За даними А.П. Красавіна під безвідхідною технологією розуміється ідеальна модель виробництва, її теоретична межа. Практично ця модель може бути реалізована лише частково. Хімічний технологічний процес ділиться на три основні стадії:
1) підведення сировини в зону реакції;
2) хімічні реакції;
3) відведення продуктів із зони реакції.
За М.Г. Ігнатенко відходи утворяться в основному за рахунок: а) домішок у сировину, які не використовуються в даному процесі для одержання готового продукту; б) речовин, що виникають у результаті побічних хімічних реакцій; в) через неповне протікання процесу й витрат корисного компонента в сировину. Скорочення відходів на кожній стадії процесу супроводжується інтенсифікацією й збільшенням його ефективності. Зменшується утворення відходів при використанні чистої, концентрованої сировини. При цьому підвищується швидкість протікання процесу й продуктивність устаткування. Такий же ефект дає зменшення швидкості протікання побічних реакцій, наприклад, за рахунок збільшення селективності процесу, збільшення повноти протікання процесу, чому сприяє вибір оптимальних умов режиму, вибір відповідних каталізаторів і т.д. У результаті не тільки зменшується кількість відходів, але й збільшується, ефективність виробництва. Проблема охорони природи вирішується технічно і економічно. Цей напрямок варто вважати головним в природоохоронній політиці й в екологізації господарської діяльності людини.
Маловідходна технологія розглядається як проміжна при створеннібезвідхідного виробництва. При такій технології частина сировини переходить у відходи й направляється на тривале зберігання, але кількість шкідливих речовин не перевищує рівня, припустимого санітарними нормами. Приклад маловідходної технології є на Челябінському електролітно-цинковому заводі, де здійснена реконструкція сірчанокислого виробництва, у результаті чого різко знижена кількість цинкових викидів і викидів сірчаного газу, а цикл по воді на 97,9% став замкнутим.
При екологізації і геологізації виробництваВ.М. Удод пропонує зосередити увагу на наступних основних напрямках розвитку й впровадження безвідхідної технології:
1. Комплексне використання природних ресурсів.
2. Підземне будівництво споруджень і резервуарів під геотехнології й вторинні ресурси з метою поетапної утилізації всієї сировини, що добувається.
3. Створення безвідходних територіально-виробничих комплексів із принципово новими, екологічно нешкідливими процесами.
4. Очищення або вловлювання й складування промислових викидів і стічних вод з використанням оборотних систем водо- і газопостачання.
Крім того, повинні бути розглянуті економічні й геоекологічні аспекти природокористування.
Питанням вторинного використання ресурсів на думку В.М. Удода приділяється велика увага: проводяться і щорічні міжнародні наради, конференції, симпозіуми по безвідходній і маловідходній технології.
При переробці вторинних ресурсів менше забруднюється навколишнє середовище, ніж при виробництві сталі з металобрухтукількість твердих відходів знижується на 92%. При виробництві картону й паперу з макулатури витрата енергії й вихід забруднювачів знижується більш ніж на 70%.
Галуззю, що споживає велику кількість відходів як вихідна сировина, є промисловість будівельних матеріалів. Розкривні й породи вугільних,сланцевих, рудних й інших родовищ, а також шлаки, шлами, зола й відходи, що утворюються при збагаченні й комплексній переробці корисних копалин, – це найцінніші вторинні ресурси для виробництва будівельних матеріалів: цементу, цегли, кераміки, плиток, скла, стінних блоків, труб, будівельних виробів, розчинів, нерудних матеріалів, а також для використання як добрива й сухих меліорантів.
Величезні сировинні резерви на думку Т.Є. Царик містять у собіпромислові й побутові відходи міст. При нерозвиненій заготівельній мережі по прийому й переробці вторинної сировини в країні не споживається й 2% обсягу, що накопичується. Необхідно створювати цехи й підприємства по утилізації й переробці міських відходів і сміття. Якщо при цьому працюватиме закон вартості і переробка відходів перетвориться в рентабельне виробництво, то саме поняття «відходи» зникне з господарського побуту.
Комплексне використання сировини з утилізацією відходів виробництва і підземних резервуарів на думку А.Я. Гаєва легше організувати в масштабі промвузла або регіону, ніж одного виробництва. Економічно більшдоцільно використовувати відходи або в суміжних виробництвах, де вони можуть відігравати роль сировини або напівфабрикатів, або на спеціалізованих підприємствах по спільній переробці відходів різних виробництв і галузей господарства. Щоб підприємства в короткий термін могли перейти на безвідходну технологію, потрібна кардинальна модернізація виробництва, що вимагає великих капітальних вкладень, які з техніко-економічних позицій можуть бути не обґрунтованими. Тому більш результативним є поступове вдосконалювання виробництва шляхом зниження ресурсокористування і поетапне впровадження маловідходної технології з доведенням її до безвідходної.
На жаль, на смітниках відходи не сортуються, а перемішуються, тому неможливо організувати їхню хіміко-технологічну переробку.
До 40% всіх відходів, що складаються з текстилю, пластмас, гуми, шкіри, каменю й дерева, не компостуються, тому тривають розробки технології утилізації й цієї частини відходів. Доведено, що в результаті їх термічної обробки піролізу, можливо перейти до виробництва вуглеводного твердого залишку пірокарбонату, газу й смоли, які можуть бути використані в сталеливарному й гумовотехнічному виробництвах замість дефіцитних сажі й графіту. Газ і смола являють собою коштовне енергетичне паливо.
Деякі позитивні результати створення екологічно безпечних виробництв за А.Я. Гаєвим досягнуті в хімічній і газовій промисловості, у кольоровій і чорній металургії, в енергетиці. Впровадження гідрометалургійних й автоклавних процесів замість пірометалургічних різко зменшило обсяги шкідливих газоподібних викидів.
У чорній металургії успішно впроваджується метод безперервного розливання сталі й прямого відновлення заліза з руд конвертованим природним газом.
Розроблена практично безвідхідна по газових викидах циклічна схема виробництва сірчаної кислоти на основі використання сірки й технічного кисню. За цією схемою за рахунок багаторазового повернення частково прореагованої газової суміші в контактний апарат ступінь окислювання сірки доводять до 99,99%. Малий обсяг газопилових викидів завдяки високому вмісту двоокису сірки легко піддається очищенню традиційними методами.
Води джерел господарсько-питного призначення в багатьох районахкраїни на думку В.М. Удода не відповідають вимогам санітарних норм. Єдиний вихід зситуації що створилася – повсюдний перехід до оборотних системводопостачання й повне припинення скидання стічних вод у водойми.
Один раз узята з водойми вода вже не повинна виключатися із системи водопровід – каналізація – очисні спорудження – промисловий водопровід. При цьому втрати води із замкнутої системи відбуваються за рахунок випаровування, витоків через негерметичність технологічних ліній, добування з осадом, що утворюється при очищенні стічних вод. Втрати заповнюють за рахунок забору додаткової води, у першу чергу зливових або стічних вод сусідніх виробництв. Щоб повністю виключити скидання стічних вод у водойми, створюються оборотні системи водопостачання не тільки в межах окремих цехів, виробництв і підприємств, але й у масштабі промислових вузлів і районів. Це робиться для того, щоб повернути великі природні водойми до природного стану, практично повністю виключивши їхнє забруднення, і тим самим призупинити деградацію біоценозів.
Головні труднощі впровадження оборотних систем водопостачання на підприємствах на думку автора обумовлені наявністю домішок 3–5% таких стоків, які не піддаються очищенню й, проходячи очисні спорудження, знижують загальну ефективність їхньої роботи.
Необхідно організувати комплексне територіальне використання води у виробництві, розробити й впровадити безводні або маловодоємкі технологічні процеси, створити взаємодіючі системи локального й загальноміського водопостачання. При використанні води в технологічних цілях:
– ширше впроваджувати повітряне охолодження замість водяного;
– багаторазово й послідовно застосовувати воду в технологічних операціях;
– технологічним шляхом виключати утворення стоків середнього забруднення;
– здійснювати утилізацію і регенерацію відпрацьованих розчинів.
Взаємозв'язок екології й економіки.
Використання вторинних матеріалів у порівнянні з виробництвом виробів з первинної сировини має ряд еколого-економічних
переваг. При заміні первинних ресурсів вторинними за М.Г. Ігнатенко різко поліпшуються техніко-економічні показники більшості виробництв: в 10–25 разів знижуються питомі капіталовкладення в промислове виробництво, що сприяє підвищенню фондовіддачі: у кілька разів знижується енергоємність і не менш ніж на 40% – матеріалоємність, в 1,4 рази – водоємність, в 4–15 разів скорочується кількість відходів. Використання вторинної сировини виключає витрати, пов'язані з видобутком і транспортуванням відповідно первинної
Таким чином, екологічна доцільність впровадження елементів безвідхідної технології економічно обґрунтована. Найбільш ґрунтовно зв'язок екології з економікою проявляється в комплексному добуванні природних ресурсів при їхній переробці.
При безстічних й оборотних системахводопостачання за А.П. Красавіним виключається скидання стічних вод у водойми, передбачається повторне використання води після очисних споруджень для технологічних потреб.