Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Оглавление
Введение. 2
1. Понятие об отходах и их классификация. 3
2. Хранение отходов. 5
2.1. Выбор места размещения хранилищ.. 6
2.2. Использование промышленных отходов в качестве заполнителя при рекультивации карьеров 8
2.3. Размещение радиоактивных отходов. 9
2.4. Требования безопасности при организации хранилищ.. 9
3. Перспективные способы повышения экологической безопасности промышленности 11
4. Утилизация твердых отходов различного происхождения. 12
4.1. Переработка отходов в высокотемпературной шахте. 12
4.2. Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлака. 12
4.3. Высокотемпературная переработка отходов в электротермическом реакторе. 14
4.4. Огневая регенерация. 16
4.5. Пиролиз промышленных отходов. 16
4.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы.. 17
5. Утилизация жидких отходов. 19
5.1. Механическая очистка сточных вод. 19
5.2. Физико-химические методы очистки сточных вод. 20
5.3. Биологическая очистка сточных вод. 22
5.4. Термическая обработка осадков сточных вод. 23
6. Очистка отходящих газов. 25
7. Правила учета и оценки отходов. 27
7.1. Разработка документации по обращению с отходами. 27
7.1.1. Образование отходов. 27
7.1.2. Сбор, накопление и размещение отходов. 28
7.1.3. Перемещение отходов за пределы территории предприятия. 28
7.1.4. Обезвреживание и использование отходов. 29
7.2. Получение разрешительных документов на обращение с отходами. 29
7.3. Паспортизация отходов. 30
7.4. Подготовка, оформление и подписание договоров на передачу отходов с целью размещения, обезвреживания и использования. 30
7.5. Процедуры учета отходов. 31
7.5.1. Проведение инвентаризации источников образования отходов. 31
7.5.2. Проведение инвентаризации объектов размещения отходов. 32
7.5.3. Проведение инвентаризации объектов использования и обезвреживания отходов. 32
Заключение. 33
Список литературы.. 34
Приложение 1. 36
Приложение 2. 41
Приложение 3. 45
Приложение 4. 46
ВведениеПроблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.
Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что всё возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема незаменимых природных ресурсов – воздуха, воды и почвы – отходами промышленности и транспорта.
Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет глобальный характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производственному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира.
Продолжающиеся загрязнения природной среды твердыми, жидкими и газообразными отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды, в последнее время остаются острейшей экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.
Включая более 20 тыс. производственных предприятий с довольно развитыми и разнообразными технологиями производства, промышленность Российской Федерации играет заметную роль, как в загрязнении природы, так и в решении природоохранных проблем. Серьезную проблему представляет специфика многих отраслей промышленности, и, как следствие, требуются индивидуальные подходы к решению природоохранных задач.
Несмотря на продолжавшийся в последние годы спад производств, это не вызвало снижения объемов отходов, образующихся на промышленных предприятиях и соответственно поступающих в воздух, водные объекты и почвы, и адекватного уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду. В частности, миллиарды тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов ежегодно поступают в биосферу, нанося тем самым непоправимый урон как живой, так и неживой природе. В глобальных масштабах изменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере.
Несмотря на давность и большое количество исследований в области экологически чистого производства, проблема утилизации и переработки промышленных отходов остается актуальной до сих пор. Поэтому, появилась экономически, технологически и экологически обоснованная необходимость в разработке и внедрении всё новых прогрессивных и безопасных методов решения проблемы избавления биосферы от опасности ее загрязнения отходами производства и потребления. Для выбора более рационального пути решения проблемы необходим предварительный учет и оценка отходов.
1. Понятие об отходах и их классификацияНегативное воздействие промышленности выражается в воздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом отходов от процессов добычи и переработки природных ресурсов. Отходы производства и потребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов.
Отходами называются продукты деятельности человека в быту, на транспорте, в промышленности, не используемые непосредственно в местах своего образования, которые могут быть реально или потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства или в ходе их переработки. Отходами производства являются остатки материалов, сырья, полуфабрикатов, образовавшихся в процессе изготовления продукции и утратившие полностью или частично свои полезные физические свойства. Отходами производства могут считаться продукты, образовавшиеся в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых, получение которых не является целью данного производства. Отходы потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты, бытовые изделия (Приложение 1).
Промотходы зачастую являются химически неоднородными, сложными поликомпонентными смесями веществ, обладающими различными химико-физическими свойствами, представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность [3]. Существует классификация отходов по их химической природе, технологическим признакам образования, возможности дальнейшей переработки и использования [18]. В нашей стране вредные вещества характеризуется по четырем классам опасности, от чего зависят затраты на переработку и захоронение [15] (Приложение 2 [29]).
Класс опасности отходов устанавливается с целью определения безопасных способов и условий размещения, перемещения, обезвреживания, использования отходов.
Предприятия, в процессе деятельности которых образуются опасные отходы, на основании Федерального закона «Об отходах производства и потребления» [20] (ст.14) обязаны подтвердить отнесение данных отходов к конкретному классу опасности.
Класс опасности устанавливается на каждый вид образующихся отходов. Критерии, позволяющие отнести опасный отход к определенному классу опасности, представлены в документе «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» [21].
Отнесение отходов к классу опасности для ОПС может осуществляться расчетным или экспериментальным путем. Экспериментальный метод отнесения отходов к классу опасности для ОПС осуществляется в специализированных аккредитованных для этих целей лабораториях. Экспериментальный метод используется в следующих случаях [29]:
- для подтверждения отнесения отходов к 5 классу опасности, установленного расчетным методом;
- при отнесении к классу опасности отходов, в которых невозможно определить их качественный и количественный состав;
- при уточнении класса опасности отхода, полученного расчетным методом (по желанию и за счет заинтересованной стороны).
Подтверждение отнесения отходов к определенным классам опасности производится в соответствии с «Правилами учета и оценки отходов производства и потребления на территории Пермской области».
Отходы также подразделяются по своему происхождению на следующие типы [29]:
- вещества (оксид алюминия, кислота серная, фосфор красный и т.д.) и смеси веществ (шлам водоподготовки, шлак металлургический, осмол производства анилиновых красителей и т.д.);
- материалы (полиэтилен, фторопласт, ткань, бумага и т.д.);
- изделия (кирпич, лампы, кабель и т.д.)
Существует классификация по видам деятельности, в процессе которой они образовались [29]:
1. Прием, хранение, транспортировка сырья, материалов и продукции.
2. Переработка сырья и материалов.
3. Очистка материальных потоков.
4. Обслуживание и ремонт технологического оборудования.
5. Обслуживание и ремонт электрооборудования.
6. Обслуживание и ремонт компонентов инженерных приборов и агрегатов.
7. Строительная деятельность и ремонт зданий.
8. Эксплуатация и ремонт автотранспорта.
9. Деятельность аналитических лабораторий.
10. Лечебная деятельность.
11.Хозяйственная деятельность (в т.ч. благоустройство производственных территорий).
12. Эксплуатация зданий.
13. Химчистка и стирка.
14. Общественное питание.
15. Пожаротушение.
2. Хранение отходовКонцепция избавления биосферы от токсичных отходов в последние десятилетия развивалась во всем мире стремительными темпами. Застрельщиком в этом выступила Федеративная Республика Германия, где высокая стоимость земли сочетается с высокоразвитой горнодобывающей и перерабатывающей промышленностью, при функционировании которой образуется большое количество токсичных отходов, и где при добыче полезных ископаемых в недрах создаются большие объемы неиспользуемых пустот.
Суть изменений, которые стали вноситься в ранее существовавшую концепцию, сводилось к тому, что значительную часть отходов нецелесообразно сжигать или подвергать нейтрализации, а необходимо захоронять или складировать в геологических формациях, являющихся природными изоляторами, поскольку при современном уровне науки и техники невозможно исключить образование неутилизируемых, не подлежащих сжиганию и неподдающихся нейтрализации токсичных отходов, и в связи с тем, что их размещение и накопление на земной поверхности представляет серьезную угрозу жизнедеятельности человека и биосфере в целом, а в будущем возможно их использование.
Геологическими формациями-изоляторами, потенциально пригодными для гарантированного вывода из биосферы любых токсичных отходов, являются: соленосные толщи, толщи глин, вулканические породы, туфы, гнейсы, граниты, эффузивы и другие геологические формации [13, 31].
Естественно, что наиболее привлекательными для захоронения и складирования токсичных отходов являются те из названных толщ, в пределах которых уже существуют горные выработки, образованные при добыче соответствующих полезных ископаемых (каменной и калийной солей, строительных материалов и т. п.). Ибо при этом в распоряжение организаций, которые будут выводить отходы из окружающей среды таким способом, попадет в готовом виде вся инфраструктура горнодобывающего предприятия, необходимая для его функционирования (шахтные стволы, шахтный подъем, вентиляция, надшахтные здания, околоствольные дворы, электроподстанции, все коммуникации и т. д. и т. п.). Это существенно удешевляет и упрощает все работы, связанные с захоронением и складированием токсичных отходов в природных изоляторах. И в особенности в тех случаях, когда для этой цели оказываются пригодными уже существующие горные выработки, если их образование не вызывает опасности возникновения в окружающем массиве воздухе и водопроводящих нарушений сплошности.
Размеры и срок службы подземного хранилища промышленных отходов определяются технико-экономическим обоснованием. При размещении в хранилище отходов, требующих постоянного наблюдения за их состоянием, или отходов, переработка которых возможна в обозримом будущем, срок устойчивости выработок хранилища, а соответственно и самого хранилища, должен быть рассчитан на этот период.
В последние годы реализация концепции надежного избавления окружающей среды от нереализованных, не уничтоженных и не нейтрализованных токсичных отходов путем их захоронения и складирования в геологических формациях, являющихся природными изоляторами, стала набирать темп [13].
Материалы по проектированию технологических схем, выбору методов и организации производства процессов утилизации, обезвоживания и захоронения по типам промышленных отходов представляются проектной организации заказчиком проекта, который, в свою очередь, получает их от соответствующих министерств, ведомств, акционерных обществ.
В Приложении 3 [29] существует полная классификация объектов размещения отходов.
2.1. Выбор места размещения хранилищСогласно современным требованиям размещение неутилизируемых промышленных отходов должно осуществляться в пределах специальных полигонов, обеспечивавших их изоляцию и экологическую безопасность на такой срок, пока они не станут безвредными для человека или не будут разработаны экономически приемлемые технологии их переработки и последующего использования.
К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях, обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.
Подземные хранилища являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора и размещения отходов (в том числе и токсичных) промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений [31]. Размещение промышленных отходов в хранилищах может преследовать две цели – их последующее использование (хранение) и навечное захоронение.
Количество и мощность хранилищ определяются технико-экономическим обоснованием их строительства.
Подземные хранилища могут создаваться как самостоятельные предприятия или существовать совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном поле.
В соответствии с классификацией отходов (см. Приложение 2, Таблицы 1, 3, 4) представляется целесообразным рассмотреть необходимые требования к выбору места расположения хранилища, его проектированию, строительству и эксплуатации. При складировании нескольких типов отходов может возникнуть необходимость в размещении каждого из них в отдельной камере (выработке), если они не совместимы друг с другом. Кроме того, следует предусмотреть пути и механизмы доставки отходов, определить последовательность доставки в хранилище, разработать способы нейтрализации, если отходы токсичные, и мероприятия по уборке незапланированного просыпа и пролива отходов [31].
В общем виде подземное хранилище представляет собой сложное сооружение, состоящее из наземного и подземного комплексов и соединяющих их выработок, предназначенных для доставки отходов в хранилище, проветривания и проведения необходимых наблюдений за состоянием выработок и самих отходов.
Подземное хранилище является дорогостоящим сооружением, поэтому оно должно быть ориентировано на прием отходов I, II, III и, при необходимости, IV классов опасности, перечень которых в каждом конкретном случае согласовывается с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы, заказчиком и разработчиком проекта хранилища, а при размещении хранилища на территории горнодобывающего предприятия – с этим предприятием.
Твердые промышленные отходы IV класса в основе своей являются инертным и нетоксичным материалом. По согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы, гортехнадзора и администрацией горнодобывающего предприятия они могут размещаться в выработанном пространстве в качестве закладки или же при согласовании с учреждениями коммунальной службы могут вывозиться на полигоны складирования городских бытовых отходов и применяться в качестве изолирующего материала.
Размещение взрывоопасных отходов может представлять опасность при транспортировке, складировании и хранении. Для уменьшения опасности (до размещения отходов в хранилище) целесообразно предусматривать возможные мероприятия по переводу их из одного класса в другой: по переводу из взрывоопасных в невзрывоопасные, из самовозгорающихся в несамовоагорающиеся, из выделяющих при разложении вредные газы в не выделяющие их, из растворимых в воде в нерастворимые [31].
Перевод отходов из одной группы в другую необходимо производить на предприятиях в соответствии с имеющимся оборудованием и технологией. Для уменьшения объема отходов целесообразно, предусматривать обезвоживание или флегматизацию жидких и прессование твердых промышленных отходов на предприятиях – производителях отходов. Высвобождающуюся воду можно пустить в технологический процесс, уменьшив объем отходов и количество доставочных средств.
При малых объемах работ, а соответственно, и малом объеме отходов бывает технически и экономически нерационально обезвоживать и обезвреживать отходы на самом предприятии, выгоднее построить завод по обезвоживанию, обезвреживанию и прессованию отходов.
Помимо геологических формаций, являющихся безусловными изоляторами, для вывода токсичных отходов из биосферы могут использоваться и те толщи, заключенные в них, которые не являются проводниками вод и рассолов. Для этого и в тех, и в других толщах должны существовать природные или создаваться техногенные объекты, пригодные или предназначенные для этой цели.
Основными природными объектами, которые могут использоваться для вывода токсичных отходов из биосферы, являются пласты-коллекторы, освобождающиеся при отборе из них нефти и газа, а также располагающиеся на больших глубинах (5 и более км) толщи трещиноватых пород, сквозь которые не циркулируют воды и рассолы [13].
Возможность использования природных объектов этих двух типов для надежного вывода токсичных отходов из окружающей среды, как правило, не требует дополнительных обоснований, так как полная изоляция их от биосферы существует миллионы лет.
К основным техногенным объектам, пригодных при определенных условиях для использования с той же целью, относятся [13, 31]:
- выработанные пространства, образованные при добыче солесодержащих полезных ископаемых (каменной соли, калийных солей) как через скважины методом подземного выщелачивания, так и шахтным способом;
- выработанные пространства, образованные при шахтной добыче строительных материалов (гипсов, туфов, мраморов) и различных руд;
- выработанные пространства, образованные при подземной выплавке серы и подземном сжигании угля с целью получения газа;
- выработанные пространства, образованные в нетрещиноватых породах специально для захоронения и складирования токсичных отходов (в глинах, в солях, в гранитах, гнейсах и эффузивах);
- зоны разуплотнения, разрыхления и расслоения, возникшие в породной толще над и под выработанными пространствами, образующимися при добыче полезных ископаемых;
- конверсируемые военные объекты различного назначения (ракетные шахты, подземные склады и т.п.);
Во всех геотектонических обстановках неблагоприятные для захоронения ПО условия характерны для районов активизации новейших движений.
Хранилища жидких, пастообразных или растворимых в воде промышленных отходов следует размещать на участках со слабофильтрующими породами, характеризующимися коэффициентом фильтрации не более 10 см/с. При необходимости размещения отходов в более проницаемых грунтах в камерах хранилища следует предусматривать технические мероприятия по исключению проникновения отходов в подземные и грунтовые воды, а также по исключению воздействия на отходы грунтовых вод. В качестве таких мероприятий можно использовать тампонаж окружающих пород, создание гидроизоляционного слоя, возведение противофилътрационных завес и т.п. [31].
Для создания подземных хранилищ токсичных промышленных отходов не следует использовать выработанные пространства горных предприятий, расположенных в городах и рабочих поселках или непосредственно к ним примыкающих. Требования к местам спуска в подземное хранилище токсичных промышленных отходов и выхода вентиляционной струи, проходящей через такое хранилище (промплошадка), должны соответствовать «Санитарным правилам» и СНиПам для полигонов по захоронению токсичных промышленных отходов [34, 37].
Подземное захоронение ПО может быть организовано на различных глубинах и в различных гидродинамических зонах литосферы. Согласно этому хранилища подразделяются [31]:
- не неглубокие (близповерхностные) – в зоне аэрации и активного водообмена;
- среднеглубокие (промежуточной глубины) – ниже зоны активного водообмена, но не глубже 2000 м, в пределах пластовых температур до 50 – 70 °С;
- глубокие – на глубинах свыше 2000 м.
Для обеспечения безопасного функционирования близповерхностных хранилищ из-за опасности загрязнения подземных вод они должны размещаться в объеме геологических тел с низкой гидравлической и диффузионной проницаемостью (в глинах, туфах и т.п.) и создаваться защитные сооружения (системы дренажа, гидрозавес и т.п.).
Среднеглубокое захоронение целесообразно и эффективно в объеме мегаблоков кристаллического фундамента платформ. Наиболее оптимально создание такого рода хранилищ в пределах неглубоко залегающих (500-2000 м) депрессий с незначительной динамикой подземных вод.
Глубокое захоронение промышленных отходов может быть реализовано в разрезе кристаллических образований фундамента и в осадочных породах, перекрытых выдержанными толщами (глинами мощностью от 50 до 100 м и более, стратифицированными соляными толщами).
2.2. Использование промышленных отходов в качестве заполнителя при рекультивации карьеровПри добыче полезных ископаемых неизбежно образуется большое количество отработанных карьерных выемок, негативно влияющих на различные элементы природной среды: нарушение геоморфологии, гидрологического и гидрогеологического режимов, загрязнение подземных горизонтов, ландшафтные изменения (Таблица 1).
Таблица 1.
Классификация негативных воздействий на окружающую среду [32]
Объект воздействия
Проявление Литосфера Оползни, оплывание, эрозия склонов и основания выработки, интенсификация карста, просадка лессовых пород; истощение плодородного слоя; изменение микрорельефа; выветривание и обрушивание склонов. Гидросфера Нарушение режима и загрязнение подземных вод и малых рек; оседание и провалы поверхности из-за суффозии; заболачивание почвогрунтов; подтопление территории и угнетение растительности. Атмосфера Загрязнение воздуха карьерной пылью; возникновение застойных аэродинамических зон; изменение состава воздуха в ареале глубоких карьеров. Ландшафт Усиление контрастности рельефа; овраго- и оползнеобразование; смещение пород на склонах; понижение поверхности в прикарьерном пространстве.Частичный возврат территории в безопасное хозяйственное пользование достигается путем выполаживания откосов, планировки днища, фитомелиорации и заполнением всего свободного пространства выемки карьера. Практически единственной альтернативой природным рекультивационным материалам (кондиционные и отвальные грунты) являются крупнотоннажные промышленные и/или бытовые отходы.
Опасность промышленных отходов предполагает их предварительное обезвреживание и обработку для снижения класса токсичности и перевод из одного класса опасности в другой, например из взрывоопасных в невзрывоопасные, из самовозгорающихся в несамовоагорающиеся и т. д.
При выборе отходов для рекультивации карьеров необходимо учитывать следующие факторы [32]:
- Эколого-гигиенический – допустимость использования с точки зрения безопасности для людей и окружающей среды;
- Ресурсный – наличие достаточного для заполнения карьера количества отхода;
- Реакционная способность – химическая индифферентность компонентов отхода;
- Инженерно-геологический – сходство отхода с природными материалами карьера.
Благодаря медленному протеканию физико-химических процессов происходит трансформация компонентов отходов. Присутствие растворителей и углеводородов приводит к набуханию полимеров, эмульсии и коллоиды которых пропитывают минеральную часть отходов. Гидролиз солей тяжелых металлов приводит к образованию малорастворимых оксидов и гидроксидов. Данные процессы интенсифицируются в результате экзотермических реакций и затрудненного оттока тепла. Содержание отходов в рекультивируемом карьере в течение 5 – 6 лет приводит к образованию почти однородной резиноподобной массы и достигается детоксикация отходов [32].
Сводная классификация видов работ по рекультивации карьеров с использованием предварительно подготовленных в зависимости от их целевого назначения отходов представлена в Приложении 4.
Таким образом, рекультивация карьеров неутилизируемыми промышленными отходами позволяет проблему их размещения с минимальным экологическим ущербом, при этом достигается уменьшение неблагоприятного воздействия со стороны техногенно нарушенных территорий.
2.3. Размещение радиоактивных отходовЗахоронение и складирование в геологических формациях, являющихся природными изоляторами, в сочетании с несколькими инженерными барьерами, призванными препятствовать распространению токсичных отходов в окружающую среду, составило основу концепции надежного вывода из биосферы и радиоактивных отходов (РАО) различной активности, принятую МАГАТЭ.
С ориентировкой на нее в США в 80-х годах была произведена разработка могильников для РАО в пустотах от разработки соляных и золоторудных месторождений. В Германии РАО захороняются в соляных и железорудных выработках. В остальных странах Западной Европы, а также в Канаде и на Кубе разработка технологий захоронения РАО в геологических формациях также ведется уже в течение нескольких лет. В последние годы геологические и геофизические изыскания на предмет выбора тех участков недр, в которых существуют природные породные изоляторы, способные безопасно использоваться для той же цели, начаты и в странах Восточной Европы, в странах СНГ (Украина и Белоруссия). При этом первоочередность захоронения в недрах РАО, хотя последние и составляют всего около 1% от общего количества неиспользуемых токсичных отходов, диктуется тем, что при размещении их на земной поверхности, которое в основном осуществляется в настоящее время, они представляют для человечества наибольшую опасность [14].
2.4. Требования безопасности при организации хранилищПри решении вопросов обеспечения эксплуатационной надежности горных выработок, специально создаваемых для подземных хранилищ, необходимо учитывать требования СНиП 2.01.55-85 «Объекты народного хозяйства в подземных горных выработках» и одноименной Инструкции, утвержденной Госстроем СССР и Госгортехнадзором СССР в 1984 г.
Для обеспечения безопасного вывода отходов из биосферы при использовании природных и техногенных объектов должны строго соблюдаться определенные условия и ограничения.
Согласно действующим положениям по проектированию и созданию захоронений отходов запрещается их расположение [29]:
- вблизи месторождений пресных подземных, минеральных лечебных, промышленных вод и их водоохранных зон;
- на территории зон охраны курортов;
- на территории заповедников;
- в пределах селитебных и рекреационных зон населенных пунктов.
Кроме того, подземные хранилища не рекомендуется размещать:
- на площадях залегания полезных ископаемых без согласования с органами Государственного горного надзора;
- в зонах активного карста;
- в зонах активизации процесса сдвижения породной толщи от ведения горных работ;
- в массивах, склонных к горным ударам и относящихся к пожароопасным (выделяющих или образующих при контакте с промышленными отходами взрывоопасные или ядовитые газы);
- в пределах сейсмоактивных районов;
- в зонах естественного питания и разгрузки водоносных комплексов;
- вблизи неотектонически активных разломов и дизъюнктивных нарушений в породной толще;
- в районах интенсивной техногенной нагрузки на недра, приводящей к нарушению природной изоляции подземных резервуаров (например, в районах старых нефтяных месторождений, для которых характерно наличие значительного фонда дефектных скважин, являющихся основными каналами вертикальных потоков флюидов);
- в районах, где не исключена возможность проникновения в хранилища поверхностных вод в различных аварийных ситуациях (наводнения, сели, прорывы дамб и плотин водо- и шламохранилищ, оседание земной поверхности под влиянием горных работ и т. п.).
Существенное значение имеет наличие способов и средств, позволяющих при необходимости оперативно и с полной гарантией навечно перекрыть выработки, через которые ПО будут подаваться в выработанные пространства [31].
Исходя из концепции минимизации риска, связанного с возможным негативным воздействием захороняемых токсичных промышленных отходов на окружающую среду, к подземным хранилищам должны предъявляться требования не только общего санитарно-гигиенического характера, но и требования, учитывающие условия их размещения в геологической среде. В рамках такого подхода в случае нарушения герметичности подземных хранилищ и проникновения компонентов отходов из хранилища в геологическую среду их распространение будет определяться особенностями тектонического строения и гидрогеологическими условиями района размещения данных объектов.
3. Перспективные способы повышения экологической безопасности промышленностиПри разработке новых ресурсосберегающих и экологичных технологических процессов, необходимо обезвреживание отходов на стадии вывода из технологического процесса, но при современном развитии науки и техники невозможно исключить образование неутилизируемых, не подлежащих сжиганию, не поддающихся нейтрализации токсичных отходов. В этом случае целесообразно захоронение отходов такого рода в специально создаваемых для этого хранилищах, где можно будет захоронить промышленные отходы для их использования в будущем. Однако открывается всё больше возможностей существенно сократить количество не утилизируемых отходов, которые имеют сложный химический состав, и, как правило, их переработка в полезные продукты до последнего времени или была весьма затруднительна, или экономически нецелесообразна.
Важность экономного и рационального использования природных ресурсов, как и охрана окружающей природной среды, не требует обоснований. В мире непрерывно растет потребность в сырье, производство которого обходится всё дороже. Значительно целесообразней избегать образования отходов или, по крайней мере, существенно их сокращать уже на стадии первичной обработки природного сырья. Будучи межотраслевой проблемой, разработка малоотходных и безотходных технологий и рациональное использования вторичных ресурсов требует принятия межотраслевых решений.
Не менее пристальное внимание необходимо уделять и внедрению технологий использования вторичных материальных ресурсов (ВМР). Вторичные материалы и ресурсы – отходы производства и потребления, которые на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве как на предприятии, где они были образованы, так и за его пределами [41]. К ВМР не относятся возвратные отходы производства, используемые повторно в качестве сырья технологического процесса, в котором образуются.
К вторичным ресурсам можно отнести побочные продукты, которые, как и отходы, являются возможным сырьем для других производств. Побочные продукты могут быть планируемыми и давать прибыль с их продажи или использования. Отходы – нежелательные, но неизбежные продукты [41].
ВМР могут быть использованы в местах своего образования или в других отраслях хозяйства.
Малоотходные и безотходные промышленные технологии, как правило, ориентированы на наиболее важные отрасли народного хозяйства: производство и рациональное использование металлов, стройматериалов, древесины, полезных ископаемых.
4. Утилизация твердых отходов различного происхожденияПроблема переработки и утилизации твердых отходов производства и потребления продолжает оставаться одной из наиболее острых. Несмотря на большое количество проектов создания аппаратов по экологически чистой утилизации опасных веществ и их смесей у большинства из них рано или поздно обнаруживаются серьезные просчеты в конструкции. Различные компании-производители установок указывают на безупречность именно их конструкций.
4.1. Переработка отходов в высокотемпературной шахтеРаботниками НИЦ «Экология и промышленная энерготехнология» Объединенного института высоких температур РАН и АОЗТ «Резонант» был разработан способ Поскольку доменные печи могут работать только на дорогостоящем коксе, то для переработки отходов их необходимо реконструировать. Доменные печи оснащаются воздушными фурмами (3 – 5 шт.), подающими в печь горячий воздух на уровне жидкой металлической ванны, т. е. несколько выше обычного. Это позволяет значительно повысить температуру жидких продуктов в печи (на 200 – 300 ºС), позволяет вводить в шихту определенное количество угля (вместо кокса) и превращает обычную доменную печь в высокотемпературную шахтную печь. В приложении на основе работы [9] существует схема технологического комплекса высокотемпературной шахты.
В США фирмой «Андко-Торрекс» в г. Буффало в течение 6 лет эксплуатировалась шахтная печь на основе доменной печи с производительностью 2.8 т отходов в час (24000 т. в год). Ее экологические показатели соответствовали требованиям санитарных норм всех стран. В последствии аналогичные и более производительные установки стали появляться и в других странах, однако несбалансированность горючих компонентов в перерабатываемых отходах может привести к преждевременному выходу из строя установки. Для предотвращения, как выяснилось необходимо добавлять в шихту 50 – 100 кг низкосортного угля на тонну перерабатываемых отходов [9].
Для придания образующимся в печи шлакам большей легкоплавкости и меньшей вязкости, повышении степени поглощения шлаками серы и галогенов следует вводить в шихту небольшое количество известняка, что также способствует стабилизации работы печи при допустимых экологических и экономических показателях.
При достижении определенного температурного запаса через горн (но не через засыпной аппарат) можно загружать в печь жирные и бурые угли, пластмассовые и хлорвиниловые отходы, отходы нефтепродуктов, автомобильные покрышки, лакокрасочные изделия и т. п. Степень очистки дымовых газов в системах обычных доменных печей достаточно высока и качество их проверено в промышленных условиях многих стран мира.
Возможно использования шлаков в качестве сырья для производства облицовочных плит, возможна попутная выплавка чугуна или стали [9].
4.2. Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлакаИнститутом «Гинцветмет» (г. Москва) совместно с другими Российскими организациями была разработана технология переработки (утилизации) твердых бытовых и промышленных отходов, на основе так называемого принципа Ванюкова, превосходящей по экологическим и экономическим показателям широко распространенные в мире термические методы.
Существуют четыре модификации установки, разработанных компанией «Гинцветмет», для переработки отходов: МПВ – 30, МПВ – 60, МПВ – 120, МПВ – 240 – отличающихся по производительности, количеству затрат различных ресурсов (например, электроэнергия, вода, при необходимости, топлива) [1].
Суть технологического процесса заключается в высокотемпературном разложении компонентов рабочей массы в слое барботируемого шлакового расплава при температуре 1250 – 1400 ºС и выдерживании их в течение 2 – 3 секунд, что обеспечивает полное разложение всех сложных органических соединений (в том числе дибензодиоксинов и дибензофуранов) до простейших компонентов. Экологическая эффективность подтверждена крупномасштабными испытаниями на полупромышленной барботажной печи при переработке обычного бытового мусора от жилых домов на опытном заводе Гинцветмета в г. Рязани: уже на выходе пылегазового потока из печи отсутствуют высокотоксичные соединения типа диоксинов, фуранов и др. Остающиеся вредные микропримеси (пылевозгоны, хлористый водород, сернистые соединения и др.) улавливаются и нейтрализуются благодаря высокоэффективной пылегазоочистной системе оборудования, широко применяемого на заводах цветной металлургии.
Заводы имеют следующие основные преимущества:
- Обеспечивают решение острейшей социально-экологической проблемы – очистку от ТБПО территорий промышленных районов и городов при полной экологической безопасности.
- Отличаются простой, в отличие от известных процессов не требуют предварительной сортировки и не имеет ограничений по исходной влажности отходов.
- Могут быть построены и введены в эксплуатацию в течение 1 – 2-х лет при небольших капитальных затратах, практически в любом районе России и за рубежом.
- Являются рентабельными и окупаются при оптимальной производительности в 4 – 5 лет с начала строительства (1 – 2 лет эксплуатации).
- Позволяют перерабатывать промышленные отходы, переработка которых либо не рентабельна, либо еще не разработана.
- При оптимальной производительности полностью обеспечивают себя электроэнергией, кислородом, сжатым воздухом и теплом.
- Избытки электроэнергии тепла и продуктов разделения воздуха от кислородной станции (кислород, аргон, азот) используются для нужд населения и города (других промышленных предприятий).
- Являются безотходными, не имеют требующего утилизации остатка и, следовательно, полигона для его захоронения.
- При проектировании и строительстве предусматривают применение типового оборудования и типовых строительных конструкций, в том числе полной заводской готовности.
Модули топок, кроме МПВ-30, работают в автогенном режиме (т. е. без дополнительного топлива) за счет теплотворности самих отходов. Теплом отработанного пара турбогенератора в зависимости от мощности модуля можно отапливать от 3 до 30 гектаров тепличных хозяйств. Получаемый шлак, используется для изготовления строительных изделий (минеральная вата, декоративная керамическая плитка, фундаментные блоки и др.), а также для строительства дорог. Из газов топки возможно получение товарной угольной кислоты (сухого льда) и метанола (сырья для получения высокооктанового бензина). Условная экономия земельных площадей при переработке 120 тыс. тонн отходов (базовый модуль МПВ-120) за счет высвобождения ее при ликвидации или сокращении полигонов составит 150 га при продолжительности эксплуатации модуля в течение 30 лет [1].
Барботаж осуществляется за счет подачи через стационарные дутьевые устройства окислительного дутья. Отходы рассматривается как топливо с теплотворной способностью 1500 – 1800 ккал на кг при влажности 51,7 %. Переработка осуществляется автогенно без добавления топлива на дутье, с обогащением кислородом до 50 – 70 %. Комплекс по утилизации отходов позволяет перерабатывать шихту без предварительной сортировки и сушки со значительными колебаниями по химическому и морфологическому составу.
Экологическая безопасность достигается за счет отсутствия на выходе из печи высокотоксичных соединений и применения системы очистки газа, имеющей запас по пропускной способности и рассчитанной на улавливание практически всех возможных вредных соединений, встречающихся в бытовых и промышленных отходах и образующихся при их переработке.
Отходы и флюсы поступают на завод автотранспортом. Материалы взвешиваются и проходят дозиметрический контроль. В результате переработки образуются: газы, содержащие продукты сгорания и разложения отходов, и шлак, состоящий из силикатов и оксидов металлов. Возможно образование донной фазы, содержащей черные и цветные металлы. Шлак после водной грануляции поступает на предприятия стройиндустрии или на строительство автодорог. Донная фаза отливается в слитки и отправляется на переработку на предприятия черной и цветной металлургии. Газы охлаждаются в газоохладителе с получением пара энергетических параметров, очищаются от пыли, возгонок, вредных примесей и сбрасываются в дымовую трубу. Пылевынос не более 2 – 3 %. Крупная пыль до 60 % по массе возвращается в печь. Мелкая пыль: концентрат тяжелых цветных металлов (цинк, свинец, кадмий, олово) отправляется потребителю. Кроме этого, в качестве товарной продукции можно получать электроэнергию, тепло (отработанный пар), азот жидкий, аргон жидкий, аргон газообразный.
Независимо от мощности в состав модуля входят следующие объекты:
· Автомобильные платформенные весы.
· Дозиметрический пункт контроля уровня радиации.
· Главный корпус в составе:
- приемного склада ТБПО;
- отделения переработки;
- отделения очистки газов;
- отделения грануляции шлаков;
- турбогенераторной станции.
· Кислородная станция.
· Газорегуляторный пункт.
· Узел оборотного водоснабжения.
· Очистные сооружения промливневой канализации.
· Насосная станция бытовых сточных вод.
· Главная понизительная подстанция.
Унифицированные модули являются рентабельными и окупаются при оптимальной производительности в условиях средней полосы России за 4-5 лет с начала строительства.
4.3. Высокотемпературная переработка отходов в электротермическом реактореВысокотемпературная переработка твердых отходов – это единственная гарантия уничтожения опаснейших биологических, биохимических, химических продуктов и супертоксикантов – диоксинов и диоксиноподобных веществ [2].
Во Владимире и Владимирской области ведутся работы по переработке твердых промышленных и бытовых отходов (ТП и БО), в том числе отходов лечебных учреждений, с помощью электротермического способа с получением синтез-газа для его последующего использования в качестве дешевого топлива с высокой теплотворной способностью. Сущность технологии заключается в электротермическом нагреве массы реактора до температуры от З00 до 2000 ºС, с подачей в зону реактора твердых отходов и воды. В перспективе возможно создание промышленной установки для ликвидации таких отходов.
Многие специалисты считают, что решение проблемы использования ТП и БО невозможно без того, чтобы их переработке предшествовала сепарация по группам с использованием каждого компонента в качестве сырья. Однако, если сепарация экономически нецелесообразна, то их следует перерабатывать на установках под воздействием высокой температуры. В то же время, такое воздействие не может не вызвать образование вредных веществ, в частности образование одного из опаснейших классов веществ, которые все чаще стали упоминаться экологами и другими специалистами, - галоидированных диоксинов и диоксиноподобных веществ [40] (ДО).
ДО – это супертоксиканты, особо вредные и опасные продукты синтетической химии, побочные продукты ряда химических производств и попутные микровыбросы промышленности и хозяйственной деятельности человека. ДО – практически нигде не упоминающийся до 90-х годов в учебной и научной литературе класс опаснейших веществ. В отличие от простейших диоксинов, галоидсодержащие диоксины (ДО) представляют собой хлорированные или бромированные бензольные кольца, соединенные кислородными мостиками. Это так называемые полихлордибензодиоксины и полихлордибензофураны и соответственно полибромдибензодиоксины и полибромдибензофураны. Особую опасность диоксины представляют в связи с тем, что, несмотря на свою нерастворимость в чистой воде и в чистом воздухе, эти опасные вещества легко растворяется в воде, содержащей гуминовые кислоты или фульвокислоты из почвенного гумуса ввиду их высокой способности к комплексообразованию с составными частями гумуса. С аэрозолями воздуха ДО образует комплексные соединения и благодаря их высокой способности к прилипанию они хорошо переносятся не только по земле, но и по воздуху. В почве ДО разлагаются в течение 20 – 30 лет и более, в воде разложение ДО длится от 2-х лет и более. Находясь в сфере обитания, ДО накапливаются в тканях живых организмов ввиду их большого сродства с белком [39].
Основными источниками диоксинов являются:
Химическая промышленность - 86%; Целлюлозно-бумажная промышленность - 6%; Цветная металлургия - 2-3%; Коммунальное хозяйство - 3%; Переработка промышленных и бытовых отходов - до 3%.В химической промышленности главным источником поступления ДО в сферу обитания является производство хлор- и бромсодержащих препаратов. Наблюдается рост загрязнения ДО вследствие беспрепятственного переноса их по многим пищевым цепям, особенно продуктами мясного и молочного характера. Действие диоксинов, находящихся в природной среде в следах, опасно тем, что оно практически не обнаруживается обычными способами анализа. В то же время, накапливаясь в живом организме, диоксины являются причинами возникновения многих онкологических заболеваний, гиперхолестеринемии и т.п.
При всей актуальности анализа на ДО природных объектов для его проведения требуются специальные методы анализа (концентрирование и отделение от фоновых веществ, определение с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии с высокой разрешающей способностью).
В последние годы типичным источником заражения галоидированными ДО природной среды кроме названных производств является низкотемпературное сжигание ТП и БО. Специальные испытания ряда зарубежных специалистов показали, что диоксины устойчивы к воздействию высокой температуры. Более того, при температуре 800 ºС происходит образование бромсодержащих ДО, а не их разрушение. Исследования последних лет показали, что только при температуре 1200 – 1400 ºС в течение 4 – 7 часов происходит необратимое разрушение галоидированных ДО. Следовательно, именно переработка опасных отходов при таких условиях является наиболее экологически безопасной и экономически оправданной. При таких условиях разрушаются также и другие вредные вещества.
Реализация промышленной установки по высокотемпературной переработке промышленных и бытовых отходов позволит полностью решить проблему отходов в крупных городах и тем самым обезопасить население от распространения вредных химических, биохимических и биологических отходов.
Пуск и работа промышленной установки по утилизации отходов позволит получать в процессе утилизации синтез-газ, который может быть использован в качестве топлива с высокой теплотворной способностью.
Работа установки по высокотемпературной переработке твердых отходов (1500 ºС) и получению синтез-газа – это наиболее экономически оправданный и экологически безопасный и надежный способ ликвидации многих токсичных веществ и одного из типичных путей распространения галоидированных диоксинов и диоксиноподобных веществ, опаснейших ядов, чрезвычайно опасных для человека и других организмов.
4.4. Огневая регенерацияВ основу этого метода положен процесс высокотемпературного разложения и окисления токсичных компонентов отходов с образованием практически нетоксичных или малотоксичных дымовых газов и золы. С использованием данного метода возможно получение ценных продуктов: отбеливающей земли, активированного угля, извести, соды и др. материалов. В зависимости от химического состава отходов дымовые газы могут содержать SOХ, P, N2, H2SO4, HCl, соли щелочных и щелочноземельных элементов, инертные газы.
Огневая регенерация предназначена для извлечения из отходов какого-либо производства реагентов, используемых в этом производстве, или восстановления свойств отработанных реагентов или материалов. Эта разновидность огневого обезвреживания обеспечивает не только природоохранные, но и ресурсосберегающие цели.
Для достижения требуемой санитарно-гигиенической полноты обезвреживания отходов необходимо, как правило, экспериментальное определение оптимальных температур, продолжительности процесса, коэффициента избытка кислорода в камере горения, равномерности подачи отходов, топлива и кислорода [5]. Протекание процесса обезвреживания в неоптимальных условиях приводит к появлению компонентов в продуктах сгорания и, в первую очередь, в дымовых газах.
Сибирским филиалом НПО «Техэнергохимпром» разработаны камерные, барабанные, циклонные, комбинированные печи, используемые в зависимости от состава, физико-химических свойств и агрегатного состояния отходов. Дополнительно был разработан дожигатель, предназначенный для обезвреживания газовых выбросов, содержащих органические вещества с концентрацией не более 10 г/м3. После полного обезвреживания содержание в выбросах СО не более 40 мг/м3, NOХ не более 10 мг/м3 [5].
4.5. Пиролиз промышленных отходовСуществует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отходов.
Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др. [4].
Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.
Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов.
Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток.
В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различается [4]:
1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450 – 550 °С). Для данного вида пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.
2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до 800 °С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.
3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900 - 1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.
Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.
4.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмыДля получения высокой степени разложения токсичных отходов, особенно галоидосодержащих, конструкция сжигающей печи должна обеспечивать необходимую продолжительность пребывания в зоне горения, тщательное смешение при определенной температуре исходных реагентов с кислородом, количество которого также регулируется. Для подавления образования галогенов и полного их перевода в галогеноводороды необходим избыток воды и минимум кислорода, последнее вызывает образование большого количества сажи. При разложении хлорорганических продуктов снижение температуры ведет к образованию высокотоксичных и устойчивых веществ – диоксинов [12, 40]. Как утверждает автор работы [17], недостатки огневого сжигания стимулировали поиск эффективных технологий обезвреживания токсических отходов.
Применение низкотемпературной плазмы – одно из перспективных направлений в области утилизации опасных отходов. Посредством плазмы достигается высокая степень обезвреживания отходов химической промышленности, в том числе галлоидосодержащих органических соединений, медицинских учреждений; ведется переработка твердых, пастообразных, жидких, газообразных; органических и неорганических; слаборадиоактивных; бытовых; канцерогенных веществ, на которые установлены жесткие нормы ПДК в воздухе, воде, почве и др.
Плазменный метод может использоваться для обезвреживания отходов двумя путями [16]:
- Плазмохимическая ликвидация особо опасных высокотоксичных отходов;
- Плазмохимическая переработка отходов с целью получения товарной продукции.
Наиболее эффективен плазменный метод при деструкции углеводородов с образованием CO, CO2, H2, CH4. Безрасходный плазменный нагрев твердых и жидких углеводородов приводит к образованию ценного газового полуфабриката в основном водорода и оксида углерода – синтез-газ – и расплавов смеси шлаков, не представляющих вреда окружающей среде при захоронении в землю, а синтез-газ можно использовать в качестве источника пара на ТЭС или производстве метанола, искусственного жидкого топлива. Кроме этого, путем пиролиза отходов возможно получение хлористого и фтористого водорода, хлористых и фтористых УВ, этанола, ацетилена [17]. Степень разложения в плазмотроне таких особо токсичных веществ как полихлорбифенилы, метилбромид, фенилртутьацетат, хлор- и фторсодержащие пестициды, полиароматические красители достигает 99.9998 % [16] с образованием CO2, H2O, HCl, HF, P4O10.
Разложение отходов происходит по следующим технологическим схемам:
— Конверсия отходов в воздушной среде;
— Конверсия отходов в водной среде;
— Конверсия отходов в паро-воздушной среде;
— Пиролиз отходов при малых концентрациях.
Выбор того или иного способа переработки, возможность вариаций по количественному соотношению реагентов позволяют оптимизировать работу установки для широкого спектра отходов по их химическому составу.
Существуют самые разнообразные модификации плазмотронных установок, принцип их конструкции и порядка работы заключается в следующем: основной технологический процесс происходит в камере, внутри которой находятся два электрода (катод и анод), обычно из меди, иногда полые. В камеру под определенным давлением, в заранее установленных количествах поступают отходы, кислород и топливо, может добавляться водяной пар. В камере поддерживается постоянное давление и температура. Возможно применение катализаторов. Существует анаэробный вариант работы установки [17]. При переработке отходов плазменным методом в восстановительной среде возможно получение ценных товарных продуктов: например, из жидких хлорорганических отходов можно получать ацетилен, этилен, HCl и продуктов на их основе [4]. В водородном плазмотроне, обрабатывая фторхлорорганические отходы, можно получить газы, содержащие 95 – 98 % по массе HCl и HF [12].
Для удобства возможно брикетирование твердых отходов и нагрев пастообразных до жидкого состояния [17].
Для переработки горючих радиоактивных отходов была разработана технология с использованием энергии плазменных струй воздуха с введенным активированным углеводородным сырьем, чистые, или содержащим галениды. Такой способ получил широкое применение при сжигании органических отходов низкой и средней активности, что позволяет перевести опасные отходы в инертную форму и уменьшить их объем в несколько раз; образуется коксовый остаток и негорючие материалы – шлак, относящийся к категории кислых и улавливающий до 98 % радионуклидов (137Cs, 90Sr, 37Fe, 60Co) [15].
Высокая энергоемкость и сложность процесса предопределяет его применение для переработки только отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.
5. Утилизация жидких отходовПромышленные отходы, находящиеся в жидком агрегатном состоянии, обычно являются трудноутилизируемы, а зачастую представляют серьезную угрозу окружающей среде ввиду высокой токсичности. Жидкие отходы, по сравнению я твердыми отходами, технологически значительно более сложно изымать из производства, транспортировать.
5.1. Механическая очистка сточных водМеханическая очистка сточных вод, как правило, является предварительным этапом для очистки промышленных сточных вод. При этом обеспечиваются выделение незначительной доли взвешенных веществ и снижение загрязнения.
Высокая эффективность процесса достигается интенсификацией гравитационного отстаивания, затем пропуском сточных вод через слой различных зернистых материалов или через сетчатые барабанные, напорные фильтры или фильтры с плавающей нагрузкой и без добавления химических реагентов и с использованием фильтровальных материалов.
Метод целесообразно использовать при создании замкнутых систем водоснабжения промышленных предприятий.
Существуют различные варианты конструкций и модификаций аппаратов тонкослойного отстаивания.
На практике применяются две принципиально отличающиеся конструкции: с перекрестным движением потока воды и выделенного осадка и с противоточно-прямоточным. У конструкций блоков с перекрестной схемой существует некоторый перерасход фильтрующего материала. Блоки в противоточно-прямоточных схемах лишены данного недостатка. Поэтому могут изготавливаться практически из любого тонкого и пленчатого материала: листов алюминия, оцинкованного железа, дюраля, поливинилхлорида, стеклопластика, листового или пленчатого полиэтилена, лавсановой пленки. Особый интерес представляют пленочные материалы из-за их невысокой стоимости и небольшой массы, что облегчает их монтаж [25]. Несмотря на давность разработки данных устройств и простоту их изготовления и эксплуатации они пока не получили должного применения и распространения.
За рубежом давно применяется отстойник оригинальной конструкции финской фирмы «Larox». Данное очистное оборудование имеет высокую производительность: скорость восходящего потока составляет 5 – 8 м/ч. Вследствие подачи суспензии в фильтрующий слой мельчайшие частицы взвешенного вещества, направляющиеся вместе с восходящим потоком, остаются в этом слое. В итоге слив содержит (20 – 50) · 10-6 твердой фазы. Конструкция аппарата может быть модифицирована по степени концентрации осадка. [23]
Значительное распространение в отечественной и мировой практике получили фильтры с насыпной (зернистой) загрузкой, в качестве которой может использоваться кварцевый песок, мраморная крошка, антрацит, керамзит, кокс, древесные или полиэтиленовые опилки и другие материалы. Основным критерием, характеризующим эффективность данных конструкций, является их грязеемкость, которая увеличивается при смягчении фильтрующего материала [24, 43].
Таблица 2.
Грязеемкость различных материалов [43]
Материал
Грязеемкость, кг/м3
Кварцевый песок 1,1 Синтетическое волокно 4,0 – 5,2 Плавающая загрузка 8 – 14 Отходы производства стройматериалов 10,2 – 12,4Значительный интерес представляют фильтрующие материалы, которые не требуют регенерации и могут быть утилизированы после выгрузки их из фильтра, например в качестве топлива: антрацит, бурый уголь, коксовая крошка, торф [25].
В недавнем времени были разработаны фильтры непрерывного действия, в которых процессы фильтрации и промывки загрузки протекают непрерывно в разных оптимизированных по форме, конструкции и габаритам аппаратах. Широкое применение нашли фильтры непрерывного действия с насыпным слоем фильтрующего материала Дина-Сэнд (Швеция). Использование непрерывности процесса позволяет в 3 – 4 раза увеличить грязеемкость загрузки, в 1,5 – 3 раза сократить расход сбросных вод, фильтровать сильнозагрязненные и нефтесодержащие стоки [8].
В ЦНИИЭП инженерного оборудования разработаны типовые проекты установок глубокой очистки сточных вод посредством фильтров с песчаной загрузкой и пропускной способностью 10, 17 и 25 тыс. м3/сут [43]. Особый интерес представляют конструкции каркасно-засыпных фильтров (КЗФ), обеспечивающих высокую эффективность процесса.
Челябинским ВНИИВОДГЕО разработана конструкция каркасно-засыпных фильтров с засыпкой из гравия с крупностью зерен 40 – 60 мм и песка, 0,8 – 1,0 мм. Скорость фильтрации – 10 м/ч, продолжительность фильтроцикла – 20 ч при средней концентрации веществ до 20 мг/л [43].
Фильтры с плавающей загрузкой из вспененного полистирола можно применять для очистки сточных вод предприятий металлургии, химической и легкой промышленности. Преимуществами данного способа очистки экономичность, простота конструкции, долговечность, надежность очистки [23].
Фильтры с пенополиуретановой загрузкой могут применяться для очистки стоков от нефтепродуктов и масел в не эмульсионном состоянии. Скорость фильтрования 10 м/ч, продолжительность фильтроцикла при оптимальном режиме 50 – 60 ч., при форсированном 27 – 36 ч. Грязеемкость при оптимальном режиме 8,8 – 17,0 кг/м3, при форсированном 6,8 – 9,6. [38]
Напорные сверхскоростные фильтры позволяют получить эффективность очистки 70 – 80 %. Значительными преимуществами обладают автоматические напорные сверхскоростные фильтровальные [24, 25, 43].
5.2. Физико-химические методы очистки сточных водФизико-химические методы очистки сточных вод пригодны для использования на предприятиях различных отраслей и могут применяться как самостоятельно, так и в комплексе с другими способами очистки и переработки сточных вод.
Методы коагуляции и флокуляции могут применяться на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, легкой промышленности. Сорбционные методы, с использованием в качестве сорбентов золу, торф, коксовую мелочь, селигатели, активированные угли различных марок, наиболее эффективны для извлечения из сточных вод ценных растворенных веществ с их последующей переработкой и использованием, а очищенные воды пригодны для оборотного водоснабжения промышленных предприятий.
В качестве одного из перспективных методов выделения из сточных вод взвешенных веществ могут быть использованы конструкции и методы флотации. Флотация применима для удаления ПАУ, нефтепродуктов и масел, волокнистых компонентов. Наиболее широкий диапазон в технологических схемах очистки сточных вод имеет принцип напорной флотации. Для очистки вод с высокой концентрацией нерастворенных загрязнителей и содержащих нефть и нефтепродукты целесообразно внедрение в эксплуатацию импеллерных установок, которые обеспечивают высокую эффективность очистки.
Очистка стоков методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать ценные компоненты сточных вод: цветные металлы, ПАУ, радиоактивные вещества – очищать сточные воды до ПДК с последующим использованием вод в замкнутых технологических процессах предприятий [23].
Одним из перспективных направлений очистки сточных вод является применение мембранных технологий: обратный осмос, ультра- и микрофильтрация – наиболее универсальные, экономически целесообразный и экологически безопасные методы обработки сточных вод [43, 42]. Самым производительным из этих методов является способ ультрафильтрации, пригодный для очистки сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической, металлургической, пищевой, пищевой, микробиологической отраслей промышленности и при гальванопроизводстве. Методы ультра- и микрофильтрации обладают высокой эффективностью очистки, невысокими энергозатратами, простотой и компактностью установок, автоматизацией и экологичностью процесса [42].
Существуют различные типы гиперфильтрационных и ультрафильтрационных аппаратов, отличающихся способами размещения мембран: с плоскокамерными, трубчатыми, рулонными или спиральными фильтрующими элементами и с мембранами из полых волокон малого диаметра.
Таблица 3.
Характеристика некоторых ультрафильтрационных мембран [42]
Области применения
Характеристика мембран
Диаметр пор, нм
Удельная
произв-ть, л/м2
Жирная вода пищевых предприятий 20 ± 2,5 33,5 – 57 Маслосодержащие воды автотранспортных предприятий 30 ± 5 66 – 132 Сточные воды масложирной промышленности, эмульсии нефтепродуктов 50 100 – 200 Малоэмульсионные воды металлургических предприятий, моющие растворители, промывные воды автомоек 50 100 – 600 Малоэмульсионные воды металлургических предприятий 4,3 — Маслосодержащие стоки автотранспортных и металлургических предприятий 45 ± 5 186 - 294Институтом эколого-технологических проблем на протяжении нескольких лет проводились исследования и опытные работы по очистке различных технологических растворов, в том числе гальваностоков и жидких радиоактивных отходов, с помощью мембранной технологии и сорбентов.
Новизна метода заключается и возможности использования любых твердых сорбентов и электроосмотического концентратора с замкнутыми рассольными камерами с отечественными ионообменными мембранами марок МК-40 и МА-40.
Технические характеристики установки с использованием данных мембран:
Производительность, л/ч 100 Коэффициент очистки 50 Коэффициент концентрирования 100 Рабочее напряжение на электроосмотическом концентраторе, В 50 Сила тока на электроосмотическом концентраторе, А 15
В ИЭТП был разработан гранулированный сорбент из отходов деревопереработки (шлифовальной пыли, опилки, кора и др.) и различных гидролизных лигнинов, который имеет более низкую стоимость по сравнению с различными отечественными и зарубежными аналогами (Таблица 4).
Таблица 4.
Характеристика гранулированных сорбентов [37]
Показатели ФирмаАООТ
«ЭХЗМ»
ОАО
«Заря»
Sutcliffe
Carbon
(Англия)
Chemviron
Carbon
(Бельгия)
ИЭТП
(Россия)
Марка СТК АГ-2А 207 С APS-60 ГШП Сырье Торф Каменный уголь Кокс Каменный уголь Отходы деревообработкиРазмер гранул, мм
1,0 – 3,0 1,0 – 3,0 2,36 – 4,75 3,0 2,0 – 5,0 Прочность на истирание, % 66 75 95 90 78Суммарный объем пор, см3/г
0,83 0,80 0,70 0,70 0,83 Цена 1 т., $ 1850 1445 3050 3700 1144 5.3. Биологическая очистка сточных водНа современном этапе развития науки и техники биоочистка является основным и наиболее перспективным методом удаления загрязнений из сточных вод, т.к. обеспечивает достаточно глубокий распад веществ и основан на использовании природных процессов и катализаторов.
Среди биологической очистки наибольшее распространение получил аэробный метод [23], который постоянно продолжает совершенствоваться. Постоянно разрабатываются новые типы агрегатов, модифицируются существующие конструкции.
Путем интенсификации процесса биологической очистки путем применения высоконагружаемых одноступенчатых систем, установок, совмещающих биоочистку с ионизацией и использования для аэрации чистого кислорода [8, 24].
В стране и за рубежом все более широкое распространение получают двухступенчатые биологические системы обработки сточных вод, т.к. обеспечивают более глубокую очистку вод, нежели одноступенчатые [23].
Для очистки сточных вод, содержащих токсичные вещества, можно использовать аэротенки-смесители [43].
Совсем недавно был разработан метод с использованием биокоагулянта – раствора трехвалентного железа в культуре Thibascillus Ferrooxidans, используемого для осаждения тяжелых металлов и фосфора из промышленных сточных вод. С помощью данной культуры их сточных вод биологических очистных сооружений возможно растворение металлической стружки. Полученный биокоагулянт с содержанием трехвалентного железа до 50 г/л использовался для доочистки производственных сточных вод от тяжелых металлов и фосфора. При этом количество фосфора уменьшается в 100, хрома в 40, меди в 10 раз и достигает ПДК. При переработке биокоагулянта можно получить железооксидные пигментные материалы, используемые в лакокрасочной промышленности [10].
Сложившаяся обстановка на промышленных предприятиях свидетельствует об исчерпании возможности традиционных экстенсивных способов развития очистных сооружений. В настоящее время необходим качественно новый подход к развитию и обновлению технологий очистки сточных вод и переработки осадков [10].
5.4. Термическая обработка осадков сточных водПроблема утилизации промышленных сточных вод сводится далеко не только к методам их очистки. Необходим и поиск совершенных технологий переработки осадков жидких отходов, обеспечивающих природоохранные и ресурсосберегающие требования.
До недавнего времени задачу обезвреживания осадка и избыточного активного ила в основном решали сооружения иловых картов, что вызывало вторичное загрязнения окружающей природной среды. Важной проблемой было и остается до сих пор присутствие в осадках неутилизируемых компонентов: концентрированных нелетучих веществ, токсичных веществ, тяжелых металлов.
Анализ мирового опыта показывает, что в создавшихся условиях наиболее приемлемым методом остается депонирование осадков непосредственно на иловых картах (терм).
Объем накопленных осадков можно сокращать за счет повышения их влагоотдачи и вследствие деструкции органической компоненты.
Для высокой эффективности технологического процесса целесообразно создавать полную герметизацию с помощью оболочки-покрытия из полимерного материала с откачиванием из-под него образующихся испарений и газов. Эластичное покрытие легко адаптируемо к реальной конфигурации существующих карт, таким образом, создает замкнутое технологическое пространство, в котором отходы можно подвергнуть обработке без контакта с окружающей средой [7].
Наиболее перспективным методом обезвреживания таких отходов следует считать термический метод, гарантирующий наиболее полную деструкцию с образованием газовой фазы.
В результате термографических исследований осадков, накопленных на иловых картах БОС г. Стерлитамак, исследователям удалось выяснить, что в интервале температур 125 – 195 ºС происходит переход в газообразное состояние механически связанной воды в осадке. Наблюдалось уменьшение массы образца, происходящее с поглощением тепла.
В дальнейшем, при увеличении температуры до 300 – 415 ºС, происходило уменьшение массы осадка, вызванное выгоранием органики. В этом интервале температур протекали экзотермические процессы.
Дальнейший нагрев осадка происходил с выделением тепла при практически постоянном уменьшении массы образца в интервале 800 – 900 ºС.
Далее осадок не претерпевал заметных изменений массы.
Аналогичные термографические исследования проводились и для влажного осадка, отобранного непосредственно на иловых картах. Основная потеря массы навески образца происходила за счет удаления влаги из осадка (75 – 175 ºС), при максимуме потери массы при 120 ºС. При 300 – 415 ºС практически не наблюдалась деструкция органики (в отличие от того же интервала при обработки сухого остатка), а при 800 ºС и выше масса навески перестала изменяться и прекратились превращения. Зольность осадка составила 9,9 % (на рабочую массу) или 55 % (на сухую массу). [6]
Учитывая размеры иловых карт и массу накопленных в них осадков, практически невозможно полностью переработать осадок в полном объеме. Однако есть возможность в различных участках карты наладить высокотемпературную обработку отходов, стремясь не достигать температур газовой фазы, опасных для гермопокрытия карты.
Технологически выгодно, организуя процесс термической деструкции отходов, проводить очистку отходящих газов и по возможности использовать их в качестве тепла для энергоносителей [6].
Остающуюся золу целесообразно использовать в качестве сырья для производства стройматериалов [7].
На территории России в нефтяных амбарах различных нефтеперерабатывающих предприятий накоплены сотни миллионов тонн токсичных нефтешламов. Из-за отсутствия эффективной технологии их утилизации возникла реальная угроза загрязнения почв, подземных вод, рек и морей.
Химический состав нефтешламов предельно сложен и включает нефть, нефтяные эмульсии, асфальтены, гудроны, ионы металлов, механические примеси и радиоактивные элементы. Нефтешламы состоят из трех ярко выраженных фракций: водной, нефтяной и твердой [38].
Обычно для переработки нефтешламов используются биотехнологии, химиотехнологии, акустические, термические, чисто огневые и комбинированные технологии с низкой производительностью и высокими материальными, энергетическими и финансовыми затратами, непозволяющими осуществить полную переработку и утилизацию нефтешламов и не обеспечивающими экологическую безопасность.
Суть электроогневой технологии сжигания состоит во взаимодействии электрическое поле с радикалами любых углеводородов на атомарно-молекулярном уровне и одновременно воздействии на любые углеводородные цепочки, в частности на бенз(а)пирен, таким образом, что они расщепляются на водород, сгораемый в пламени, и углерод, который быстро доокисляется в электрическом поле до безвредного углекислого газа.
Вначале необходимо откачать и переработать в полезные товарные продукты большую часть сырой нефти, отстоявшейся на поверхности нефтяных амбаров. Причем термическую ректификацию этой нефти целесообразно производить прямо в нефтяном амбаре с нефтешламами или непосредственно около него. Далее необходима обработка в центрифугах последующие слои нефтешламов, относительно маловязкие водонефтяные легкие эмульсии, превращая их в эффективное топливо для теплоэнергетики.
В процессе теплового разжижения густых, вязких и твердых фракций нефтешламов необходимо перекачки их из амбаров и расфасовки в энергетические капсулы и брикеты из наиболее твердых смолистых и энергоемких фракций для последующего использования в качестве топлива.
Процесс горения позволяет использовать в качестве топлива любые горючие отходы. В результате применения данной технологии можно утилизировать отходы, мусор и нефтешламы. Преимущества разработанной на основе этой технологии установки:
- экономичность в эксплуатации (расход топлива и электроэнергии снижен в несколько раз);
- низкая себестоимость производства;
- высокая степень очистки отходящих газов.
При сжигании нефтепродуктов, включая нефтешламы, резко снижается количество всех токсичных компонентов в отходящих газах на 70 — 80 % первоначальной их концентрации. В пламени исчезают практически все токсичные компоненты СО, СН, NОх, ПАУ, в том числе бенз(а)пирен. При послойном сжигании остатков различных нефтешламов можно регулировать параметры активизирующего горение электрического поля (напряженность, частоту высокого напряжения) в зависимости от их состава и количества для обеспечения оптимальной скорости горения и достижения минимальной токсичности отходящих газов.
С помощью электроогневого метода утилизации нефтешламов возможно выделение ценных фракций нефти (бензин, керосин) [38].
Термические методы обработки осадков сточных вод позволяют существенно сократить их количество и снизить токсичность. Термические методы приобретают большое значение при переработке осадков, шламов и илов. При достаточной степени переработки осадков сточных вод прекратится увеличение массы накапливаемых отходов и появится возможность использовать ценные компоненты осадков в других отраслях.
6. Очистка отходящих газовСамыми распространенными соединениями, загрязняющими атмосферу, являются СО, SO2, NOx и твердые взвешенные частицы. Большинство из них токсичны, и превышения ими ПДК влечет за собой загрязнение окружающей среды, в частности наносит существенный вред живым организмам, обитающим как в близи источника загрязнений, так и на значительном удалении от него.
Перспективными для комплексной очистки отходящих газов от токсичных соединений признаны способы, использующие различные физические методы: электрические и магнитные поля, воздействие ультрафиолетового излучения. Наиболее перспективными для очистки отходящих газов признаны методы, использующие низкотемпературную плазму стримерного, коронного и барьерного разряда. Эти методы применяются для снижения токсичности отходящих газов, содержащих СО, SO2, NOx, пары органических соединений, твердые взвешенные частицы. Преимущества плазмохимического способа очистки состоит в том, что продукт, извлекаемый из плазмы, оказывается достаточно чистым и получается при незначительном числе стадий процесса. Использование плазмы требует меньших производственных площадей и дает меньшее количество отходов [11].
Большие перспективы для промышленного применения представляют разряды, образующие низкотемпературную плазму: тлеющий и коронный (барьерный, как частный случай коронного разряда, подразумевающий наличие диэлектрика между электродами). Тлеющий разряд требует поддержания в плазменном реакторе пониженного давления.
Барьерный разряд реализуется при атмосферном давлении и потому экономически выгоден, так как не требует средств откачки, что упрощает технологический процесс. Барьерный тип характеризуется с одной стороны сравнительно высокой энергией электронов (4 – 5 эВ), а с другой – низкой температурой газа, которая близка к температуре электродов. При этом энергия, вложенная в разряд, выделяется в короткоживущих, мало интенсивных искрах – микроразрядах [11]. Сочетание всех этих условий делает барьерный разряд эффективным для осуществления многих реакций: получение озона, проведение органических и неорганических синтезов, реакций полимеризации [16].
Одним из главных недостатков плазмохимического метода очистки газообразных отходов является образование побочных продуктов, в частности озона и оксидов азота.
Для повышения эффективности процесса был разработан реактор для более полной переработки отходящих газов производств.
Реактор представляет собой два коаксиальных цилиндра, один из которых (внешний) выполнен из молибденового стекла (диэлектрический барьер), а второй (внутренний электрод) – из алюминиевого сплава. Разряд возбуждается от высоковольтного трансформатора (50 Гц, 16 кВ). Удельная мощность, подводимая к реактору, составляет 0.22 Вт/см3.
Катализатор с размерами гранул 1.0 – 1.6 мм количестве 0.4 г располагался в зоне плазмы и занимал определенную долю плазменного объема путем фиксации его фторопластовыми кольцами с отверстиями для обеспечения потока газовой смеси.
Выходящий из разрядника газ анализировался в хроматографе (СО, СО2) и отбирался в поглотительные сосуды (SO2, NOx), концентрация веществ определяется по стандартным методикам. Концентрация озона, образующегося в результате возбуждения разряда при обработке газовой смеси, определяется методом абсорбционной спектроскопии по поглощению света на длине волны (λ = 253,7 нм), приходящуюся на максимум сечения фотопоглощения О3 (σ = 7,8 · 10-18 см) [11].
Температура газа в условиях эксперимента температура не превышала 80 ºС [11].
В результате кинетического степень превращения СО в гелии в плазме барьерного реактора в СО2 достигает 60 – 80 % [16].
Количество озона, обращающегося в плазме воздуха (2,5 · 1016 см-3), в среднем в 40 раз больше, чем в исследуемой газовой смеси. Среднее (для всех значений дозы плазменного воздействия) изменение концентрации озона, связанное с его расходованием на реакции окисления СО и SO2, равно 1,93 · 1016 см-3. Следовательно расход О3 на окисление СО и SO2 составляет 97 %.
Совокупность полученных данных позволяет, что имеется возможность создания таких условий плазменного окисления газовой смеси, при которых степень превращения SO2 составит на менее 98 %, а СО – не менее 44 % [11].
Совместные действия неравновесной плазмы на газовые смеси с активационными возможностями катализатора может дать выигрыш энергии, скорости процесса и степенях превращения указанных ингредиентов.
В качестве катализаторов, способствующих ускорению окисления оксидов серы и углерода в воздушной среде, в зону плазмы вводились промышленные катализаторы следующих марок: V2O5 · K2O/SiO2, КДА + 1 % RuO2, G-56 (Ni), JCJ 22-6 (CuO, ZnO/Al2O3), SK “C-2” (БАСФ, V2O5, Pd) [11]. Они используются в промышленности при высокой температуре (выше 400 ºС). Выбор катализаторов обусловлен тем, что в окислительных процессах стабильно работают катализаторы, активными составляющими которых являются металлы платиновой группы (Pt, Pd и др.). Однако из-за дефицитности и дороговизны этих металлов, практически безвозвратные их потери являются причинами поиска катализаторов, работающих на основе более доступного и дешевого сырья, содерхащих в своем составе оксиды хрома и алюминия железа и алюминия, меди и марганца, меди и хрома [16].
При обезвреживании SO2 плазменно-каталитическим методом характерно уменьшение объема плазменной зоны по сравнению с плазменным, т.е. повышается эффективность процесса, а влияние катализатора на конверсию СО менее эффективно (при использовании некоторых катализаторов даже снижается эффективность).
Концентрация озона в плазменно-каталитическом процессе ниже, чем в плазменном, не зависит от времени контакта, и продолжает оставаться выше ПДК в несколько раз. Для деструкции озона используется марганец-цементный катализатор марки ГТТ, не содержащий благородных металлов. Степень его превращения составляет 75 – 95 % при высоких скоростях и до 99 % при низких. Диапазон рабочих температур катализатора составляет 25 – 110 ºС [16].
Известно, что возбуждение барьерного разряда в воздухе сопровождается образованием оксидов азота. Их концентрации на выходе из реактора при обработке газовой смеси составляют NO – 10.9 мг/м3; NO2 – 333.57 мг/м3. Введение V2O5 · K2O/SiO2 в зону плазмы не влияет на изменение NO на выходе из реактора. При высокой дозе плазменного воздействия (0.6 мА · с/см2) и максимальном времени контакта газовой смеси с зоной плазмы выход NOx, а эффективность превращения СО и SO2 максимальна.
В результате применения реактора достигаются следующие результаты [11]:
- степень превращения SO2 не менее 90 %;
- СО – не менее 44 %;
- Минимальный выход нежелательных побочных продуктов (NOx, O3).
7. Правила учета и оценки отходовСистема учета обращения с отходами на предприятии является частью системы управления отходами производства и потребления и непосредственно связана с планированием природоохранной деятельности в связи с обращением с отходами.
Организация системы учета предполагает разработку и утверждение документации разработку процедур текущего учета и отчетности обращения с отходами и профессиональную подготовку лиц для работы с опасными отходами.
Документирование системы состоит их следующих этапов [29]:
1. разработка и утверждение распорядительных документов по вопросам распределения функций и ответственности за деятельность в области обращения с отходами (включая учет и контроль);
2. разработка и утверждение документации предприятия по учету в области обращения с отходами (включая разработку нормативов образования и лимитов размещения отходов);
3. получение паспортов на опасные отходы;
4. регистрация объектов размещения отходов в государственном реестре объектов размещения отходов;
5. получение разрешительных документов на транспортировку и размещение отходов;
6. подготовка, оформление и подписание договоров на прием-передачу отходов с целью размещения, использования и т. д.
К основным процедурам первичного учета относятся:
· инвентаризация источников образования отходов;
· инвентаризация объектов размещения отходов;
· инвентаризация объектов обезвреживания и использования отходов;
· текущий учет отходов.
Планирование природоохранной деятельности в связи с обращением с отходами предполагает:
· планирование разработки нормативной документации;
· планирование мероприятий по предотвращению или снижению объемов образования отходов (включая мероприятия по ресурсосбережению);
· планирование мероприятий по уничтожению, переработке, размещению отходов;
· планирование мероприятий по снижению воздействий на окружающую среду при обращении с отходами.
7.1. Разработка документации по обращению с отходамиНормативные документы разрабатываются предприятием для всего цикла обращения с отходами. Ниже для каждого вида обращения с отходами приведен перечень необходимой документации.
7.1.1. Образование отходов· Проекты нормативов образования отходов производства (разработка является обязательной на основании ст.18 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» [20]).
· Перечень отходов, по которым следует разработать нормативы образования, составляется по результатам инвентаризации источников образования отходов (с учетом целесообразности и возможности нормирования).
· Проекты нормативов образования отходов разрабатывают в соответствии с «Методическими указаниями по разработке и утверждению нормативов образования и лимитов на их размещение».
· Журнал первичного учета образования и движения отходов.
7.1.2. Сбор, накопление и размещение отходов¨ Карта-схема объектов размещения отходов, эксплуатируемых предприятием, с указанием инвентарного номера объекта;
¨ Обоснование условий и сроков временного накопления отходов на промышленной площадке до момента их использования или направления на объект для размещения отходов (на основании п.5.5 [28]).
¨ Нормативы предельного размещения отходов на объектах сбора, накопления и размещения отходов [26, 28, 30, 33, 35].
¨ Проект лимитов размещения отходов. Разрабатывают в соответствии с «Методическими указаниями по разработке и утверждению нормативов образования и лимитов на их размещение».
¨ Планы мероприятий по достижению лимитов размещения отходов.
¨ Правила эксплуатации мест сбора, накопления и размещения отходов [27].
¨ Правила сбора и накопления, условия размещения отходов (рассматриваются вопросы тары-упаковки, указания по их конструкции, маркировке, учету) [26, 33, 30].
¨ Правила подготовки отходов для их перемещения: раскрываются вопросы необходимости предварительной сортировки, химического анализа [26, 30, 33].
¨ Свидетельство о регистрации объекта размещения отходов.
¨ Инструкция по приему, обезвреживанию и размещению опасных отходов [30, 33].
¨ Инструкция по приему и размещению нетоксичных.
¨ Инструкция по технике безопасности, противопожарной профилактике и производственной санитарии для персонала, занятого сбором, тарой-упаковкой, накоплением, подготовкой отходов к перемещению и размещением отходов [33].
¨ Мероприятия по защите окружающей природной среды и здоровья производственного персонала от воздействия отходов, размещенных на объектах и площадках предприятия, а также по ликвидации аварийных ситуаций при размещении отходов.
¨ Журнал текущего учета отходов, подлежащих сбору и накоплению. В форму рекомендуется ввести графы:
- инвентарный номер объекта размещения (согласно карте-схеме, составленной по результатам инвентаризации объектов размещения отходов);
- наименование вида отхода;
- дата поступления отхода;
- количество (в тоннах) поступившего отхода;
- дата вывоза отхода;
- количество (в тоннах) отхода в партии;
- реквизиты транспортной организации и номер лицензии;
- реквизиты принимающей организации, номер договора или накладной.
¨ Журнал учета отходов, принятых на длительное хранение или на захоронение [27, 28].
¨ Форма отчетности подразделения перед экологической службой предприятия.
¨ Порядок отчетности подразделений предприятия по обращению с отходами перед экологической службой предприятия.
7.1.3. Перемещение отходов за пределы территории предприятияПеремещение отходов за пределы промышленной площадки предприятия разрешается при наличии [29]:
¨ лицензии на перемещение отходов при условии их самостоятельного вывоза;
¨ паспорта на опасный отход;
¨ схемы перемещения опасных отходов; схема утверждается руководителем предприятия, согласовывается с органами ГИБДД и территориальным органом МПР России;
¨ свидетельства о допуске транспортного средства к перевозке опасных отходов;
¨ сертификата о допуске водителя к перевозке опасных отходов.
7.1.4. Обезвреживание и использование отходовПредприятие, имеющие объекты (установки, цеха и пр.) по обезвреживанию и/или использованию отходов должны разработать следующие документы:
¨ порядок приема отходов на обезвреживание и/или использование;
¨ требования к отходам, которые могут быть обезврежены и/или использованы на данном объекте;
¨ инструкцию по технике безопасности, противопожарной профилактике и производственной санитарии для персонала, занятого приемом, обезвреживанием и/или использованием [33];
¨ журнал текущего учета отходов, поступающих на обезвреживание и/или использование с указанием граф [29]:
- инвентарный номер объекта размещения отходов (согласно карте-схеме объектов размещения отходов), с которого отход поступил на обезвреживание и/или использование;
- наименование отхода, поступившего на обезвреживание и/или использование;
- дата приема отхода;
- количество (в тоннах) отхода, поступившего на обезвреживание и/или использование;
- наименование вторичного отхода, образовавшегося в процессе обезвреживания и/или использования;
- количество (в тоннах) вторичного отхода после обезвреживания и/или использования;
- инвентарный номер объекта размещения вторичных отходов (если отход разместили на собственной территории);
- реквизиты потребителя вторичного отхода;
- количество (в тоннах) вторичного отхода в партии, отправленного потребителю отходов
- номер договора, номер накладной.
¨ форма отчетности подразделения предприятия, осуществляющего обезвреживание и/или использование отходов перед экологической службой предприятия.
7.2. Получение разрешительных документов на обращение с отходамиДеятельность в области обращения с отходами осуществляется на основании разрешительных документов, виды которых приведены в таблице 5.
Предприятие, осуществляющее сбор, использование, обезвреживание, транспортировку, хранение и захоронение опасных отходов на основании ст.9 Закона РФ «Об отходах производства и потребления» [20] и ст.40 Закона РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» [19] обязано получить лицензию на обращение с отходами.
В соответствии со ст. 45 Федерального закона «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 № 2060-1 (ред. от 10.07.01) предприятие, осуществляющие размещение отходов на собственных объектах или передающее отходы на размещение в другие организации, должно получить разрешение на их размещение.
Если предприятие занимается трансграничной перевозкой опасных отходов, то оно обязано получить лицензию на экспорт-импорт опасных отходов и разрешение на трансграничное перемещение.
На каждый участок недр, предоставляемый в пользование для строительства и эксплуатации объектов подземного захоронения твердых и отвержденных отходов выдается отдельная лицензия. Допускается выдача одной лицензии на несколько участков недр, если действующие и/или проектируемые объекты расположены в границах земельного отвода, принадлежащего одному предприятию, и находятся на его балансе. Возможность выдачи такой «объединенной» лицензии определяется территориальным органом управления государственным фондом недр [29].
Таблица 5.
Виды разрешительных документов необходимых для осуществления деятельности в области обращения с отходами [29].
Наименование деятельности
Вид
разрешительного документа
Кем выдается
1 2 3 Обращение с опасными отходами Лицензия на деятельность по обращению с опасными отходами МПР России и его территориальные органы (в соответствии с Постановлением правительства РФ «Положение о лицензировании деятельности по обращению с опасными отходами») Хранение и захоронение отходов на объектах размещения Разрешение на размещение отходовТерриториальный орган МПР России
(в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов РФ)
Трансграничные перевозки отходов Разрешение на ввоз, вывоз, транзит отходовТерриториальный природоохранный орган по поручению МПР России
(в соответствии с Постановлением Правительства РФ «О государственном регулировании и контроле трансграничных перевозок опасных отходов» от 1.07.96 № 766 (в ред. Постановления Правительства РФ от 22.02.00 № 148))
Экспорт-импорт опасных отходов Лицензия на экспорт-импорт опасных отходов Министерство внешних экономических связей Российской Федерации через своих уполномоченных в регионах (в соответствии с Постановлением правительства РФ «О государственном регулировании и контроле трансграничных перевозок опасных отходов» от 1.07.96 № 766 (в ред. Постановления Правительства РФ от 22.02.00 № 148))7.3. Паспортизация отходов
С целью обеспечения экологических требований Федерального закона «Об отходах производства и потребления» (Глава III, ст.14) [20] природопользователь обязан иметь паспорт на опасные отходы. Паспорта на опасные отходы выдает территориальный орган МПР России.
7.4. Подготовка, оформление и подписание договоров на передачу отходов с целью размещения, обезвреживания и использованияСогласно закону РФ «Об отходах производства и потребления» отходы производства и потребления являются объектами права собственности. Право собственности принадлежит собственнику сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, а также товаров (продукции), в результате использования которых эти отходы образовались. Право собственности на отходы может быть приобретено другим лицом на основании договора купли-продажи, мены, дарения или иной сделки об отчуждении отходов.
Собственник опасных отходов вправе отчуждать опасные отходы в собственность другому лицу, передавать ему, оставаясь собственником, право владения, пользования или распоряжения опасными отходами.
Рекомендуется передавать отходы с любой целью от одного юридического лица (индивидуального предпринимателя) другому лицу на основании договора.
Если предприятие собирается размещать отходы на объекте, который не является его собственностью (не передан ему во владение или пользование), то сделать оно может только при наличии договора с администрацией того объекта, на который предприятие собирается вывезти отходы. Копии договоров на размещение отходов представляются в территориальные органы по охране природы при подаче заявок для получения разрешения на размещение отходов.
На договорной основе должна производится передача отходов на обезвреживание и/или использование отходов. В этом случае в договоре рекомендуется оговорить [29]:
¨сроки передачи отходов на обезвреживание и/или использование;
¨требования к подготовке отходов для сдачи на обезвреживание и/или использование;
¨сохранение или передачу прав собственности поставщика отходов;
¨наличие или отсутствие потребителей отходов, полученных после обезвреживания;
Если предприятие не может обеспечить самостоятельный вывоз отходов к местам размещения, обезвреживания, использования, в этом случае оформляется договор между предприятием и организацией, занимающейся вывозом отходов. В договоре рекомендуется проставить номер лицензии, которая обязательно должна быть у организации, занимающейся вывозом отходов, срок действия лицензии, а также информацию об органе, выдавшем эту лицензию.
При наличии на предприятии субарендаторов при оформлении договоров об аренде, следует включить пункт об ответственности арендаторов за безопасное обращение с отходами (сбор, накопление, транспортирование, учет и пр.).
7.5. Процедуры учета отходовВ соответствии с Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» (ст.19, глава 4) индивидуальные предприниматели и юридические лица, осуществляющие деятельность в области обращения с отходами, обязаны вести в установленном порядке учет образовавшихся, использованных, обезвреженных, переданным другим лицам или полученных от других лиц, а также размещенных отходов.
Учету подлежат все виды отходов производства и потребления, образующиеся на предприятиях и в организациях и поступившие от сторонних организаций и индивидуальных предпринимателей, а также сырье, материалы, пришедшие в негодность в процессе хранения, перевозки и т. д. (т.к. не могут быть использованы по своему прямому назначению) [29].
Перечень отходов, подлежащих учету, устанавливаются по результатам инвентаризации источников образования отходов.
7.5.1. Проведение инвентаризации источников образования отходовИнвентаризация проводится по каждому подразделению предприятия отдельно. Проведение инвентаризации источников образования отходов осуществляется по проведению инвентаризации источников образования отходов. По итогам инвентаризации для каждого подразделения определяется [29]:
- перечень отходов, подлежащих текущему учету;
- перечень опасных отходов, подлежащих паспортизации;
- перечень отходов, для которых следует определить нормативы образования;
- перечень отходов, для которых следует определить класс опасности и опасные свойства;
- перечень отходов, подлежащих раздельному сбору для целей дальнейшего использования и размещения.
7.5.2. Проведение инвентаризации объектов размещения отходовИнвентаризация объектов размещения отходов проводится с целью получения достоверной информации об объектах размещения отходов, фактических количествах отходов в местах их хранения или захоронения и оценки условий размещения. Данные инвентаризации используются при разработке схемы движения отходов на территории предприятия [29].
Инвентаризации подлежат все объекты размещения отходов производства и потребления (независимо от их форм собственности).
7.5.3. Проведение инвентаризации объектов использования и обезвреживания отходовПроцедура инвентаризации объектов обезвреживания или использования отходов проводится с целью сбора информации для регулирования потоков отходов в целях снижения количества размещаемых отходов и максимального вовлечения отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительного источника сырья. Инвентаризацию проводят предприятия, в процессе хозяйственной деятельности которых отходы обезвреживаются и/или вторично используются. В инвентаризационную ведомость вводятся графы [29]:
¨ наименование объекта обезвреживания и/или использования отходов;
¨ место расположения объекта;
¨ назначение объекта;
¨ наименование технологии или способа (метода) обезвреживания и/или использования отхода;
¨ перечень отходов, поступающих на обезвреживание и/или использование;
¨ мощность объекта по каждому обезвреживаемому и/или используемому отходу;
¨ перечень продукции, полученной с использованием отходов;
¨ наличие сертификата на продукцию, полученную из отходов;
¨ перечень вторичных отходов.
ЗаключениеПодводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка отходов промышленности по-прежнему не ведется на должном уровне.
Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов. Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Более эффективно и целесообразно предотвращать образование отходов, начиная со стадии добычи полезных ископаемых и заканчивая потреблением готовой продукции. Достичь этого можно путем разработки и внедрения технологий рационального использования природных ресурсов, выделения ценных компонентов из побочных продуктов производства и отходов.
В советские годы длительное время существовала ориентация промышленности нашей страны на ресурсосберегающие технологии, однако это отображало скорее экономические цели производства, нежели попытку предотвратить вредное воздействие на окружающую среду. В наше время разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена, весьма ограничено и достижимо лишь на ограниченном числе технологических циклов и только на высокорентабельных отраслях и предприятиях.
Многостороннее и глубокое освоение безотходных производств – долговременное и кропотливое дело, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых, инженеров, техников, экологов, экономистов, рабочих разного профиля и многих других специалистов. Полностью безотходное производство – далекая перспектива, но необходимо уже сейчас решать эту задачу, как на общеэкономическом уровне, так и в отдельных отраслях хозяйства. Для этого необходимо предельно корректно и профессионально вести учет и оценку промышленных отходов начиная со стадии разработки технологических схем, в которых неизбежно образование отходов, и заканчивая мероприятиями по их утилизации, переработке и возможному дальнейшему использованию в данном производственном цикле или в других отраслях.
Список литературы http://www.gintsvetmet.ru2. http://www.ecoms.ru
3. Максимов И.Е. Состояние и перспективы использования экозащитных систем в решении проблем отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.
4. Багрянцев Г.И., Черников В.Е. Термическое обезвреживание и переработка промышленных и бытовых отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.
5. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М., Химия, 1990.
6. Бикбулатов И.Х., Шарипов А.К. Термическая обработка осадков сточных вод в изолированных иловых картах / Инженерная экология. 2001, №1, С. 16 – 21.
7. Бикбулатов И.Х., Шарипов А.К. Хранилищереактор для избыточного активного ила, сырых остатков и шламов // Инженерная экология. 2000, №5, С. 47 – 52.
8. Водоподготовка. Процессы и аппараты / Под редакцией Мартыновой О.Н. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 352 с.
9. Воловик А.В., Шелков Е.М., Долгоносова И.А. Переработка бытовых и промышленных отходов в высокотемпературной шахтной печи // Экология и промышленность России. – 2001, № 10, с. 9 – 12.
10. Гаев А.Я., Герценштейн Ф.Э., Шагивалеева Р.Г. Радикальный путь решения проблемы иловых отвалов // Экология и безопасность населения Урала. Сборник статей. – Пермь. 1995.
11. Гриневич В.И., Иванова Н.В., Костров В.В. Экологические технологии: использование низкотемпературной плазмы для очистки отходящих газов // Инженерная экология. 2002, №2, С. 38 – 44.
12. Дмитриев В.И., Коршунов Н.Н., Соловьев Н.И. Термическое обезвреживание отходов хлорорганических производств // Химическая технология, 1996, №5.
13. Избавление биосферы от токсичных отходов. Проблема и пути ее эффективного решения. Соликамск: Сильвинит, 1995.
14. Изоляция радиоактивных отходов в геологических фармациях. Международная конференция. Киев, 1994.
15. Инструкции о порядке единовременного учета образования и обезвреживания токсичных отходов. М, 1990.
16. Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы. Л., Химия, 1981.
17. Лукашов В.П., Янковский А.И. Переработка и обезвреживание промышленных и бытовых отходов с применением низкотемпературной плазмы. //Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.
18. Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов технологии органических веществ. М.: Химия, 1984.
19. О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения. Федеральный закон от 06.04.99.
20. Об отходах производства и потребления. Федеральный закон от 10.06.98 г. № 3009.
21. Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды. Приказ МПР РФ от 15.06.01 № 511.
22. Объекты народного хозяйства в подземных горных выработках. СНиП 2.01.55-85
23. Перспективные технологии очистки сточных вод промышленных предприятий. – Алма-Ата. КазНИИТИ. 1991.
24. Пилат Б.В., Якунин А.И., Звонкова Е.Е. Новые методы и аппараты для очистки сточных вод: Аналитическая обзорная информация. – Алма-Ата.: КазНИИТИ. 1990.
25. Пономарев В.Г., Кедров Я.А., Михайлов А.Н., Шафи-Заде И.Г. Анализ конструктивных решений тонкослойных отстойников: Обзорная информация / ЦНИИТЭнефтехим – М. 1989. Серия Охрана окружающей среды. Выпуск 3.
26. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов СанПиН 3183-84 Минздрав СССР, 29.12.84.
27. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28-85) Госстрой СССР, Приказ 47, 15.06.84.
28. Правила охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в РФ от 15.07.94.
29. Правила учета и оценки отходов производства и потребления на территории Пермской области. Комитет природных ресурсов по Пермской области, Управление по охране окружающей среды администрации Пермской области. Пермь, 2001.
30. Предельное количество накопления токсичных промышленных отходов на территории предприятия (организации) N 3209-85. Минздрав СССР, 01.02.85.
31. Размещение промышленных отходов в подземных хранилищах. Зильбельшмидт В.Г., Зильбельшмидт В.В. и др. Пермь: ПГТУ, 1995.
32. Рекультивация отработанных карьеров. Чертес К.Л., Быков Д.Е. и др. Самарский государственный уехнический университет // Экология и промышленность России, № 10, 2002, с 18 – 22. РОК
33. Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичной обработке вторсырья. СанПиН 2524-82. Минздрав СССР, 22.01.82.
34. Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизируемых промышленных отходов. М.: Минздрав, 1977.
35. Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления. Утв. Зам. Председателя Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды А.А.Соловьяновым от 11.03.99.
36. СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. М.: Госстрой, 1985.
37. Установка для сорбционно-электрохимической очистки промышленных стоков. Ефимов К.М. и др. Институт эколого-технических проблем // Экология и промышленность, № 11, 2002, с. 16 – 17.
38. Утилизация нефтешламов. Дудышев В.Д. Российская экологическая академия // Экология и промышленность России. 2002, № 5, с. 20 – 23. УН
39. Федоров Л.А.. Диоксины, как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. – М. Наука, 1993, 267с. 30
40. Фокин А.В., Коломиец А.Ф. Диоксины - проблема научная или социальная? // Природа, 1985, №3.
41. Хмельницкий А.Г. Использование вторичных материальных ресурсов в качестве сырья для промышленности // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.
42. Хосид Е.В. Опыт внедрения новых мембранных методов водообработки стоков. Л.: ЛДНТП, 1989.
43. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Ворнов Ю.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1990.
Приложение 1Перечень веществ, материалов и изделий,
переходящих в состояние «отход» [29]
Список 1
Прием, хранение, транспортировка сырья, материалов, продукции внутри территории природопользователя
*1.Потерявшие свои потребительские свойства сырье, материалы, препараты, реагенты, катализаторы, сорбенты, готовая продукция и т.п.
*2.Остатки из вагонов, контейнеров, поддонов и т.п.
3.Тара и упаковка: стеклянная, деревянная и пр. (чистые или с остатками содержимого).
*4.Грунт загрязненный при случайных россыпях, разливах, переливах, дренаже и т.п.
Список 2
Переработка сырья и материалов
*1.Потерявшие свои потребительские свойства сырье, материалы, препараты, реагенты, катализаторы, сорбенты и т.п.
*2.Побочные продукты и полупродукты, не нашедшие применения на данном предприятии.
*3.Брак, некондиционная продукция.
*4.Остатки и/или осадки от технологических процессов, механической, термической, электрохимической и т.д. обработки материалов и пр.
*5.Отработанные жидкие теплоносители, кроме воды.
*6.Грунт загрязненный при случайных россыпях, разливах, переливах, дренаже и т.п.
7.Тара и упаковка: картонная, бумажная, полиэтиленовая и пр. (чистые или с остатками содержимого).
Список 3
Очистка материальных потоков
*1.Катализаторы и сорбенты.
*2.Фильтровальные материалы, в т.ч. мембраны.
*3.Сухие или влажные осадки/отложения, в том числе шламы при обработке сточных вод, шламы водоподготовки, избыточные и отработанные илы и т.п.
*4.Конденсаты - продукты процесса конденсации при газоочистке.
*5.Пыли - сухие или влажные отходы, состоящие из мелких частиц и образующиеся в пылегазоулавливающих установках.
*6.Фильтровочные и поглотительные массы (активированный уголь, активированная земля и пр.).
Список 4
Обслуживание и ремонт технологического оборудования
1.Корпуса, детали основного оборудования, трубопроводы, стружка, огарки электродов и т.п. (черные металлы).
2.Отдельные детали печей, детали основного оборудования, трубопроводы, прокладочный материал и т.п. (цветные металлы).
3.Огнеупорные материалы:
шамотный кирпич;
торкретбетон;
прочие.
4.Теплоизоляционные материалы:
*шлаковата;
*минераловата;
теплоизоляционные ткани (в том числе стеклоткани);
*асбестсодержащие материалы;
прочие.
5.Электроизоляционные и уплотняющие материалы:
*фторопласт;
*паронит;
прочие.
6.Стружка древесная, опил, древесная обрезь и пр.
*7.Лаки, краски, клеи затвердевшие.
*8.Смазочные масла отработанные: нефтяные и синтетические.
*9.Эмульсии охлаждающие (СОЖ): масляные и водяные.
*10.Отложения на стенках технологического оборудования.
*11.Круги шлифовальные, полировальные и другие абразивные материалы.
12.Станки, инструменты, оборудование списанные (черные металлы).
13.Ленты конвейерные, ремни приводные и пр.
*14.Обтирочный материал загрязненный.
*15.Растворители и их смеси (содержащие примеси; не содержащие примеси).
*16.Грунт загрязненный.
Список 5
Обслуживание и ремонт электрооборудования
*1.Отработанные трансформаторы, электродвигатели, пускатели, разъединители и т.д. (черные металлы).
2.Обмотки трансформаторов и электродвигателей, кабельные жилы,
аккумуляторы, реакторы и пр. (цветные металлы).
3.Полупроводниковые преобразователи (редкие металлы).
4.Пускатели и др. приборы (драгметаллы).
5.Изоляционные материалы:
текстолиты;
эбонит;
бакелит;
винилит;
карболит;
керамика;
полимеры;
*бумага пропитанная (битумом, маслом, канифольной массой);
*минераловата, в т.ч. стекловата;
стеклоткань;
слюдосодержащие;
прочие.
*7.Трансформаторные масла.
8.Приводные ремни.
*9.Обтирочный материал загрязненный.
Список 6
Обслуживание и ремонт компонентов инженерных приборов и агрегатов
1.Отработанные детали списанных приборов, датчиков и т.п. (черные металлы).
2. Вторичные приборы, материалы пневматических трубок (медь, бронза и другие цветные металлы).
3.Уплотняющие материалы:
*асбестсодержащие материалы в т.ч. паронит;
*фторопласт;
прочие.
4.Материалы пневматических трубок, корпусов реле и других вторичных приборов (полиэтилен, полистирол и пр. полимеры).
*5. Обтирочный материал загрязненный.
Список 7
Строительная деятельность и ремонт зданий
1.Металлические конструкции (черные металлы).
2.Кровельные материалы (рубероид, толь, железо, жесткие полимеры).
3.Цемент, бетон.
4.Железобетонные конструкции (черные металлы, бетон).
5.Кирпич.
6.Плитка, изоляторы, сантехника, черепица и т.д. (фарфор и керамика).
7.Лом дорожного полотна.
8.Известь, шламы после гашения.
9.Бумажные обои использованные и некондиционные.
10.Паркет, опил, древесная обрезь, леса, ДВП, ДСП и пр.
*11.Лаки, краски, клеи затвердевшие.
*12.Линолеум, современные строительные материалы и т.д. (полимеры и пластмассы).
13.Теплоизоляционные материалы:
*керамзит;
*шлаки;
*минераловата;
*шлаковата;
прочие.
14.Асбестсодержащие материалы:
*шифер;
*асбоцемент, в т.ч., пыль асбоцементная;
прочие.
15.Тара и упаковка: металлическая, деревянная, стеклянная, бумажная, полимерная, пластмассовая (чистые или с остатками содержимого).
16.Материалы от сноса, разборки или реконструкции зданий.
17.Мастичные и шпаклевочные материалы затвердевшие.
18.Щебень строительный.
*19.Растворители и их смеси (содержащие примеси; не содержащие примеси).
Список 8
Эксплуатация и ремонт автотранспорта
1.Корпуса и детали транспортных средств (черные металлы).
*2.Аккумуляторы кислотные (свинец).
*3.Серная кислота аккумуляторная.
*4.Аккумуляторы щелочные (никель, кадмий).
*5.Щелочь аккумуляторная.
6.Автошины, автокамеры и другие резинотехнические изделия.
*7.Горюче-смазочные материалы, отработанные.
*8.Шламы от мойки транспортных средств.
*9.Лаки, краски, клеи затвердевшие.
*10.Растворители и их смеси (содержащие примеси; не содержащие примеси).
11.Корпуса приборов и отделочные материалы транспортных средств (пластмассы и полимеры).
12.Тара и упаковка: стеклянная, металлическая, деревянная, полиэтиленовая, пластмассовая (чистые или с остатками содержимого).
*13.Шлифовальные, полировальные круги и другие абразивные материалы.
14.Инструменты (черные металлы).
*15.Обтирочный материал загрязненный.
*16.Грунт загрязненный.
Список 9
Деятельность аналитических лабораторий
*1.Остатки образцов.
*2.Реактивы отработанные.
*3.Реактивы, препараты, катализаторы, сорбенты и т.п. с истекшим сроком годностиили некондиционные.
4.Термопары, стаканчики и т.п. (платина).
5.Тара и упаковка: стеклянная, деревянная, металлическая, полиэтиленовая и т.п. (чистые или с остатками содержимого).
6.Газовые баллоны.
7.Приборы, оборудование, инструменты списанные (черные и цветные металлы, пластмасса).
8.Асбестсодержащие материалы:
*листовой и тканевый асбест;
*асбошнур;
*крошка асбестовая;
*прокладки паронитовые;
прочие.
9.Обтирочный материал загрязненный.
Список 10
Лечебная деятельность
*1.Перевязочный материал загрязненный.
*2.Лекарственные препараты непригодные к употреблению.
3.Тара и упаковка: стеклянная, бумажная, полиэтиленовая, пластмассовая и т.п. (чистые или с остатками содержимого).
*4.Приборы, оборудование и инструменты, списанные.
5.Дезинфицирующие средства.
Список 11
Хозяйственная деятельность
*1. Загрязненные спецодежда (в т.ч. головные уборы и обувь) и обтирочный материал.
2.Твердые бытовые отходы.
*3.Жидкие бытовые отходы из выгребных ям.
4.Макулатура.
5.Растительные отходы.
6.Смет с производственных территорий.
Список 12
Эксплуатация зданий
1.Списанная мебель, обрезь, кусковые и другие древесные материалы.
*2.Люминисцентные лампы (ртуть).
3.Твердые бытовые отходы.
Список 13
Химчистка и стирка
*1.Растворители и реагенты некондиционные.
*2.СМС (синтетические моющие средства) некондиционные.
*3.Остатки после стирки и химчистки.
4.Обтирочный материал.
5.Тара и упаковка: картонная, металлическая, полиэтиленовая и т.п. (чистые или с остатками содержимого).
Список 14
Общественное питание
*1.Продукты питания, пришедшие в негодность.
2.Тара и упаковка: стеклянная, полиэтиленовая, пластмассовая, металлическая, деревянная и бумажная (чистые или с остатками содержимого).
3.Оборудование и инвентарь (черные и цветные металлы).
4.Остатки пищи.
5.Отходы от приготовления пищи.
Список 15
Пожаротушение
*1.Противогазы, огнетушители.
*2.Сорбенты, катализаторы и реагенты.
3.Подручные средства, лестницы, инструменты (черные металлы).
*4.Противопожарные пропиточные материалы и их остатки, в т.ч. спецодежда.
5.Пожарные рукава (ткань хлопчатобумажная, синтетическая и т.п.).
6.Остатки порошка от тушения огня.
Знак «*» перед позицией с наименованием указывает, что эти вещества, изделия и материалы могут образовывать отходы, обладающие опасными свойствами.
Приложение 2Таблица 1.
Агрегатное состояние отходов
Наименование агрегатного состояния отхода Код Твердый 1 Твердая фаза + жидкая фаза 2 Жидкий 3 Газообразный и/или пылевидный 4Таблица 2.
Внешний вид отходов
Характеристика внешнего вида отхода Код Конструкция, изделие (например: корпуса трансформаторов и т.п.) 01 Бой, лом 02 Куски, глыбы (например, для горной породы и т.п.) 03 Длинномер (например, для горбыля, обрези, спилок, труб и т.п.) 04 Нить, волокно (например, для проволоки, асбестового волокна и т.п.) 05 Гранулы, зерно 06 Стружка 07 Опилки 08 Песок 09 Пыль 10 Лист жесткий (например, для металлических или картонных листов и т.д.) 11 Лист мягкий (например, для бумаги, ткани, пленки и пр.) 12 Вязкий 21 Не вязкий 22 Студнеобразный 23 Смолообразный 24 Пастообразный 25 Шламообразный 26 Эмульсия 27 Суспензия 28 Прочее 99Таблица 3.
Классы опасности отходов
Наименование класса опасности отхода по ГОСТ 12.1.007-76 Характеристика классов опасности Код Высокоопасные – 1 класс опасностиОтходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему (HgCl2), хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе SbCl3 – треххлорную сурьму, бенз-а-пирен и др., ПАУ, диоксиы и др.
1 Опасные – 2 класс опасности Отходы, содержащие хлористую медь, содержащие сульфат меди, щавелевокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца 2 Умеренно опасные – 3 класс опасностиОтходы, содержащие оксиды свинца (PbO, PbO2, Pb3O4), хлорид никеля, четыреххлористый углерод
3 Малоопасные – 4 класс опасности Отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов 4 Практически не опасные – 5 класс опасности Отходы, содержащие прочие вещества 5 Не установлено 98Таблица 4.
Опасные свойства отходов
Класс по ГОСТ 19433-88
Кодовый номер по Базельской конвенции
Наименование группы
Характеристика опасных свойств Код 1 H I Взрывчатые вещества (отходы) Твердые или жидкие вещества или отходы, которые сами по себе способны к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления, и с такой скоростью, что вызывают повреждение окружающих предметов 01 2 Трудногорючие жидкие вещества (отходы) Жидкости, смеси жидкостей или жидкости, содержащие твердые вещества в растворе или суспензии, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления 02 Горючие жидкие вещества (отходы) Жидкости, смеси жидкостей или жидкости, содержащие твердые вещества в растворе или суспензии (например, отработанные масла), способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления (за исключением легковоспламеняющихся жидкостей) 03 3 Н ЗОгнеопасные (легковоспламеняющиеся) жидкие вещества (отходы)
Жидкости, смеси жидкостей или жидкости, содержащие твердые вещества в растворе или суспензии (например краски, лаки и т.п., кроме веществ или отходов, классифицированных иначе, в соответствии с их опасными свойствами), которые выделяют огнеопасные пары, при температуре не выше 60,5 град.С в открытом сосуде 04 4 Трудногорючие твердые вещества (отходы) Твердые вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления 05 4.1 Н 4.1 Огнеопасные твердые вещества (отходы) Твердые вещества или твердые отходы, кроме классифицированных как взрывчатые, которые в условиях, встречающихся в процессе транспортировки, использования, размещения способны легко загораться, либо могут взрываться или усиливать пожар при трении 06 4.2 Н 4.2 Вещества или отходы, способные самовозгораться Отходы, способные самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях перевозки, использования, размещения или нагреваться при соприкосновении с воздухом, а затем могут воспламеняться 07 4.3 Н 4.3 Вещества или отходы, выделяющие огнеопасные газы при взаимодействии с водой Вещества или отходы, которые при взаимодействии с водой способны стать самовозгорающимися или выделять легко воспламеняющиеся газы в опасных количествах 08 5.1 Н 5.1 Окисляющие вещества (отходы) Вещества, сами по себе не обязательно горючие, но которые обычно за счет выделения кислорода, могут вызывать или способствовать воспламенению других материалов 09 5.2 Н 5.2 Органические пероксиды Органические вещества, содержащие бивалентную группу –0-0-, которые являются термически неустойчивыми веществами и подвержены экзотермическому самоускоряющемуся разложению 10 6.1 Н 6.1 Токсичные (ядовитые) вещества (отходы) Вещества или отходы, которые при попадании внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу, способны вызвать смерть человека или оказать на него сильное отрицательное воздействие 11 6.2 Н 6.2 Инфицирующие вещества (отходы) Вещества или отходы, содержащие живые микроорганизмы или их токсины, которые, как известно или предполагается, вызывают заболевания у животных или людей 12 8 Н 8 Коррозионные вещества (отходы) Вещества или отходы, которые путем химического воздействия могут при непосредственном контакте вызывать серьезные повреждения живой ткани или, при просыпании, могут вызывать повреждение и даже разрушение других грузов и транспортных средств, а также могут повлечь за собой другие виды опасности 13 9 Н 10 Вещества (отходы), выделяющие токсичные газы при контакте с воздухом или водой Вещества или отходы, которые при взаимодействии с воздухом или водой могут выделять токсичные газы в опасных объемах 14 9 Н 11 Токсичные вещества (отходы), вызывающие затяжные или хронические заболевания Вещества или отходы, которые при попадании внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу, могут вызвать серьезные затяжные или хронические заболевания 15 9 Н 12 Экотоксичные вещества (отходы) Вещества или отходы, которые в случае попадания в окружающую среду представляют или могут представлять немедленно или со временем угрозу для окружающей среды в результате биоаккумулирования и (или) оказывать токсичное воздействие на биотические системы 16 9 Н 13 Активные вещества (отходы) Вещества, способные каким-либо образом после удаления образовывать другие материалы, например, путем выщелачивания, причем эти материалы обладают каким-либо из указанных выше свойств 17 10 - Неопасные отходы Отходы, не обладающие ни одним из перечисленных выше свойств 97 11 - Не установлено Отход не проверялся на наличие вышеперечисленных свойств 98 Приложение 3Таблица 1.
Виды объектов размещения отходов
Наименование вида объекта размещения отходов КодОткрытая площадка - земельный участок в пределах производственной территории, специально выделенный для временного хранения отходов.
преимущественно плоская 01 в понижении рельефа 02 Крытая площадка – земельный участок в пределах производственной территории, имеющий защитное покрытие от воздействия атмосферных осадков, специально выделенный для временного хранения отходов преимущественно плоская 04 в понижении рельефа 05 Земельный участок прочий, в том числе свалка преимущественно плоский 11 в понижении рельефа 12 на склоне 13 Помещение – здание или его часть, ангар, гараж, склад и т.п., используемый для временного хранения отходов 20 Емкость - стационарный резервуар, расположенный на производственной территории или в производственном помещении, предназначенный для временного хранения отходов 30 Отвал породный - искусственная насыпь из отвальных грунтов или некондиционных полезных ископаемых на плоской поверхности 41 в понижении рельефа 42 на склоне 43 Хвостохранилище - комплекс сооружений, предназначенных для размещения отходов обогащения полезных ископаемых 44Иловая карта, илонакопитель
51 Шламохранилище 52 Золошлакоотвал 53 Отвалы прочие на плоской поверхности 54 в понижении рельефа 55 на склоне 56 Навозохранилище, пометохранилище 57 Хранилища прочие - комплекс сооружений, предназначенных для размещения жидких, пастообразных или твердых отходов 59 Полигон ТБО - специальные сооружения, предназначенные для захоронения твердых бытовых отходов ТБО 61 Полигон по захоронению токсичных промышленных отходов - природоохранное сооружение, предназначенное для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов (за исключение объектов по кодам 71-72) 62 Системы подземного захоронения жидких отходов 71 Системы подземного захоронения твердых и отверждённых отходов 72 Водный объект 80 Прочее 99Таблица 2.
Назначения объектов размещения и использования отхода
Назначение объекта Код Временное хранение отхода (накопление) 1 Длительное хранение отхода 2 Захоронение отхода 3 Использование отхода 5 Обезвреживание отхода (в т.ч. уничтожение) 6 Приложение 4Классификация видов работ по рекультивации карьеров с использованием промышленных и бытовых отходов [32]
Выполняемые работы Требования к отходам Рекомендуемые отходы Предварительная обработка Направление Назначение 1 2 3 4 5 Заполнение основного пространства Комплексная рекультивацияБольшой объем
Однородность состава
Подобие природным грунтам
Близость источника образования
Строительные отходы
Песчано-шламовые смеси
ТБО
Осадки городских очистных канализационных сооружений
Сортировка для твердых
Обезвоживание и обезвреживание для жидких
Наращивание дна карьера Защита геологической среды от загрязненияМеханическая устойчивость
Подобие природным грунтам
Химическая индифферентность
Компост ТБО
Техногенный грунт
Строительные отходы и отходы доломита
Сепарация грубодисперсных включений
Биотермическая обработка для органоминеральных
Выполаживание бортов карьера Предотвращение обрушенияМеханическая устойчивость
Адгезионные свойства
Техногенный грунт
Горелые земли
Строительные отходы и отходы доломита
Золошлаки ТЭЦ
Сепарация грубодисперсных включений
Сортировка для строительных
Создание подложек под пленочные гидроизоляционные экраны в основании на откосах Защита экрановОднородность состава
Технологическая пластичность
Равномерность распределения
Техногенный грунт
Горелые земли
Строительные отходы и отходы доломита
Золошлаки ТЭЦ
Измельчение
Сепарация грубодисперсных включений
Послойная пересыпкаПредотвращения разноса отходов ветром
Укрепление основания
Высокая плотность
Однородность состава
Равномерность распределения
Осадки городских очистных канализационных сооружений
Строительные отходы
Горелые земли
Золошлаки ТЭЦ
Шлаки металлургических производств
Сортировка с отсевом крупногабаритных фракций
Биоконверсия замазученных грунтов
Обезвоживание и обезвреживание для жидких
Создание подложек для закрепления экранов биологической рекультивации Рекультивация закрытого полигонаВысокая плотность
Однородность состава
Равномерность распределения
Осадки городских очистных канализационных сооружений
Строительные отходы
Горелые земли
Золошлаки ТЭЦ
Шлаки металлургических производств
Сортировка с отсевом крупногабаритных фракций
Биоконверсия замазученных грунтов
Обезвоживание и обезвреживание для жидких
Создание экранов биологической рекультивации Глубокая изоляция отходов от окружающей средыБаланс биогенных элементов
Агрохимическое подобие с почвой
Равномерность распределения
Органоминеральные компосты Биотермическая обработка 1 2 3 4 5 Получение ферментообразующей заправки Интенсификация распада органики Высокое содержание организмов-редуцентовДрожжевая барда
Молочная сыворотка
Активный ил
Предупреждение процессов загнивания Использование в качестве разрыхлителя Биотехнологии обработки органических отходовТонгодисперность, сыпучесть
Нетоксичность к микрофлоре
Пористость, низкая влажность
Отходы деревообработки
Торф
Растительные отходы
Золошлаки ТЭЦ
При необходимости измельчение
Удаление дубильных веществ из отходов деревооработки