Касимов А.М. и др. Современные проблемы и решения в системе управления опасными отходами

Подождите немного. Документ загружается.

- 141 -

В 2002-2003 гг. из областного экологического фонда были выделены

средства для разработки проектно-сметной документации «Строительство

хранилища углубленного типа для сохранения контейнеров с ХСЗР на

территории Белокуракинского района» и приобретено 12 специальных

контейнеров, а также документации для строительства комплексов по

захоронению запрещенных и непригодных ХСЗР в Новопсковском,

Беловодском, Кременском, Ст.-Луганском, Троицком, Сватовском

районах.

В табл. 2.5 приведены данные о выделении средств из Луганского

областного фонда охраны ОПС на организацию складирования

непригодных ХСЗР в 2002-2003 гг. (тыс. грн).

Таблица 2.5

Выделение средств на организацию складирования непригодных ХСЗР

Район

2002 г. Выделено 2003 г. Выделено

Планово Фактически Планово Фактически

Новопсковский 50 50 - -

Беловодский 60 60 - -

Белокуракинский 70 70 50 50

Кременской 20 20 - -

Ст. – Луганский 20 20 - -

Троицкий 20 20 - -

Сватовской 20 20 - -

Для определения масштабов указанной проблемы на Украине и

составления долгосрочного плана ее решения в 1998 г. был начат проект

Устранение рисков, связанных с запасами непригодных пестицидов в

Украине». В рамках 1 этапа проекта была начата национальная

инвентаризация непригодных к применению или запрещенных ХСЗР,

проведены выборочный анализ хранилищ и оценка возможностей

переработки или ликвидации имеющихся химикатов.

Основным результатом этой работы стал план устранения рисков,

связанных с запасами непригодных или запрещенных ХСЗР на Украине.

Он был включен в Национальную программу обращения с опасными

отходами, утвержденную ВС Украины в 2001 г.

Уничтожение непригодных ХСЗР может осуществляться путем

захоронения на полигонах ТО, физико-химическими, химическими,

биологическими и др. методами в зависимости от имеющихся

технологических решений, экономических условий и свойств препаратов.

При выборе методов утилизации и их технологических параметров

по каждому ХСХР необходимо наличие такой информации: его

химическая группа (по возможности химическое название, строение

действующего вещества), препаративная форма, пожаро-,

- 142 -

взрывоопасность, токсичность для человека, химическая агрессивность,

растворимость в воде, другие характеристические показатели.

Обязательным условием является лицензирование всех операций в

сфере указанной деятельности, в т.ч., по хранению ОпО, декларирование и

госрегистрация объекта повышенной опасности. В соответствии с Законом

Украины «Об объектах повышенной опасности» от 18.01.01 г. и

постановлением КМУ №956 от 11.07.02 г. «Об идентификации и

декларировании безопасности объектов повышенной опасности» места

размещения непригодных к использованию ХСЗР являются объектами

повышенной опасности и их владелец должен выполнить:

– идентификацию объекта повышенной опасности;

– включение его в Государственный реестр объектов повышенной

опасности;

– подготовку декларации объекта повышенной опасности;

– проведение экспертизы декларации;

– разработку и утверждение плана локализации и ликвидации аварий

на объекте повышенной опасности;

– оповещение через СМИ об объекте повышенной опасности;

– заключение договора обязательного страхования ответственности

за ущерб, который может быть причинен.

На наш взгляд, недостаточно существующих методов утилизации,

обезвреживания, уничтожения ХСЗР, просроченных или изменившихся в

процессе хранения реагентов. Большинство разработок, реально

используемых сегодня – это варианты гидролиз/пиролиз. Последние

перспективны, но дороги, т.к. требуют значительных средств на очистку

отходящих газов, на контроль выбросов при относительно малых

концентрациях очень токсичных галогендиоксинов, бензофуранов –

побочных продуктов большинства процессов пиролиза ХСЗР.

Однако процесс длительного хранения с обеспечением

установленного законом порядка оборачивается значительно большими

затратами и является лишь относительно безопасной оттяжкой решения

проблемы. Авторами настоящей книги разработана эколого-экономически

целесообразная технология уничтожения твердых и жидких ХСЗР путем

вдувания их в горелку цементной печи. Пребывание их в зоне температур

1200-1500º

С в течение 7-9 с гарантирует полное разложение токсичных

веществ и невозможность повторного образования диоксиноподобных

соединений в отходящих из печи газах и получаемом клинкере.

Описание разработанной технологии термического обезвреживания

твердых и жидких СОЗ, в т.ч. некондиционных и запрещенных ХСЗР,

приведено ниже. Схема обезвреживания твердых СОЗ показана на рис. 2.5.

К месту переработки материалы доставляют автотранспортом (поз.2) в

саморазгружающихся контейнерах (поз.3), подаваемых тельфером (поз.1.)

в бункер (поз.4). Далее питателем (поз.5) материалы подают в помольный

- 143 -

агрегат (поз.7), откуда направляют пневмотранспортом (поз.8) через

теплообменник, используемый для нагрева полученной пылегазовой

смеси, в горелочное устройство печного агрегата.

Рис. 2.5. Принципиальная схема сжигания твердых СОЗ в цементной печи

В случае поступления на обработку мелкодисперсных первичных

материалов они поступают из питателя (поз.5) через шлюзовый затвор

(

поз.6) в бункер (поз.10) и далее пневмотранспортом (поз.8) с

использованием сжатого воздуха в горелочное устройство печи.

В разработанных технологиях в качестве печного агрегата могут

применяться высокотемпературные обжиговые печи, в т.ч., барабанные

вращающиеся противоточные цементные печи. Нагрев пылегазовых или

газо-капельных смесей осуществляется в теплообменных аппаратах через

стенку без прямого контакта теплоносителя с обрабатываемой смесью. В

качестве теплоносителя возможно использование части тепла отходящих

от печного агрегата газов. Схема обезвреживания жидких СОЗ приведена

на рис. 2.6.

Одним из путей охраны агрофитоценозов от загрязнения является

разработка и применение более совершенных препаративных форм,

которые были бы менее токсичны и экологически безопасны –

суспензионных концентратов и текучих паст вместо порошков, водных

эмульсий взамен концентратов эмульсий и минерально-масляных

эмульсий, исключение из ассортимента дустов, низкоконцентрированных

порошков и т.д.

- 144 -

Рис. 2.6. Принципиальная схема сжигания жидких СОЗ в цементной печи

Очистка и обезвреживание небольших партий металлической,

полимерной жесткой тары, загрязненной фосфор-, хлорорганическими,

динитрофенольными, пиретроидными и другими пестицидами,

необходимой для технических нужд складов или хозяйств, в первую

очередь для перезатаривания препаратов, производится 5%-ным раствором

каустической соды.

Тару заполняют дегазирующим раствором и оставляют на 6-12 ч,

затем многократно промывают чистой водой. При отсутствии соды

допускается проводить обезвреживание тары древесной золой. Золу

насыпают в тару, заливают водой до образования жидкой кашицы,

взбалтывают ее до полного удаления препарата со стенок тары и

оставляют на 12-24 ч. После слива кашицы тару многократно промывают

водой.

Обезвреживание тары из-под карбаматных пестицидов производят

1%-

м раствором марганцовокислого калия, подкисленного соляной

кислотой (5 см

на 1 дм

воды), или кашицей хлорной извести.

Использование других способов и средств обезвреживания тары,

транспорта, машин и оборудования от конкретного препарата должно

производиться в соответствии с указаниями тарной этикетки или

рекомендациям по использованию.

Использовать очищенную обезвреженную тару для хранения

питьевой воды, пищевых продуктов, фуража и других бытовых нужд

категорически запрещается. Бумажную или деревянную тару из-под

пестицидов допускается уничтожать путем сжигания на специально

отведенных участках, определенных противопожарным режимом склада и

- 145 -

согласованных с органами Госсанэпиднадзора и пожарного надзора.

Сточные воды, образующиеся после очистки и обезвреживания

помещений, тары, оборудования, подлежат сбору в закрытые

гидроизолированные колодцы – нейтрализаторы (цементированные

сливные емкости), в которых их дополнительно обрабатывают хлорной

известью (0,5 кг извести на 10 дм

сточных вод).

Широко применяемые в ряде отраслей тяжелой промышленности

полихлорированные бифенилы (ПХБ) используют как диэлектрические

жидкости в трансформаторах и конденсаторах, как пластификаторы для

пластмасс, лаков и лакокрасочных материалов, как материалы – носители

и растворители для пестицидов.

ПХБ – опаснейшие яды среди хлорсодержащих соединений. Они

практически не разрушаются. ПХБ – это смесь соединений с содержанием

хлора 40-60%, получаемая при хлорировании бифенила. Существует более

200

индивидуальных соединений этого типа. ПХБ широко использовали в

США с 1929 г. К 1986 г., когда прекратился их выпуск, в мире их было

произведено около 2 млн. т.

В СССР ПХБ выпускали с 1934 г. в виде 2 препаратов – совола и

трихлордифенила. Производство трихлордифенила в СССР прекращено с

1980

г., а производство совола уменьшено до 500 т/год. Эти смеси

отличаются по составу: совол содержит более высоко хлорированные ПХБ

(53%

пента-, 23% тетра-, 22% гексахлорбифенилов), а трихлордифенил

состоит на 49% из трех-, на 32% из тетра-, на 14% из ди- и 4%

пентахлорбифенилов.

Полупериод существования ПХБ в грунте составляет до 45 лет. Они

способны к биоаккумуляции. Особую опасность представляет способность

ПХБ к синергизму, т.е. усилению токсичных свойств другого компонента.

Доказано, что ПХБ синергетично влияет на токсические свойства такого

опасного яда, как метилртуть. ПХБ могут быть выведены из организма

человека через 7-8 лет.

Опасность ПХБ привела к запрету во многих странах их

производства: в 1971 г. – в Швеции, в 1972 г. – в Японии, в 1977 г. – в

Норвегии, в 1977-78 гг. – в США. В РФ ПХБ не запрещены, но не

производятся с 1993 г. Всего в РФ было произведено в 1939 – 1990 гг.

около 52000 т совола (смесь тетра- и пентахлорованних ПХБ – наиболее

опасных канцерогенов), около 57000 т совтола (смесь 1,2,4-трихлорбензола

с соволом, т.н. совтол-10), около 70000 т трихлорбифенила (ТХБ).

Всего выпущено 180000 т ПХБ, из них в настоящее время

используют около 20000 т. Существует огромный дисбаланс между

произведенными и используемыми объемами ПХБ. Часть ПХБ осталась на

Украине, в Узбекистане, в Армении и др. республиках бывшего СССР. На

рис. 2.7 приведены структурные формулы полихлорированного бифенила

и полициклического ароматического гидроуглерода.

- 146 -

а)

б)

Рис. 2.7. Структурные формулы

а) полихлорированного бифенила; б) полициклического ароматического гидроуглерода

Полихлорированные дибензо-пара-диоксины (ПХДД) и

дибензофураны (ПХДФ) являются смесью ПХДД и ПХДФ, существуют

вместе, действуют на человека по одинаковому механизму. Обладают

чрезвычайно высокой токсичностью. На предприятиях Украины находится

значительное количество веществ, содержащих ПХД (табл. 2.6). Долевой

вклад областей Украины по наличию ПХД-содержащего оборудования (%

общего числа) представлен в табл. 2.7. В табл. 2.8 и 2.9 приведены

выбросы ПХДД/ПХДФ отраслями промышленности Украины [52,55-57].

Таблица 2.6

Данные о количестве синтетических масел, содержащих ПХД, т

Таблица 2.7

Данные о количестве трансформаторов, содержащих ПХД

Трансформаторы Конденсаторы: Синтетические масла с ПХД

Донецкая – 25 Запорожская – 18 Донецкая 27

Днепропетровская – 11 АР Крым – 12 Днепропетровская 26

Киевская – 11 Днепропетровская 7%; Киевская 14.

На рис. 2.8 приведены данные о выбросах ПХДД/ПХДФ из разных

источников на территории Украины, выбросы СОЗ приведены в

табл. 2.10, на рис. 2.9 приведены данные о вкладе основных

Наименование вещества Кол-во В резерве или выведено из эксплуатации

Аскарел 12 2,4

Гексол 0,177 0,177

Делор 8,68 -

Клофен 0,305 0,305

Пиранол 4,195 4,195

Совол 0,867 0,741

Совтол 218,823

100,891

Трихлордифенил 5 -

Всего:

250,047

108,709

- 147 -

промышленно-хозяйственных комплексов Украины в общее количество

ПХД по результатам госинвентаризации 2005 г.

Таблица 2.8

Объемы выбросов ПХДД/ПХДФ, г TEQ/год

Источник

Сферы ОПС Объекты

Воздух Вода Ґрунт Продукты Отходы

1990 2002 1990

2002

1990

2002

1990

2002

1990 2002

Сжигание ТБО 44 14,692

– – – – – – 453,2 141,8

Черная и цветная

металлургия

1028,9

714,68

– – – – – – 763,6 471,3

Промышленная

энергетика

104,683

46,906

– – – – – – – –

Производство

минерального сырья

5,408 1,640 – – – – – – 2,3 0,7

Транспорт 9,832 7,945 – – – – – – – –

Неконтролируемые

сжигания

0,234 0,228 – – 0,187

0,182

0,187

– – –

Химическая

промышленность

0,042 0,016 – – – – – 0,185

104,0 41,2

Разное 0,004 0,006 – – – – – – – –

Всего 1193,1

786,1 0 0 0,19

0,18

0,19 0,19 1323,2

655

Таблица 2.9

Суммарный выброс ПХД и ГХБ на Украине в 2002 г., кг

Источники

Масса СОЗ,

создающая

выбросы, т

Коэффициент

утечки ПХД

Коэффициент

выброса ПХД

Коэффициент

выброса ГХБ

Утечки ПХД,

кг

Выброс ПХД,

кг

Выброс ГХБ,

кг

Конденсаторы 1774,125

2 кг/т 0,8 кг/т

– 3548,2

2,84

–

Трансформаторы 2000,01 0,3 кг/т

0,06 кг/т

– 600,00

0,04

–

Сжигание ТБО 276407211

– 5 мг/т 2 г/т – 1,38

552,8

Сжигание дров 1828210 – 5 мг/т 0,06 мг/т

– 9,14

0,11

Сжигание каменного угля

2097109 – 18 мг/т

0,125 мг/т

– 37,75

0,26

Сжигание бурого угля 42310,0 – 10 мг/т

– – 0,42

–

Всего

4148,25

51,57

553,17

Данные [55-57] о загрязнении ОПС Украины отдельными СОЗ в

1970-1998

гг. приведены на рис. 2.10. На рис. 2.11 а, б и рис. 2.12

приведены данные о выбросах и концентрации Б[a]П, объемах выпадения

и концентрации Б[a]П на территории Украины в сравнении с др. странами

Европы. Наиболее экологически напряженными регионами Украины по

- 148 -

наличию оборудования, содержащего СОЗ, являются Донецкая,

Днепропетровская, Киевская области, АР Крым (рис. 2.13-2.15).

Источники 1990 г 2002 г

Сжигание ТБО 497,2 156,5

Черная и цветная металлургия 1792,5 1186

Промышленная энергетика 104,7 46,9

Производство минерального сырья 7,7 2,3

Транспорт 9,8 7,9

Неконтролируемое сжигание 0,4 0,4

Химическое производство 104,2 41,4

Разное 0,006 0,006

Всего 2516,5 1441,4

Рис. 2.8. Выбросы ПХДД/ПХДФ на Украине в 1990-2002 гг. (г ТЕQ)

Таблица 2.10

Выбросы некоторых СОЗ на территории Украины

СОЗ т/год СОЗ т/год

Гексабромдифенил 0,01 Полихлорованные дибензофураны

Гексахлорбензол 0,001 Полихлорованные дифенилы 0,01

Мирекс 0,01 Полихлорованные дибензо-n-диоксины

Нитробензол 0,1 2.3.7.8 – Тетрахлордибензопарадиоксин 0,01

Нитротолуолы 0,1 Токсафен 0,01

Нитрофенолы 0,1 Хлордекон 0,01

Пентахлорфенол 0,02 Хлорированные парафины (короткая цепь) 0,01

Пентахлорбензол 0,01 Полиароматические углеводороды

Бенз(b)флуорантен

Бенз(а)пирен

Бенз(k)флуорантен

Индено (1.2.3-cd) пирен

- 149 -

Транспорт 16845 44783 9905

Промышленность 1564635 695020 196776,3

Топливно-энергетический комплекс 81950 766061 0

Другие области 397730 432744 43366

Всего

2061160 1938608 250047

Рис. 2.9. Вклад ряда хозяйственных комплексов в общую массу ПХД, кг

Выполнение Украиной основных мероприятий сбору и уничтожению

оборудования, содержащего СОЗ, включает разделы:

– прекращение использования ПХБ, ПХД, ПХДД и др. СОЗ до

2028

г.;

– выявление и вывод из эксплуатации данного оборудования до

2015

г.;

– выявление участков земной поверхности, загрязненных ПХБ, ПХД,

ПХДД и др. СОЗ, проведение комплекса производственно-

технических и эколого-гигиенических работ по их очистке.

Имеются 4 промышленные технологии уничтожения СОЗ:

восстановление в газовой фазе (установка «ELІ Eco», Канада);

каталитическое дехлорирование (Австралия); контейнерные сжигающие

установки (Дания), технологии УГНТЦ «Энергосталь», Украина.

Оценка этих технологий по критериям: использование материалов,

эксплуатационный процесс (материалы, электроэнергия), эффективность,

выбросы, сбросы, конечный продукт, анализ жизненного цикла, затраты

средств свидетельствует, что все они имеют технологические недостатки,

требуют значительных объемов финансирования, что ограничивает их

использование на территории Украины.

Эти процессы являются экологически опасными из-за образования

твердых, жидких и газообразных токсичных и канцерогенных веществ.

Самыми опасными веществами, образующимися в этом процессе,

являются соединения группы диоксинов.

- 150 -

Объем выбросов ПХБ, мг/м

год

Концентрации ПХБ в воздухе, пг/м

Концентрации ГХБ в почве, пг/г.

Рис. 2.10. Загрязнение ОПС Украины отдельными СОЗ в 1970-1998 гг.

Германия

422 кг

Венгрия

322 кг

Прочие

1800 кг

20%

Румыния

997 кг

11%

Польша

1728 кг

19%

Украина

3732 кг

41%

а)

Румыния

18.2 пг/м

Украина

127.7 пг/м

61%

Прочие

28.2 пг/м

13%

Польша

25.9 пг/м

12%

Венгрия

4.8 пг/м

Германия

5.8 пг/м

б)

Рис. 2.11. Объем выпадений Б[a]П

а) и его содержание в воздушном бассейне Украины;

б) в 2000 г. в сравнении с др. странами Европы.