения процесса, могут быть реализованы в относительно короткий период времени.

ЛИТЕРАТУРА

1. Природные ресурсы Совета обороны и Ко Dow Chemical, "Предупреждение промышленного загрязнения на ее источник, Заключительный доклад Мичиганского Инициатива по сокращению источников", Институт "Меридиан", Диллон, CO (сентябрь 1999).

2. Охране окружающей среды США, "DuPont палат работ минимизации отходов в проект" EPA/600/R-93/203, US EPA, Управление научных исследований и развития, Вашингтон, округ Колумбия (ноябрь 1993).

3. Trebilcock, RW, и др.., "Сокращение дистилляции отходов," Хим. Eng. Прогресс, 90 (6), с. 50-54 (июнь 1994).

4. Малхолланд, KL и JA Дайер, "Методика предотвращения загрязнения окружающей среды, технологии и практика", Айше, New York, NY (1999).

Кеннет Л. Малголленд

КЕННЕТ Малголленд

Кеннет Л. Малхолланд, Кеннет Малхолланд и партнеры

Kwiho Ли, Корейский национальный центр чистого производства

H. К. Хен, химической корпорации Hanwha

Кеннет Л. Малхолланд является президентом консалтинговой компании Кеннет Малголленд