Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате doc
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. – М.: КолосС, 2003. – 230 с.
2. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления. – М.: «СП Интермет Инжиниринг», 2000. – 495 с.
3. Матросов А.С. Управление отходами. – М.: Гардарики, 1999. – 480 с.
4. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. Учеб. для вузов по спец. «Охрана окружающей среды». – 3-е изд. – Калуга, 2000. – 799 с.
5. Лотош В.Е. Экология природопользования. – Екатеринбург: Полиграфист, 2001. – 540 с.
6. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользования. – Екатеринбург: Изд.-во УРГУПС, 2002. – 463 с.
7. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользования. М.: Полиграфист, 2007. – 503 с.
8. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. – М.: Стройиздат, 1990. – 352 с.
9. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. – 336 с.
10. Шубов Л.Я., Ставровский М.Е., Шехирев Д.В. Технологии отходов (Технологические процессы в сервисе): Учебник. – ГОУВПО «МГУС». – М., 2006. – 410 с.
11. Шубов Л.Я. и др. Технологии отходов. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 352 с.
12. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога)/Под ред. Перхуткина В.П. – М.: «Инфра-Инженерия», 2005. – 864 с.
13. Журкович В.В., Потапов А.И. Отходы: Научное и учебно-методическое справочное пособие. – СПб: Гуманистика, 2001. - …с.
14. Обращение с опасными отходами: Учеб. Пособ. /В.М. Гарин и др.; под ред. В.М. Гарина и Г.Н.Соколовой. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005. – 224 с.
15. Гарин В.М. Промышленная экология. Учеб. пособ. для вузов (железнодорожного транспорта). – М.: Маршрут, 2005. – 328 с.
16. Калыгин В.Г. Промышленная экология. Учеб. пособ. для вузов. – 2-е изд.. – М.: Academia, 2006. – 432 с.
17. Назаров В.И., Николайкина Н.Е. Инженерная защита литосферы. Переработка твердых отходов. – М.: Изд-во МГУИЭ, 1997. – 148 с.
18. Твердые бытовые отходы: Справочник/ В.Г.Систер, А.Н.Мирный, Л.С.Скворцов и др. – М.: Изд-во АКХ им. К.Д.Памфилова, 2001. – 320 с.
19. Доусон Г., Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов. – М.: Стройиздат, 1996. – 288 с.
20. Федеральная целевая программа «Отходы» // Российская газета. 1996. 25 сентября.
21. Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник/ А.Н. Мирный, Н.Ф. Абрамов и др.; под ред. А.Н. Мирного. – М.: Стройиздат, 1990.
22. Федеральный закон от 24.06.98 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления»// СЗ РФ. 1998. № 26. СТ. 3009.
23. Федеральный закон от 10.01.02 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»// Российская газета. 2002. № 6.
24. Федеральный закон от 30.03.99 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»// СЗ РФ. 1999. № 14. Ст. 1650.
25. СанПиН 2.1.7.1322-03. Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления. Введены в действие 15 июня 2003 г.
26. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Учеб. пособ. Т.3 (отходы). – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. -1024 с.
27. Обращение с отходами производства и потребления: Учеб. пособ. /В.М. Болтрушко, Г.А.Волосникова, И.В Гладун и др; под общ. ред. Л.П. Майоровой, И.В. Гладуна. 2-е издание, исправленное и дополненное. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2007. – 209 с.
28. Безопасное обращение с отходами. Том 1. Сборник нормативно-методических документов./Под ред. И.А. Копайсова. – СПб: РЭЦ «Петрохим-Технология», ООО «Фирма «Интеграл»», 2004. – 376 с.
29. Безопасное обращение с отходами. Том 2. Сборник нормативно-методических документов./Под ред. И.А. Копайсова. – СПб: РЭЦ «Петрохим-Технология», ООО «Фирма «Интеграл»», 2004. – 272 с.
30. Кувыкин Н.А., Бубнов А.Г., Гриневич В.И.Опасные промышленные отходы (лицензирование, нормативы образования и лимиты на размещение). Учебно-метод. пособ./Под общ. ред. Кострова В.В. – Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2004. – 148 с.
31. Использование вторичных ресурсов: Экон. Аспекты: Пер. с англ. / БЛЭР Т. Бауэр, Бернд Вольбек, Джон Дж. С. Говетт и др.; Под ред. Д.У. Пирса, И. Уолтера. – М.: Экономика, 1981. – 286 с.
32. Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 323 с.
33. Вигдорович В.И. и др. Теоретические основы, техника и технология обезвреживания, переработки и утилизации отходов: Учебное пособие/ В.И. Вигдорович, Н.В. Шель, И.В. Зарапина; Тамб. Гос. Техн. Ун-т. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2008. – 216 с.
34. Систер В.Г. Переработка и обезвреживание осадков и шламов / В.Г. Систер, В.Н. Клушин, А.И. Родионов. – М.: Дрофа, 2008. – 248 с.
35. Таукин П.Б. Защита окружающей среды от токсичных отходов промышленности. М.: Гуманистика, 2004.
36. Горбунова Т.И., Первова М.Г., Забелина О.Н., Салоутин В.И., Чупахин О.Н. Полихлорбифенилы. Проблемы экологии, анализа и химической утилизации. – М.: Красанд, 2011.
37. Гладун И.В., Волосникова Г.А., Черенцова А.А. Организация мест хранения отходов. Учеб. пособ. для слушателей повышения квалификации. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2010 – 67 с.
Об изменениях в структуре федеральных органов
В 2010 г. произошли существенные изменения в структуре федеральных органов исполнительной власти в части подчиненности и передачи полномочий по исполнению государственных функций, связанных с охраной окружающей среды и обеспечением экологической безопасности. У Ростехнадзора сохраняются функции по нормированию и правовому регулированию в сфере радиационного контроля и мониторинга. В соответствии с указом Президента РФ от 23.06.10 № 780 «Вопросы Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору», Ростехнадзор был освобожден от функций в области охраны окружающей среды в части, касающейся ограничения негативного техногенного воздействия (с их передачей Росприроднадзору).
На основании указа Президента № 780 и в соответствии с постановлением Правительства № 717 от 13.09.10, функции Ростехнадзора в сфере ООС в области обращения с отходами (включая лицензирование) переданы Росприроднадзору (Постановление Правительства № 45 от 26.01.06 (в ред. Постановления Правительства № 717).
Приказ Росприроднадзора № 283 от 29.09.10 определяет полномочия центрального аппарата Росприроднадзора и его территориальных органов.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТХОДАХ. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ
Одной из глобальных экологических проблем человечества на рубеже веков стала проблема возрастающего количества отходов. Огромную нагрузку в результате деятельности человека испытывают не только атмосфера и гидросфера, но и литосфера. В почву, самоочищение которой происходит очень медленно, поступает огромное количество отходов. Сегодня проблема твердых отходов в полной мере не решена ни в одной стране мира. До сих пор основным способом удаления отходов является их депонирование на свалках без всякой обработки или на специальных полигонах с частичными мерами по защите окружающей среды.
По приблизительным оценкам, ежегодно в России образуется около 7 млрд. т всех видов твердых отходов, из которых используется лишь 2 млрд. т, или 28,6%. На территории страны в отвалах и хранилищах к 2000 г. накоплено не менее 90 млрд. т твердых отходов, причем более 2 млрд. т из них – токсичных. Только под свалки и полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) ежегодно официально отводится около 10 тыс. га земель. Всего для хранения отходов отчуждено более 2 млн. га земли, на многие десятилетия выведенной из хозяйственного оборота. На душу населения в год в России приходится до 15 т твердых отходов (с учетом всех отраслей народного хозяйства).
Ежегодно в России перерабатывается порядка 35% отходов производства и примерно 4% отходов потребления. Оборот отрасли рециклинга бытовых отходов в РФ оценивается в 2 – 2,5 трлн. рублей. Для сравнения: в Германии оборот отрасли по переработке бытовых отходов (36 млн.т в год) составляет около 55 млрд. евро. В США только отрасль авторециклинга в 2004 г. превысила оборот в 5 млрд. долл. и вышла на 16 место среди крупнейших отраслей промышленности. Всего же индустрия, например, авторециклинга обеспечивает занятость свыше 1 млн. человек.
Сложившаяся в России ситуация с твердыми отходами представляет реальную угрозу здоровью населения и отражает одну из сторон экологического кризиса, в котором находится страна. Главными причинами кризиса являются, с одной стороны, сложившаяся за многие десятилетия нерациональная структура хозяйствования, при которой дефицит энергии и материалов восполнялся наращиванием их производства, и с другой – сформировавшимся в обществе потребительским отношением к природе.
Ситуация с общей массой отходов усугубляется в Российской Федерации тем, что в стране в 2 – 3 раза выше энергоемкость единицы конечной продукции, чем в передовых промышленно развитых странах. Затраты лесных ресурсов на производство единицы массы бумаги в нашей стране в 4 – 6 раз больше, чем за рубежом. Из-за снижения технологической дисциплины в последние 10 лет наблюдается рост на 20 – 60% энерго- и ресурсоемкости выпускаемой продукции. Потребление электроэнергии на единицу ВВП возросло на 25%, водопотребление – на 20%.
По данным РАН, в стране неэффективно используется, порождая отходы, около 1/6 валового общественного продукта. Доля использованных отходов производства и потребления в 1990 г. составила менее 10% и за последние годы не возросла. Все это заставляет уделять особое внимание вопросам утилизации отходов вообще и твердых в частности.
С другой стороны, многие вещества и материалы, которые относят к отходам, на самом деле таковыми не являются. В большинстве случаев они могут служить сырьем для других производств. Д.И. Менделеев отмечал: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользуемое сырье».
Общепринятой системы классификации отходов на сегодняшний день не существует. Поэтому на практике пользуются следующими классификациями.
1) По происхождению выделяют отходы производства и отходы потребления.
а) Отходы производства (техногенные или промышленные) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся в процессе производства продукции, которые частично или полностью утратили свои качества и не соответствуют стандартам.
Отходы производства являются очень мощным фактором, воздействующим на окружающую среду. Как известно, в готовую продукцию переходит лишь 2 – 10% сырья, все остальное превращается в отходы (является неиспользованной частью сырья). Принято считать, что производственные отходы характеризуются заметно большей однородностью, чем отходы потребления.
Производственные отходы являются следствием:
- несовершенства технологических процессов;
- несовершенного экономического механизма;
- неудовлетворительной организации производства.
Их можно классифицировать следующим образом:
- отходы, образующиеся при переработке сырья и материалов;
- отходы, образующиеся при добыче и обогащении полезных ископаемых (70 – 80% всей массы промышленных отходов составляют отходы горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности);
- вещества, улавливаемые при очистке отходящих газов и сточных вод.
В результате деятельности человека сформировался антропогенный круговорот – ресурсный цикл, который заведомо не замкнут. Главная задача любого производства – возможно более полное замыкание ресурсного цикла. Избежать полностью образования отходов в процессе промышленного производства на данном этапе развития общества невозможно. Но возможно и необходимо оценить количество образующихся отходов, разработать мероприятия по уменьшению их образования и негативного влияния на природную среду.
б) Отходы потребления (антропогенные) - изделия и материалы (товары, продукция), утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. Зачастую они состоят из нескольких видов материалов, что затрудняет их переработку.
2) По источникам образования. Система классификации основана на отраслевом принципе, то есть выделяют отходы различных отраслей промышленности (черной и цветной металлургии, химической, угольной и других отраслей промышленности).
3) По фазовому (агрегатному) состоянию отходы делятся на твердые, жидкие, газообразные, пастообразные и энергетические (тепло, шум, вибрация, ЭМП, радиация). Фазовое состояние влияет на выбор методов и средств хранения, транспортировки и переработки отходов.
4) По токсичности (классификация рассматривается ниже).
5) По возможности использования отходы подразделяются следующим образом:
а) вторичные материальные ресурсы (ВМР) – совокупность отходов производства и потребления, которые могут быть использованы в качестве сырья для выпуска полезной продукции (они уже перерабатываются или переработка их планируется);
б) отходы, которые на данном этапе экономического развития перерабатывать нецелесообразно. Они образуют безвозвратные потери, их предварительно обезвреживают в случае опасности и захоранивают на спецполигонах.
6) По санитарно-гигиеническим признакам отходы делятся на инертные; слаботоксичные растворимые в воде и летучие; токсичные растворимые в воде и летучие; содержащие масло; органические; хозяйственно-бытовой мусор.
Существуют также и другие классификации (по возможности переработки, сфере использования, по составу и т.д.).
2 ИСТОЧНИКИ И ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ
Почва является лишь малой частью литосферы (твердой внешней оболочки земной коры). В литосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и собственно почвы. По физико-химическим параметрам почва представляет собой сложную трехфазную систему, включающую твердую, жидкую и газовую фазы. Почва формируется путем физического, химического и биологического преобразования горных пород, в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов.
Человечество оказывает сильнейшее влияние на литосферу (твердую оболочку Земли, толщина которой колеблется в пределах 50 – 200 км) и особенно ее верхнюю часть – почвенный покров, толщина которого редко превышает 0,5 – 1 м. Наиболее сильное техногенное воздействие на литосферу происходит в двух направлениях: изменение и гибель ландшафтов; загрязнение и деградация почв.
Отходы действуют на организмы не напрямую, а опосредовано – через почву. Загрязнение почвы – это изменение ее физических, химических и биологических характеристик в результате воздействия загрязняющих веществ, содержащихся в отходах производства и потребления. При неправильной эксплуатации почвы она безвозвратно уничтожается. Причинами деградации почвы являются засоление, эрозии, горнопромышленные разработки, промышленные и бытовые выбросы и сбросы. Под влиянием людей процесс уничтожения почвы идет в 1000 раз быстрее природного. Сейчас уже потеряно 2 млрд. га плодородных земель (27%). Уменьшается площадь пахотных земель из-за застройки. Разрушению способствует вырубка леса. Основными веществами, загрязняющими почву, являются тяжелые металлы, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.
Самоочищения почв практически не происходит. Токсические вещества накапливаются в почве; постепенно меняется химический состав почвы, нарушается единство геохимической среды и живых почвенных организмов. Особенно опасно накопление в верхних слоях почвы тяжелых металлов. Они накапливаются в основном в гумусовом слое и очень медленно из него удаляются. Из почвы металлы могут по трофическим цепям переходить в растения, затем могут попасть в организм человека. Различные растения аккумулируют разные металлы.
Все загрязнения почвы можно разделить на химические и биологические.
Химические загрязнения делятся на две большие группы:
- вещества, вносимые в почву планомерно, целенаправленно, организованно (агрохимикаты), с целью улучшения агротехнических свойств почвы, повышения ее плодородия и защиты культурных растений от вредителей, необходимость их внесения диктуется агротехническими и экономическими причинами;
- вещества, попадающие в почву в процессе промышленного производства или бытовой деятельности человека. Эти вещества попадают в почву в процессе седиментации атмосферных выбросов промышленных предприятий, отработавших газов автотранспорта, при транспортировке сточных вод, при захоронении бытовых и промышленных отходов. Опасность веществ, попадающих в почву с отходами, определяется их токсичностью, способностью оказывать вредные воздействия на здоровье человека, а также их стабильностью в почве.
Химическими веществами загрязняют почву многие отрасли хозяйства. Твердые и жидкие отходы промышленных предприятий могут содержать практически любые вещества из технологических производственных цепей. К основным источникам химического загрязнения почвы можно отнести следующие.
1) Горнодобывающая промышленность. При добыче и обогащении полезных ископаемых образуется огромное количество отходов. Горные предприятия России ежегодно производят 2,5 млдр. м3 отходов. Под породоотвалами, терриконами, хвостохранилищами оказываются погребенными громадные площади почвы, в том числе плодородной.
2) Энергетическая отрасль. Золоотвалы крупных ТЭЦ занимают огромные площади ценных земель. Велика роль в загрязнении почвы выбросов угольных ТЭС в атмосферный воздух, которые загрязняют почву различными чужеродными веществами, в том числе бенз(а)пиреном, сорбированным на частицах сажи и золы, а также радионуклидами, содержащимися в каменном угле.
3) Цветная металлургия. Концентрации тяжелых металлов в почве вблизи предприятий цветной металлургии значительно превышают ПДК.
4) Машиностроение. Отходы предприятий машиностроения содержат цианиды, соединения мышьяка, бериллий.
5) Автомобильный транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания образуются оксиды азота, свинец, углеводороды. Сильное загрязнение почвы тяжелыми металлами обнаружено вблизи автострад, особенно почва загрязнена свинцом, цинком и кадмием. Концентрация свинца в почве вблизи автомагистралей достигает 100 – 1000 мг/кг при ПДК свинца 20 мг/кг. Ширина придорожных аномалий свинца составляет около 100 м.
Большое влияние на состав и свойства почвы оказывают кислотные дожди, образование которых связано с выбросами в атмосферу крупных металлургических комбинатов, ТЭС и автотранспорта окислов серы и азота Подкисление снижает плодородие почвы. Кроме того, при подкислении происходит трансформация соединений металлов, содержащихся в почве, в направлении увеличения подвижных форм, которые начинают усиленно мигрировать в растения и подземные воды.
6) Сельскохозяйственное производство. При сельскохозяйственном использовании происходит ухудшение состояния почв. Основными видами антропогенного воздействия на почвы являются:
- эрозия – процесс смыва почвы текущей водой;
- дефляция – аналогичный процесс, производимый ветром;
- уплотнение почв ходовыми системами машинно-тракторных агрегатов;
- дегумификация – процесс потери почвами гумуса;
- закисление почв вследствие хозяйственной деятельности человека (выпадение кислых атмосферных осадков, использование физиологически кислых удобрений);
- засоление почв (в результате выветривания, неправильного орошения, избыточного полива);
- загрязнение почв в процессе их сельскохозяйственного использования.
Для улучшения земель в целях создания наиболее благоприятных условий для развития сельского хозяйства применяют мелиорацию – систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий. Различают следующие виды мелиорации:
- гидротехническая (орошение, обводнение, осушение), изменяющая вводно-воздушный режим почвы. Для этого строятся оросительные и осушительные каналы, трубопроводы, создаются водохранилища и плотины;
- агротехническая – изменение физических и химических свойств почвы. Она включает различные виды вспашек, почвоуглубление, улучшение лугов и пастбищ, снегозадержание;
- лесотехническая – улучшение земель путем выращивания древесной растительности. Сюда относят облесение местности, закрепление движущихся песков, создание защитных лесных полос и т.д.;
- химическая применяется для улучшения свойств земель путем внесения химических препаратов;
- культуртехническая позволяет улучшить состояние поверхности почвы путем удаления камней, кустарника, планировки поверхности.
Как отмечено выше, от других компонентов биосферы почва отличается еще и тем, что загрязняющие вещества поступают в нее не только с атмосферными выпадениями, поливными водами, в составе различных отходов, но и вносятся преднамеренно, как удобрения и ядохимикаты.
Современная агротехника использует большой ассортимент химических препаратов как природного происхождения, так и синтетических. Такие вещества называют экзогенными, поскольку они вносятся в почву преднамеренно для повышения урожая.
Наиболее активной загрязняющей почву группой веществ являются пестициды. С каждым годом в почву поступает все больше пестицидов и агрохимикатов (удобрений). Фактическое содержание пестицидов в почве зачастую значительно превосходит допустимое. Самая обширная группа пестицидов (до 50%) – гербициды (вещества для борьбы с сорняками). В почву они попадают, как правило, при распылении или разбрызгивании их с наземных механизмов или с самолетов. При этом пыль и аэрозоли разносятся с воздушными массами на большие расстояния и проявляются в почвах там, где даже никогда не использовались. При попадании в почву пестициды частично трансформируются и минерализуются.
Такое загрязнение почвы пестицидами опасно при прямом контакте человека с загрязненной почвой, а также при миграции в контактирующие среды (вода, воздух, растения). Кроме того, возможна смена популяций отдельных видов почвенных микроорганизмов и микробиоценозов под воздействием пестицидов. Бесконтрольное применение этих препаратов может вызвать необратимые неблагоприятные изменения в среде обитания человека. В связи с этим возникает проблема защиты населения от возможного неблагоприятного влияния химизации сельского хозяйства.
7) Городское хозяйство, загрязняющее почву разнообразными отходами производства и потребления. Основные источники загрязнения – бытовой и строительный мусор, пищевые отходы, фекалии, отходы отопительных систем. Складирование отходов на свалках и полигонах приводит к высокой концентрации загрязнений. Кроме того, они становятся источниками загрязнения атмосферного воздуха, почв, грунтовых и поверхностных вод. В процессе выщелачивания твердых промышленных отходов под влиянием погодных условий или при межкомпонентных взаимодействиях в местах их хранения или захоронения могут образовываться разнообразные токсичные вещества, способные к миграции по пищевым цепочкам.
Биологическое загрязнение почвы могут вызывать свалки бытовых отходов, поля орошения и фильтрации, кладбища, скотомогильники и т.п.).
В отличие от воды и атмосферного воздуха, непосредственный контакт человека с почвой в современных условиях весьма ограничен. Почва влияет на здоровье и условия жизни человека, как правило, опосредовано. Вредные вещества, которыми загрязняется почва, не оказывают непосредственного влияния на человека, они поступают в организм через различные трофические связи, а также в результате загрязнения воздуха и воды. Поэтому токсичность отходов определять значительно сложнее, чем воздуха или воды.
Можно рассмотреть несколько путей такого опосредованного воздействия.
1) Через растения как продукты питания человека и животных. Нарушение баланса химических элементов в почве может приводить к выраженным массовым заболеваниям, получившим название эндемических болезней. Неблагоприятно влияет на качество продуктов растениеводства почва, загрязненная отходами промышленности. Вещества, попавшие в почву, могут накапливаться в растениях, включаться в пищевые цепочки таким образом влиять на здоровье человека.
2) Через питьевую воду. Почвенная вода может содержать все химические элементы и соединения, способные растворяться. При определенных условиях почвенный раствор может сообщаться с грунтовой водой, а через нее и с межпластовыми водоносными горизонтами. Например, массовое распространение получило загрязнение грунтовых вод нитратами в результате избыточного применения азотных минеральных удобрений.
3) Через почвенный воздух. В местах интенсивного загрязнения почвы органическими веществами биологического происхождения состав почвенного воздуха значительно изменен. Обмен почвенного и атмосферного воздуха приводит к его загрязнению в зоне дыхания людей. В результате возможны случаи интоксикации людей.
Кроме того, почва, загрязненная физиологическими выделениями человека и животных, может обусловить распространение инфекционных заболеваний и гельминтозов. Почвенные микроорганизмы могут сохраняться, а иногда даже размножаться в почве.
Вредные вещества могут поступать в организм человека либо через инфицированные овощи, либо с пылью, витающей в атмосферном воздухе. Например, кишечная микрофлора от дворовых уборных с поглощающим выгребом в сельской местности может распространяться по почве в радиусе до 50 м. Несоблюдение должного санитарного разрыва при сооружении грунтового колодца может привести к бактериальному загрязнению питьевой воды.
Неблагоприятное опосредованное влияние почвы на человека может проявиться либо в виде болезней, либо в нарушении условий жизни (воздействие факторов риска). Таким образом, несмотря на ограниченность прямого контакта человека с почвой по сравнению с другими элементами среды обитания, неблагоприятное воздействие загрязненной почвы на здоровье сохраняет актуальность и в наши дни.
3 НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ
Основными целями нормирования вредных веществ в почве являются:
- предотвращение негативного воздействия загрязненной почвы на человека и окружающую среду;
- сохранение функциональности почвы, как важнейшего природного компонента;
- минимизация попадания вредных веществ в трофические цепи биоты.
Гигиеническое нормирование химического фактора в среде обитания человека в 20 в. успешно развивалось относительно различных элементов среды обитания – воды, атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны производственных помещений. Подобные исследования оказались актуальными и в области гигиены питания. Однако в области гигиены почвы нормирования долго не было. Считалось, что, так как почва не потребляется человеком непосредственно, ее опосредованное влияние на человека через другие элементы среды обитания контролируется соответствующими гигиеническими нормативами.
Однако в условиях интенсивной химизации сельского хозяйства возникла проблема избыточного содержания ВВ в продуктах питания. Использование в сельскохозяйственном производстве городских сточных вод и их осадков привело к накоплению в почвах тяжелых металлов, которые переходили затем в продукты питания в концентрациях, опасных для человека. Тяжелые металлы негативно влияют на почвенные процессы, плодородие почв и качество сельскохозяйственной продукции. Таким образом, возникли предпосылки для гигиенического нормирования химического фактора не только в пищевых продуктах, но и в почве.
Нормирование загрязняющих веществ в почве проводится по трем направлениям:
- по содержанию ядохимикатов в пахотном слое почвы с/х угодий;
- по накоплению токсичных веществ на территориях промышленных и коммунальных предприятий;
- по загрязненности почвы в жилых районах, преимущественно в местах хранения ТБО.
Нормирование загрязняющих веществ в почве имеет ряд особенностей.
1) В отличие от атмосферы и воды почва – многокомпонентная система, состоящая из твердой, жидкой, газообразной фаз и биоты.
2) Почвенный покров – среда, гораздо менее подвижная, чем вода и атмосфера, поэтому способен длительно аккумулировать вредные вещества (в то время как в воде и атмосфере происходят процессы разбавления и рассеивания загрязняющих веществ).
Причем одни вещества в результате оседания или вымывания из атмосферы аккумулируются в почвах, другие мигрируют по почвенному профилю, третьи подвергаются трансформации за счет активной микробиологической жизни почвы и протекающих в ней физико-химических процессов.
3) В отличие от воды и воздуха почвы сильно разнятся друг от друга по химическому составу и свойствам, и для них не могут быть установлены унифицированные ПДК. Обобщающими показателями, влияющими на накопление загрязняющих веществ в почвах, являются их кислотно-основные свойства, содержание органического вещества, величина рН, гранулометрический состав. Таким образом, ПДК загрязняющих в почвах определяются не только их химической природой и токсичностью, но и особенностями самих почв.
4) ПДК также должны варьировать в зависимости от конкретной обстановки: природных особенностей территории (количества выпадающих осадков, типа водного режима, рельефа), возделываемых культур, системы удобрений, агротехники и т.п. Наиболее жесткие требования предъявляются к почвам сельскохозяйственных угодий в связи с возможным попаданием ЗВ в пищевую цепь;
5) Различают различные формы нахождения загрязняющих веществ, в частности, тяжелых металлов в почвах. Определяют валовое (общее) содержание и растворимые формы, характеризующиеся различной подвижностью в почвах и доступностью для растений. Так как содержание подвижных соединений тяжелых металлов зависит от свойств почв, то необходимо определять ПДК для каждой почвы.
Все эти факторы определяют различные подходы к нормированию, свидетельствуют о необходимости учета многих показателей для обеспечения безопасности. Таким образом, вопрос установления ПДК загрязняющих веществ в почвах весьма сложен.
В РФ для санитарно-гигиенической оценки качества почв используют ПДК и ОДК ЗВ. Уровень загрязнения принято оценивать по кратности превышения ПДК, классу опасности веществ, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня.
Основной параметр, определяющий вредность химического вещества в почве – ПДКп (в пахотном слое почвы), введенный в 1980 г. ПДКп – это максимальная концентрация вредного вещества в верхнем слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, соприкасающиеся с почвой среды, а также на самоочищающую способность почвы. ПДКп измеряется в мг/кг пахотного слоя сухой почвы.
По величине ПДКп значительно отличается от принятых ПДК для воды и воздуха (в большую сторону), так как поступление вредных веществ в организм происходит в исключительных случаях, в незначительных количествах и в основном через контактирующие с почвой среды (вода, воздух, растения). Поэтому при определении ПДК загрязняющих веществ в почве особое внимание уделяется тем соединениям, которые могут мигрировать в атмосферу, грунтовые или поверхностные воды или накапливаться в растениях, снижая качество продукции.
При определении допустимого поступления твердого отхода в почву особое внимание необходимо уделять соединениям, которые могут испаряться в атмосферу, впитываться грунтовыми или поверхностными водами или накапливаться в живых организмах или растениях.
Нормативы содержания ЗВ в почвах содержатся в документах:
1. ГН 2.1.7.2041-06 «ПДК химических веществ в почве».
2. ГН 2.1.7.2511-09 «ОДК химических веществ в почве».
3. СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы».
Нормируется содержание в почве пестицидов и ряда химических элементов - преимущественно тяжелых металлов, галогенов (например, хлора), а также микроэлементов.
СанПиН устанавливают требования к качеству почв населенных мест и сельскохозяйственных угодий, обусловливающие соблюдение гигиенических нормативов при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов. Этот документ содержит список ПДК для почв сельскохозяйственного использования, а для жилых зон – перечень объектов наблюдения и основных показателей оценки состояния почв населенных мест.
Устанавливается ПДК на основе лимитирующего признака вредности (ЛПВ). ЛПВ – это признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией ЗВ в почве, он отражает приоритетность требований к качеству почвы при действии конкретного ЗВ.
Основные токсикологические характеристики загрязняющих веществ в почве устанавливаются экспериментально и включают 4 ЛПВ.
1) Общесанитарный отражает процессы изменения биологической активности биоценоза и показателей самоочищающей способности почвы прилегающих участков. Представляет собой максимальную концентрацию токсиканта в почве, которая за 7 суток не приводит к сокращению на 50 % и более численности м/о.
2) Фито-аккумуляционный (транслокационный) характеризует процесс миграции химических веществ из почвы в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания или фуража. Химические вещества могут переходить из почвы через корневую систему в растение и накапливаться в его зеленой массе и плодах.
3) Водно-миграционный выявляет процессы миграции химических веществ (вместе с фильтратом твердых бытовых и промышленных отходов) в поверхностные и подземные воды.
4) Воздушно-миграционный характеризует переход вещества из почвы в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами.
ЛПВ № 2,3 и 4 представляют собой количество токсикантов в почве, при которых их концентрация соответственно в с/х растениях, грунтовых водах и воздухе не превышает ПДК соответственно для пищевых продуктов, воды водных объектов и атмосферы.
Наименьшая из определенных концентраций утверждается в качестве ПДК, а показатель, по которому она установлена, называется ЛПВ.
В соответствии с ГН 2.1.7.2041-06, ПДК загрязняющих веществ в почве устанавливаются на основе четырех ЛПВ (общесанитарный, фито-аккумуляционный, вводно-миграционный и воздушно-миграционный).
В ГН приведены:
- формула загрязняющего вещества;
- ЛПВ;
- значение ПДК, мг/кг с учетом фона (кларка) для тяжелых металлов (валовая и подвижная формы), мышьяка, пестицидов, БП, некоторых органических и неорганических веществ, комплексных удобрений.
ОДК химических веществ в почве установлены с учетом типов почв (ГН 2.1.7.2511-09).
Необходимо учитывать, что санитарно-гигиенические показатели лишь частично отвечают своему назначению, поскольку ПДК территориально не дифференцированы, не учитывают типы почв, их устойчивость, а также виды землепользования (земли сельскохозяйственного назначения, лесные, городов, промышленности и т.д.), а в пределах города – характер использования земель по категориям.
ПДК одинаковы для почв сельскохозяйственных угодий и промзон крупных городов. Между тем, принятая система нормирования практически не пригодна для городских почв (для них практически неприменимы миграционный воздушный, транслокационный и общесанитарный показатели).
Кроме ПДК, для характеристики качества и степени загрязнения почв вводится ряд показателей:
- общее содержание загрязняющих веществ в почве;
- содержание экстрагируемых (подвижных) форм (характеризует биологическую опасность загрязнения);
- содержание загрязняющих веществ в водных вытяжках и почвенно-грунтовых водах.
Степень загрязнения определяется при соотнесении перечисленных показателей с фоновыми значениями, кларками или ПДК для антропогенных веществ.
Кроме критериев ПДК, для загрязняющих веществ неприродного происхождения используются коэффициенты концентрирования (). Их величины определяются, как отношение содержания вещества в почве () к фоновому значению для многолетних наблюдений чистых территорий той же геохимической провинции ():
=.
Опасность загрязнения почвы для одного загрязняющего вещества тем выше, чем выше уровень загрязнения, который определяется коэффициентом концентрирования или кратностью превышения величины ПДК.
Для реального многокомпонентного загрязнения используют суммарный показатель химического загрязнения (). Расчет производится в соответствии с методическими указаниями по гигиенической оценке качества почв населенных мест:
,
где - количество определяемых компонентов.
Таким образом, методология гигиенического нормирования химических веществ в почве достаточно сложна и имеет принципиальные отличия от нормирования в воде и атмосферном воздухе, когда санитарно-токсикологические эксперименты проводятся на теплокровных животных, а результаты экстраполируются на человека и выражаются в виде гигиенического норматива.
При гигиеническом нормировании химического фактора в почве моделируются условия межсредовой миграции исследуемого вещества. Гигиенический норматив выражает не влияние содержащегося в почве вещества на здоровье человека, а условия безопасности для здоровья межсредовых переходов нормируемого вещества.
4 ОСНОВЫ РОССИЙСКОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИ
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ
ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ
В 1989 г. было принято Международное соглашение, посвященное вопросам экологически безопасного обращения с отходами – Базельская (Швейцария) конвенция (договор) «О контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением». Базельская конвенция является базовым международным договором в сфере обращения с отходами. Она была подписана 22.03.89 г. 116-ю странами. В настоящее время более 150 государств являются Сторонами данной конвенции, включая Российскую Федерацию, которая ратифицировала Базельскую конвенцию в 1994 г. (Федеральный закон № 49 – ФЗ от 25.11.94 «О ратификации Базельской конвенции «О контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением»).
Одним из основных обязательств государств, являющихся Сторонами Базельской конвенции, является разработка национального законодательства, регулирующего вопросы безопасного обращения с отходами. Участие в конвенции позволило при помощи механизма единого международного контроля на практике осуществить полный запрет на ввоз в РФ в целях захоронения или сжигания опасных отходов, а также частичный запрет на ввоз/транзит опасных отходов в любых других целях.
Правовой основой обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую природную среду, а также в целях вовлечения их в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья являются Федеральные законы «Об отходах производства и потребления», «Об охране окружающей среды», «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
В Российской Федерации основой законодательства в области обращения с отходами является Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» № 89 – ФЗ от 24.06.98. Это первый в истории Российского права закон, посвященный исключительно регламентации обращения с отходами. Он вступил в силу в 1998 г. как логическое продолжение присоединения России к Базельской конвенции и, по сути, обеспечил реализацию на практике положений Конвенции. Действие № 89-ФЗ не распространяется на обращение с РАО, биологическими и медицинскими отходами.
Законом впервые были введены следующие положения:
- право собственности на отходы и понятие «собственника отходов» как субъекта, отвечающего за любые операции, на которого распространяются меры административного воздействия;
- обязательность лицензирования деятельности по обращению с опасными отходами;
- необходимость установления класса опасности отходов для окружающей природной среды и составления паспорта опасного отхода;
- ведение государственного кадастра отходов.
Основные понятия и определения, характеризующие процесс управления отходами, прописаны в ст.1 № 89 – ФЗ (вначале в ред. № 309-ФЗ от 30.12.08 «О внесении изменений в ст. 16 ФЗ «Об ООС» и отдельные законодательные акты РФ»). Вместо понятия «опасные отходы № 309-ФЗ было введено понятие «отходы I – IV классов опасности».
№ 458-ФЗ от 29.12.14 «О внесении изменений в ФЗ «Об отходах производства и потребления", отдельные законодательные акты РФ и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) РФ». Начало действия документа - 01.01.15 (за исключением отдельных положений). Вступление в силу многих положений отложено до 1.01.16 г., отдельных положений — до 2017 и даже до 2019 г. На сегодняшний день № 458-ФЗ также подвергся изменениям (в ред. № 404-ФЗ от 29.12.15 «О внесении изменений в ФЗ «Об ООС» и отдельные законодательные акты РФ»).
№ 458-ФЗ внес существенные изменения в законодательство, регулирующее сферу обращения с отходами. Прежде всего, изменения были внесены в терминологию, применяемую в области обращения с отходами. В первую очередь они коснулись ст. 1 № 89-ФЗ.
При судебном рассмотрении дел об обращении с отходами на помощь часто приходит ГОСТ 30772-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения».
НОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ «ОТХОДЫ».
Предыдущая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Новая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Отходы производства и потребления — остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.
Отходы производства и потребления —вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с настоящим ФЗ.
Специалистам, знакомым с Базельской конвенцией (БК) «О контроле за ТПОО и их удалением», очевидно, что это определение является гибридом формулировки из ранней редакции № 89-ФЗ и формулировки БК.
Обращение с отходами - деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов.
Сбор отходов - прием или поступление отходов от физических лиц и юридических лиц в целях дальнейших обработки, утилизации, обезвреживания, транспортирования, размещения таких отходов.
Размещение отходов - хранение и захоронение отходов.
Определение термина «хранение отходов» также подверглось корректировке.
Предыдущая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Новая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Хранение отходов — содержание отходов в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования.
Хранение отходов — складирование отходов в специализированных объектах сроком более чем одиннадцать месяцев в целях утилизации, обезвреживания, захоронения.
Захоронение отходов - изоляция отходов, не подлежащих дальнейшей утилизации, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду.
Накопление отходов - временное складирование отходов (на срок не более чем шесть месяцев) в местах (на площадках), обустроенных в соответствии с требованиями законодательства в области охраны окружающей среды и законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, в целях их дальнейших утилизации, обезвреживания, размещения, транспортирования. № 458-ФЗ для хранения отходов установлен новый срок — более 11 месяцев. Накоплением отходов до 1.01.16 г. будет считаться временное складирование отходов на срок не более 6 месяцев, а с 1.01.16 г. — на срок не более 11 месяцев. При этом оставался открытым вопрос, к какому виду деятельности нужно было относить складирование отходов сроком от 6 до 11 месяцев в 2015 г.
Транспортирование отходов - перемещение отходов с помощью транспортных средств вне границ земельного участка, находящегося в собственности юридического лица или индивидуального предпринимателя либо предоставленного им на иных правах
Вместо понятия «использование отходов» введен термин «утилизация отходов».
Предыдущая редакция
№ 89-ФЗ (ст. 1)
Новая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Использование отходов — применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии.
Утилизация отходов — использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация).
Понятию «обезвреживание отходов» дано новое определение.
Предыдущая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Новая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание отходов на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.
Обезвреживание отходов — уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.
Теперь в законе появилось некоторое уточнение понятия «объект размещения отходов (ОРО)».
Предыдущая редакция
№ 89-ФЗ (ст. 1)
Новая редакция № 89-ФЗ (ст. 1)
Объект размещения отходов — специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и другое).
Объекты размещения отходов — специально оборудованные сооружения, предназначенные для размещения отходов (полигон, шламохранилище, в том числе шламовый амбар, хвостохранилище, отвал горных пород и другое) и включающие в себя объекты хранения отходов и объекты захоронения отходов.
К видам обращения с отходами добавлен дополнительный вид.
Обработка отходов - предварительная подготовка отходов к дальнейшей утилизации, включая их сортировку, разборку, очистку.
Отдельно даны определения новых понятий.
Объекты захоронения отходов - предоставленные в пользование в установленном порядке участки недр, подземные сооружения для захоронения отходов I - V классов опасности в соответствии с законодательством РФ о недрах.
Объекты хранения отходов - специально оборудованные сооружения, которые обустроены в соответствии с требованиями законодательства в области ООС и законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения и предназначены для долгосрочного складирования отходов в целях их последующих утилизации, обезвреживания, захоронения.
Объекты обезвреживания отходов - специально оборудованные сооружения, которые обустроены в соответствии с требованиями законодательства в области ООС и законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения и предназначены для обезвреживания отходов.
НОВЫЙ ТИП ОТХОДОВ — «ТКО». В отдельную группу выделены твердые коммунальные отходы (ТКО) - отходы, образующиеся в жилых помещениях в процессе потребления физлицами, а также товары, утратившие свои потребительские свойства в процессе их использования физлицами в жилых помещениях в целях удовлетворения личных и бытовых нужд.
К ТКО также относятся отходы, образующиеся в процессе деятельности юрлиц, ИП и подобные по составу отходам, образующимся в жилых помещениях в процессе потребления физлицами.
Рассмотрим определения понятий, которые будут применяться в сфере обращения с ТКО.
Норматив накопления ТКО - среднее количество ТКО, образующихся в единицу времени.
Оператор по обращению с ТКО – ИП или юрлицо, осуществляющие деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, захоронению ТКО.
Региональный оператор по обращению с ТКО - юрлицо, которое обязано заключить договор на оказание услуг по обращению с ТКО с собственником ТКО, которые образуются и места сбора которых находятся в зоне деятельности регионального оператора.
Группы однородных отходов - отходы, классифицированные по одному или нескольким признакам (происхождению, условиям образования, химическому и (или) компонентному составу, агрегатному состоянию и физической форме).
Баланс количественных характеристик образования, утилизации, обезвреживания, захоронения ТКО на территории субъекта РФ - соотношение количества образовавшихся ТКО и количественных характеристик их утилизации, обезвреживания, захоронения, передачи в другие субъекты РФ (поступления из других субъектов РФ) для последующих утилизации, обезвреживания, захоронения.
№ 458-ФЗ вводит в законодательство ответственность производителя за утилизацию товаров, превратившихся в отходы.
Отходы от использования товаров (ОИТ) - готовые товары (продукция), утратившие полностью или частично свои потребительские свойства и складированные их собственником в месте сбора отходов, либо переданные в соответствии с договором или законодательством РФ лицу, осуществляющему обработку, утилизацию отходов, либо брошенные или иным образом оставленные собственником с целью отказаться от права собственности на них.
Норматив утилизации ОИТ - установленное как выраженное в процентах отношение количества товаров определенного вида, упаковки таких товаров, реализованных юрлицам, физлицам, в том числе ИП, и подлежащих утилизации после утраты потребительских свойств, к общему количеству товаров определенного вида, выпущенных в обращение на территории РФ.
5 ОТНЕСЕНИЕ ОТХОДОВ К КЛАССАМ ОПАСНОСТИ ПО СТЕПЕНИ
НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Согласно п. 2 ст. 14 № 89-ФЗ, индивидуальные предприниматели (ИП) и юридические лица (ЮЛ), в процессе деятельности которых образуются отходы 1 – 4 классов опасности (КО), обязаны подтвердить отнесение данных отходов к конкретному КО. Ранее класс опасности отходов устанавливался в соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к КО для окружающей природной среды», утвержденным приказом МПР РФ от 15.06.01 № 511.
На основании ст. 4.1 № 89-ФЗ, отходы в зависимости от степени негативного воздействия на окружающую среду (НВОС) делятся на 5 КО:
- 1 класс (чрезвычайно опасные). Примеры: люминесцентные и ртутные лампы, ртутьсодержащие приборы, термометры;
- 2 класс (высоко опасные). Примеры: серная кислота отработанных аккумуляторных батарей (АКБ), АКБ с неслитым электролитом;
- 3 класс (умеренно опасные). Примеры: свинец отработанных АКБ, нефтешламы, отработанные масла, обтирочный материал, загрязненный маслами (при содержании масла более 15%);
- 4 класс (малоопасные). Примеры: коммунальные отходы: ТБО от жилья, осадки ОС; отработанные автомобильные покрышки, кусковые отходы ДСП, строительный мусор;
- 5 класс (практически неопасные). Примеры: тормозные колодки, лом черных металлов, чистые отходы лесозаготовок, огарки сварочных электродов.
Вступил в силу новый Приказ Минприроды России № 536 от 04.12.2014 «Об утверждении Критериев отнесения отходов к I - V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду» (официально опубликован 31.12.15, с этой даты вступил в силу). Действие Критериев не распространяется на радиоактивные отходы, биологические отходы, медицинские отходы.
Критериями отнесения отходов к I - V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду являются:
- степень опасности отхода для окружающей среды (критерий 1);
- кратность разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует (критерий 2).
Отнесение отходов к КО для ОПС в соответствии с «Критериями» осуществляется расчетным или экспериментальным методом. Данные методы используются для многотоннажных отходов сложного многокомпонентного состава, таких как гальваношламы, осадки очистных сооружений, золошлаковые отходы.
Расчетный метод используется в случае, если можно установить количественный (химический и (или) компонентный) состав отходов. Существуют программы по расчету КО отходов.
Степень опасности отхода для окружающей среды (K), значения которой по классам опасности отхода приведены в приложении № 1 к Критериям, определяется по сумме степеней опасности веществ, составляющих отход (компоненты отхода), для окружающей среды (Ki):
K = K1 + K2 + ... + Km,
где K1, K2, ... Km - показатели степени опасности отдельных компонентов отхода для окружающей среды;
m - количество компонентов отхода.
Значения степени опасности отхода для окружающей среды (К) по классам опасности отхода приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1 - ЗНАЧЕНИЯ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ОТХОДА ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (К)
ПО КЛАССАМ ОПАСНОСТИ ОТХОДА
Класс опасности отхода
Степень опасности отхода для окружающей среды (К)
I
106 К > 104
II
104 К > 103
III
103 К > 102
IV
102 К > 10
V
К 10
Химический и (или) компонентный состав отходов устанавливается:
- по результатам количественных химических анализов;
- на основании сведений о компонентном составе исходного товара, содержащихся в технологических регламентах, ТУ, стандартах, ПД (для отходов, представленных товарами (продукцией), утратившими свои потребительские свойства).
Выбор способа определения химического и (или) компонентного состава вида отходов осуществляется хозяйствующим субъектом самостоятельно.
На предприятиях расчеты КО отходов производит не часто, поскольку для этого нужно знать компонентный состав отходов. Поэтому превалирует экспериментальный метод. Если нельзя определить компонентный состав, сразу применяют экспериментальный метод.
Следует обратить внимание, что некоторые показатели для наиболее распространенных компонентов отходов, приведенные в приложении № 4 к Критериям, отличаются от аналогичных показателей из Приказа № 511
Экспериментальный метод осуществляется в специально аккредитованных лабораториях и основан на определении кратности разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует. Применяется не менее двух тест-объектов из разных систематических групп (дафнии и инфузории, цериодафнии и бактерии или водоросли). За окончательный результат принимается класс опасности, выявленный на тест-объекте, проявившем более высокую чувствительность к анализируемому отходу.
КО устанавливается по кратности разведения водной вытяжки, при которой не выявлено воздействие на гидробионтов в соответствии с диапазоном кратности разведения, приведенным в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - ЗНАЧЕНИЯ КРАТНОСТИ РАЗВЕДЕНИЯ ВОДНОЙ ВЫТЯЖКИ ИЗ ОТХОДА
Класс опасности отхода
Кратность (Кр) разведения водной вытяжки из отхода <1>
I
Кр > 10000
II
1000 < Кр 10000
III
100 < Кр 1000
IV
1 < Кр 100
V
Кр = 1
<1> Для определения V класса опасности отхода используется сама водная вытяжка, без ее разведения.
Экспериментальный метод используется при больших объемах образования отходов.
Экспериментальный метод используется в следующих случаях:
- для подтверждения отнесения отходов к 5 КО, установленному расчетным методом. Если экспериментальные исследования не проводились, отход будет отнесен к 4 КО;
- при отнесении к КО отходов, у которых невозможно определить их качественный и количественный состав;
- при уточнении по желанию и за счет заинтересованной стороны КО отходов, полученного расчетным методом.
В случае, если на основании применения Критерия (1) (степень опасности отхода для окружающей среды (К)) получен V класс опасности, для его подтверждения проводится проверка с применением Критерия (2) (кратность (Кр) разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует).
При несовпадении значения класса опасности отхода, установленного на основании применения Критерия (1) (степень опасности отхода для окружающей среды (К) и применения Критерия кратность (Кр) разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует, устанавливается класс опасности отхода на основании кратности (Кр) разведения водной вытяжки из отхода согласно приложению № 5 к Критериям.
Существует также другая классификация отходов по степени токсичности, с точки зрения ВВ на среду обитания и здоровье человека (в соответствии с СП 2.1.7.1386-03 по определению КО токсичных отходов производства и потребления, утвержденных Главным государственным санитарным врачом РФ 16.06.03). В соответствии с классификацией Минздрава, отходы подразделяются на 4 КО.
Методика расчета, предложенная в СП, во многом копирует предложенную в «Критериях», но есть и существенные отличия. В СП, как и в «Критериях», приводится 2 метода по определению КО отхода: расчетный и аналитический. Отличие в том, что если по расчету получается 4 КО, то надо его подтверждать экспериментальным методом.
В п. 2.9 СП сказано, как часто следует определять компонентный состав отхода для каждой партии отходов, вывозимых для захоронения на полигон, либо при размещении отхода на объектах размещения (1 раз в 3 года).
В документе также прописаны требования к отбору и консервации проб, транспортировке отходов. Если предприятие само отбирает и транспортирует пробу, а лаборатория лишь анализирует ее состав, то такой протокол будет недействительным, и в случае судебного разбирательства сложно будет доказать его подлинность.
Это связано с тем, что наибольшее количество ошибок происходит при пробоотборе. Здесь очень важны такие факторы, как время доставки, температура, при которой хранится проба. Некоторые вещества при понижении температуры могут выпасть в осадок. Зачастую предприятия не укладываются в требуемые 12 ч в силу транспортной схемы. Поэтому при отборе проб должен присутствовать представитель лаборатории, он берет на себя ответственность, составляет акт отбора проб.
Адреса лабораторий, выполняющих количественные химические анализы отходов производства и потребления и занимающихся экспериментальными методами определения КО отходов для ОПС:
1. ФГУ ЦЛАТИ по ДФО, г. Хабаровск, 680013, пер. Кадровый, 6а, тел. (4212) 42-73-76, (директор Розов Владимир Анатольевич). Начальник отдела анализа почв и биотестирования - Шалаурина Ирина Ивановна, тел. 42-79-66;
2. ЦЛАТИ по Приморскому краю - г. Владивосток: 690091, Океанский проспект, 13-а, тел.: (4232) 22-95-78 (Никонова Лидия Петровна);
3. ЦЛАТИ по Амурской области - г. Благовещенск: 675029, пер. Чудиновский, 15, тел. (4162) 52-37-03, факс: 35-17-32 (Севостьянова Ирина Геннадьевна).
Все 8 ЦЛАТИ по федеральным округам в 2013 г. перешли в ведение Росприроднадзора (РПН). Все контрольно-надзорные мероприятия осуществляются с участием ЦЛАТИ.
Каждая лаборатория имеет свою область аккредитации (например, определение ЗВ в почве, определение компонентного состава отходов). Поэтому необходимо запросить в лаборатории аттестат аккредитации и приложение к аттестату.
Сроки выполнения работ и цены везде разные. Очень важно, каким способом будет доставляться проба.
6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КАДАСТР ОТХОДОВ
Кадастром называется систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов и явлений с их социально-экономической оценкой. Государственный кадастр отходов (ГКО) является составной частью государственного учета объектов, оказывающих воздействие на ОС, и необходимой частью системы государственного управления в области обращения с отходами в РФ. Это интегрированный информационный ресурс, в котором систематизированы сведения об отходах, их свойствах, потенциальной опасности, ресурсной ценности, о существующих ОРО и технологиях использования и обезвреживания отходов.
ГКО предусмотрен ст. 19 Федерального закона от 24.06.98 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления».
С 1.08.14 Г. вступил в силу ряд новых документов по обращению с отходами.
Минприроды России выпустило приказ № 792 от 30.09.11 «Об утверждении Порядка ведения ГКО» (вступил в силу с.01.08.14).
ГКО предназначен для информационного обеспечения органов государственной власти РФ, субъектов РФ, местного самоуправления, ЮЛ и ИП. Ведет данный кадастр Росприроднадзор (РПН) и его территориальные органы (ТО) на основании информации, предоставляемой природопользователями.
ГКО включает:
- федеральный классификационный каталог отходов (ФККО);
- государственный реестр объектов размещения отходов (ГРОРО);
- банк данных об отходах и о технологиях использования и обезвреживания отходов различных видов (БДО).
С вступлением в силу приказа № 792 утратили силу:
- Приказ МПР России № 786 «Об утверждении ФККО»;
- Приказ МПР России № 663 от 30.07.03 «О внесении изменений в ФККО, утвержденный приказом МПР России № 786;
- ПП РФ № 818 от 26.10.00 «О порядке ведения ГКО и проведения паспортизации опасных отходов».
ГРОРО – это свод систематизированных сведений об эксплуатационных объектах хранения отходов и объектах захоронения отходов, соответствующих требованиям, установленным законодательством РФ.
ГРОРО формируется на основе информации об ОРО, полученной в результате их инвентаризации, и данных об ОРО, содержащихся в проектах нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (ПНООЛР), представляемых ЮЛ и ИП в ТО РПН в целях утверждения лимитов на размещение отходов (ЛРО).
Правила инвентаризации ОРО утверждены приказом Минприроды России № 49 от 25.02.10 г. (с изм. в ред. Приказа Минприроды России № 541 от 9.12.10). Для каждого ОРО составляется карта – характеристика его с учетом кодирования информации для машинной обработки данных (инвентаризационная ведомость).
Средства автоматизированной подготовки природопользователями характеристики ОРО доступны для скачивания на официальном сайте РПН (http://rpn.gov.ru/node/552З).
Номер ОРО в ГРОРО состоит из пяти групп знаков, разделённых дефисом:
- где АА - код субъекта РФ;
- БББББ - порядковый номер ОРО на территории субъекта РФ;
- В – значение ОРО: хранение/захоронение;
- ГГГГГ - регистрационный номер правового акта РПН о включении ОРО в ГРОРО;
- ДДДДДД – число, месяц, год принятия правового акта РПН о включении ОРО в ГРОРО.
Не подлежат включению в ГРОРО:
- ОРО, выведенные из эксплуатации (в том числе рекультивированные или законсервированные);
- ОРО, на которых превышена вместимость (письмо Минприроды от 05.09.14 № 05-12-44/20156)
- объекты захоронения отходов, расположенные на территориях, использование которых для захоронения отходов запрещено законодательством РФ;
- специальные объекты размещения РАО;
- скотомогильники.
На основании п. 5 ст. 12 № 89-ФЗ запрещается захоронение отходов:
- в границах населенных пунктов;
- в границах лесопарковых, курортных, лечебно-оздоровительных, рекреационных зон;
- в границах водоохранных зон;
- на водосборных площадях подземных водных объектов, которые используются в целях питьевого и хозяйственно-бытового использования;
- в местах залегания полезных ископаемых и ведения горных работ (при возникновении угрозы загрязнения и безопасности ведения работ).
№ 309-ФЗ от 30.12.08 запрещено размещение отходов на объектах, не внесенных в ГРОРО, о чем внесено изменение в ст. 12 № 89-ФЗ с 01.01.10. Размещение отходов на объекте, не включенном в ГРОРО, может служить основанием для наложения административного штрафа согласно ст. 8.2 КоАП.
Для осуществления эксплуатации ОРО должна быть лицензия на размещение отходов 1 – 4 КО. Также должно быть положительное заключение государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) проектной документации на строительство ОРО (проектная документация объектов, связанных с размещением и обезвреживанием отходов 1 – 5 КО).
При этом требование о наличии положительного заключения не применимо в случае, если такие объекты введены в эксплуатацию, или разрешение на их строительство выдано после вступления в силу № 232-ФЗ от 18.12.06 «О внесении изменений в градостроительный кодекс РФ и отдельные законодательные акты РФ» и до вступления в силу № 309-ФЗ от 30.12.08, т.е. в период с 01.01.07 до 01.01.09.
Периодичность пополнения ГРОРО – 1 раз в месяц. Первый Приказ РПН № 479 от 1.08.14 «О включении ОРО в ГРОРО». На сегодняшний день уже вышло около двух десятков таких приказов.
Документы, подтверждающие соответствие ОРО требованиям, установленным законодательством РФ:
- документ, подтверждающий факт ввода в эксплуатацию объекта размещения отходов, - разрешение на ввод объекта в эксплуатацию;
- положительное заключение Главгосэкспертизы России на проектную документацию на объект размещения отходов;
- положительное заключение государственной экологической экспертизы проектной документации объектов, связанных с размещением и обезвреживанием отходов;
- санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии санитарным правилам зданий, строений, сооружений, помещений, оборудования, которые планируется использовать для выполнения работ по размещению отходов;
- документы о соответствии объекта размещения отходов установленным законодательством экологическим нормам и правилам.
Во многих регионах РФ ОРО не включены в ГРОРО по причине несоответствия установленным требованиям. Многие из них находятся на землях населенных пунктов, что напрямую запрещено положениями № 89-ФЗ. Для включения в ГРОРО хозяйствующим субъектам необходимо привести эксплуатируемые объекты в соответствие с действующим п/о законодательством.
Передача отходов на объекты, не включенные в ГРОРО и их прием от сторонних организаций будут являться незаконными. Размещение отходов на ОРО, не внесенных в ГРОРО, является несанкционированным. Виновные лица будут привлекаться к административной, имущественной или уголовной ответственности. При этом плата за НВОС будет взиматься с учетом 5-кратного повышающего коэффициента.
Выдача ТО РПН документа об утверждении НООЛР хозяйствующим субъектам, осуществляющим такое размещение, является недопустимой. Отражение хозяйствующим субъектом в п/о документации, в отчетности об образовании, использовании, обезвреживании, размещении отходов факта передачи отходов на размещение на этих объектах образует состав административного правонарушения по ст. 8.2 КоАП от 30.12.01 № 195-ФЗ.
К сожалению, сортировочные и перерабатывающие производства не способны компенсировать закрытие ОРО. МСК, пункты прессования и сортировки не загружены, работают неэффективно, закрываются из-за низкой эффективности или технического несовершенства. РПН «административными методами» сводит к минимуму объем отходов, направляемых на размещение, не обеспечивая при этом возможности реализовать альтернативные варианты по вовлечению отходов в хозяйственный оборот.
Кроме того, возникает дефицит мощностей оставшихся полигонов. При этом отсутствие производственных мощностей ОРО является основанием для отказа в утверждении ПНООЛР.
Тем не менее, суды зачастую признают неправомерными требования государственных органов к хозяйствующим субъектам о внесении сверхлимитной платы за НВОС в случае отсутствия у последних необходимых разрешений по не зависящим от них причинам (Постановления арбитражных судов).
Природопользователь может направить запрос в центральный аппарат РПН, согласно № 210-ФЗ от 27.07.10 (в ред. от 21.07.14) «Об организации предоставления государственных и муниципальных услуг».
ОРО проверяется, в течение 10 дней принимается решение. Если объект соответствует всем природоохранным требованиям, документы направляются в ЦА РПН, и в течение 15 дней они должны прислать решение. Реально природопользователи ждут не менее месяца.
Из 280 объектов, характеристики которых поступили в Департамент РПН по ДФО, первоначально только 27 были внесены в ГРОРО. Причины отказа: не проводилась ГЭЭ, нет акта ввода в эксплуатацию, объект эксплуатируется без лицензии или находится в границах НП.
Давался год после опубликования документов. Но это время. Выдать лимиты не представляется возможным. Николаевский район – прошли изыскания, проектирование, экспертизу. В Комсомольске свалка находится в пределах населенного пункта. Рекультивацию не проводили, схему не заложили.
Затруднена транспортировка отходов с северных районов края на существующие полигоны. Отходы золотые будут.
Приоритетной является переработка отходов перед захоронением. Нужно создавать межмуниципальные объекты для захоронения неутилизируемой части отходов.
Поселковые свалки – исторически сложились. Старые свалки должны быть рекультивированы. Нужно убирать все несанкционированные свалки. Другое дело – рекультивируемая (карьерная) свалка.
Тем не менее, предупреждение было еще в 2001 г. – ПП РФ № 818. Это проблема не только по Хабаровскому краю, но повсеместно, по всей России.
В Хабаровске приходится заключать договор со спецавтохозяйством по санитарной очистке города, вывозить отходы на полигон (расположенный в районе им. Лазо). Но он был предназначен, в основном, для г. Хабаровска, Лазовского района и прилегающих территорий.
Разработана краевая Программа по обращению с отходами, на период до 2020 г. Она предусматривает строительство 7 полигонов, завод по переработке отходов в Бикинском районе. Когда делают запрос в Правительство края, МПР края, все ссылаются на эту Программу.
Интересно отметить, что в Государственную Думу был внесен законопроект № 826840-6 «О приостановлении действия п. 7 ст. 12 № 89-ФЗ», в соответствии с которым предлагается приостановить до 1.01.19 г. действие п. 7 ст. 12 № 89-ФЗ:
Статья 12. Требования к объектам размещения отходов
7. Запрещается размещение отходов на объектах, не внесенных в ГРОРО.
Также можно отметить письмо Минприроды России от 29.01.15 № 05-12-44/1803 «О размещении ОРО в границах населенных пунктов».
Границы муниципального образования могут не совпадать с границами НП, что позволяет при осуществлении градостроительного зонирования выделять зоны специального назначения, соблюдая требования законодательства в области ООС.
При этом не запрещено строительство и эксплуатация ОРО на земельном участке, который находится вне границ НП и имеет собственный вид использования земельных участков.
Без перевода земельного участка в иную категорию, т.е. без вывода участка из границ НП включение ОРО в ГРОРО невозможно
БДО содержит детальные сведения о видах отходов, включенных в ФККО, и их характеристиках. БДО еще окончательно не сформирован, ведется работа по его пополнению.
БДО состоит из 2 частей:
- банк данных об отходах, который фактически копирует ФККО, но немного ширеи включает некоторые характеристики отходов (агрегатное состояние, источники образования);
- банк данных о технологиях, который также состоит из 2 частей:
А) технологии, прошедшие ГЭЭ и получившие положительное заключение в РПН, они включаются в банк данных автоматически, сведения о них формируются территориальными органами и размещаются на сайте РПН;
Б) технологии, предложенные по инициативе природопользователей (если они хотят расширить сферу применения услуг, ищут дополнительных контрагентов). Это бесплатно, нет никакой госпошлины, а в ТО РПН направляются сведения со всеми документами, которые размещаются на портале.
БДО содержит следующие сведения об отходах:
- код по ФККО;
- наименование вида отхода;
- происхождение (производство и технологический процесс);
- состав (наименование компонентов и их содержание в отходе);
- агрегатное состояние и физическая форма;
- класс опасности отхода.
Полная информация о компонентном составе отходов отсутствует, и вообще, он приведен не для всех видов отходов.
БДО формируется и ведется РПН на основе информации:
- о конкретных видах отходов и их классификационных признаках, представляемой юрлицами и ИП, в процессе деятельности которых образуются отходы, при подтверждении отнесения отходов к конкретному КО;
- добровольно представляемой собственниками и разработчиками технологий, а также получаемой при проведении ГЭЭ проектов ТД на новые технологии.
Сведения об отходах представляют ИП и ЮЛ в ТО РПН при подтверждении отнесения отходов к конкретному КО и при паспортизации отходов I-IV класса опасности. ТО собирают и предоставляют информацию в РПН, который ее обобщает систематизирует, заполняет соответствующие разделы БДО и публикует их. Сведения из БДО используются ИП и юрлицами при подтверждении отнесения отходов к конкретным КО.
БДО размещен на официальном сайте РПН в разделе «ГКО». Там же размещен ФККО.
Многие виды отходов (около 800 наиболее распространенных наименований) уже классифицированы экспертным путем, то есть отнесены к тому или иному КО для ОПС. Такие отходы не нуждаются в определении КО расчетным или экспериментальным путем. Их можно найти в ФККО.
Новый ФККО-2014 отвержден приказом РПН № 445 от 18.07.14 «Об утверждении ФККО», вступил в силу с 1.09.14. На сегодняшний день вышел новый приказ РПН № 242 от 22.05.2017 «Об утверждении ФККО» (ФККО-2017).
ФККО включает перечень видов отходов, находящихся в обращении в РФ и систематизированных по совокупности классификационных признаков (происхождению, условиям образования, принадлежности к определенному производству, технологии, химическому и (или) компонентному составу, агрегатному состоянию и физической форме).
Структура ФККО-2014 существенно изменилась по сравнению с ФККО-2003.
ФККО-2014 включает следующие блоки:
1 Отходы сельского, лесного хозяйства, рыбоводства и рыболовства
2 Отходы добычи полезных ископаемых
3 Отходы обрабатывающей промышленности
4 Отходы потребления производственные и непроизводственные; материалы, изделия, утратившие потребительские свойства, не вошедшие в блоки 1 – 3, 6 – 9.
5 Резервный
6 Отходы обеспечения электроэнергией, газом и паром
7 Отходы при водоснабжении, водоотведении, деятельности по сбору, обработке, утилизации. размещению отходов
8 Отходы строительства и ремонта
9 Отходы при выполнении прочих видов деятельности, не вошедшие в блоки 1 – 3, 6 – 8.
Структура каждого блока ФККО в основном соответствует структуре соответствующего раздела классификаторов видов экономической деятельности (утвержденных приказом Госстандарта от 31.01.14 № 14-ст Общероссийского классификатора видов экономической деятельности (блоки 1 – 3, 5 – 9) и Общероссийского классификатора продукции по видам экономической деятельности (блок 4)).
При формировании ФККО-2014 учитывались материалы отнесения отходов к конкретному КО, разработанные хозяйствующими субъектами и согласованные (в свое время) в установленном порядке РПН и его ТО.
ФККО-2014 включает в себя 1067 групп, 90 подгрупп, 791 вид отходов (что несколько больше, чем в ФККО-2003). Из него исключены биологические и медицинские отходы – они полностью выведены из-под регулирования № 89-ФЗ.
Структура и содержание ФККО сохранили преемственность с данными ФККО-2003.
В частности, сохраняются положения:
- по совокупности классификационных признаков;
- по наличию шести уровней классификации отходов, расположенных по иерерхическому принципу (в порядке убывания) и отражающих: (блок, тип, подтип, группа),
При этом код каждого вида отхода имеет 11-значную структуру (а не 13-значную, как ранее), и кодирование осуществляется следующим образом:
- Х – блок;
- ХХ – тип;
- ХХХ – подтип;
- ХХХ ХХХ – группа;
Вышеперечисленные 4 уровня отражают происхождение отходов по исходному сырью и принадлежность к определенному производству, технологическому процессу.
- ХХХ ХХХ ХХ – подгруппа (химический и (или) компонентный состав отходов);
- ХXX ХХХ ХХ ХХ - позиция (агрегатное состояние и физическая форма отходов).
Таким образом, первые 8 знаков используются для кодирования происхождения отходов и их состава, 9-й и 10-й знак – для кодирования агрегатного состояния и физической формы. 11-й знак указывает на класс опасности отходов в зависимости от степени НВОС.
Изменения в новом ФККО по отношению к его прошлой редакции касаются только упразднения двух знаков (одиннадцатого и двенадцатого), использовавшихся для кодирования опасных свойств и исключаемых в соответствии с № 309-ФЗ от 30.12.08 «О внесении изменений в ст. 16 ФЗ «Об ООС» и отдельные законодательные акты РФ. Сложно было определить опасные свойства отходов, отсутствовали методики.
Кодирование агрегатного состояния и физической формы отхода.
В ФККО-2002 и ФККО-2014 девятая и десятая цифры кода вида отходов использовались (используются – были автоматически перенесены) для кодирования агрегатного состояния и физической формы: 00 — данные не установлены, 01 — твердый, 02 — жидкий, 03 — пастообразный, 04 — шлам, 05 — гель, коллоид, 06 — эмульсия, 07 — суспензия, 08 — сыпучий, 09 — гранулят, 10 — порошкообразный, 11 — пылеобразный, 12 — волокно, 13 — готовое изделие, потерявшее потребительские свойства, 99 — иное. Но при этом возникают определенные трудности в процессе подтверждения отнесения отхода к определенному виду, внесенному в ФККО (табл. 6.1).
Таблица 6.1 – Сведения об отработанных ртутных лампах
Минприроды России разработан проект приказа «О внесении изменений в Порядок ведения ГКО, утвержденный приказом Минприроды России от 30.09.11 № 792». Проект проходит процедуру оценки регулирующего воздействия, после завершения которой будет в установленном порядке утвержден и направлен Минприроды России на государственную регистрацию
в Минюст России. В соответствии с проектом приказа девятый и десятый знаки 11-значного кода используются для кодирования агрегатного состояния и физической формы вида отходов в соответствии с кодификатором агрегатного состояния и физической формы (табл. 6.2).
Цифры 1, 2, 3, 4, 5 на месте 11-й цифры, как и ранее, означают КО отхода. Если в 11-м знаке «0», мы имеем дело с блоком, типом, подтипом, группой, подгруппой отходов.
Пример чтения кода отхода.
«Тара и упаковка алюминиевая, загрязненная нефтепродуктами» (блок 4)
4 00 000 00 00 0 – отходы потребления, производственные и непроизводственные; материалы, изделия, утратившие потребительские свойства, не вошедшие в блоки 1 – 3, 6 – 9.
4 60 000 00 00 0 – лом и отходы черных и цветных металлов.
4 68 000 00 00 0 – лом и отходы, содержащие черные и цветные металлы, загрязненные.
4 68 200 00 00 0 – лом и отходы цветных металлов загрязненные
4 68 210 00 00 0 – лом и отходы алюминия загрязненные.
4 68 211 00 00 0 – тара алюминиевая загрязненная
4 68 211 01 51 4 – тара и упаковка алюминиевая, загрязненная нефтепродуктами (содержание нефтепродуктов не более 15%).
Внесение изменений и дополнений в перечень видов отходов, включенных в ФККО, осуществляется РПН в соответствии с приказом № 792.
В соответствии с приказом Минприроды № 792, изменились правила ведения и пополнения ФККО, в частности, он больше не будет публиковаться в качестве части НПА, а виды отходов будут включаться в ФККО по решению РПН. Ранее виды отходов, включенные в ФККО, были напрямую перечислены в нормативном акте Минприроды России.
На сайте РПН размещен переходный конвертер из ФККО-2003 в ФККО-2014 (http://rpn.gov.ru/node/9664).
Таблица 6.2 - Кодификатор агрегатного состояния и физической формы
ФККО, утвержденный приказом Минприроды № 445, не охватывает всего многообразия видов отходов, находящихся в обращении в РФ, поэтому Порядком ведения ГКО предусмотрено регулярное пополнение ФККО. Первые дополнения к ФККО были приняты Приказом РПН № 360 от 28.04.15 «В внесении изменений в ФККО, утвержденный Приказом РПН № 445 от 18.07.14».
Каждое дополнение содержит более 100 видов отходов. В дополнения включаются новые группы, подгруппы. Кроме дополнений, в ФККО вносятся изменения кодов, типов, подтипов, групп, подгрупп, видов отходов, редактируются их наименования и аннулируются определенные позиции. Но ФККО пополняется фрагментарно, а не системно.
Если на предприятии имеются отходы, не включенные в ФККО, но для них не могут быть установлены лимиты на размещение, не может быть выдана лицензия на обращение с ними, и на них нельзя составить паспорта.
7 ПАСПОРТИЗАЦИЯ ОТХОДОВ I – IV КЛАССОВ ОПАСНОСТИ
В соответствии с пп. 2 и 3 ст. 14 № 89-ФЗ от 24.06.98 «Об отходах производства и потребления» (в ред. от 29.06.15) ИИ и ЮЛ, в процессе деятельности которых образуются отходы I–IV КО, должны подтвердить отнесение этих отходов к конкретному КО. На отходы I–IV КО должен быть составлен паспорт.
Согласно ст. 1 № 89-ФЗ паспорт отходов — это документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и КО, содержащий сведения об их составе.
Утвержденный паспорт отходов I–IV КО служит основой для определения безопасного с точки зрения ООС и здоровья человека способа обращения с отходами.
Сведения, которые содержатся в паспорте, могут быть использованы хозяйствующим субъектом:
- при организации мест накопления (хранения) отходов;
- при организации транспортирования отходов;
- при составлении инструкции по обращению с отходами для лиц, допущенных к обращению с отходами I–IV КО;
- при передаче отходов I–IV КО сторонним организациям. Как показывает практика, незнание компонентного состава, агрегатного состояния и физической формы отхода может стать причиной возникновения ЧС.
Паспорт отходов I–IV КО составляется на основании:
- ст. 14 № 89-ФЗ;
- Постановления правительства РФ № 712 от 16.08.13 «О порядке проведения паспортизации отходов I–IV КО».
Требования данных НПА не распространяются на отношения в области обращения:
- с РАО; биологическими отходами; медицинскими отходами;
- веществами, разрушающими озоновый слой (за исключением случаев, если такие вещества являются частью продукции, утратившей свои потребительские свойства);
- выбросами ВВ в атмосферу; сбросами ВВ в водные объекты.
В Постановлении № 712 приведена новая типовая форма паспорта. При этом содержание паспорта практически не изменилось (рис. 7.1).
Рисунок 7.1 – Типовая форма паспорта отхода 1 – 4 класса опасности
В паспорт заносятся следующие сведения:
- вид отхода;
- код и наименование по ФККО;
- наименование технологического процесса, в результате которого образовался отход, или процесса, в результате которого товар (продукция) утратил свои потребительские свойства, с указанием наименования исходного товара;
- химический и (или) компонентный состав отхода, %;
- агрегатное состояние и физическая форма;
- класс опасности по степени НВОС.
С 1.01.16 подтверждение отнесения к конкретному классу опасности отходов, включенных в ФККО, не требуется.
Вышел новый Приказ Минприроды России № 541 от 5.12.14 «Об утверждении порядка отнесения отходов к I – V классу опасности по степени НВОС».
Согласно Порядку, класс опасности вида отходов определяется его химическим и (или) компонентным составом и устанавливается:
- на основании сведений, содержащихся в ФККО и БДО;
- Критериев отнесения отходов к I - V классам опасности по степени НВОС.
На отходы, не включенные в ФККО, хозяйствующие субъекты обязаны подтвердить отнесение таких отходов к конкретному классу опасности в течение 90 дней со дня их образования для их включения в ФККО.
Установление класса опасности вида отходов на основании сведений, содержащихся в ФККО и БДО, осуществляется посредством сопоставления его классификационных признаков с классификационными признаками видов отходов, включенных в ФККО и БДО.
Для подтверждения отнесения вида отходов к конкретному КО для ОС хозяйствующий субъект направляет в ТО РПН следующие документы и материалы:
а) заявление;
б) сведения о происхождении отходов по исходному сырью и по принадлежности к определенному производству, технологическому процессу, об агрегатном состоянии и физической форме вида отходов, заверенные хозяйствующим субъектом
в) документы, подтверждающие химический и (или) компонентный состав вида отходов, заверенные хозяйствующим субъектом, с приложением, в зависимости от способа определения химического и (или) компонентного состава:
- копия акта отбора проб отхода, проведенной аккредитованной испытательной лабораторией и копии документов об аккредитации испытательной лаборатории, - в случае установления химического и (или) компонентного состава вида отходов посредством соответствующих измерений;
- копии технологических регламентов, ТУ, стандартов, ПД, заверенные хозяйствующим субъектом, - в случае установления химического и (или) компонентного состава вида отходов на основании сведений, содержащихся в данных документах;
г) документы и материалы, заверенные хозяйствующим субъектом, подтверждающие отнесение данного вида отходов к конкретному классу опасности в соответствии с Критериями, - при установлении класса опасности вида отходов на основании данных Критериев;
д) копии акта отбора проб отхода, проведенной аккредитованной испытательной лабораторией и копии документов об аккредитации испытательной лаборатории и области ее аккредитации, - при установлении класса опасности вида отходов на основании Критериев, по кратности разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует;
е) предложение о соответствии данного вида отходов определенному виду отходов, включенному в ФККО и БДО, с указанием его кода и наименования по ФККО, - при установлении класса опасности вида отходов на основании ФККО и БДО;
ж) предложение о включении данного вида отходов в ФККО и в БДО и о присвоении ему соответствующего кода и наименования - при установлении класса опасности вида отходов на основании Критериев.
Выводы по процедуре паспортизации.
1) Отход включен в ФККО и БДО – определяется химический и (или) компонентный состав – соотносятся полученные данные с ФККО и БДО – составляются паспорта (1 – 4 КО) – копии паспортов направляются в уведомительном порядке в ТО РПН.
2) Отход включен в ФККО, но отсутствует в БДО – определяется химический и (или) компонентный состав – проводится расчет КО в соответствии с Критериями (подтверждать отнесение отхода к конкретному КО не требуется) – составляются паспорта (1 – 4 КО) – копии паспортов направляются в уведомительном порядке в ТО РПН.
3) Отход не включен в ФККО - определяется химический и (или) компонентный состав – проводится расчет КО в соответствии с Критериями – материалы направляются в ТО РПН для подтверждения отнесения отходов к КО – ожидаем уведомление о включении отхода в ФККО и БДО.
Документом, подтверждающим отнесение отхода к классу опасности, является копия письма ТО РПН:
- о соответствии отхода аналогичному виду, включенному в ФККО-2014 и БДО, и его конкретному КО;
- о соответствии данного отхода конкретному КО и его включении в ФККО и БДО.
При наличии документов, подтверждающих отнесение, составляется и утверждается паспорт отходов 1 – 4 КО по типовой форме, утвержденной постановлением № 712. Копия паспорта направляется в ТО РПН в уведомительном порядке.
Таким образом, упрощена процедура паспортизации отходов, но процедура отнесения отходов к КО, напротив, ужесточилась (ранее она не работала в полной мере).
Изменения заключаются в уточнении сроков и порядка подготовки вносимой в паспорт информации. Существенно упрощена процедура оформления и согласования паспортов на отходы 1 – 4 КО, включенных в ФККО. Отменена необходимость согласования паспорта и комплекта сопроводительных документов с уполномоченными природоохранными органами. ИП и ЮЛ составляют и утверждают паспорта самостоятельно без согласования с ТО РПН.
Оригинал паспорта хранится у составителя. В ТО РПН по месту осуществления ХД направляются копии паспортов, заверенные ИП и ЮЛ, а также копии документов, подтверждающих отнесение вида отхода к конкретному КО. Ответственность за полноту и достоверность указанных сведений возложена непосредственно на организации, а не на исполнителей государственных структур, которые ранее проверяли и согласовывали указанные документы.
Основное изменение, которое согласно ПП № 712 внесено в действующий порядок паспортизации, заключается в том, что паспорт отходов нельзя оформить, если соответствующий вид отходов отсутствует в ФККО.
Для отходов, включенных в ФККО, КО которых зависит от концентрации опасного компонента, входящего в его состав (например, при содержании масла менее 15% или 15 и более %), КО требует подтверждения. В случаях, когда КО однозначно установлен, подтверждения не требуется.
Паспорт действует бессрочно, внесение изменений в него не допускается.
Техническое обеспечение по паспортизации отходов осуществляет «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»). Для проверки обоснованности установления КО отходов и их идентификации РПН направляет материалы обоснования в ФБУ «ФЦАО».
По всем видам отходов (вне зависимости от их наличия в ФККО) для подтверждения отнесения вида отхода к конкретному КО для ОС и их идентификации хозяйствующий субъект направляет в ТО РПН заявление и обосновывающие материалы.
В соответствии с разъяснительным письмом Минприроды России от 30.07.14, ФККО-2014 сохранил преемственность с ФККО-2003, и если хозяйствующим субъектом оформлены материалы отнесения отходов к конкретному КО для ОС до вступления в силу ФККО-2014, и установленный в этих материалах КО вида отхода для ОС не противоречит КО аналогичного вида отходов, включенного в ФККО-2014, такие материалы могут быть использованы для оформления разрешительной документации.
Приказ РПН № 810 от 13.10.15 г. «Об утверждении Перечня среднестатистических значений для компонентного состава и условия образования некоторых отходов, включенных в ФККО». Приказ РПН № 894 от 10.11.15 «О внесении изменений в приказ РПН от 13.10.15 № 810», в соответствии с которым утвержденный Перечень был заменен новым.
В данном Приказе содержится в т.ч. информация (к сожалению, отнюдь не исчерпывающая) о компонентном составе товаров, утративших потребительские свойства (рис. 7.2).
Рисунок 7.2 - Информация о компонентном составе товаров,
утративших потребительские свойства
Однако компонентный состав отходов, приведенный в данном Перечне, не может служить для хозяйствующего субъекта подтверждением компонентного состава образующихся в результате его деятельности отходов.
Приказ № 810 призван лишь упростить работу специалистам ТО РПН, принимающих решение о соответствии конкретного вида отхода, образующегося на предприятии, виду отхода, зарегистрированному в ФККО
ТО РПН предписывается:
- при подтверждении КО отходов, включенных в ФККО, руководствоваться Перечнем для принятия решения о подтверждении КО отходов;
- в случае поступления материалов по подтверждению КО отходов и полной идентификации отхода в соответствии с Перечнем, самостоятельно принимать решения о правильности отнесения отходов к включенным в ФККО, без направления материалов в ФБУ «ФЦАО»;
До момента реализации автоматизированного сервиса для проведения проверки подтверждения КО отхода самостоятельно, используя действующий функционал модуля «ГКО», осуществлять выборку и проверку соответствия данных, содержащихся в поступивших заявках, параметрам, утвержденным перечнем.
8 ЛИЦЕНЗИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ОБЛАСТИ
ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ
Согласно п. 30 ч. 1 ст. 12 № 99-ФЗ от 04.05.11 «О лицензировании отдельных видов деятельности» (в ред. от 13.07.15) с 1.07.15 г. лицензированию подлежит деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV КО.
За минувшие годы список подлежащих лицензированию видов деятельности по обращению с отходами неоднократно менялся.
01.07.15 вступила в силу ст. 16 № 458-ФЗ от 29.12.14 «О внесении изменений в ФЗ «Об отходах производства и потребления», отдельные законодательные акты РФ и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) РФ», п. 2 которой предусматривает внесение изменений в п. 30 ч. 1 ст. 12 № 99-ФЗ от 04.05.11.
Так, до 30.06.15 (включительно) лицензируемый вид деятельности в № 99-ФЗ именовался «деятельность по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО», а в соответствии с изменениями с 01.07.15 — «деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV КО».
Наиболее неприятным моментом было то, что ч. 3 ст. 23 № 458-ФЗ (в редакции, действовавшей до 29.06.15 включительно) прямо ограничивала срок действия лицензий на деятельность по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО, выданных до дня вступления в силу данного ФЗ, датой «30.06.15».
В соответствии с чч. 3 и 3.1 ст. 23 № 458-ФЗ (в ред. от 29.12.15):
- лицензии на деятельность по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО, выданные до 1.07.15 г., сохраняют свое действие до 1.01.19 г. ЮЛ, ИП, имеющие лицензии на деятельность по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО, вправе переоформить их на лицензии на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV КО;
- ЮЛ, ИП, осуществляющие деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации отходов I–IV КО, обязаны получить лицензию на ее осуществление до 1.07.16 г. После 1.07.16 г. осуществление данной деятельности без лицензии не допускается.
Таким образом, при осуществлении деятельности только по обезвреживанию и размещению отходов можно просто переоформить старую лицензию на лицензию нового образца — это чисто административная процедура. Если же помимо этого осуществляются сбор, транспортирование, обработка или утилизация отходов, необходимо будет пройти процедуру получения новой лицензии и оформить ее до 1.07.16 г. Накопление отходов лицензированию не подлежит, в то время как лицензирование деятельности по хранению и захоронению отходов обязательно.
В соответствии с ч. 1.1 ст. 15 № 99-ФЗ приказ (распоряжение) лицензирующего органа о предоставлении лицензии на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV КО и сама лицензия имеют приложение, в котором указываются виды отходов I–IV КО и виды деятельности, соответствующие этим видам отходов.
С учетом данного обстоятельства представляется, что переоформление лицензии необходимо и в том случае, если перечень выполняемых работ, оказываемых услуг, составляющих лицензируемый вид деятельности (сбор, транспортирование, обработка, утилизация, обезвреживание, размещение отходов I–IV классов опасности), у лицензиата не изменился, но изменился перечень конкретных видов отходов, в отношении которых осуществляется лицензируемая деятельность.
Постановлением Правительства РФ № 1062 от 03.10.15 утверждено Положение о лицензировании деятельности по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV КО и признано утратившим силу Постановления правительства РФ № 255 от 28.03.12 «О лицензировании деятельности по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО».
Был расширен перечень лицензируемых видов деятельности по обращению с отходами (подробный перечень работ приведен в приложении к Положению-2015).
Необходимо указать в заявлении на получение лицензии перечень конкретных видов отходов I–IV КО, содержащий их наименования, КО и коды согласно ФККО. Лицензирующим органом (т.е. органом, выдающим бланки лицензий) является РПН.
В Положении-2015 лицензионные требования, которые предъявляются к соискателям лицензии (лицензиатам), дифференцированы в зависимости от вида обращения с отходами (табл. 1).
Таблица 1 – Лицензионные требования к соискателям лицензии (лицензиатам) в зависимости от вида обращения с отходами I – IV классов опасности
Лицензионные требования к соискателям лицензии (лицензиатам)
Виды обращения с отходами
Сбор
Транспортировка
Обработка
Утилизация
Обезвреживание
Размещение
Наличие у соискателя лицензии (лицензиата) необходимых для выполнения заявленных работ зданий, строений, сооружений (в т.ч. объектов обезвреживания и (или) размещения отходов I – IV классов опасности) и помещений, принадлежавших ему на праве собственности или на ином законном основании и соответствующих установленным требованиям
+
-
+
+
+
+
Наличие у соискателя лицензии (лицензиата) оборудования (в т.ч. специального) и специализированных установок, принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании, необходимых для выполнения заявленных работ и соответствующих установленным требованиям
-
-
+
+
+
-
Наличие у соискателя лицензии (лицензиата) специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств, принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании, необходимых для выполнения заявленных работ и соответствующих установленным требованиям
-
+
-
-
-
-
Наличие у соискателя лицензии (лицензиата) – индивидуального предпринимателя и у работников, заключивших с соискателем лицензии (лицензиатом) трудовые договоры на осуществление деятельности в области обращения с отходами, профессиональной подготовки, подтвержденной свидетельствами (сертификатами) на право работы с отходами I – IV классов опасности
+
+
+
+
+
+
Проведение лицензиатом рекуперации веществ, разрушающих озоновый слой, из отходов I – IV классов опасности перед их захоронением в объектах размещения отходов производства и потребления в соответствии с п.2 ст. 51 № 7-ФЗ (в ред. от 13.07.15
-
-
-
-
-
+
Для осуществления деятельности по обращению с отходами необходимо иметь в собственности здания, строения, сооружения, помещения (если речь идет о сборе, обработке, утилизации, обезвреживании, размещении отходов) и специальное оборудование (если речь идет об обработке, утилизации, обезвреживании отходов), соответствующие установленным требованиям.
В связи с возвращением транспортировки отходов в перечень лицензируемых видов деятельности предусмотрено новое лицензионное требование — наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств.
Лицензионное требование о прохождении работниками, которые допущены к обращению с отходами, специального обучения и получении ими сертификата на право обращения с отходами остается в силе. Данное требование закреплено в № 89-ФЗ.
Еще одно лицензионное требование, которое ранее было предусмотрено Положением-2012, — проведение лицензиатом рекуперации веществ, разрушающих озоновый слой, из отходов I–IV КО перед их захоронением в ОРО.
Постановлением Правительства РФ № 228 от 24.03.14 (в ред. от 03.10.15) утвержден Перечень веществ, разрушающих озоновый слой, обращение которых подлежит государственному регулированию. В целях государственного учета обращения ОРВ ЮЛ и ИП, осуществляющие производство, использование, хранение, рекуперацию, восстановление, рециркуляцию и уничтожение озоноразрушающих веществ (ОРВ) на территории РФ:
- ведут учет произведенных, использованных, находящихся на хранении, рекуперированных, восстановленных, рециркулированных и уничтоженных ОРВ;
- представляют ежегодно, начиная с 2015 г., не позднее 1 апреля, в Минприроды России отчетность за прошедший год о произведенных, использованных, находящихся на хранении, рекуперированных, восстановленных, рециркулированных и уничтоженных ОРВ по форме согласно приложению № 1 к Постановлению № 228.
Из перечня лицензионных требований, приведенных в Положении-2015 были исключены:
- наличие у соискателя лицензии (лицензиата) — юридического лица должностного лица, ответственного за допуск работников к работе с отходами. Однако в соответствии с № 89-ФЗ ответственность за допуск работников к работе с отходами I–IV КО несет соответствующее должностное лицо организации. Следовательно, такое должностное лицо должно быть у соискателя лицензии (лицензиата);
- проведение лицензиатом мониторинга состояния и загрязнения ОС на территориях ОРО и в пределах их воздействия на ОС. Однако обязанность по проведению такого мониторинга предусмотрена № 89-ФЗ.;
- наличие у соискателя лицензии (лицензиата) системы ПК в области обращения с отходами. Однако в соответствии со ст. 26 № 89-ФЗ ЮЛ, осуществляющие деятельность в области обращения с отходами, обязаны организовывать и осуществлять ПК за соблюдением требований законодательства РФ в области обращения с отходами, который является составной частью ПЭК, осуществляемого в соответствии с требованиями законодательства в области ООС.
В перечень грубых нарушений лицензионных требований в Положении-2015 (п. 4) были дополнительно включены:
- отсутствие у лицензиата, осуществляющего транспортировку отходов I–IV КО, специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств, принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании, необходимых для выполнения заявленных работ и соответствующих установленным требованиям;
- допуск к деятельности в области обращения с отходами лиц, не имеющих профессиональной подготовки, подтвержденной свидетельствами (сертификатами) на право работы с отходами I–IV КО;
- использование объекта размещения и (или) обезвреживания отходов I–IV КО с отступлениями от документации, получившей + заключение ГЭЭ, повлекшее за собой последствия, установленные ч. 11 ст. 19 № 99-ФЗ.
Из перечня грубых нарушений лицензионных требований было исключено непроведение лицензиатом мониторинга состояния и загрязнения ОС на территориях ОРО и в пределах их воздействия на ОС (проведение данного мониторинга теперь вообще не является лицензионным требованием).
Для получения лицензии соискатель лицензии направляет или представляет в лицензирующий орган заявление, оформленное в соответствии с чч. 1 и 2 ст. 13 № 99-ФЗ. Информация, которая должна быть указана в заявлении, дифференцирована в зависимости от вида обращения с отходами (табл. 2).
Таблица 2 – Информация, которую необходимо указать в заявлении о предоставлении лицензии, в зависимости от вида обращения с отходами I – IV классов опасности
Информация, которую необходимо указать в заявлении о предоставлении лицензии
Виды обращения с отходами
Сбор
Транспортировка
Обработка
Утилизация
Обезвреживание
Размещение
Перечень конкретных видов отходов I – IV классов опасности, содержащий их наименования, классы опасности и коды согласно ФККО, а также перечень работ, составляющих деятельность в области обращения с отходами, которые соответствуют наименованиям конкретных видов отходов I – IV классов опасности
+
+
+
+
+
+
Реквизиты санитарно-эпидемиологического заключения (СЭЗ) о соответствии санитарным правилам зданий, строений, сооружений, помещений, оборудования, которые планируется использовать для выполнения заявленных работ, составляющих деятельность по обращению с отходами
+
+
+
+
+
+
Реквизиты положительного заключения ГЭЭ документации, являющейся объектом ГЭЭ (за исключением материалов обоснования лицензий на осуществление деятельности) в соответствии с 174-ФЗ от 23.11.95 «Об ЭЭ» (за исключением периода со дня вступления в силу № 232-ФЗ от 18.12.06 «О внесении изменений в Градостроительный кодекс РФ и отдельные законодательные акты РФ» и до дня вступления в силу № 309-ФЗ от 30.12.08 «О внесении изменений в ст. 16 ФЗ «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты РФ»
-
-
-
-
+
+
Реквизиты разрешения на строительство или разрешения на ввод объекта капитального строительства в эксплуатацию, выданных в период со дня вступления в силу № 232-ФЗ и до дня вступления в силу № 309-ФЗ
-
-
-
-
+
+
В заявлении нужно указать перечень работ, составляющих деятельность в области обращения с отходами.
Санитарно-эпидемиологическое заключение (СЭЗ), реквизиты которого должен указать в заявлении соискатель лицензии, выдается Роспотребнадзором на основании экспертизы представленной документации. Заключение выдается в порядке, предусмотренном Приказом Роспотребнадзора № 224 от 19.07.07 «О санитарно-эпидемиологических экспертизах, обследованиях, исследованиях, испытаниях и токсикологических, гигиенических и иных видах оценок» (в ред. от 12.08.10).
Основной целью проведения экспертизы является выявление соответствия заявленной деятельности СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов ПиП».
Примерный перечень документов, необходимых для получения экспертного заключения и СЭЗ:
1. Учредительные документы (устав и свидетельства).
2. Правоустанавливающие документы на земельный участок, помещения и здания. План БТИ, экспликация помещений.
3. Договоры с лицензированными организациями на передачу отходов (при наличии договора на транспортировку отходов необходимо приложить договор транспортировщика с лицензированным полигоном), акты вывоза отходов.
4. Ассортиментный перечень товаров (работ, услуг), в ходе изготовления (проведения, оказания) которых будут образовываться отходы. Полное описание схемы обращения с отходами от их образования до удаления или иного способа обращения с ними.
5. Краткая характеристика производственной деятельности и деятельности по обращению с отходами (в т.ч. численность персонала, режимы труда, штатное расписание, описание помещений, акты осмотра помещений).
6. Паспорта и сертификаты на технологическое оборудование.
7. Сертификаты и СЭЗ на производимую продукцию и используемое сырье.
8. При наличии автотранспорта — паспорта ПТС, договор с платной автостоянкой (если есть), договор на мойку автотранспорта, договор на ремонт и ТО автотранспорта.
9. Инструкции по обращению с отходами.
10. Материалы ПЭК в области обращения с отходами.
11. Документы, подтверждающие наличие емкостей для сбора отходов (контейнеры).
12. Протоколы замеров качества состояния атмосферного воздуха (в т.ч. на границе СЗЗ), воды, сточных вод, почв, воздуха рабочей зоны и др.
13. Разрешение на выбросы ЗВ в атмосферный воздух, СЭЗ на проекты нормативов ПДВ и СЗЗ (если имеются).
14. Паспорта отходов I–IV КО.
15. ПНООЛР.
16. Расчет класса опасности отходов для здоровья человека.
17. Список должностей работников, подлежащих периодическим профилактическим медицинским осмотрам, согласованный с Роспотребнадзором в установленном порядке.
18. Договоры на медицинский осмотр сотрудников и актуальные результаты такого осмотра.
19. Договор на проведение дезинфекционных работ с копией СЭЗ на деятельность по проведению дезинфекционных работ исполнителя.
20. Копии свидетельств на право работы с отходами лиц, которые допущены к обращению с отходами.
21. Договор на аренду санитарно-бытовых помещений для водителей по адресу хранения автотранспорта.
22. Договоры на дезинсекцию и дератизацию помещений.
23. Договор на стирку одежды.
24. Номенклатура и нормы выдачи средств индивидуальной защиты.
Получить СЭЗ теперь стало намного сложнее, чем раньше. Это связано с тем, что экспертиза документов до подачи заявления на получение СЭЗ проводится при отсутствии административного регламента, т.е. требования санитарных врачей ничем не ограничены, кроме их понимания соответствия хозяйственной деятельности санитарным нормам. Именно поэтому данный этап лицензирования чаще всего является самым продолжительным и затратным.
Для работ по обезвреживанию и размещению отходов I–IV КО предусмотрено указание в заявлении о предоставлении лицензии реквизитов разрешения на строительство или разрешения на ввод объекта КС в эксплуатацию, которые были выданы в период со дня вступления в силу № 232-ФЗ и до дня вступления в силу № 309-ФЗ. Положением-2012 представление такой информации не требовалось.
Требования к документам, которые должны входить в приложение к заявлению о предоставлении лицензии, также дифференцированы в зависимости от вида обращения с отходами (табл. 3).
Таблица 3 – Документы, которые необходимо приложить к заявлению о предоставлении лицензии, в зависимости от вида обращения с отходами I – IV классов опасности
Документы, которые необходимо приложить к заявлению
о предоставлении лицензии
Виды обращения с отходами
Сбор
Транспортировка
Обработка
Утилизация
Обезвреживание
Размещение
Копии документов, подтверждающих наличие у соискателя лицензии принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании зданий, строений, сооружений (в т.ч. объектов обезвреживания и (или) размещения отходов I – IV классов опасности) и помещений, необходимых для выполнения заявленных работ, права на которые не зарегистрированы в Едином государственном реестре прав на недвижимое имущество и сделок с ним (в случае, если такие права зарегистрированы в указанном реестре, - реквизиты документов, подтверждающих сведения об этих зданиях, строениях, сооружениях, помещениях)
+
-
+
+
+
+
Копии документов, подтверждающих наличие у соискателя лицензии принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании оборудования (в т.ч. специального) и установок, необходимых для выполнения заявленных работ
-
-
+
+
+
-
Копии документов, подтверждающих наличие у сосикателя лицензии принадлежащих ему на праве собственности или ан ином законном основании специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств, необходимых для выполнения заявленных работ и соответствующих установленным требованиям
-
+
-
-
-
-
Копии свидетельств (сертификатов) на право работы с отходами I – IV классов опасности, выданных соискателю лицензии – индивидуальному предпринимателю и работникам, указанным в подп. «г» п. 3 Положения-2015
+
+
+
+
+
+
Копия документа, подтверждающего наличие в штате соискателя лицензии – юридического лица должностного лица, ответственного за допуск работников к работе с отходами I – IV классов опасности
+
+
+
+
+
+
Несмотря на то что из перечня лицензионных требований было исключено наличие у соискателя лицензии (лицензиата) должностного лица, ответственного за допуск работников к работе с отходами, соискатель лицензии все равно должен приложить к заявлению о предоставлении лицензии копию документа, подтверждающего наличие в его штате должностного лица, ответственного за допуск работников к работе с отходами I–IV КО. Это еще раз подтверждает тот факт, что соответствующее должностное лицо должно быть у соискателя лицензии (лицензиата).
9 РАЗРАБОТКА ПРОЕКТОВ НОРМАТИВОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ
И ЛИМИТОВ НА ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ (ПНООЛР)
Нормирование осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и сохранение экологической безопасности. Нормирование в области охраны окружающей среды заключается в установлении нормативов (показателей качества) окружающей среды, предельно допустимых уровней воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности. При этом, во всех развитых странах давно используются технологические нормативы, они используются в странах ЕС. У нас пока намечен переход к новой системе нормирования. Но пока для каждого предприятия рассчитывают свои нормативы.
Все отходы, размещаемые на территории предприятия, либо вывозимые за его пределы на специальные сооружения или объекты, нормируют. Для этого пользуются нормативами образования отходов (НОО) и лимитами на их размещение (ЛР).
Каждому производителю продукции устанавливается НОО - установленное количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции. Вид отхода – это совокупность отходов, которые имеют общие признаки в соответствии с системой классификации отходов.
ЛРО – это предельно-допустимое количество отходов конкретного вида, которое разрешается размещать определенным способом на установленный срок в ОРО с учетом экологической обстановки на данной территории.
В № 89-ФЗ прописано, что ИП и ЮЛ, в результате хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы (за исключением субъектов малого и среднего предпринимательства - СМСП), разрабатывают ПНООЛР, представляют их на утверждение и получают нормативы.
СМСП представляют в ТО РПН отчетность об образовании, использовании, обезвреживании и размещении отходов в уведомительном порядке. Имеется Приказ Минприроды от 16.02.10 № 30 «Об утверждении порядка представления, контроля, отчетности для СМСП».
Имеется № 209-ФЗ от 24.07.07 «О развитии малого и среднего предпринимательства в РФ» (до 15 чел. – микро-; до 100 чел. – малые; 100 – 250 – средние; выручка за предыдущий год не должна превышать, млн. руб.: для микро- - 60; для малого – 400; для среднего – 1000).
№ 156-ФЗ от 29.06.15 «О внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ по вопросам развития малого и среднего предпринимательства в РФ. Уточнены критерии отнесения к СМСП.
ПНООЛР разрабатывается в соответствии со следующими документами.
1) Приказ Минприроды России № 50 от 25.02.10 «О порядке разработки и утверждения НООЛР» (с изм. в ред. Приказа Минприроды России № 338 от 25.07.14 «О внесении изменений в порядок разработки и утверждения НООЛР, утвержденный приказом…», вступил в силу с 12.01.15). ПНООЛР не следует разрабатывать ИП и юрлицам, отнесенным к СМСП. ИП и ЮЛ, отнесенные к СМСП, в результате хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы, представляют в ТО РПН отчетность об образовании, использовании, обезвреживании, о размещении отходов (за исключением статотчетности) в уведомительном порядке.
ЛРО для них являются количества отходов, фактически направленные на размещение в соответствии с отчетностью. При этом массы (объемы) отходов, предназначенных для накопления (на срок не более чем на 6 мес.) в специально оборудованных местах или на площадках, обустроенных в соответствии с требованиями законодательства РФ, в ЛРО не включаются.
ЛРО в недрах для юрлиц – пользователей недр, имеющих лицензии на пользование участками недр для захоронения отходов, утверждаются ТО РПН на срок действия такой лицензии, но не более чем на 5 лет. Горные породы, используемые для закладки выработанного пространства, засыпки провалов и рекультивации нарушенных горными работами земель в ЛРО не включаются.
Утверждение НООЛР не допускается, если количество отходов, предлагаемое для размещения, превышает имеющуюся производственную мощность ОРО (по результатам его инвентаризации).
Для ИП и юрлиц, которые размещают отходы I - IV класса опасности на эксплуатируемых ОРО, НОО I - IV класса опасности и ЛР утверждаются на срок действия лицензии на осуществление деятельности по обезвреживанию иразмещению отходов I – IV КО.
НООЛР утверждаются сроком на 5 лет при условии ежегодного технического отчета (ТО) об обращении с отходами. НОО утверждаются на срок действия лицензии на осуществление деятельности по обезвреживанию и размещению отходов I – IV КО.
Изменения в порядок разработки и согласования ПНООЛР внесены Приказом Минприроды России № 338 от 25.07.14 г. «О внесении изменений в Порядок разработки и утверждения НООЛР, утвержденный приказом Минприроды России от 25.02.10 г. № 50».
Среди основных изменений:
- определен более четкий перечень оснований для отказа в выдаче лимитов. Если раньше было упоминание о «недостоверности» информации, то теперь четко указано: «Основанием для отказа в утверждении НООиЛР является: наличие недостоверной информации, связанной с наличием арифметических или логических ошибок при заполнении форм, предусмотренных методическими указаниями»;
- среди оснований для отказа указано также: «отсутствие ОРО, на котором предполагается размещение отходов, в ГРОРО»;
- даны четкие указания о недопустимости требования документов, не указанных в Приказе: «Перечень документов, установленных в пункте 7 настоящего Порядка, является исчерпывающим. Требование о предоставлении иных документов не допускается.»;
- регламентирован срок представления Техотчетов: «Технический отчет представляется ИП и юрлицами непосредственно в соответствующий ТО РПН или направляется в его адрес почтовым отправлением с описью вложения и с уведомлением о вручении в течение 10 рабочих дней со дня, следующего за датой истечения очередного года с даты утверждения НООЛР»;
- дана возможность переоформления лимита (документа об утверждении НООЛР) в случае изменения данных об ОРО.
2) Приказ Минприроды России № 349 от 05.08.14 «Об утверждении методических указаний по разработке ПНООЛР». Начало действия документа - 10.02.15.
Появилась новая Методика, требования к разработке проектов существенно упростились, таблицы стали меньше по объему, уменьшилась описательная часть, убрали некоторые разделы.
Отметим основные изменения и нововведения, касающиеся разработки ПНООЛР и составления ТО. Основные изменения в МУ связаны с изменениями в законодательстве, произошедшими за 7 лет с момента появления Приказа РТН № 703.
1) Введен новый термин — «предлагаемый НОО в среднем за год».
2) П. 3 - «действие МУ не распространяется на отношения в области обращения с радиоактивными отходами (РАО), с биологическими отходами и с медицинскими отходами».
3) П. 4: «В случае наличия у хозяйствующего субъекта филиалов и обособленных подразделений, расположенных в пределах одного субъекта РФ, ПНООЛР разрабатывается по хозяйствующему субъекту в целом либо отдельно для каждого филиала и обособленного подразделения.
В случае наличия у хозяйствующего субъекта филиалов и обособленных подразделений, расположенных на территории нескольких субъектов РФ, ПНООЛР разрабатывается отдельно для каждого филиала и обособленного подразделения».
4) Не содержится никаких обязательств, касающихся арендаторов. В рекомендациях по составлению раздела «Общие сведения о хозяйствующем субъекте» теперь нет требования об указании арендаторов.
5) Структура (содержание) ПНООЛР, требования к указанию той или иной информации, касающейся обращения с отходами, перечень приложений значительно сокращены. Так, в настоящее время:
- нет необходимости составлять раздел «Аннотация» с дополнительным количеством таблиц, которые (с некоторыми вариациями) ранее надо было включать и в другие разделы ПНООЛР;
- из ПНООЛР исключен целый ряд разделов:
– «Сведения об отходах»;
– «Схема операционного движения отходов»;
– «Мониторинг состояния окружающей природной среды (ОПС) на территориях ОРО и в пределах их воздействия на ОПС»;
– «Планы мероприятий по снижению количества образования и размещения отходов, обеспечению соблюдения действующих норм и правил в области обращения с отходами, сведения о противоаварийных мероприятиях»;
– «Характеристика хранения отходов сроком до 3 лет и обоснование предельного количества накопления отходов»;
– «Характеристика хранения отходов сроком более 3 лет и захоронения отходов»;
- исключены требования о необходимости представлять сведения и соответствующие таблицы с характеристиками очистных сооружений для хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод; оборудования и установок водоподготовки; пылеулавливающих и газоочистных установок и оборудования;
- исключена необходимость представления в виде приложений таких документов, как:
– копии паспортов отходов и материалы, обосновывающие отнесение отходов к классам опасности для ОПС;
– копии лицензий на деятельность по обезвреживанию, размещению отходов;
– ситуационный план с нанесением точек контрольных замеров в рамках мониторинга состояния ОПС на территориях ОРО и в пределах их воздействия на ОПС;
– перечень используемых средств контроля и измерений.
В новых методических указаниях:
- количество обязательных к заполнению таблиц значительно уменьшено, а сами таблицы в целом стали менее трудоемкими для заполнения;
- исключены разделы ПНООЛР и приложения, не имеющие прямого отношения к НООиЛРО.
Мониторинг состояния окружающей среды, ситуационный план с точками контрольных замеров, планы мероприятий по обеспечению соблюдения норм и правил в области обращения с отходами могут быть отнесены к производственному экологическому контролю (ПЭК).
Что касается исключения из ПНООЛР раздела «Сведения об отходах» и необходимости представления копий паспортов отходов (и материалов обоснования отнесения отходов к КО), то паспорта отходов являются самодостаточными документами, не зависимыми от ПНООЛР.
Исключение из перечня необходимых приложений копий лицензий вполне справедливо, поскольку достаточно лишь указать номер лицензии, а представители контролирующих органов сами могут определить ее достоверность.
Таким образом, составители новых МУ ушли от стремления объединить в одном томе все документы, имеющие хоть какое-то отношение к обращению с отходами на предприятии. А информация о составе отходов, ПЭК и т.д. будет в соответствующих документах.
6) Исключен план мероприятий по снижению количества образования и размещения отходов. Существующая идеология нормирования отходов не предполагает механизмов, которые стимулировали бы снижение ЛРО. Если бы предприятие постоянно снижало количество размещаемых отходов, это могло формально послужить поводом для РПН обвинить данное предприятие в нарушении производственных процессов и ЛРО и потребовать разработки нового ПНООЛР.
Разрабатываемые планы мероприятий в ПНООЛР в большинстве случаев сводились к стандартному набору выполняемых требований по соблюдению п/о законодательства. Сведения о противоаварийных мероприятиях — это относится к ПБ.
В разделе "Планы мероприятий по снижению количества образования и размещения отходов, обеспечению соблюдения действующих норм и правил в области обращения с отходами, сведения о противоаварийных мероприятиях" приводилась информация о проводимых и планируемых мероприятиях по снижению негативного влияния образующихся отходов на состояние ОС.
В раздел включались материалы о проводимых (или планируемых) группах мероприятий:
- по снижению количества образования отходов;
- по внедрению технологий переработки, использования, обезвреживания отходов (строительство установок, цехов);
- по организации и дооборудованию мест временного хранения отходов, не отвечающих предъявляемым экологическим требованиям;
- по вывозу (с целью переработки, обезвреживания, размещения) ранее накопленных отходов;
- по проведению производственного контроля обращения с отходами и мониторинга ОС на территориях ОРО;
- по проведению исследований (определению класса опасности и состава отходов);
- организационные мероприятия (инструктаж персонала, назначение ответственных за отдельные операции обращения с отходами, организация селективного сбора отходов);
- заключение договоров с предприятиями-переработчиками отходов, с указанием сроков.
В разделе также приводилась информация о возможных аварийных ситуациях при обращении с отходами, о противоаварийных мероприятиях и мерах по ликвидации аварий. В разделе приводится информация о возможности возникновения аварийных ситуаций на ОРО, их возможных последствиях и способах локализации.
7) Больше не предусматривается возможности составления ПНООЛР по упрощенной форме. Это связано с упрощением самой структуры ПНООЛР.
8) Накопление отходов рассматривается как одна из операций по обращению с отходами.
Новую структуру ПНООЛР представим в виде блок-схемы на рис. 9.1.
Рисунок 9.1 – Структура ПНООЛР в соответствии с новыми Методическими указаниями
ПНООЛР состоит из титульного листа, структуры ПНООЛР, приложений, а также десяти разделов.
В ПНООЛР включаются следующие разделы.
1) «Общие сведения о хозяйствующем субъекте»: наименования (полное и сокращенное), организационно-правовая форма, место нахождения, ОГРН, ИНН, коды (ОКОПФ, ОКОФС, ОКВЭД, ОКАТО, ОКТМО); виды основной ХД; ФИО руководителя и лиц, ответственных за обращение с отходами; перечень структурных подразделений, в результате ХД которых образуются отходы; перечень филиалов и обособленных подразделений, информация по которым включена в ПНООЛР, места их расположения; перечень самостоятельно эксплуатируемых ОРО; номера телефонов, телефакса, адрес электронной почты.
2) «Сведения о хозяйственной и иной деятельности».
В текстовой форме должны быть даны краткая характеристика и показатели хозяйственной и иной деятельности, в процессе которой образуются отходы.
По каждому структурному подразделению (цеху, участку) должны быть составлены блок-схемы технологических процессов, включающие в виде отдельных блоков:
- используемые сырье, материалы, полуфабрикаты, иное;
- производственные операции (без детализации производственных процессов);
- производимую продукцию (оказываемые услуги, выполняемые работы);
- образующиеся отходы (по происхождению или условиям образования);
- операции по обращению с отходами (включая накопление, использование, обезвреживание, размещение, передачу отходов другим структурным подразделениям или хозяйствующим субъектам).
3) «Расчет и обоснование предлагаемых НОО в среднем за год». Требования к составлению раздела практически идентичны требованиям Приказа Ростехнадзора (РТН) № 703. В настоящее время нет необходимости представлять в табличной форме характеристики очистных сооружений, оборудования водоподготовки, пылеулавливающих и газоулавливающих установок.
Этот раздел состоит из собственно расчетов НОО и предлагаемых НОО в среднем за год (в текстовом виде и/или с использованием табличных форм), представляемых для каждого наименования отхода в отдельном подразделе, и — как результата расчетов — общего перечня отходов в виде таблицы согласно приложению № 7 к методическим указаниям.
Сами методы расчета НОО перенесены из Приказа РТН № 703.
Предлагаемые НОО в среднем за год определяются на основе НОО и указываются в т/год.
НОО определяет установленное количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции. За расчетную единицу продукции (работ, услуг) в зависимости от источника образования отходов принимается:
- единица произведенной продукции, единица используемого сырья - для отходов производства;
- единица расстояния (например, километр) - для отходов обслуживания транспортных средств;
- единица площади - для отходов при уборке территории;
- человек - для отходов, образовавшихся в жилых помещениях;
- единица места - для гостиниц, столовых и других организаций и учреждений.
Годовые НОО определяются с использованием следующих методов расчета.
А) Материально-сырьевой баланс является базовым при нормировании образования отходов производства. Метод применяют при определении НОО в производствах, использующих разные виды исходного сырья или продукции.
В качестве исходных данных используются технологические карты, описание рецептур, технологические регламенты и другая документация, регламентирующая использование сырья и материалов, материалы учета расхода сырья и материалов, получения продукции, результаты инвентаризации источников выбросов, сбросов ЗВ, источников образования отходов, данные контроля выбросов, сбросов и образования отходов. Исходные данные фиксируются в табличном виде (прил. № 1 к методическим указаниям).
Б) Метод расчета по удельным отраслевым НОО основывается на применении справочных таблиц удельных показателей образования отходов по видам экономической деятельности.
В) Расчетно-аналитический метод применяется при наличии конструкторско-технологической документации (технологических карт, рецептур, регламентов, рабочих чертежей) на производство продукции. В соответствии с установленными нормами расхода сырья (материалов) рассчитывается НОО (Но) как разность между нормой расхода сырья (материалов) на единицу продукции и чистым (полезным) их расходом с учетом неизбежных безвозвратных потерь сырья.
Г) Экспериментальный метод заключается в определении НОО на основе проведения опытных измерений в производственных условиях. Он применяется для технологических процессов, допускающих определенный диапазон изменений составных элементов сырья (в литейном производстве, химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности), а также при большой трудоемкости аналитических расчетов.
Д) Метод расчета по фактическим объемам образования отходов (статистический) применяется для определения НОО на основе статистической обработки информации по обращению с отходами за базовый (не менее 3-х лет) период с последующей корректировкой данных в соответствии с предлагаемыми мероприятиями по снижению материалоемкости производимой продукции.
Исходные данные для расчетов, производимых методами материально-сырьевого баланса, расчетно-аналитическим и статистическим, следует представлять в табличном виде (прил. № 1 к методическим указаниям). При использовании метода расчета по удельным показателям допускается представлять расчеты и обоснования в текстовой форме. В текстовой форме по каждому виду отхода приводятся ссылки на соответствующие источники информации, а также на приложения, удостоверяющие количественные показатели. В конце раздела формируется общий перечень образующихся отходов с указанием рассчитанных предлагаемых НОО в среднем за год (прил. № 7 к методическим указаниям).
Разработчики п/о документации используют расчетно-аналитический метод (фирма «Интеграл», СПб), для расчета используют программы и специальные методики:
- Отработанные ртутьсодержащие лампы;
- Отработанные элементы питания;
- Отработанные автомобильные шины;
- Отработанные моторные и трансмиссионные масла;
- НШ, образующийся при зачистке резервуаров для хранения нефтепродуктов;
- Лом абразивных изделий, абразивно-металлическая пыль;
- Отходы металлообработки;
- Отходы деревообработки;
- Отходы, образующиеся при использовании ЛКМ;
- Отходы при эксплуатации офисной техники.
4) «Сведения о предлагаемом образовании отходов» состоит из двух частей. Сведения в табличном виде приводятся отдельно по каждому структурному подразделению, информация по которым включена в ПНООЛР (прил. № 8 к методическим указаниям). Также приводятся сводные сведения о предлагаемом суммарном ежегодном образовании отходов по всему хозяйствующему субъекту (его филиалам и обособленным подразделениям) в целом (прил. № 9 к методическим указаниям).
Хозяйствующие субъекты, основной хозяйственной деятельностью которых является сбор отходов от физлиц с целью их дальнейшего использования, обезвреживания, размещения, передачи другим хозяйствующим субъектам, в табличном виде (прил. № 8, 9 к МУ) приводят информацию о поступающих видах отходов.
Для всех отходов, включенных и не включенных в ФККО, указывается класс опасности (КО), определенный в соответствии с порядком отнесения отходов I - IV КО к конкретному КО и (или) критериями отнесения отходов к I - V КО по степени НВОС, утверждаемыми Минприроды России. В прил. № 8 и № 9 к методическим указаниям указываются реквизиты письма о направлении хозяйствующим субъектом в соответствующий ТО РПН документов, подтверждающих отнесение вида отхода к конкретному КО.
5) «Сведения о местах накопления отходов». Приводится перечень и вместимость мест накопления отходов (площадок, контейнеров, бункеров и других объектов), предназначенных для формирования партии отходов с целью их дальнейшего использования, обезвреживания, размещения, передачи другим хозяйствующим субъектам в табличном виде (прил. № 10 к методическим указаниям).
Таблица раздела 5 методических указаний, содержащая сведения о местах накопления отходов, стала значительно компактнее (рис. 9.2). Теперь в ней указываются только наименование и номер на карте-схеме, а также вместимость — общая и для отходов каждого из пяти классов опасности.
Рисунок 9.2 – Сравнение таблиц, характеризующих места накопления отходов,
в старых и новых Методических указаниях
Критерии обоснования предельного количества накопления отхода:
- емкость места хранения;
- объем и грузоподъемность транспортного средства;
- ограничение со стороны организации-приемщика;
- сроки хранения в соответствии с экологическими, санитарными, противопожарными требованиями.
6) «Сведения о предлагаемой ежегодной передаче отходов другим хозяйствующим субъектам с целью их дальнейшего использования, и (или) обезвреживания, и (или) размещения». Приводятся данные в табличном виде (прил. № 11 к методическим указаниям).
В таблице указываются: количество (в т) соответствующих отходов; цель передачи (использование, обезвреживание, хранение, захоронение); наименование, ИНН и место нахождения юрлица, принимающего отходы; дата и номер договора на передачу отходов; срок действия договора.
Примечания к таблице приложения № 11:
- при предлагаемой ежегодной передаче отходов I–IV КО другим хозяйствующим субъектам с целью их обезвреживания и (или) размещения указываются номер и дата выдачи лицензии на деятельность по обезвреживанию и (или) размещению отходов I–IV классов опасности;
- данные по хозяйствующему субъекту, которому передаются отходы в целях их использования и (или) обезвреживания, при необходимости могут быть изменены. Соответствующая информация отражается в техническом отчете.
7) «Сведения о предлагаемом ежегодном использовании отходов и (или) обезвреживании отходов». Раздел включают в ПНООЛР хозяйствующие субъекты, которые самостоятельно удаляют образованные ими отходы путем использования и (или) обезвреживания.
В разделе приводится обоснование количества предлагаемого ежегодного использования и (или) обезвреживания отходов. Для этого в «Приложения» включаются копии соответствующих документов и материалов. Указываются номер и дата выдачи лицензии на деятельность по обезвреживанию отходов I – IV КО.
Сводные сведения по разделу по каждому виду отходов приводятся в табличном виде (прил. № 12 к МУ).
8) «Сведения о предлагаемом размещении отходов на самостоятельно эксплуатируемых (собственных) ОРО». Раздел включают в ПНООЛР хозяйствующие субъекты, размещающие образующиеся отходы на самостоятельно эксплуатируемых ими (собственных) ОРО.
Приводится обоснование предлагаемого ежегодного размещения отходов. Используются результаты инвентаризации ОРО, проводимой в соответствии с Правилами инвентаризации ОРО, утвержденными приказом Минприроды РФ № 49 от 25.02.10 с изм., внесенными приказом Минприроды № 541 от 09.12.10.
Для обоснования количества предлагаемого ежегодного размещения отходов указываются номер и дата выдачи лицензии на деятельность по размещению отходов I – IV КО.
Сводные сведения представляются в табличном виде (прил. № 13 к методическим указаниям).
Разделы 7 и 8 (таблицы прил. № 12 и 13 к методическим указаниям соответственно) должны разрабатывать предприятия, самостоятельно осуществляющие деятельность по использованию и обезвреживанию отходов и/или имеющие собственные ОРО. При использовании отходов указывается цель использования (производство продукции, оказание услуг, выполнение работ), а при обезвреживании — наименование процесса.
9) «Предложения по лимитам ежегодного размещения отходов». В разделе указываются перечень и количество видов отходов, предполагаемых к ежегодному размещению в конкретных ОРО, в табличном виде (прил. № 14 к методическим указаниям). Таблица раздела практически идентична аналогичной таблице из Приказа РТН № 703.
В таблице приводятся обоснования и величины НОО и ЛР в табличном виде. Отходы группируются в таблице по классам опасности для ОПС.
Основными факторами, определяющими величину ЛРО, являются:
- непревышение НОО на единицу выпускаемой продукции;
- наличие положительного заключения государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) по проектам строительства ОРО;
- возможности предприятия по обезвреживанию (утилизации) отходов или наличие договоров на передачу отходов сторонним организациям.
В ЛРО не включаются массы отходов, предназначенные для накопления и объемы отходов, предназначенные для использования и обезвреживания. В лимиты не нужно включать то, что идет на использование, обезвреживание (разработчики бывают не компетентны). Лимиты сейчас выдаются только на неутилизируемые виды отходов.
Ранее утвержденные лимиты могут быть пересмотрены организациями, их установившими, в случаях:
- использования новых видов сырья, материалов;
- выпуска новых видов продукции (работ, услуг);
- изменения объемов производства;
- внедрения новых технологий;
- заключения дополнительных договоров на передачу отходов.
По проекту выдаются ЛРО, которые устанавливаются сроком на 5 лет (в документе об утверждении НООЛР), либо на срок действия лицензии, при условии ежегодного представления ТО об обращении с отходами. Для Байкальской территории лимиты устанавливаются ежегодно. Для предприятий, занимающихся добычей и переработкой полезных ископаемых, лимиты утверждаются на срок действия лицензии на пользование недрами.
Если отчет не представлен, то лимиты аннулируются. Если что-то изменилось, надо представить новый документ и получить новый лимит.
Если лимиты не утверждены, то предприятие платит в 5-кратном размере за сверхлимитное размещение отходов.
Лимиты размещения (накопления) промышленных отходов на территориях предприятий устанавливаются с учетом следующих показателей:
- размеры территории складирования;
- токсичность и химическая активность соединений, присутствующих в отходах;
- объем образующихся отходов;
- климатические условия (температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра);
- экологическая ситуация в районе расположения предприятия.
К сверхлимитным относятся:
- объемы, размещаемые без установленного лимита;
- объемы, превышающие фактическое размещение отходов над установленным (вводится 5-кратный повышающий коэффициент);
- отходы, не включенные в проект (если государственный инспектор их обнаружит);
- отходы, размещаемые с нарушениями требований п/о законодательства.
10) Список использованных источников.
Приложения должны включать:
- заверенные хозяйствующим субъектом копии документов, подтверждающих данные материально-сырьевого баланса по основному производству;
- заверенные хозяйствующим субъектом копии договоров на передачу отходов конкретным хозяйствующим субъектам с целью их использования, обезвреживания, размещения конкретных количеств отходов определенных видов и классов опасности;
- карта-схема расположения самостоятельно эксплуатируемых (собственных) ОРО;
- карта-схема расположения мест накопления отходов;
- иные документы и материалы по усмотрению хозяйствующего субъекта.
Но, вообще говоря, в тексте методических указаний содержатся еще два обязательных требования к приложениям (о первом их них было упомянуто ранее):
- для обоснования количества предлагаемого ежегодного использования отходов в приложения включаются документы и материалы, являющиеся источником данного обоснования;
- в разделе 3 «Расчет и обоснование предлагаемых НОО в среднем за год» в текстовой форме должны быть приведены ссылки на соответствующие источники сведений, а также на приложения, удостоверяющие количественные показатели.
Порядок согласования ПНООЛР:
- 1 этап – согласование в администрации города (района). Согласовывает количество видов отходов, количество и расположение промплощадок. Оформляется Акт проверки или ставится печать на титульном листе;
- 2 этап – согласование с ТО РПН. На основании утвержденного проекта выдается ЛРО.
Срок действия ПНООЛР устанавливается на срок действия лицензии на осуществление деятельности по обращению с отходами. В остальных случаях срок действия ПНООЛР составляет 5 лет.
Выдается документ об утверждении НОО и ЛР. Детские сады, государственные учреждения и т.п. – не освобождены от разработки проектов.
Новые требования к Техническим отчетам (ТО).
ТО о неизменности производственного процесса, используемого сырья и об обращении с отходами переименован в ТО по обращению с отходами. ТО составляется ежегодно и представляется в уведомительном порядке в ТО РПН.
Структура ТО представлена на рис. 9.3.
Рисунок 9.3 – Структура Технического отчета в соответствии с новыми
методическими указаниями
ТО включает:
- титульный лист (прил. № 15 к МУ);
- содержание;
- 3 раздела.
Хозяйствующим субъектом к ТО могут быть приложены иные документы и материалы.
1) «Сведения о хозяйствующем субъекте». В разделе приводятся:
- полное и сокращенное наименование, организационно-правовая форма ЮЛ, место нахождения, государственный регистрационный номер записи о создании ЮЛ и данные документа, подтверждающего факт внесения записи о ЮЛ в Единый государственный реестр ЮЛ;
- ФИО ИП, место жительства, данные документа, удостоверяющего личность, государственный регистрационный номер записи о государственной регистрации в качестве ИП и данные документа, подтверждающего факт внесения записи об ИП в Единый государственный реестр ИП;
- номера телефонов, телефакса;
- адрес электронной почты;
- ФИО руководителя юрлица и лиц, ответственных за обращение с отходами (с указанием должностей);
- перечень структурных подразделений (основных и вспомогательных цехов, участков и других объектов), в результате хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы;
- перечень филиалов и обособленных подразделений, информация по которым включена в ТО по обращению с отходами, и места их расположения.
2) «Сведения о фактически образованных количествах отходов». В разделе приводятся сведения за отчетный период отдельно по каждому структурному подразделению в табличном виде (прил. № 16 к методическим указаниям) и фактические сводные сведения об образованных отходах по хозяйствующему субъекту в целом в табличном виде – сводная таблица (прил. № 17 к методическим указаниям). Раздел 2 ТО состоит из двух таблиц аналогично Разделу 4 ПНООЛР.
В таблице прил. № 16 теперь нужно указывать: НОО (в тоннах на единицу продукции, услуг, работ), объем произведенной продукции (услуг, работ) и количество образованных отходов. По-видимому, теперь предприятиям будет дана возможность не переделывать ПНООЛР при изменении годового количества образующихся отходов в тех случаях, когда НОО остаются неизменными и при этом нет превышений ЛРО.
3) «Сведения о фактически использованных, обезвреженных, размещенных, а также переданных для данных целей другим хозяйствующим субъектам, в течение отчетного периода образованных отходов». В разделе приводятся сведения за отчетный период о фактическом использовании, обезвреживании, хранении и захоронении отходов на самостоятельно эксплуатируемых (собственных) ОРО, о фактической передаче отходов другим хозяйствующим субъектам в табличном виде (прил. № 18 к методическим указаниям).
Если отходы передаются сторонним организациям, необходимо указать наименование организации, ИНН, место ее нахождения и реквизиты договора. При фактической передаче отходов другим хозяйствующим субъектам для целей обезвреживания и (или) размещения указываются номер и дата выдачи лицензии на деятельность по обезвреживанию и (или) размещению отходов I - IV КО данного хозяйствующего субъекта.
В соответствии с методическими указаниями, могут быть приложены иные документы и материалы. У предприятий отсутствует обязанность включать в приложения к ТО копии договоров, актов и лицензий (что предписывалось ранее Приказом РТН № 703).
С 10.02.15 г. изменились форма и сроки представления ТО.
ТО по обращению с отходами составляется на бумажном носителе в двух экземплярах. Один экземпляр ТО хранится у хозяйствующего субъекта, а второй, вместе с его электронной версией представляется в ТО РПН.
ТО представляется в уведомительном порядке, срок представления ТО – 10 рабочих дней с даты утверждения НООЛР (выдачи ЛРО).
ЮЛ и ИП ежегодно (от даты утверждения НООЛР) представляют ТО в области обращения с отходами. При этом датой представления ТО считается:
- в случае непосредственного (личного) представления – отметка ТО РПН о его получении с указанием даты;
- в случае направления по почте с описью вложения и уведомлением о вручении – дата почтового отправления.
Вступил в силу новый федеральный закон № 404-ФЗ от 29.12.15 «О внесении изменений в ФЗ «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты РФ».
В п. 2 ст. 11 № 89-ФЗ было внесено изменение, согласно которому ЮЛ и ИП при эксплуатации зданий, сооружений и иных объектов, связанной с обращением с отходами, обязаны проводить инвентаризацию ОРО в соответствии с правилами инвентаризации ОРО, определяемыми федеральным органом исполнительной власти в области ООС.
Согласно № 404-ФЗ были дополнительно включены:
- в перечень полномочий РФ в области обращения с отходами (ст. 5 № 89-ФЗ):
– определение правил инвентаризации ОРО;
– определение состава официальной статистической и иной документированной информации, форм, сроков и порядка ее предоставления для включения в единую государственную информационную систему учета отходов от использования товаров (ЕГИС УОИТ);
– утверждение методических указаний по разработке ПНООЛР применительно к хозяйственной и иной деятельности ИП и ЮЛ (за исключением СМСП), в процессе которой образуются отходы на объектах, подлежащих федеральному государственному экологическому надзору (ФГЭН);
- в перечень полномочий субъектов РФ в области обращения с отходами (ст. 6 № 89-ФЗ):
– утверждение (а не только разработка и реализация) региональных программ в области обращения с отходами, в т.ч. с твердыми коммунальными отходами (ТКО);
– утверждение методических указаний по разработке ПНООЛР применительно к хозяйственной и иной деятельности ИП и ЮЛ (за исключением СМСП), в процессе которой образуются отходы на объектах, подлежащих региональному государственному экологическому надзору.
Соответствующие изменения были внесены в п. 4 ст. 18 № 89-ФЗ:
- ИП и ЮЛ, в процессе хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы (за исключением СМСП) на объектах, подлежащих ФГЭН, разрабатывают ПНООЛР в соответствии с методическими указаниями по их разработке, утверждаемыми уполномоченным Правительством РФ федеральным органом исполнительной власти;
- ИП и ЮЛ, в процессе хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы (за исключением СМСП) на объектах, подлежащих региональному ГЭН, разрабатывают ПНООЛР в соответствии с методическими указаниями по их разработке, утверждаемыми уполномоченным органом исполнительной власти субъекта РФ в области обращения с отходами.
10 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА ПО ОБРАЩЕНИЮ
С ОТХОДАМИ НА ПРЕДПРИЯТИИ
Законодательные требования в части экологически безопасного обращения с отходами представлены на рис. 10.1.
Логическая цепочка деятельности эколога на предприятии по обращению с отходами.
1. Профессиональная подготовка лиц, допущенных к обращению с отходами, получение сертификатов на право работы с отходами:
- № 7-ФЗ, ст. 75;
- № 89-ФЗ, ст. 15 «Требования к профессиональной подготовке лиц, допущенных к обращению с отходами» гласит, что лица, которые допущены к обращению с отходами, должны иметь профессиональную подготовку, подтвержденную свидетельствами (сертификатами). Для получения сертификата необходимо пройти курсы по безопасному обращению с отходами;
- Приказ МПР РФ от 18.12.02 № 868 «Об организации профессиональной подготовки на право работы с опасными отходами».
Профессиональная подготовка лиц, допущенных к обращению с отходами (№ 404-ФЗ).
В ст. 15 № 89-ФЗ были конкретизированы виды обращения с отходами I–IV КО (все виды, кроме накопления), которые требуют от работников получения соответствующих документов о квалификации.
Кроме того, положения рассматриваемой статьи были приведены в соответствие с нормами № 273-ФЗ от 29.12.12 «Об образовании в РФ». Так, отсутствующее в последнем нормативно-правовом акте понятие «профессиональная подготовка» было заменено на «профессиональное обучение» и «дополнительное профессиональное образование».
Также в № 273-ФЗ нет понятия «сертификат», а термин «свидетельство» используется в ином контексте, в связи с чем в ст. 15 № 89-ФЗ данные документы были заменены документами о квалификации (см. ст. 60 № 273-ФЗ), рис. 10.2.
Рисунок 10.1 - Законодательные требования в части экологически безопасного обращения с отходами
Рисунок 10.2 – Профессиональная подготовка лиц, допущенных
к обращению с отходами (№ 404-ФЗ)
2. Установление свойств отходов и их КО для ОПС (подготовка Материалов обоснования отнесения отхода к конкретному КО).
3. Паспортизация отходов 1 – 4 КО.
4. Лицензирование деятельности по размещению и обезвреживанию отходов 1-4 КО.
С 1.10.10 ТО РПН принимают решения:
- о предоставлении лицензии (об отказе в предоставлении лицензии);
- о переоформлении документа, подтверждающего наличие лицензии (об отказе в переоформлении этого документа);
- о продлении срока действия, приостановлении или возобновлении действия лицензии;
- об аннулировании лицензии (приостановлении действия лицензии по решению суда).
РПН ведет реестр лицензий, предоставляет дубликаты или копии документа, подтверждающего наличие лицензии, а также предоставляет информацию, содержащуюся в реестре лицензий.
Срок принятия решения о предоставлении или об отказе в предоставлении лицензии не должен превышать 45 дней со дня поступления заявления и прилагаемых документов.
За осуществление действий, связанных с лицензированием, производится взимание государственной пошлины (ст. 333.33, п.92 Налогового кодекса РФ).
5. Инвентаризация мест размещения отходов (внесение объектов ГРОРО). Производится в соответствии с Приказом Минприроды России № 49 от 25.02.10 «Правила инвентаризации ОРО».
6. Нормирование (разработка ПНООЛР).
ПНООЛР не утверждается без лицензии (если предприятие занимается каким-либо из лицензируемых видов деятельности). Выдается документ об утверждении ПНООЛР.
Для установления НООЛР ИП и юрлица представляют в ТО РПН:
- заявление об установлении НООЛР;
- копию лицензии на осуществление деятельности по обезвреживанию и размещению отходов I – IV КО;
- ПНООЛР;
- копию лицензии на пользование участком недр для захоронения токсичных и иных отходов.
Срок принятия решения об установлении НООЛР либо об отказе в их установлении не должен превышать 30 рабочих дней с даты приема заявления или документов. Основанием для отказа в установлении НООЛР является некомплектность материалов либо наличие в их составе искаженных сведений или недостоверной информации.
В случае выявления оснований для отказа в установлении НООЛР ТО РПН в 5-дневный срок с даты приема заявления и документов в письменной форме уведомляют об этом ИП и ЮЛ.
Выдача документа является платной. За выдачу документа об утверждении НООЛР взимается государственная пошлина (ст. 333.33 Налогового кодекса РФ).
Документ переоформляется в случае, если изменилось наименование ЮЛ, организационно-правовая форма, место нахождения, либо данные об ИП.
Если изменяется ОРО, можно документ переоформить.
Дубликат выдают в случае потери или порчи документа.
7. Получение ЛРО.
Имеется «Административный регламент РПН по предоставлению государственной услуги по утверждению НОО и ЛРО», утвержденный Приказом Минприроды России № 180 от 29.06.12.
Для утверждения ЛРО ИП и ЮЛ представляют в ТО РПН следующие документы:
- заявление;
- копию лицензии;
- ПНООЛР;
- свидетельство о регистрации ОРО в ГРОРО.
Представленные материалы рассматриваются в месячный срок, и принимается решение об утверждении ЛРО или о возвращении материалов на доработку с указанием причин отказа. Повторно представленные материалы рассматриваются в месячный срок. В случае их отклонения составляется мотивированный отказ, который может быть обжалован в установленном законодательством РФ порядке.
Причины, по которым могут отказать в установлении лимитов:
- несоответствие методическим указаниям;
- отсутствие документов по паспортизации;
- отсутствие договоров на передачу отходов, копий лицензий.
В Приказе есть формы заявлений, требования к комплектности документов.
Взимается госпошлина за утверждение лимитов. Она была введена 27.12.09 № 374-ФЗ. За выдачу дубликатов также взимается госпошлина.
8. Организация и ведение первичного учета движения отходов.
Приказ Минприроды России № 721 от 01.09.11 «Об утверждении Порядка учета в области обращения с отходами».
Приказ Минприроды № 284 от 25.06.14 «О внесении изменений в порядок учета в области обращения с отходами, утвержденный приказом Минприроды России № 721 от 1.09.11». Изменения в порядке учета незначительны, учтены новые требования законодательства по обращению с отходами. Уточнены требования к ведению учета отходов юрлицами и ИП.
Среди изменений:
- Приложение 1 к порядку утратило силу;
- Данные учета ведутся в электронном виде. Если нет технической возможности ведения в электронном виде, то данные оформляются в письменном виде;
- Данные учета должны содержать титульный лист (оформляемый в свободной форме), и собственно формы учета отходов, оформляемые в соответствии с приложениями 2, 3, 4 к Порядку по итогам очередного квартала и очередного календарного года;
- Для отходов, не включенных в ФККО, ИП и ЮЛ указывают класс опасности, определенный в соответствии с порядком отнесения отходов I - IV классов опасности к конкретному КО, устанавливаемым Минприроды России.
Материалы учета используются при:
- проведении инвентаризации отходов;
- подготовке ПНООЛР;
- подготовке ТО об обращении с отходами;
- подготовке отчетности об образовании, использовании, обезвреживании, транспортировании, размещении отходов (в уведомительном порядке – для СМСП);
- ведении федеральных статистических наблюдений (по форме № 2-ТП (отходы));
- расчетах платы за НВОС (в части размещения отходов).
В случае наличия у ИП и юрлица филиалов и других территориально обособленных подразделений, учет в области обращения с отходами ведется по ИП и ЮЛ в целом и отдельно по каждому его территориально обособленному подразделению (филиалу).
Учет ведется на основании фактических измерений количества использованных, обезвреженных, переданных, полученных, размещенных отходов.
В случае невозможности произвести фактические измерения учет ведется на основании:
- технической и технологической документации;
- бухгалтерской документации;
- актов приема-передачи, договоров.
Учету подлежат все виды отходов I-V КО.
Данные учета обобщаются по итогам квартала в срок не позднее 10 числа месяца, следующего за отчетным периодом.
В приложении к документу приводятся типовые формы учетных таблиц.
Журнал № 1 по каждому структурному подразделению (цех, участок, площадка и т.п.) ИП и ЮЛ (его филиала) - исключен.
Таблицы журналов №№ 2–4 заполняются в целом по ИП и ЮЛ (его филиалу). Таблица № 2 представляет данные учета принятых отходов, таблица № 3 – переданных, таблица № 4 (обобщающая, за год) представляет данные в целом по предприятию.
Указывают массу отходов в тоннах и округляют:
- для отходов 1 – 3 классов – с точностью до 3-х знаков после запятой (до кг);
- для отходов 4 – 5 классов – до 1 знака после запятой;
- люминесцентные лампы отражаются по массе изделия.
Для каждого вида отходов предусматривается отдельная строка. Все первичные учетные данные об отходах группируются по классам опасности и отражаются в последовательности, начиная с I по V класс опасности включительно.
Хранятся журналы в течение 5 лет.
На предприятиях издают приказы, назначают ответственных за ведение учета.
Некоторые предприятия расчетные годовые НОО делят на 4, хоть бы числа округляли.
Все документы хранятся на предприятии в течение 5 лет, представлять их в ТО РПН не нужно.
9. Статистическая отчетность. Ежегодное представление формы статистического наблюдения № 2-ТП (отходы):
- Приказ Росстата № 17 от 28.01.11 «Об утверждении статистического инструментария для организации РПН-ром федерального статистического наблюдения № 2-ТП (отходы) «Сведения об образовании, использовании, обезвреживании, транспортировании и размещении отходов ПиП». Срок сдачи отчетности – до 1.02 года, следующего за отчетным (раньше было до 3.02). Это формы Росстата. С них сняли все обязанности. РПН организует, собирает, обрабатывает и представляет в Росстат сведения. Это огромная нагрузка.
Форму представляют ИП и ЮЛ, осуществляющие деятельность по обращению с отходами производства и потребления. СМСП предоставляют форму в общем порядке.
В адресной части (титульный лист) указываются полностью ФИО отчитывающегося ИП, полное наименование отчитывающегося ЮЛ в соответствии с учредительными документами.
В адресной части проставляют код ОКАТО (Общероссийского классификатора объектов административно-территориального деления) по месту нахождения обособленного подразделения, юрлица.
С учетом ч. 6 ст. 8 № 282-ФЗ форма заполняется и сдается отдельно по каждому обособленному подразделению. На титульном листе в графе «Наименование отчитывающейся организации» указывается структурное подразделение ЮЛ.
С 17.12.12 РПН перешел на прием отчетности по данной форме от респондентов в электронном виде через веб-портал приема отчетности. Электронные версии должны быть подготовлены в формате программы «Модуль природопользователя». Скачать его можно на официальном сайте РПН. С помощью «Модуля природопользователя» можно формировать различные отчеты предприятий, в том числе по форме 2-ТП (отходы).
При заполнении отчета необходимо учитывать данные учета отходов, паспортов отходов, материалов обоснования отнесения отходов к классу опасности для ОПС.
Сведения отражаются отдельно по каждому виду отходов с указанием кода по ФККО, в последовательности с 1 по 5 КО включительно.
Показатели, характеризующие количество отходов, отражаются по массе отхода в тоннах и округляются: с точностью до 1 знака после запятой – для отходов 4 и 5 КО; с точностью до 3 знаков (до кг) – для отходов 1 – 3 КО.
При сдаче статотчетности с нарушениями по ст. 8.5 КоАП РФ («Сокрытие или искажение экологической информации») штраф на должностных лиц составляет 1 – 2 тыс. руб.; на юрлиц – 10 – 20 тыс. руб.
Если сравнить фактические объемы образования отходов и расчетные годовые НОО, значения иногда могут расходиться на порядки. Если предприятие не укладывается в ЛРО, приходится переделывать ПНООЛР.
Некоторые предприятия в форму № 2-ТП заносят расчетные значения годовых НОО, хотя нужно приводить фактические данные.
10. Организация текущего производственного контроля (ПК) в области обращения с отходами – в настоящее время отменена, исключена из лицензионных требований, ЮЛ теперь не должны разрабатывать порядок ПК и согласовывать его с ТО РПН. Это теперь является частью общего производственного экологического контроля (ПЭК).
Ведение первичного учета движения отходов обеспечивает также достоверность представления государственной статистической отчетности (форма № 2-ТП (отходы)). При проверке достоверности заполнения статистической отчетности по форме № 2-ТП (отходы) служба ПЭК сравнивает утвержденные нормативы образования и лимитов размещения отходов с фактическими результатами, полученными при анализе материального баланса и проведении инструментального контроля соблюдения установленных нормативов.
Экологические требования, установленные законодательством РФ в области обращения с отходами, фиксируются в ПНООЛР субъекта хозяйственной и иной деятельности, лимитах на размещение отходов, лицензии на осуществление деятельности с отходами. Должностное лицо службы ПЭК, ответственное за эксплуатацию мест хранения (накопления) отходов на территории субъекта хозяйственной и иной деятельности, ежемесячно проверяет их соответствие тому ПНООЛР и в случае обнаружения несоответствия дает предписания по устранению замеченных нарушений с указанием сроков его исполнения.
Контролю подвергаются места хранения (накопления) отходов на территории объекта, их границы (площадь, объемы), обустройство, предельное количество временного накопления отходов в соответствии с выданными разрешениями, сроки и способы их накопления. При контроле используются таблица ПНООЛР «Характеристика мест хранения (накопления) отходов» и таблица «Характеристика объекта размещения отходов» тома ПНООЛР.
В случае транспортирования отходов должностным лицом службы ПЭК оценивается возможность потери отходов в процессе перевозки, создания аварийной ситуации, причинения вреда окружающей среде, здоровью людей, хозяйственным и иным объектам.
При этом контролируется:
- наличие паспорта отходов I-IV опасности,
- соблюдение требований безопасности к транспортированию отходов на транспортных средствах,
- наличие документации (для транспортирования и передачи отходов) с указанием объемов и видов транспортируемых отходов, цели и месте их транспортирования,
- оснащение транспорта специальным оборудованием и снабжение его специальными знаками.
В случае возможности возникновения нештатной ситуации должностное лицо службы ПЭК запрещает транспортирование опасных отходов.
Служба ПЭК осуществляет контроль принятых или переданных на размещение отходов. Документами контроля передачи отходов другим организациям являются:
- акты сдачи отходов, квитанции и контрольные талоны приема отходов на размещение,
- договоры со специализированными организациями на использование, обезвреживание, транспортирование, размещение отходов, соответствующие лицензии указанных организаций на данные виды деятельности.
При наличии объекта для размещения отходов его эксплуатация проверяется на эффективность и безопасность для окружающей среды и здоровья населения. В порядке, установленном законодательством, служба ПЭК вносит объект размещения отходов в государственный реестр объектов размещения отходов.
На территориях мест и объектов размещения отходов и в пределах их воздействия на окружающую среду служба ПЭК контролирует организацию мониторинга состояния окружающей среды в порядке, установленном Росприроднадзором и Роспотребнадзором. Практическую работу по мониторингу за состоянием окружающей среды в местах хранения (накопления) отходов и мониторингу за состоянием окружающей среды на объектах захоронения отходов выполняет подразделение службы ПЭК по экологическому лабораторному контролю.
Служба ПЭК организует (проводит) паспортизацию отходов в соответствии с нормативными актами, действующими на период составления паспортов, проводит расчеты по подтверждению отнесения отходов к конкретному классу опасности в установленном в приказе МПР России от 15.06.01 г. № 511 порядке. Служба ПЭК также проводит инвентаризацию отходов и мест их размещения.
Служба ПЭК организует получение лицензии на деятельность по обращению с отходамиI-IV класса опасности, и впоследствии ведет контроль соблюдения лицензионных условий. Во исполнение ч. 3 ст. 4 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» служба ПЭК или назначенные должностные лица отслеживают возможность заключения договоров на сдачу отходов (для использования, обезвреживания, размещения) только с теми лицами, у которых имеется лицензия.
11. Исчисление и внесение платы за размещение отходов.
№ 458-ФЗ также внесены изменения в ст. 23 № 89-ФЗ «Плата за НВОС при размещении отходов». С 1.01.16 г. вступили в силу следующие положения:
1. Внесение платы за НВОС при размещении отходов (за исключением ТКО) осуществляется ИП, юрлицами, в процессе осуществления которыми хозяйственной и (или) иной деятельности образуются отходы.
2. Плательщиками платы за НВОС при размещении ТКО являются операторы по обращению с ТКО, региональные операторы, осуществляющие деятельность по их размещению.
№ 458-ФЗ внес поправки в положения № 219-ФЗ от 21.07.14 «О внесении изменений в ФЗ «Об ООС» и отдельные законодательные акты РФ» о применении понижающих коэффициентов к ставкам платы за НВОС (изменения вступят в силу 1.01.16 г.).
В целях стимулирования юрлиц и ИП, осуществляющих ХД, к проведению мероприятий по снижению НВОС при исчислении платы за НВОС при размещении отходов к ставкам такой платы будут применяться следующие коэффициенты:
- 0 — при размещении отходов V КО добывающей промышленности посредством закладки искусственно созданных полостей в горных породах при рекультивации земель и почвенного покрова;
- 0,5 — при размещении отходов IV, V КО, образовавшихся при утилизации ранее размещенных отходов перерабатывающей и добывающей промышленности;
- 0,67 — при размещении отходов III КО, образовавшихся в процессе обезвреживания отходов II КО;
- 0,49 — при размещении отходов IV КО, образовавшихся в процессе обезвреживания отходов III КО;
- 0,33 — при размещении отходов IV КО, образовавшихся в процессе обезвреживания отходов II КО.
11 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРИЕМА И РАССМОТРЕНИЯ ОТЧЕТНОСТИ СУБЪЕКТОВ МАЛОГО И СРЕДНЕГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА (СМСП)
В экологической политике РФ наметился переход от разрешительной системы нормирования на декларирование НВ ХД на ОС для предприятий с незначительным уровнем воздействия. В области обращения с отходами этот переход уже начался.
Приказ Минприроды России от 16.02.10 № 30 «Об утверждении порядка представления и контроля отчетности об образовании, использовании, обезвреживании и размещении отходов (за исключением статистической отчетности)».
Порядок предназначен для ЮЛ и ИП, в результате ХД которых образуются отходы и которые в соответствии с № 209-ФЗ от 24.07.07 "О развитии малого и среднего предпринимательства в РФ" относятся к СМСП.
Письмо РТН № 00-07-12/2968 от 08.06.10 «Об отчетности СМСП» (в соответствии с Приказом МПР и Э № 30). В Приложениях к письму приводятся формы отчетности.
СМСП представляют в уведомительном порядке отчетность в ТО РПН по месту осуществления своей ХД, в результате которой образуются отходы.
Отчетный период составляет один календарный год. В случае начала осуществления хозяйственной деятельности СМСП в течение отчетного календарного года отчетный период исчисляется с даты государственной регистрации ЮЛ или ИП.
Отчетность представляется до 15 января года, следующего за отчетным периодом. Отчетность составляется на бумажном носителе в двух экземплярах, один из которых хранится у отчитывающегося СМСП, а второй, вместе с электронной версией на магнитном носителе, - представляется в ТО РПН. ТО РПН регистрируют отчетность и ведут учет и контроль отчетности при администрировании платы за НВОС в части размещения отходов.
Отчетность составляется на основе данных первичного учета отходов.
Отчетность включает:
1) общие сведения об отчитывающемся СМСП;
2) баланс масс образовавшихся, использованных, обезвреженных, переданных другим ЮЛ и ИП, полученных от других ЮЛ и ИП или физических лиц, размещенных отходов за отчетный период;
3) сведения о ЮЛ и ИП, которым в отчетном периоде были переданы отходы;
4) приложения.
Приложения к Отчетности включают:
1) копию документа, подтверждающего наличие лицензии на деятельность по обезвреживанию, размещению отходов I – IV КО;
2) копии договоров на передачу отходов другим ЮЛ и ИП или на прием отходов от других ЮЛ и ИП за отчетный период и копии актов приема-передачи отходов по указанным договорам.;
3) копии приемосдаточных актов о приеме лома и отходов черных и цветных металлов;
4) копии документов, подтверждающих наличие лицензии на деятельность по обезвреживанию, размещению отходов I - IV КО и выданных ЮЛ и ИП, которым отчитывающийся СМСП передал в отчетном периоде отходы.
12 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ СБОРА И ВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ
ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
Требования к временному хранению токсичных отходов определены в нормативных документах:
- СанПиН 2.1.7.1322 – 03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления»;
- СП № 4015 – 85 «Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах и накопителях, расположенных вне территории предприятия (организации)»;
- ГОСТ Р 52108-2003 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения»;
- ГОСТ 30773-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла. Основные положения»;
- ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация;
- ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
ГОСТ 30773-2001 устанавливает следующие этапы технологического цикла обращения с отходами:
1 – появление;
2 - сбор и/или накопление;
3 – идентификация;
4 - сортировка (с обезвреживанием);
5 – паспортизация;
6 - упаковка (и маркировка);
7 - транспортирование и складирование;
8 – хранение;
9 – удаление.
При накоплении отходов на территории предприятия необходимо руководствоваться требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03. Документ введен в действие в 2003 г. и не претерпел с момента опубликования никаких изменений
Согласно СанПиН, процессы обращения с отходами (жизненный цикл отходов - ЖЦО) включают в себя определенные этапы. Соотнесем указанные этапы ЖЦО с видами обращения с отходами, указанными в ст. 1 № 89-ФЗ (рис. 12.1).
Рисунок 12.1 – Соответствие этапов ЖЦО отходов видам обращения с отходами
Согласно СанПиН, обращение с каждым видом отходов зависит от их происхождения, агрегатного состояния, физико-химических свойств субстрата, количественного соотношения компонентов и степени опасности для здоровья населения и среды обитания человека. Временное складирование (т.е. накопление) отходов на территории предприятия допускается, если на текущий момент времени эти отходы не могут быть утилизированы.
Обращение с каждым видом отходов производства и потребления зависит от их происхождения, агрегатного состояния, физико-химических свойств, количественного соотношения компонентов и степени опасности для здоровья населения и среды обитания человека.
На кафедре ЭРБЖД ТОГУ имеется учебное пособие: Гладун И.В., Волосникова Г.А., Черенцова А.А. Организация мест хранения отходов. Учеб. пособ. для слушателей повышения квалификации. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2010 – 67 с.
В пособии представлены основные понятия и определения, характеризующие процесс управления отходами, приведенные в действующих нормативных документах. Систематизированы и в кратком виде изложены общие требования законодательства РФ к сбору отходов производства и потребления и организации мест их временного хранения на предприятиях, включая экологические, санитарно-гигиенические аспекты, требования охраны труда и техники безопасности, а также мероприятия по предупреждению и ликвидации ЧС при обращении с опасными отходами.
Если отходы не могут быть утилизированы на предприятиях, то допускается их временное складирование (хранение).
Перечислим основные требования к сбору отходов.
1) Обязанностью юридических и физических лиц, осуществляющих обращение с отходами, является обеспечение их раздельного сбора в соответствии с видом, классом опасности, содержанием токсичных веществ, агрегатным состоянием, физическими свойствами и другими признаками.
2) Обязательным условием временного хранения отходов является сохранение их ценных качеств и свойств как вторичных материальных ресурсов (ВМР).
3) Не допускается смешивание различных видов отходов по агрегатному состоянию. Это повышает класс опасности принимаемого отхода и увеличивает затраты на его разделение и утилизацию.
Правильное временное хранение отходов сводит к минимуму риск для здоровья работников, опасность загрязнения окружающей среды, риск аварий и несчастных случаев.
В соответствии с СанПиН, различают следующие основные способы складирования отходов:
- временное хранение на производственных территориях на открытых площадках или в специальных помещениях (в цехах, складах, на открытых площадках, в резервуарах и др.). Имеется в виду накопление отходов или их хранение сроком более 11 месяцев на территории предприятия, в результате деятельности которого образовались данные отходы;
- временное складирование на производственных территориях основных и вспомогательных (дочерних) предприятий по переработке и обезвреживанию отходов (в амбарах, хранилищах, накопителях), а также на промежуточных (приемных) пунктах сбора и накопления, в т.ч. на терминалах, железнодорожных сортировочных станциях, в речных и морских портах. Имеется в виду накопление или хранение отходов на территориях предприятий, занимающихся сбором, обработкой, утилизацией и обезвреживанием отходов;
- складирование вне производственной территории — на усовершенствованных полигонах промышленных отходов, шламохранилищах, в отвалах пустой породы, террикониках, золошлакоотвалах, а также в специально оборудованных комплексах по их переработке и захоронению. Имеется в виду хранение и захоронение (т.е. размещение) отходов на специальных объектах размещения отходов;
- складирование на площадках для обезвоживания илового осадка от очистных сооружений. Имеется в виду хранение на специальных объектах обезвреживания отходов.
Накопление отходов сроком до 6-ти месяцев и временное хранение сроком до 3-х лет на территории природопользователей осуществляется в случае невозможности их своевременного использования в последующем технологическом цикле:
- по причине отсутствия соответствующих технологий и/или производственных мощностей;
- при необходимости накопления отходов для формирования транспортной партии в целях передачи сторонним организациям;
- при ликвидации последствий техногенных аварий или природных явлений.
Лимиты на размещение отходов на территориях предприятий устанавливаются с учетом следующих показателей:
- размеры территории складирования;
- токсичность и химическая активность соединений, присутствующих в отходах;
- объем образующихся отходов;
- климатические условия (температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра);
- экологическая ситуация в районе расположения предприятия.
Для целей временного хранения отходов могут использоваться:
- закрытые площадки (производственные, вспомогательные стационарные или временные помещения);
- нестационарные складские сооружения;
- открытые площадки;
- технологические емкости и резервуары (накопители, танки и прочие наземные и заглубленные специально оборудованные емкости);
- вагоны, цистерны, вагонетки, платформы и прочие передвижные средства.
Размещение мест временного хранения отходов на территории природопользователей и их площадь определяются рабочим проектом строительства (реконструкции) объекта, ПНООЛР в соответствии с установленными лимитами на размещение отходов.
В зависимости от объема образования отходов, размера и конфигурации территории, а также локализации производственных процессов, сбор и временное хранение отходов могут осуществляться в местах их образования (по цеховому принципу) или централизованно.
Требования к площадкам временного хранения отходов прописаны в СанПиН 2.1.7.1322 – 03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления». Согласно данному документу, временное складирование (хранение) опасных отходов на территориях предприятий должно осуществляться в стационарных складах или на специальных площадках.
При временном хранении отходов в нестационарных складах, на открытых площадках без тары (навалом, насыпью или в негерметичной таре) должны соблюдаться следующие условия:
- временные склады и открытые площадки должны располагаться с подветренной стороны по отношению к жилой застройке с учетом розы ветров;
- поверхность хранящихся насыпью отходов или открытых приемников-накопителей должна быть защищена от воздействия атмосферных осадков и ветров (площадки должны быть оборудованы навесом или укрыты брезентом);
- поверхность площадки должна иметь искусственное химически стойкое и водонепроницаемое покрытие (асфальт, керамзитобетон, полимербетон, керамическая плитка и др.);
- по периметру площадки должна быть предусмотрена обваловка и устроена обособленная сеть ливнестоков с автономными очистными сооружениями; допускается их присоединение к локальным очистным сооружениям в соответствии с ТУ;
- поступление загрязненного ливнестока с площади складирования в городскую систему дождевой канализации или сброс в ближайшие водоемы без очистки не допускается.
На открытой площадке могут храниться отходы IV - V классов опасности для окружающей среды или более высокого класса в специальной герметично закрывающейся таре.
В зависимости от состава и свойств отходов, а также типа применяемой тары открытая площадка может быть оборудована навесом или не иметь его. Открытая площадка должна быть загорожена забором или сеткой-рабицей для предотвращения доступа посторонних лиц.
Для эффективного разделения отходов следует использовать следующие методы хранения:
- отходы I - III классов опасности должны храниться в местах, физически разделенных от мест хранения отходов IV - V классов опасности и прочих материалов (например, в закрытых контейнерах) и в закрытых, недоступных для посторонних лиц емкостях;
- отходы, подлежащие вторичному использованию и переработке, должны быть отделены от остальных видов отходов (например, отработанные масла);
- несовместимые виды отходов должны при хранении быть разделены физическими средствами разделения (барьерами либо свободным пространством).
Способы хранения отходов различных классов опасности:
- 1 класс – в специальных герметичных оборотных (сменных) емкостях (контейнерах, бочках, цистернах). Металлические контейнеры должны быть проверены на герметичность, толщина стенки контейнера должна быть не менее 10 мм, скорость коррозии материала не должна превышать 0,1 мм/год;
- 2 класс – в надежной закрытой таре (герметичных полиэтиленовых мешках, пластиковых пакетах);
- 3 класс – в бумажных, текстильных, хлопчатобумажных мешках;
- 4 класс – могут храниться насыпью, в виде гряд, перевозить разрешается навалом.
Хранение мелкодисперсных отходов в открытом виде (навалом) на промышленных площадках без применения средств пылеподавления не допускается.
Малоопасные (IV класса) отходы могут складироваться как на территории основного предприятия, так и за его пределами в виде специально спланированных отвалов и хранилищ.
Организация хранения отходов в жидком агрегатном состоянии, в том числе нефтесодержащих, должна осуществляться в закрытой металлической таре во избежание возгорания и проливов.
Критерием обоснования предельного количества накопления отхода на объекте может служить:
- емкость места хранения;
- объем и грузоподъемность транспортного средства;
- ограничение со стороны организации-приемщика;
- сроки хранения в соответствии с экологическими требованиями, санитарными нормами и правилами, правилами пожарной безопасности и др.
Критерием предельного накопления промышленных отходов на территории промышленного предприятия служит содержание специфических для данного отхода ВВ в воздухе на уровне до 2 м, которое не должно быть выше 30% ПДКрз. В противном случае отходы, накопленные на территории предприятия, подлежат немедленному удалению.
Предельное количество накопления отходов на промышленных территориях не нормируется:
- для твердых отходов, концентрированных жидких и пастообразных отходов 1 класса, упакованных в полностью герметичную тару в закрытом помещении, исключающем доступ посторонних лиц;
- для твердых сыпучих и комковатых отходов 2 и 3 классов, хранящихся в соответствующей надежной металлической, пластиковой, деревянной и бумажной таре.
Открытая площадка (или ее часть), где осуществляется хранение жидких отходов, должна быть огорожена сплошным водонепроницаемым бордюром высотой, рассчитанной на гидростатическое давление разлившейся жидкости (Постановление правительства РФ от 21.08.00 г. № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов»).
Площадки для хранения многотоннажных жидких отходов, а также временные площадки допускается ограждать земляной дамбой (валом). Высота внешнего ограждения должна быть на 0,2 м больше расчетного уровня разлившейся жидкости, ширина земляного вала поверху – 0,5 м, дамбы – 3 м.
При хранении отходов на поддонах их типы и размеры должны соответствовать ГОСТ 9078-84. Поддоны плоские. Общие технические условия. Наибольшее применение получили двухнастильные четырехзаходные поддоны. Поддоны размером 800 x 1200 мм предназначены для обращения на всех видах транспорта, а размером 1000 x 1200 мм - преимущественно на автомобильном транспорте.
В зависимости от происхождения отходов и характеристики производственных процессов, в результате которых они образуются, временное хранение отходов может осуществляться в технологических емкостях и резервуарах, которые должны быть оборудованы системой для перекачивания отходов в тару и специальные автотранспортные средства для последующего хранения и/или вывоза.
Временное хранение отходов в пределах закрытой площадки осуществляется в случаях:
- принадлежности отходов к I - III классам опасности в зависимости от их свойств;
- необходимости создания особых условий хранения, а также надежной изоляции отходов от доступа посторонних лиц;
- необходимости создания особых условий хранения отходов для сохранения их ценных качеств как вторичного сырья;
- сбора и накопления отходов в непосредственных местах их образования (цех, производственное помещение и т.д.).
Хранение сыпучих и летучих отходов в помещениях в открытом виде не допускается
В закрытых складах, используемых для временного хранения отходов I - II классов опасности, должна быть предусмотрена пространственная изоляция и раздельное хранение веществ в отдельных отсеках (ларях) на поддонах.
Стационарные складские помещения должны размещаться в специальных одноэтажных зданиях, разделенных на отсеки по виду хранения отходов. Между отсеками должны быть проходы не менее 1 м.
В случае расположения площадки внутри производственного или вспомогательного помещения участок складирования отходов следует отделить сеткой-рабицей или другой перегородкой от основной площади.
Места, где осуществляется временное хранение отходов, должны иметь знаки безопасности в соответствии с требованиями:
- ГОСТ 12.4.026-01 «Цвета сигнальные и знаки безопасности»;
- ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация»;
- ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».
Все операции по складированию и временному хранению отходов должны осуществляться в соответствии с требованиями правил охраны труда при проведении погрузочно-разгрузочных работ:
- Межотраслевые правила по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов. ПОТ Р М-007-98 : постановление Минтруда и социального развития РФ от 20.03.1998 г. № 16;
- Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ 10-382-00 : постановление Госгортехнадзора России от 31.12.1999 г. № 98. – М., 2000. – 32 с.
Тип тары, используемой для временного хранения отходов, зависит:
- от класса опасности отходов для окружающей природной среды;
- содержания в составе отходов летучих вредных компонентов;
- агрегатного состояния и физических свойств.
Требования к таре и упаковке:
- прочность, надежность;
- предотвращение утечки или рассыпания отходов;
- обеспечение сохранности отходов при хранении;
- устойчивость материала к воздействию данного вида отхода и его отдельных компонентов, атмосферных осадков, перепадов температуры и прямых солнечных лучей.
Для хранения отходов I - III классов опасности в зависимости от их свойств и агрегатного состояния необходимо использовать закрытую и/или герметичную тару:
- металлические или пластиковые контейнеры, лари, ящики;
- металлические или пластиковые бочки, баки, баллоны, стеклянные емкости;
- прорезиненные или полиэтиленовые пакеты, бумажные, картонные, тканевые мешки и др.
Оборотные емкости (бочки), используемые для хранения жидких отходов, должны быть установлены на металлических поддонах, обеспечивающих сбор и хранение всей разлившейся жидкости.
Бочки с жидкими отходами могут устанавливаться на дно в два ряда по высоте. Наполнение бочек отработанными нефтепродуктами должно осуществляться на 85 – 90 % объема, с учетом температурного расширения (РД 39-7-904-83 Инструкция по складированию и хранению материалов, оборудования и запасных частей на складах баз производственно-технического обслуживания и комплектации, предприятий и организаций Министерства нефтяной промышленности).
Стеклянная тара, используемая для хранения жидких отходов, должна помещаться в деревянные, пластиковые ящики или иметь обрешетку.
Стенки ящиков и обрешеток должны быть выше закупоренных бутылей и банок на 5 см. Бутыли должны закупориваться хорошо обожженными глиняными (стеклянными) пробками на алебастре или специальной мастике (Межотраслевые правила по охране труда при использовании химических веществ. ПОТ Р М-004-97 от 17.09.1997 : приказ Минтруда России от 17.09.1997 г. № 44).
Бутыли, бидоны и банки с жидкими отходами ставятся на полочные стеллажи, бутыли в корзинах размещаются на полках в один ряд, бидоны и банки - в 2 - 3 ряда один на другой по сортам и партиям изготовления.
Отходы IV и V классов опасности могут храниться в открытой таре. Не допускается хранение в открытой таре отходов, содержащих летучие вредные компоненты.
Временное хранение твердых отходов IV и V классов опасности в зависимости от их свойств допускается осуществлять без тары:
- навалом, насыпью, в виде гряд, отвалов;
- в кипах, рулонах, брикетах, тюках, в штабелях;
- отдельно на поддонах или подставках (в случаях, когда загрузка отходов производства и потребления в контейнер оказывается невозможна или нецелесообразна).
Рассмотрим требования пожарной безопасности при временном хранении отходов.
- Для определения категории опасности и совместного хранения веществ применяется ГОСТ 12.1.004–91 Пожарная безопасность. Общие требования.
Временное хранение (накопление) отходов производства и потребления должно осуществляться в соответствии с требованиями Правил пожарной безопасности в РФ (ППБ 01-03), приказ МЧС России от 18.06.2003 г. N 313.
Периодичность вывоза накопленных отходов регламентируется установленными лимитами на размещение отходов, которые определяются на основании нормативов образования отходов, рассчитанных в ПНООЛР.
Условия сбора и накопления определяются классом опасности отходов, способом упаковки и отражаются в «Инструкции по безопасному обращению с отходами». Места складирования отходов на территории предприятия, их границы, площадь, объемы, обустройство определяются приказом по предприятию и контролируются экологом предприятия. Должностные лица, ответственные за эксплуатацию отходов, также оформляются приказом.
Способы хранения различных видов отходов:
- несовместимые виды отходов должны при хранении быть разделены физическими средствами разделения (барьерами либо свободным пространством);
- отходы I класса опасности должны храниться в запечатанных контейнерах;
- отходы I - III классов опасности должны храниться в закрытых, недоступных для посторонних лиц емкостях, в местах, физически разделенных от мест хранения отходов IV - V классов опасности;
- если отход содержит компоненты, относящиеся к разным классам опасности, при выборе метода хранения исходят из более высокого класса;
- отходы разных классов опасности должны храниться в разных контейнерах;
- в контейнерах должны храниться совместимые отходы (они не должны вступать в химическую реакцию друг с другом);
- отходы, подлежащие вторичному использованию и переработке, должны быть отделены от остальных видов отходов, (например, отработанные масла).
1) Порядок сбора и хранения ртутных и люминесцентных ламп.
Имеется Постановление Правительства РФ № 681 от 3.09.10 «Об утверждении правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде».
Основные требования к сбору и временному хранению:
- хранение допускается в запечатанном контейнере, недоступном для посторонних лиц;
- битые лампы хранятся в закрытых металлических бочках;
- отходы должны храниться в заводской упаковке (рекомендуется использовать высвобождаемую упаковку из-под исправных ламп);
- в процессе сбора люминесцентные лампы разделяются по диаметру и длине, освобождаются от индивидуальных картонных упаковок и плотно устанавливаются вертикально в транспортные контейнеры;
- в каждый отдельный контейнер загружаются лампы одного диаметра;
- в случае нехватки ламп для последнего контейнера пустоты заполняются мягким амортизирующим материалом или, в виде исключения, лампами другого диаметра;
- допускается установка в два ряда ламп длиной менее 600 мм;
- сбор и хранение ртутьсодержащих отходов должны производиться в специально оборудованном помещении, отдельно расположенном от производственных помещений. Помещение для хранения твердых ртутьсодержащих отходов (класс Е по ГОСТ 1639-78 «Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие технические условия»), а также ламп с ртутным заполнением и твердых отходов (класс Г по ГОСТ 1639-78) должно располагаться на расстоянии не менее 100 м от производственных зданий.
Исходя из требований СанПиН, например, ртутные лампы должны храниться исключительно в специальных герметичных контейнерах, т.к. в соответствии с п. СанПиН хранение твердых промышленных отходов I КО разрешается исключительно в герметичных оборотных (сменных) емкостях (контейнеры, бочки, цистерны).
На основании п. 15 Правил обращения с отходами ПиП в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и ОС, утвержденных ПП РФ № 681 от 03.09.10 (в ред. от 01.10.13), хранение отработанных ртутьсодержащих ламп допускается в неповрежденной таре из-под новых ртутьсодержащих ламп или в другой таре, обеспечивающей их сохранность при хранении, погрузо-разгрузочных работах и транспортировании.
Мероприятия для ликвидации возможной аварийной ситуации:
- необходимо предусмотреть запас реактивов (марганцовокислого калия), а также емкость не менее 10 литров для приготовления раствора, используемого для промывания мест, где были разбиты лампы;
- контейнер для хранения ламп при их разбитии необходимо обработать 10% раствором перманганата калия или подкисленным раствором соляной кислоты (5 мл кислоты на 1 л раствора);
- осколки стекла собираются щеткой или скребком в металлический контейнер с плотно закрывающейся крышкой, заполненной раствором марганцовокислого калия;
- место пролива необходимо нейтрализовать раствором марганцовокислого калия и смыть водой.
2) Отработанные аккумуляторы с неслитым электролитом должны храниться в складском помещении при температуре не ниже 0°С и не выше 30°С (РД 39-7-904-83: приказ Министерства нефтяной промышленности от 02.08.83 г. № 417). Аккумуляторы со слитым электролитом хранятся в крытом помещении в штабеле, либо на стеллажах.
Противоаварийные меры при разливе электролита:
- пролитый электролит следует засыпать опилками, затем опилки собрать и удалить из аккумуляторного помещения;
- места, где был разлит электролит, нейтрализуют раствором кальцинированной соды или известью, промывают водой и досуха вытирают тряпкой;
- после слива из аккумулятора электролит может храниться в стеклянных бутылях с притертыми пробками, не более суток, потом нейтрализуется кальцинированной содой;
- отработанные аккумуляторные батареи (АКБ) с неслитым электролитом хранятся в закрытой таре (металлическая бочка, металлический контейнер, деревянная коробка и др.), которая должна стоять на специальном поддоне, исключающем пролив электролита (края поддона не меньше 5 см);
- слив электролита необходимо производить только на поддоне, для исключения возможности его пролива и загрязнения окружающей среды.
Для ликвидации возможной аварийной ситуации, связанной с проливом электролита, в помещении, предназначенном для хранения, необходимо предусмотреть наличие необходимого количества извести, соды, воды для нейтрализации.
3) Отработанные автошины должны храниться на огороженной крытой площадке с твердым покрытием, по размерам в штабелях, без металлических дисков. Диски подлежат сдаче на металлолом.
4) Лом черных и цветных металлов. Правильное разделение отходов, например, отделение легкого металла от тяжелого, способствует рентабельной утилизации.
Огарки сварочных электродов, лом черных и цветных металлов должны быть помещены в металлические емкости для исключения вторичного загрязнения почв. Хранение металлолома на открытой площадке под действием атмосферных осадков может привести к коррозии металла и воздействию оксидов железа на почву и подземные воды.
Лом черных металлов может храниться на площадке с твердым покрытием (желательно с сеткой, имеющей бортики), обеспеченной удобными подъездными путями.
Складирование металлических отходов допускается на расстоянии от зданий не менее 15 м.
5) Отработанные масла собираются и временно хранятся в соответствии с ГОСТ 21046-86 «Нефтепродукты отработанные».
Первичный сбор отработанного масла должен осуществляться раздельно от других отходов в специально предназначенные герметически закрываемые ёмкости. Ёмкости обязательно должны иметь маркировку.
Слив отработанных масел производится на площадке с твердым покрытием (асфальт, бетон). Ёмкости с отработанным маслом должны быть оборудованы металлическими поддонами. Поддон должен обеспечивать удержание масла в случае перелива не менее 5 % объёма.
Площадки и навесы, где хранятся ёмкости с отработанными маслами, должны быть ограждены.
Для ликвидации возможных разливов должен быть ящик с песком и деревянная лопата. Место разлива засыпают песком, опилками, ремонтные площадки оборудуют поддонами.
6) Первичный сбор промасленной ветоши, опилок, песка должен осуществляться раздельно от других отходов в специально предназначенные металлические ёмкости. Ёмкости обязательно должны иметь маркировку и крышку. Ветошь промасленная должна накапливаться в металлических ящиках на удалении от источников возможного возгорания; еженедельно ветошь должна убираться из помещения в места хранения.
Отработанные масляные фильтры должны накапливаться в металлических ящиках (бочках) с закрывающимися крышками на удалении от источников возможного возгорания.
7) Аэрозольные баллоны, принимаемые на утилизацию, должны быть разгерметизированы (пробиты), для исключения взрывоопасных ситуаций (Постановление Госгортехнадзора России от 24.04.03 г. № 17 «Об утверждении Правил безопасности при подготовке лома и отходов черных и цветных металлов для переплава»).
8) Органические отходы, способные к загниванию и сбраживанию, в теплое время года хранятся открытым способом не более суток. При необходимости более длительного хранения отходов следует создавать условия с температурой не выше +5 °C. Бункеры-накопители, в которых хранятся отходы, должны не реже 1 раза в 10 дней (кроме зимнего периода) промываться и обрабатываться дезинфицирующими растворами (СП № 4690-88 от 05.08.88 Санитарные правила содержания территорий населенных мест).
9) Рассыпанные неизвестные химические компоненты должные быть собраны в отдельную тару (емкость), исключающую вторичное загрязнение окружающей среды и с учетом требований безопасности для персонала.
Контейнеры (емкости) для отходов I - III классов опасности должны плотно закрываться. В контейнерах должны храниться совместимые отходы (по видам и классам опасности). При необходимости контейнеры с отходами могут устанавливаться в два яруса. Контейнеры с отходами подлежат ежедневной проверке на предмет утечек и повреждений.
Ярлыки для маркировки должны содержать следующую информацию:
- инвентарный номер;
- наименование отхода;
- код по ФККО, класс опасности;
- намечаемый способ утилизации (вывоз на полигон, сжигание, вторичная переработка);
- ориентационные ярлыки (например, «Верх»);
- ярлыки, предназначенные для использования в рамках проекта, желательно составлять на двух языках (английский, русский).
Основная задача при транспортировании отходов - доставка отходов к месту назначения (утилизации, захоронения, переработки) без каких – либо инцидентов, в целях обеспечения безопасности и ООС.
13 ТРЕБОВАНИЯ К ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ ОТХОДОВ
Требования к транспортированию отходов I –IV классов опасности определены:
- в ст. 16 ФЗ № 89-ФЗ от 24.06.98 г. (с изм.);
- в СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления».
Вопросы организации транспортировки токсичных отходов на полигон рассматриваются также в «Пособии по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов» (к СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию».) – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 48 с. В данном Пособии также приводится методика расчета числа автотранспортных средств, необходимых для выполнения технологических перевозок, который выполняется после выбора средств и составления маршрута перевозок.
Согласно ст. 16 № 89-ФЗ, на предприятиях-поставщиках отходов приказом назначается лицо, ответственное за сбор, хранение и отгрузку опасных отходов на полигон.
Согласно п. 1 ст. 16 № 89-ФЗ (в ред. от 29.06.15) транспортирование отходов I–IV КО должно осуществляться при следующих условиях:
- наличие паспорта отходов I–IV КО;
- наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками ТС;
- соблюдение требований безопасности к транспортированию отходов I–IV КО на ТС;
- наличие документации для транспортирования и передачи отходов I–IV КО с указанием количества транспортируемых отходов I–IV КО, цели и места назначения их транспортирования.
Порядок транспортирования опасных отходов на транспортных средствах, требования к погрузочно-разгрузочным работам, упаковке, маркировке отходов и требования к обеспечению экологической и пожарной безопасности определяются соответствующими государственными стандартами, правилами и нормативами, разработанными и утвержденными специально уполномоченными государственными органами исполнительной власти в области обращения с отходами в соответствии со своей компетенцией.
Согласно п. 3.19 СанПиН 2.1.7.1322-03, транспортировка ПрО вне предприятия осуществляется всеми видами транспорта — трубопроводным, канатным, автомобильным, железнодорожным, водным и воздушным. Перевозки отходов от основного предприятия к вспомогательным производствам и на полигоны складирования осуществляются специально оборудованным транспортом основного производителя или специализированных транспортных фирм.
Для перевозки опасных грузов может быть использован автомобильный (мусоровозы), железнодорожный (вагоны, цистерны) и водный (баржи) транспорт. Для ТБО может также применяться пневмотранспорт. Конструкция и параметры транспортных средств должны обеспечивать сохранность груза и безопасность перевозки.
Перевозка специфических грузов, в том числе отдельных видов отходов, осуществляется специализированным транспортом. Например, перевозка ТБО должна осуществляться мусоровозами, жидких бытовых отходов – ассенизаторскими машинами и т.п.
Перевозка опасных грузов должна осуществляться в соответствии с требованиями ряда нормативных документов. Во-первых, существует ряд государственных стандартов.
1. ГОСТ 14192-96. Маркировка грузов.
2. ГОСТ 19433-88. Грузы опасные, классификация и маркировка.
3. ГОСТ 26319-84. Опасные грузы, поставляемые для экспорта. Упаковка.
4. ГОСТ Р 50587-93. Паспорт безопасности вещества (материала).
5. ГОСТ 123.009-76. Работы погрузочно-разгрузочные.
6. ГОСТ 124.026-76. Знаки безопасности для мест хранения отходов.
Также существует ряд других документов.
1. Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов автомобильным транспортом ADR (ДОПОГ), т.1, т.2 и протокол о подписании. ООН выделяет 9 классов опасности перевозимого груза.
2. Постановление Правительства РФ № 76 от 3.02.94 «О присоединении РФ к Европейскому соглашению о международной дорожной перевозке опасных грузов».
3. Приказ Минтранса РФ № 73 от 8.08.95 «Об утверждении правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом» (с изм. от 11.06.99, от 14.10.99).
4. Постановление Правительства РФ № 372 от 23.04.94 «О мерах по обеспечению безопасности при перевозке опасных грузов автомобильным транспортом (с изм. от 16.03.97).
5. Приказ Российской транспортной инспекции № 18 от 1.08.94 «О порядке выдачи лицензий на перевозки опасных грузов автомобильным транспортом».
6. Приказ Министерства транспорта РФ № 92 от 16.12. 94 «Об организации подготовки водителей, осуществляющих перевозку опасных грузов» (в ред. Приказа Минтранса РФ № 68 от 02.07.97).
7. Приказ Минтранса России № 179 от 4.07.11 «Об утверждении порядка выдачи специального разрешения на движение по автомобильным дорогам транспортного средства, осуществляющего перевозку опасных грузов».
8. Правила перевозки опасных грузов по железным дорогам, утвержденные на 15 заседании Совета по железнодорожному транспорту государств – участников СНГ 5.04.96 с изменениями и дополнениями.
9. Международные правила перевозки опасных грузов по железным дорогам (МПОГ).
10. Международная грузовая конвенция (МГК).
11. Технические инструкции по безопасной транспортировке грузов водным путем (ИКАО).
Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, утвержденные приказом Минтранса № 73, определяют основные условия перевозки опасных веществ автомобильным транспортом, общие требования по обеспечению безопасности при их транспортировке, регламентируют взаимоотношения, права и обязанности участников перевозки опасных грузов.
В соответствии с п. 1.4 Правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, утвержденных Приказом Минтранса России № 73 от 08.08.95 (в ред. от 14.10.99), к опасным грузам относятся любые вещества, материалы, изделия, отходы производственной и иной деятельности, которые в силу присущих им свойств и особенностей могут при их перевозке создать угрозу для жизни и здоровья людей, нанести вред ОПС, привести к повреждению или уничтожению материальных ценностей.
Из определения термина «опасные грузы», приведенного в Правилах, следует, что не все отходы I–IV КО следует считать опасным грузом, т.е. отходы I–IV КО не привязаны к понятию «опасные грузы». В связи с этим при перевозке опасных грузов необходимо соблюдать соответствующие правила, а при перевозке отходов I–IV КО, которые не входят в перечень опасных грузов, — требования экологического законодательства в части обращения с отходами.
Опасные грузы по требованиям ГОСТ 19433-88 и ДОПОГ распределяются на классы. Опасные грузы каждого класса в соответствии с их физико-химическими свойствами, видами и степенью опасности при транспортировании разделяются на подклассы, категории и группы, в соответствии с вышеуказанным ГОСТ.
Свидетельство о допуске транспортного средства к перевозке опасных грузов выдается подразделениями ГИБДД по месту регистрации транспортного средства после его технического осмотра.
В обязанности ответственного лица за сопровождение груза во время транспортировки входит:
- сопровождение и обеспечение охраны груза от места отправления до места назначения;
- инструктаж сотрудников охраны и водителей автомобилей;
- внешний осмотр (проверка правильности упаковки и маркировки груза);
- соблюдение правил безопасности во время движения и стоянок автомобилей;
- организация мер личной безопасности персонала, осуществляющего перевозку, и общественной безопасности;
- сдача груза по прибытии на место назначения.
Разработка маршрута транспортировки опасных грузов осуществляется автотранспортной организацией, выполняющей эту проверку. Выбранный маршрут подлежит обязательному согласованию с подразделениями ГИБДД в следующих случаях:
- при перевозке «особо опасных грузов»;
- при перевозке опасных грузов, выполняемой в сложных дорожных условиях;
- при перевозке, выполняемой колонной более 3-х транспортных средств, следуемых от места отправления до места назначения.
При принятии опасных грузов к перевозке водитель должен проверить наличие на таре специальной маркировки, которая приводится в соответствии с ГОСТ и ДОПОГ.
В соответствии с п. 4.1.10 Правил, ТС должны оборудоваться номерными опознавательными знаками и другими обозначениями в соответствии с требованиями, предусмотренными разд. 2.8 Правил и ПДД РФ, утвержденных ПП РФ № 1090 от 23.10.93 (в ред. от 02.11.15).
Транспортные средства (ТС), которые перевозят отходы, представляющие собой опасные грузы, должны быть оборудованы информационными таблицами для обозначения класса перевозимого груза. Эти таблицы включают в себя КЭМ, № ООН и знак опасности груза. Информация о № ООН содержится в приложении 7.3 к Правилам, Рекомендациях по перевозке опасных грузов и ДОПОГ. Знаки опасности предусмотрены ГОСТ 19433-88 «Грузы опасные. Классификация и маркировка» и ДОПОГ.
Так, согласно разд. 2.8 Правил, информационные таблицы, устанавливаемые на ТС для обозначения класса перевозимого груза, должны изготавливаться в соответствии с размерами, указанными в приложении 7.4 к Правилам (рис. 12.1), и с соблюдением следующих требований:
- общий фон таблицы белый;
- фон граф «КЭМ» и «№ ООН» оранжевый;
- рамка таблицы, линии разделения граф, цифры и буквы текста выполняются черным цветом;
- наименование граф (КЭМ, № ООН) и надпись в знаке опасности выполняются белым цветом;
- рамка знака опасности наносится линией черного цвета толщиной не менее 5 мм на расстоянии 5 мм от кромок знака;
- толщина букв в графах «КЭМ» и «№ ООН» равна 15 мм, а на знаке опасности — не менее 3 мм;
- рамка и разделительные линии таблицы наносятся толщиной, равной 15 мм;
- написание буквенно-цифрового кода экстренных мер (КЭМ) производится в любом порядке букв и цифр.
Рисунок 12.1 – Информационная таблица, устанавливаемая на транспортное средство
КЭМ состоит из цифр и буквы. Цифры отражают информацию об особенностях обращения с грузом при пожаре и утечке, а также о последствиях попадания веществ в сточные воды:
Буквы отражают информацию об особенностях защиты людей при обращении с грузом:
Данные, необходимые для заполнения графы «№ ООН», можно найти в следующих документах:
- приложение 7.3 «Перечень опасных грузов, допущенных к перевозкам автомобильным транспортом» к Правилам;
Рекомендации по перевозке опасных грузов (Типовые правила) (18-е пересмотренное издание, 2013 г.);
- Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) (в редакции 2014 г.).
В соответствии с ДОПОГ:
- каучук в отходах — № ООН 1345;
- хлопка отходы, пропитанные маслом, — № ООН 1364;
- ветошь промасленная — № ООН 1856;
- батареи жидкостные кислотные электрические аккумуляторные — № ООН 2794;
- батареи жидкостные щелочные электрические аккумуляторные — № ООН 2795;
- ртуть, содержащаяся в промышленных изделиях, — № ООН 3506 и т.д.
Информацию о знаках опасности груза в соответствии с ГОСТ 19433-88 «Грузы опасные. Классификация и маркировка» и ДОПОГ необходимо искать в таблице и приложении (* — место нанесения класса (подкласса), ** — место нанесения подкласса и группы совместимости, *** — место нанесения группы совместимости), рис. 12.2, 12.3.
Рисунок 12.2 – Классификация опасных грузов
Рисунок 12.2 – Информация о знаках опасности груза
Перечислим основные правила транспортирования отходов.
Перевозка специфических грузов, в том числе отдельных видов отходов, осуществляется специализированным транспортом.
Транспортирование промышленных отходов к местам централизованной переработки или захоронения осуществляется с помощью собственных транспортных средств предприятий, производящих отходы. Транспортировка токсичных промышленных отходов на полигон осуществляется специализированным автотранспортом полигона.
Конструкция и условия эксплуатации специализированного транспорта должны исключать возможность аварийных ситуаций, потерь и загрязнения окружающей среды по пути следования и при перевалке отходов с одного вида транспорта на другой.
Все виды работ, связанные с загрузкой, транспортировкой и разгрузкой отходов, должны быть механизированы и по возможности герметизированы.
Транспортные средства должны регулярно подвергаться дезинфекции. Подаваемые под погрузку транспортные средства должны быть очищены и технически исправны. Погрузочно-разгрузочные работы с опасными грузами должны проводиться в местах необщего пользования с помощью грузоподъемных машин с лебедками, оборудованных двумя тормозами.
Ответственным за перевозку токсичных промышленных отходов является водитель специализированного автотранспорта. Администрация полигона выбирает маршрут перевозки токсичных промышленных отходов и согласовывает его с ГИБДД после получения от предприятий-поставщиков подробной технической характеристики отходов.
Транспортные средства, используемые для перевозки опасных грузов, должны иметь знаки опасности в соответствии с классом транспортируемого опасного груза. Опасные грузы могут перевозиться одиночными транспортными средствами или в составе группы транспортных средств (поезда, колонны). На каждое транспортное средство грузоотправитель обязан представить паспорт безопасности вещества по ГОСТ Р 50587-93.
Контроль за погрузочно-разгрузочными операциями опасных грузов на транспортные средства ведет ответственное лицо – представитель грузоотправителя (грузополучателя), сопровождающее груз.
Места для погрузки, выгрузки и перегрузки опасных грузов, а также места для стоянки автомобилей выбираются с таким учетом, чтобы они были не ближе 125 м от жилых и производственных строений, грузовых складов и не ближе 50 м от магистральных дорог.
Весь автотранспорт, предназначенный для транспортировки токсичных промышленных отходов, должен быть переоборудован с целью:
- обеспечения механизации погрузки и выгрузки отходов;
- исключения возможности потери отходов и загрязнения окружающей среды при погрузке, транспортировке и выгрузке;
- обеспечения удобства и безопасности обслуживания.
Кузова специализированных автомобилей для перевозки твердых отходов должны быть закрытыми, прочными, не иметь щелей и должны быть отделены от кабины водителя промежутками не менее 150 мм. Кузова транспортных средств, автоцистерны, прицепы и полуприцепы-цистерны, постоянно занятые на перевозках опасных грузов, должны быть окрашены в установленные для этих грузов опознавательные цвета и иметь соответствующие надписи. Грузополучатель после окончания разгрузки опасных грузов должен очистить кузов автомобиля (контейнер) от остатков груза и при необходимости произвести дегазацию, дезактивацию или дезинфекцию транспортного средства (контейнера).
На каждый конкретный вид отходов следует разрабатывать условия их безопасной перевозки на основании действующих в РФ нормативных актов (ГОСТов, ОСТов, ТУ, правил, инструкций и т.д.), которые должны быть утверждены органами местного самоуправления по согласованию с министерствами автомобильного транспорта и внутренних дел.
Одним из важнейших факторов, обеспечивающих безопасную перевозку опасных грузов, является соответствующее качество тары и упаковки. Опасные грузы допускаются к перевозке в таре и упаковке, соответствующей ГОСТ 26319-84 и требованиям правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом. Упаковка опасных грузов должна соответствовать нормативной документации на продукцию, на конкретные виды тары и упаковки, а также требованиям ГОСТ.
Требования к качеству тары и упаковки отходов:
- конструкция тары должна быть надежной, хорошего качества и обеспечивающей предотвращение любой утечки и просыпки груза при транспортировании с учетом статических и динамических нагрузок, возникающих при перевозке;
- материал тары и упаковки должен быть инертным по отношению к содержимому;
- грузы, выделяющие легковоспламеняющиеся, ядовитые, едкие и коррозионные пары и газы, обладающие окисляющими свойствами, опасно взаимодействующие в воздухом и влагой, а также грузы, которые становятся взрывчатыми при высыхании, должны упаковываться в герметичную тару.
Виды тары:
- транспортная (ящики, бочки, барабаны, фляги, канистры, баллоны, мешки, контейнеры);
- потребительская: банки и баллоны металлические, картонные, полимерные; бидоны, фляги металлические и полимерные; мешочки, пакеты, бутылки, флаконы.
Опасные грузы в потребительской таре должны быть упакованы в транспортную тару. Потребительская тара должна быть надежно упакована и защищена от поломки, разрыва или утечки содержимого внутри транспортной тары при нормальных условиях транспортировки.
На каждое грузовое место должны быть нанесены транспортная маркировка и знаки опасности. Транспортная маркировка содержит манипуляционные знаки, указывающие на способ обращения с грузом, основные и дополнительные информационные надписи.
Металлическая тара, требующая герметичного покрытия, должна запаиваться или оборудоваться завинчивающимися пробками с прокладками и стопорами, иметь надписи, указывающие величины пробного давления и даты проведения последнего испытания.
Баллоны для транспортирования жидкостей и газов с большим давлением паров должны отвечать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденных Постановленим Госгортехнадзора РФ № 91 от 11.06.03.
Сосуды для перевозки жидкостей должны заполняться не полностью. Заполнение сосудов перевозимыми жидкостями должно составлять 90% от полной их емкости (для водного аммиака и сжиженных углеводородных газов 85%). Также может быть использована дополнительная наружная тара.
При применении хрупкой тары, и особенно когда эти сосуды содержат жидкости, важно избегать возможного образования опасных смесей. Следует принимать в связи с этим все необходимые меры: применение прокладочного материала, размещение сосудов во второй прочной таре, подразделение сборной тары на несколько секций.
На каждом грузовом месте с опасными грузами должны быть нанесены изготовителем груза ясная маркировка, включающая знаки опасности по ГОСТ 19433-88 и манипуляционные знаки по ГОСТ 14192-77.
Знаки опасности наносятся:
- на упаковках, имеющих форму параллелепипеда (в том числе на контейнеры и пакеты), на боковой, торцевой и верхней поверхностях;
- на бочках – на одном из днищ и на обечайке с двух противоположных сторон;
- на мешках – в верхней части у шва с двух сторон;
- на кипах и тюках – на торцевой и боковой поверхностях.
На других видах тары знаки опасности наносятся в наиболее удобных и видимых местах.
Манипуляционные знаки наносятся после знаков опасности. Если груз обладает более чем одним видом опасности, то на упаковку наносятся все знаки опасности, указывающие виды этих опасностей. Номер класса наносится на знаке основного вида опасности.
Способы транспортирования отходов различных классов опасности (СаНПиН 2.1.7.1322-03):
- отходы 1 класса помещаются в стальные баллоны, проверенные на герметичность, с толщиной стенки не менее 10 мм;
- отходы 2 класса упаковываются в герметичные полиэтиленовые мешки;
- отходы 3 класса транспортируются в бумажных мешках;
- отходы 4 класса разрешается перевозить навалом.
Перевозка отходов должна осуществляться в закрытых контейнерах, обеспечивающих охрану окружающей среды и исключающих ее вторичное загрязнение.
Требования к транспортным средствам:
- исправное рабочее состояние;
- соответствующие размеры, типы;
- наличие надлежащих приспособлений для перевозки планируемого количества отходов соответствующего класса опасности;
- укомплектованность средствами ликвидации проливов и утечек (огнетушители, сорбент, лопаты, емкость для сбора пролива и т.д.);
- укомплектованность средствами оказания первой медицинской помощи (аптечка);
- недопущение перегрузки сверх нормы, указанной заводом-изготовителем;
- при перевозке жидких отходов I - III классов опасности должны использоваться надлежащие устройства дополнительного удержания;
- перевозимые отходы должны быть соответствующим образом закреплены для исключения создания аварийной ситуации (смещение груза и опрокидывание автотранспорта);
- при перевозке сыпучих, мелкодисперсных отходов необходимо иметь средство для их удержания (сетки);
- водитель должен иметь средство связи, позволяющее связаться с грузоотправителем, получателем отходов в случае возникновения ЧС или аварии.
Отдельные требования к транспортированию отходов:
1) Целесообразно перед транспортировкой отходов осуществлять их измельчение и брикетирование.
2) При транспортировании пылящих отходов необходимо предусматривать мероприятия для исключения разноса этих отходов при погрузочно-разгрузочных работах и перевозке (увлажнение, укрытие плотным материалом – п/э пленкой или брезентом для предотвращения пыления, устройство защитных экранов).
3) Жидкие отходы собираются раздельно в специальные герметичные емкости (цистерны из коррозионно-стойких материалов). Жидкие отходы перед транспортированием должны быть обезвожены на предприятиях.
При транспортировке отходов 1 – 3 классов опасности инструкции по перевозке согласуются с территориальными органами Ростехнадзора, а в случае необходимости – с Роспотребнадзором РФ и другими органами исполнительной власти.
Организации – грузоотправители (грузополучатели) разрабатывают планы действий в аварийной ситуации с вручением их водителю (сопровождающему) на каждую перевозку. Для ликвидации последствий аварий или инцидентов выделяют аварийные бригады и организуют с ними соответствующую подготовку.
В плане действий в аварийной ситуации по ликвидации последствий аварий или инцидентов устанавливается порядок оповещения, прибытия, действия аварийной бригады и другого обслуживающего персонала, перечень необходимого имущества и инструмента и технология их использования в процессе ликвидации последствий аварий.
В случае дорожно-транспортного происшествия ответственное лицо за перевозку опасного груза руководит действиями водителя и лиц охраны, информирует подразделение ГИБДД и при необходимости вызывает аварийную бригаду.
Действия аварийной бригады на месте происшествия аварии или инцидента включают:
- обнаружение и удаление поврежденной тары или рассыпанного (разлитого) опасного груза;
- оказание первой медицинской помощи пострадавшим;
- обеспечение в случае необходимости эвакуации водителей и обслуживающего данную перевозку персонала;
- проведение дезактивации, дезинфекции;
- обезвреживание спецодежды и средств индивидуальной защиты;
- оповещение грузоотправителя и грузополучателя о случившихся авариях или инцидентах.
13 ТРАНСГРАНИЧНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ОТХОДОВ
Требования к трансграничному перемещению опасных отходов определены ст. 17 Федерального закона «Об отходах производства и потребления». Ввоз отходов на территорию РФ в целях их захоронения и обезвреживания запрещается, а в целях их использования осуществляется на основании разрешения, выданного в установленном порядке.
В 1989 г. было принято Международное соглашение, посвященное вопросам экологически безопасного обращения с отходами – Базельская (Швейцария) Конвенция (договор) «О контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением». Она была подписана 22.03.89 г. 116-ю странами. В настоящее время более 150 государств являются Сторонами данной конвенции, включая РФ, которая ратифицировала Базельскую конвенцию в 1994 г. Документы этой Конвенции позволили России осуществить полный запрет на ввоз на ее территорию опасных отходов, а также частичный запрет на транзит этих отходов в любых других целях. Одним из основных обязательств государств, являющихся сторонами данной конвенции, является разработка национального законодательства, регулирующего вопросы безопасного обращения с отходами.
Конвенция определяет отходы как вещества или предметы, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с положениями национального законодательства.
Конвенция преследует две основные цели.
Во-первых, это обеспечение экологически обоснованного регулирования и удаления опасных отходов. Для этого Стороны Конвенции обязаны:
- свести к минимуму производство опасных и других отходов в своих пределах с учетом социальных, технических и экономических аспектов;
- обеспечить наличие соответствующих объектов для их удаления;
- проводить удаление отходов как можно ближе к источнику их образования и таким способом, чтобы обеспечить охрану здоровья человека и окружающей среды.
Во-вторых, это контроль трансграничных перевозок опасных отходов. Для осуществления контроля требуется:
- свести к минимуму трансграничные перевозки опасных отходов;
- не разрешать экспорт опасных отходов в развивающиеся страны, которые в рамках своего законодательства запретили весь импорт, либо если есть основания полагать, что использование этих отходов не будет осуществляться экологически обоснованным образом;
- не допускать импорта опасных отходов в подобном случае;
- обеспечивать предоставление заинтересованным государствам информации относительно предполагаемого трансграничного перемещения опасных отходов.
В настоящее время между странами происходит интенсивный обмен отходами. Это объясняется следующими причинами:
- различиями в списках опасных отходов;
- наличием технологий и производств, использующих отходы в качестве сырья.
Через национальные границы ежегодно перемещается свыше 2 млн. т отходов. Вместе с тем развивается нелегальный вывоз опасных отходов в страны Азии и Африки, а также перемещение туда предприятий по сжиганию опасных отходов.
Конвенция налагает на страны-экспортеры ответственность за безопасное управление перемещением отходов. Конвенция не запрещает перевозку отходов, но устанавливает, что при существовании таких перевозок необходимо получить письменное согласие стран-импортеров перед тем, как состоится отгрузка.
Перевозки между государством, являющимся Стороной Конвенции, и государством, не являющимся Стороной, запрещены, если только оба эти государства не являются участниками двустороннего или многостороннего соглашения о трансграничных перевозках опасных отходов.
Трансграничные перевозки опасных отходов регламентируются:
- Федеральным законом «О ратификации Базельской Конвенции «О контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением» № 49-ФЗ от 25.11.94. Базельская Конвенция вступила в силу для России 01.05.95;
- Постановлением Правительства РФ «О трансграничном перемещении отходов» № 442 от 17.07.03. Действие этого Постановления распространяется на все организации, осуществляющие экспорт, импорт, транзит, перевозки отходов, представляющих угрозу для окружающей среды и здоровья людей (кроме радиоактивных отходов).
Трансграничная перевозка – это любое перемещение опасных или других отходов из района, находящегося под национальной юрисдикцией одного государства, в район или через район, находящийся под национальной юрисдикцией другого государства.
Экспорт отходов, на которые распространяются эти документы, может осуществляться при соблюдении следующих условий:
- организации РФ не располагают техническими возможностями, необходимыми объектами и мощностями по использованию или захоронению отходов экологически безопасным и эффективным способом;
- отходы требуются в качестве сырья в государстве-импортере;
- имеется контракт экспортера и импортера, отвечающего за использование или захоронение отходов, в котором указаны способы безопасного обращения с отходами;
- экспорт осуществляется в соответствии с межгосударственными двусторонними, многосторонними или региональными соглашениями или договорами о трансграничных перевозках опасных отходов.
Импорт отходов может осуществляться при соблюдении следующих условий:
- соответствующие отходы требуются в качестве сырья для использования в РФ;
- имеется контракт экспортера и организации РФ, отвечающей за использование отходов, в котором указаны способы безопасного обращения с отходами и сроки завершения их использования;
- государство-экспортер является Стороной Базельской Конвенции или участником двусторонних, многосторонних или региональных соглашений и договоров с РФ о трансграничных перевозках опасных отходов.
Согласно Постановлению Правительства № 442 и приведенным в нем правилам трансграничного перемещения отходов, ввоз и вывоз на территорию (с территории) РФ опасных отходов осуществляется по лицензии, выдаваемой в установленном порядке Министерством экономического развития РФ на основании разрешения Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ (Ростехнадзора) и ее территориальных органов на трансграничную перевозку отходов.
В соответствии с этим разработаны два Перечня, отвечающие Приложениям 1 и 2 Базельской Конвенции.
В Приложении 1 к Правилам приведен Перечень опасных отходов, ввоз (вывоз) которых на территорию (с территории) РФ осуществляется по лицензии (они не обладают опасными свойствами, перечисленными в Приложении 3).
В Приложении 2 приведен Перечень отходов (1 и 2 классов опасности), ввоз (транзит) которых на территорию (по территории) РФ запрещается, а вывоз с территории осуществляется по лицензии.
Правила также устанавливают порядок ввоза отходов 3 и 4 классов опасности на территорию РФ в целях их экологически безопасного использования; вывоза отходов с территории РФ; транзита отходов по ее территории.
Для получения разрешения на трансграничную перевозку отходов заявитель предъявляет в Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ или ее территориальный орган следующие документы:
- заявление о выдаче разрешения на трансграничную перевозку отходов с указанием наименования отходов согласно ФККО, их количества, Кода Товарной Номенклатуры внешнеэкономической деятельности РФ и перечень заинтересованных государств, участвующих в трансграничной перевозке отходов;
- копии учредительных документов и свидетельства о государственной регистрации заявителя в качестве юридического лица или копию свидетельства о государственной регистрации гражданина в качестве индивидуального предпринимателя;
- копию свидетельства о постановке заявителя на учет в налоговом органе;
- уведомление о трансграничной перевозке отходов (3 экз.);
- копии лицензии на осуществление деятельности в области обращения с опасными отходами и паспорта опасных отходов;
- копии контракта на перевозку и контракта между экспортером и лицом, отвечающим за удаление отходов, в котором оговаривается экологически безопасное использование этих отходов;
- разрешение предусмотренного Базельской Конвенцией компетентного органа государства, на территорию которого ввозятся отходы, в случае их вывоза (транзита) с территории (по территории) РФ;
- копию документа, подтверждающего обеспечение заявителем гарантий в соответствии с правилами, разработанными в соответствии с Базельской Конвенцией.
В Правилах трансграничного перемещения отходов отмечается, что в случае необходимости регулярного трансграничного перемещения отходов с неоднократным пересечением государственной границы РФ Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ (или ее территориальные органы) может выдавать одному и тому же лицу, ответственному за экологически безопасное использование отходов, соответствующее разрешение сроком на 1 год, если выполняются следующие условия:
- отходы каждого наименования имеют одинаковые физические и химические свойства и поставляются по одному контракту;
- таможенное оформление отходов осуществляется в одной и той же таможне, и перемещение отходов осуществляется через одни и те же пункты пропуска через государственную границу РФ.
Перечень пунктов пропуска через государственную границу РФ, через которые допускаются трансграничные перевозки отходов, определяется Государственным таможенным комитетом РФ по согласованию с Росприроднадзором. В случае установления Государственным таможенным комитетом РФ несоответствия отходов заявленным характеристикам разрешение на трансграничные перевозки отходов, выданное Росприроднадзором (ее территориальным органом), по представлению комитета аннулируется.
Росприроднадзор РФ информирует о выданных разрешениях на трансграничные перевозки отходов:
- Министерство РФ по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций;
- Министерство транспорта РФ;
- Государственный таможенный комитет РФ.
В соответствии с Постановлением Правительства РФ «О первоочередных мерах по выполнению Федерального закона «О ратификации Базельской Конвенции о контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением» от 1.07.95, импорт отходов с целью их захоронения или сжигания на территории РФ запрещается.
В случае незаконного трансграничного перемещения отходов (импорта или транзита) по территории РФ, осуществленного в результате действий экспортера, в соответствии с законодательством РФ обеспечивается возвращение отходов в экспортирующее государство или их экологически безопасное удаление за счет экспортера. Экспортер выплачивает соответствующую сумму в установленном законодательством РФ порядке, определяемую компетентным органом в целях компенсации ущерба, нанесенного окружающей среде.
Исходя из того, что незаконный оборот опасных отходов является преступным деянием, каждая Сторона принимает надлежащие меры (правовые, административные) для выполнения и соблюдения положений Базельской Конвенции (ст.4, п. 5 – 9 и т.д.).
Незаконный оборот опасных отходов – это оборот:
- без уведомления всех заинтересованных государств;
- без согласия заинтересованного государства (или если оно получено путем фальсификации, обмана);
- без соответствия перевозки документам и с нарушением Базельской Конвенции и общих принципов международного права.
Каждая Сторона должна принять национальное законодательство с целью предотвращения незаконного оборота и наказания за него. Стороны сотрудничают между собой для достижения целей настоящей статьи.
Согласно ст.17 ФЗ «Об отходах производства и потребления», ввоз опасных и радиоактивных отходов на территорию РФ в целях захоронения и обезвреживания запрещается. Такой запрет действовал еще с момента принятия закона «Об охране окружающей природной среды» 1991 г. Однако после длительной дискуссии в 2000 – 2001 гг. новый Федеральный закон «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10.01.02 был принят в редакции, включающей ст. 48 п. 4. Данная статья при определенных условиях и с учетом экономических интересов нашей страны разрешает «ввоз в РФ из иностранных государств облученных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов для осуществления временного технологического хранения и (или) их переработки … принимая во внимание приоритетность права возвратить образовавшиеся после переработки радиоактивные отходы в государство происхождения ядерных материалов…».
Особо следует остановиться на проблеме нелегального трансграничного перемещения токсичных отходов. В настоящее время твердые и жидкие отходы с высоким содержанием вредных веществ сопровождают различные промышленные производства в странах Северной Америки (прежде всего США), Европы и Азии. Общественность этих стран крайне негативно относится к переработке таких отходов на собственной территории, поэтому многие частные фирмы и даже правительства ищут возможность для размещения токсичных отходов в других странах. Препятствием такому трансграничному перемещению опасных отходов служит Базельская конвенция. В этих условиях некоторые промышленные компании ищут пути вывоза этих отходов под видом низкоэнергоемких теплоносителей, маскируя тем самым истинное содержание высокотоксичных загрязняющих веществ.
Статус низкоэнергоемких теплоносителей промышленные отходы «приобретают» после частичной переработки и (или) брикетирования на территории стран-производителей. В этом случае отходы уже формально не подпадают под ограничения Базельской конвенции и могут быть ввезены в третьи страны для их последующего сжигания в специальных печах. Многие страны, испытывающие экономические проблемы, в том числе Россия, принимают указанные отходы для переработки, сжигания, нейтрализации или для хранения. По данным журнала «Проблемы региональной экологии» (№ 3, 2001 г.), размеры нелегальной торговли и нелегального трансграничного перемещения резко увеличились и составляют в настоящее время 50 – 100 млн. т.
Сообщается, что в результате этого Индия стала «глобальной свалкой» для огромного количества технического цинка, отходов от производства свинца, а также использованных аккумуляторов из США, Германии, Великобритании, Дании, Австралии. В 1998 – 1999 гг. на территорию Индии было вывезено более 100 тыс. т отходов, большая часть которых является ядовитыми или потенциально ядовитыми.
Предпринимаются попытки обхода Базельской конвенции рядом иностранных фирм в целях ввоза аналогичных отходов на территорию России. Так, рассматривались проекты строительства заводов по сжиганию ввозимых (под видом низкоэнергоемких носителей) опасных отходов на территории Московской и Новгородской областей, Алтайского края и др. Согласно некоторым данным (А.А. Никаноров, Т.А. Хоружая, 1999), в период с 1967 по 1993 гг. 95 фирм (из Германии, США, Австрии, Италии, Канады и др. стран) пытались ввезти в Россию около 4000 тыс. т отходов, в том числе радиоактивных, ртутных, цинковых и других.
В 1997 г. завезено в качестве вторичного сырья около 230 тыс. т только учтенных отходов. Некоторые иностранные компании даже предлагают бесплатно построить заводы по переработке опасных отходов, если на них впоследствии будет перерабатываться и определенное количество зарубежных отходов.
Следует подчеркнуть, что при ввозе отдельных отходов, не являющихся токсичными, их дальнейшая переработка может привести к образованию крайне вредных веществ. Так, при сжигании относительно безвредных хлорсодержащих пластиков образуются высокотоксичные полихлорированные бифенилы, диоксины, фураны и др.
В соответствии с вышеизложенным, назрела необходимость строгой регламентации вплоть до запрещения трансграничного перемещения на территорию России опасных твердых и жидких отходов, которые содержат тяжелые металлы, хлорорганические вещества и нитросоединения и при этом выдаются за низкоэнергоемкие теплоносители, якобы безопасные для населения принимающей страны. Если не принять надлежащих мер, все это может привести к тому, что Россия также превратится в «свалку отходов» иностранного происхождения с самыми тяжелыми экологическими последствиями для нынешнего и будущих поколений.
14 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТХОДАХ ПОТРЕБЛЕНИЯ. СИСТЕМЫ СБОРА
И ТРАНСПОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ (ТКО)
Деление отходов на бытовые и производственные достаточно условное. К отходам потребления относят твердые бытовые отходы (ТБО), образующиеся в результате жизнедеятельности людей. ТБО – это твердые отбросы, различные вещества и материалы, предметы быта, которые не утилизируются в деятельности человека.
Проблема удаления ТБО особенно остро стоит в крупных городах с численностью населения свыше 1 млн. чел. Количество образующихся ТБО возрастает с каждым годом и обостряет санитарно-гигиеническую обстановку в городах, отрицательно сказываясь на состоянии их атмосферы, гидросферы и литосферы. Причинами такого неудовлетворительного положения с использованием, обезвреживанием и размещением ТБО в большинстве регионов России является нерешенность вопросов сооружения полигонов для ТБО и мусоросжигательных заводов (МСЗ). Недостаточен и уровень утилизации отдельных компонентов ТБО, большую часть отходов вывозят на свалки.
ТБО образуются в результате разнообразной деятельности людей. Источниками их образования являются:
- жилые дома, гостиницы;
- хозяйственные учреждения, организации;
- магазины, предприятия общественного питания;
- коммунальные службы;
- промышленность и сельское хозяйство.
Норма накопления ТБО – это количество отходов, образующихся в единицу времени на расчетную единицу (величину):
- для жилищного фонда – на 1 человека;
- для гостиницы – на 1 место;
- для магазинов и складов – на 1 м2 торговой площади.
Нормы накопления определяются в единицах массы (кг) или объема (м3).
На нормы накопления ТБО влияют следующие факторы:
- степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропровода, водопровода, канализации, системы отопления, газоснабжения);
- степень развития общественного питания, культура торговли;
- уровень благосостояния населения;
- климатические условия (продолжительность отопительного периода).
В крупных городах нормы накопления несколько выше, чем в средних и малых. В зависимости от степени благоустройства и климатических условий норма накопления ТБО в городах России в настоящее время составляет 300 – 400 кг/год (с учетом больниц, магазинов и пр., но без промышленности). В Хабаровском крае норма накопления составляет 360 кг/ год, в том числе пластика – 180 – 250 кг/год, в г. Хабаровске – 410 кг/год, в г. Комсомольске-на Амуре – 716 кг/год (данные по статистической отчетности очень сильно разнятся из-за различной степени охвата природопользователей в городах). В развитых странах норма накопления ТБО варьируется в пределах 0,365 – 1,1 т/год.
ТБО являются крупнотоннажными отходами, представляют собой смесь органических и неорганических компонентов, различных по физическому состоянию, крупности и свойствам. Состав ТБО колеблется в зависимости от сезона года, величины населенного пункта, климатических условий, состояния благоустройства, уровня развития промышленности и других факторов.
При сборе происходит смешивание отходов различных видов, таким образом. ТБО представляют собой несортированные смешанные отходы. В последние годы в составе ТБО наметилась стойкая тенденция к уменьшению доли пищевых и других отходов и соответственно к возрастанию содержания упаковочных материалов разового использования (бумага, картон, пластмасса, синтетика). К этому приводит рост населения в городах и общее повышение уровня жизни. Анализ ТБО показывает, что:
- около 30% отходов по весу и 50% по объему составляют различные упаковочные материалы;
- 13% веса и 30% объема упаковочных материалов составляет пластик, в том числе одноразовая пластиковая посуда.
В развитых странах количество пластиковых отходов удваивается каждые 10 лет. Как известно, отходы из пластмассы создают стойкое загрязнение окружающей среды, практически не поддаются разложению. В ряде стран законодательно обязывают фирмы-производители принимать обратно до 90% упаковок и перерабатывать не менее 80%, ограничивают разнообразие упаковок, направляют на переработку алюминиевые банки для пива, консервные банки, пластиковые бутылки и т.п. В нашей стране все это прямиком идет на свалки.
При выборе способа утилизации отходов важно знать их химический и фракционный состав, плотность, влажность, агрохимические характеристики, теплотворную способность, растворимость компонентов в воде и др.
ТБО содержат много полезных компонентов, которые можно предварительно выделять из общей массы отходов и рационально использовать, перерабатывать в полезные материалы, что значительно экономичнее получения материалов из природного сырья.
Точная информация о количестве, составе и свойствах ТБО необходима в следующих целях:
- для выбора контейнеров и автомобилей для вывоза мусора;
- для решения вопросов сбора, удаления, транспортировки, складирования, обезвреживания ТБО;
- для выбора оптимальной технологии переработки отходов;
- для определения размеров станции промежуточного хранения отходов;
- для определения энергетической мощности мусоросжигательного завода и выбора оборудования для него.
Для того чтобы избежать неконтролируемого распространения отходов и предотвратить их эмиссию в окружающую среду, городские власти создают системы управления отходами, которые состоят из этапов сбора, транспортировки и переработки.
Существуют две системы сбора ТБО.
1) Смешанная система применяется до настоящего времени в большинстве городов России и СНГ. Мусор в зоне многоэтажной застройки с высокой плотностью населения собирается в специальные емкости (контейнеры емкостью 0,75 – 0,8 м3), устанавливаемые на контейнерной площадке на территории домовладения и вывозятся коммунальными службами на городские свалки, полигоны или мусороперерабатывающие заводы. Основные недостатки контейнеров заключаются в значительной их массе, невысокой коррозионной стойкости и высокой стоимости. В многоэтажных домах используются мусоропроводы, откуда отходы поступают в такие же контейнеры, расположенные в мусороприемных отсеках.
Это несовершенная система, причинами ее применения в нашей стране являются:
- экономический фактор (большие трудозатраты, отсутствие соответствующих бытовых условий для сортировки мусора);
- недостаточно развитая система переработки вторсырья;
- отсутствие постоянных потребителей для компонентов отходов;
- низкая экологическая культура, скорее – неподготовленность населения, поэтому необходимо проводить разъяснительную и воспитательную работу по данному вопросу.
Данная схема сбора ТБО реализуется неэффективно. Из-за нехватки контейнеров образуются стихийные свалки. Специальные машины, вывозящие ТБО, не справляются со своей задачей из-за несовершенного графика вывоза ТБО и малой вместимости кузова. К тому же не хватает мусоровозов для вывоза мусора. К ним добавляется не менее важная проблема – вывоз мусора на дальние расстояния.
Среднее по России расстояние вывоза ТБО составляет 20 км, в крупных городах с населением более 500 тыс. жителей оно возрастает до 45 км и более.
2) Раздельный (селективный) сбор ТБО путем его сортировки населением на несколько видов (пищевые отходы, макулатура, текстиль, пластмасса, стекло, черные и цветные металлы др.) практикуется в крупных городах развитых стран. Отходы собираются в специальные накопительные емкости (контейнеры), расположенные в местах проживания людей или около торговых центров. Количество контейнеров не должно превышать 3 – 4. Могут также использоваться ящики или мешки разного цвета.
Возможны два варианта организации селективного сбора:
- чисто селективный (покомпонентный) сбор отходов в различные контейнеры;
- коллективно-селективный сбор ряда компонентов в один контейнер (например, стекла, металла, бумаги с последующей механической сортировкой на специальной установке).
Преимуществами селективного сбора являются:
- предотвращение попадания в ТБО ценных или опасных компонентов;
- снижение количества образующихся отходов;
- возможность корректировки состава отходов на последующих этапах их переработки или уничтожения;
- повышение эффективности прессования ТБО.
Селективный сбор ТБО заключается в постепенном создании системы первичной сортировки мусора, начиная со сбора особо опасных компонентов (ртутных ламп, батареек) и заканчивая отказом от эксплуатации мусоропроводов – главного источника несортированного мусора.
Другой не менее важной проблемой в городах, где нет системы сортировки ТБО населением на стадии их образования, является сбор вторсырья. Причем данная проблема осложняется не отсутствием желания у жителей сдавать отдельные компоненты ТБО, а неэффективностью предприятий, занимающихся сбором вторсырья. Отсутствует нормативная база и система льгот, нет стабильного рынка вторичных материалов.
Компоненты отходов подлежат раздельной транспортировке на мусороперерабатывающие заводы (МПЗ). Однако сортировка всех ТБО на местах их образования в бытовых условиях нашей страны практически невозможна и не имеет смысла. Поэтому главным направлением является механизированная сортировка в промышленных условиях (на МПЗ), или сочетание ручной и механизированной сортировки на мусороперерабатывающих станциях.
Существуют две системы транспортировки (вывоза) ТБО специально оборудованными автомобилями от мест их образования до объектов по их переработке и размещению.
1) Одноэтапная система применяется при прямом вывозе ТБО на свалки, полигоны или мусоросжигательные заводы в малых городах при небольшой дальности перевозок (15 – 30 км). Доставка ТБО осуществляется собирающими мусоровозами малой и средней грузоподъемности, используемыми одновременно и в качестве транспортных средств. Транспортировку ТБО осуществляют в основном мусоровозами КО – 413 на шасси грузового автомобиля ГАЗ – 53, которые имеют малую вместимость кузова и грузоподъемность 2,9 т.
К недостаткам одноэтапной системы относятся:
- увеличение транспортных расходов за счет использования в качестве транспортных средств собирающих мусоровозов малой и средней грузоподъемности;
- перегрузка транспортной сети города;
- удлинение порожних пробегов мусоровозов;
- большая эмиссия загрязняющих веществ в атмосферу за счет использования большого числа мусоровозов;
- большой удельный расход топлива на 1 т-км;
- невозможность использования высокопроизводительной уплотнительной техники для уменьшения объема перевозимых отходов.
2) Двухэтапная система транспортировки ТБО (рис. 14.1) предусматривает использование мусороперегрузочных станций (МПС) или промежуточных пунктов сбора отходов (ПСО). Она эффективна при средней и большой дальности перевозок (20 и более км) и используется в крупных городах. Система включает в себя следующие технологические процессы:
- сбор и транспортировку ТБО от мест их образования и накопления собирающими мусоровозами на МПС;
- частичную сортировку и переработку ТБО на МПС с извлечением полезных компонентов;
- накопление и перегрузку ТБО в большегрузные транспортные средства;
- транспортировку ТБО на полигоны или на места уничтожения.
Рис. 14.1. Схема двухэтапной системы транспортировки ТБО
Особенность двухэтапной системы заключается в том, что собирающие мусоровозы основную часть рабочего времени работают на маршруте сбора отходов и гораздо меньше времени затрачивают на транспортировку. При этом большегрузные транспортные средства используются практически на всем пути от района сбора до объектов по обезвреживанию отходов.
Используют большегрузные мусоровозы марки КО – 416 на шасси грузового автомобиля КАМАЗ вместимостью кузова 40 м3 и грузоподъемностью 16 т. КО – 416 заменяет 7 – 8 собирающих мусоровозов марки КО – 413, но не обладает необходимой маневренностью в пределах жилой застройки. Однако, поскольку МПС размещаются за городской чертой (в крайнем случае не окраине или в промышленной зоне), собирающим мусоровозам неизбежно приходится транспортировать отходы на первом этапе на значительные расстояния (5 и более км).
По производительности МПС подразделяются на три вида:
- малые (количество перерабатываемых отходов до 50 т/сут);
- средние (50 – 100 т/сут);
- крупные (более 100 т/сут).
На МПС осуществляются операции по уплотнению ТБО с помощью стационарных прессов прямо в кузовах транспортных мусоровозов, при этом объем ТБО уменьшается примерно в 3 раза. Кроме того, на МПС предусматривается технологический процесс разделения ТБО на фракции вручную или с помощью автоматизированных контейнеров. Сюда входят процессы измельчения, просеивания, извлечения крупных металлических предметов. Если нет потребителей для других компонентов, то их ТБО извлекаются при предварительной сортировке только черные и цветные металлы.
К преимуществам двухэтапной системы относятся:
- снижение транспортных расходов (себестоимость вывоза 1 м3 отходов снижается на 25%);
- незначительные капитальные затраты на строительство МПС;
- уменьшение количества мусоровозов;
- экономия горюче-смазочных материалов;
- уменьшение эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду;
- контроль поступления ТБО (через МПС);
- извлечение полезных компонентов из ТБО;
- экономия земельных участков для свалок и полигонов за счет уплотнения отходов, увеличение сроков эксплуатации полигонов;
- улучшение технологического процесса складирования ТБО на полигонах.
Таким образом, двухэтапная система более эффективна в эколого-экономическом отношении по сравнению с одноэтапной.
Основными недостатками отечественных МПС являются:
- низкий уровень механизации перегрузочных работ;
- использование малопроизводительного оборудования, не отвечающего современным технологическим и эколого-экономическим требованиям;
- отсутствие сортировки, дробления и прессования отходов.
В то же время МПС представляют собой объекты повышенной экологической опасности. При неправильном расположении и эксплуатации они могут вызывать не меньше нареканий местных жителей и общественных организаций, чем свалки и мусоросжигательные заводы.
МПС в процессе естественной доработки привели к созданию на их базе мусороперерабатывающих комплексов, которые чаще называют мусоросортировочными (МСК). Они впервые возникли в Швеции и Испании, а в последние годы получили широкое распространение в России (в Москве, Ростове-на-Дону).
Основная цель МСК – увеличение полезных фракций, поддающихся вторичной переработке, и их прессование (брикетирование). Оставшийся балласт на большинстве МСК также брикетируется и либо вывозится на места складирования, либо на МСЗ. Обычно отбираются для переработки черные металлы (электромагнитами), цветные металлы (высокочастотной установкой или вручную), пластик и бумажные фракции (на грохотах или ситах). Упаковка в брикеты осуществляется специальным прессом, причем давление прессования выбирается в зависимости от вида фракции, ее влажности. Обычно МСК имеют производительность 70000 т/год, установленную мощность от 120 до 200 кВт, габариты порядка 57(72)х24(36)х8 м.
Для крупных городов целесообразно применять несколько таких комплексов. Наиболее предпочтительно применять МСК вместе с полигоном для захоронения отходов.
Схема усовершенствованного МСК показана на рис. 14.2.
Рис. 14.2. Усовершенствованный мусоросортировочный комплекс
В г. Хабаровске большое внимание уделяется совершенствованию системы управления твердыми бытовыми отходами. Решение подобных вопросов в Российской Федерации возложено на органы местного самоуправления. Принято решение о внедрении в городе двухэтапной системы транспортировки отходов. В связи с удаленным расположением площадки полигона от города, а также для уменьшения транспортных расходов на вывоз отходов на территории города планируется строительство 3 МПС.
К настоящему времени в Хабаровске уже построена и функционирует Северная МПС:
- проектная мощность – 600 тыс. м3/год;
- отведен земельный участок площадью 4,2 га, расположенный рядом со свалкой в отработанном карьере «Березовый».
Предполагается строительство Центральной и Южной МПС.
Центральная МПС:
- проектная мощность – 400 тыс. м3/год;
- ведутся работы по отводу земельного участка в районе ул. Промышленная Железнодорожного района площадью 2,2 га.
Южная МПС:
- проектная мощность – 400 тыс. м3/год;
- зарезервирован земельный участок в районе южного промузла. Решением Хабаровской городской Думы утверждена инвестиционная программа (ИП) «Развитие объектов утилизации (захоронения) ТБО г. Хабаровска на 2007 – 2011 гг. с перспективой до 2016 г.» и утверждена инвестиционная надбавка к тарифу для потребителей услуг по утилизации (захоронению) ТБО.
Разработаны проекты строительства Центральной и Южной МПС. Решается вопрос обустройства санитарно-защитной зоны для станций мусороперегрузки. Размер СЗЗ от жилой застройки до станции перегрузки составляет 100 м. На всех выбранных площадках в радиусе 1 км жилой застройки нет. Предполагается также обновление мусоровозного парка, обустройство контейнерных площадок. Предполагается рекультивация свалки в отработанном карьере «Березовый».
Администрация города в 2006 г. приглашала для консультации представителя из Москвы, одного из ведущих экспертов в области мусоропереработки на территории России, д.т.н., профессора Шубова Л.Я.
Шубов является преподавателем института стали и сплавов (подготовка специалистов в области ЖКХ), начальником лаборатории ТБО в Институте вторичных ресурсов, зам. председателя Ассоциации «Мусорщики Москвы». Его публикации можно встретить в журнале «Твердые бытовые отходы».
Шубов Л.Я. предложил для г. Хабаровска следующую блок-схему (рис. 14.3).
К сожалению, в настоящее время идея селективного сбора в чем-то дискредитирована: не секрет, что содержимое разных контейнеров для селективного сбора зачастую загружают в один мусоровоз. Поэтому для г, Хабаровска выбран наиболее экономичный и реалистичный вариант коллективно-селективного сбора. При этом полная сортировка населением всех ТБО на местах их образования не предусматривается. Предлагается система с двумя емкостями: вторсырье на кухне собирается в один пакет, остаточные отходы, прежде всего пищевые – в другой. Соответственно устанавливается и два типа контейнеров для мусора. Также предлагается раздельный вывоз отходов жилого и нежилого сектора (разными мусоровозами). Таким образом, в городе образуется три потока ТБО: отходы нежилого сектора, вторсырье контейнерного сбора у населения, остаточные отходы жилого сектора.
Покомпонентная сортировка (доводка) отходов – собранного у населения вторичного сырья, содержащего большое количество примесей, будет осуществляться на сортировочном комплексе (или МПС). Там же будет осуществляться и подготовка вторсырья к последующей переработке (пакетирование, брикетирование, складирование, централизованный сбыт). Это позволит сократить поток отходов, направляемых на полигон. В конечном итоге должны снизиться платежи для населения за вывоз отходов на полигон.
Рис. 14.3. – Оптимальная схема управления отходами
15 БИОТЕРМИЧЕСКОЕ КОМПОСТИРОВАНИЕ ТБО
Основная цель компостирования – обезвреживание ТБО с целью получения органического удобрения или биотоплива. Большое количество пищевых отходов в составе ТБО препятствует их качественному сжиганию и затрудняет захоронение на полигонах. Компостирование считается более совершенным способом обезвреживания и использования отходов.
Компостированию лучше подвергать сырую органическую отходную массу, состоящую из растительных остатков, пищевых отходов, бумажных и древесных отходов, илов очистных сооружений. Не пригодны для компостирования промышленные отходы (опасные, медицинские, металлические и др.).
Основой метода являются биологические процессы разложения органических веществ, содержащихся в отходах, в результате жизнедеятельности микроорганизмов. По использованию кислорода различают два вида компостирования: аэробное (с подачей кислорода) и анаэробное (без доступа кислорода). Аэробное компостирование – более быстрое, протекает при более высоких температурах – 45 – 65оС (термофильное компостирование, с использованием термофильных бактерий) и без запаха. Анаэробное компостирование – низкотемпературное (мезофильное), протекает при температурах 15 – 35оС. Предпочтение отдается аэробному компостированию.
В аэробных условиях органические вещества окисляются до СО2 и Н2О. Этот процесс сопровождается выделением теплоты. Высокая температура и воздействие микроорганизмов способствуют обезвреживанию компостируемой массы, гибели личинок мух, яиц гельминтов, патогенных бактерий.
Процесс компостирования проводят в промышленных (заводских) условиях на мусороперерабатывающих заводах (МПЗ) в такой последовательности.
1) Предварительная сортировка мусора. Перед компостированием исходный мусор желательно очистить от крупногабаритных предметов и некомпостируемого материала (стекла, керамики, пластмассы, резины, лома черных и цветных металлов). Предварительная сортировка улучшает и ускоряет процесс компостирования органических веществ ТБО. По ленточным конвейерам отходы направляются в сортировочный корпус, оснащенный грохотами, сепараторами, производящими первичную сортировку.
2) Дробление мусора.
3) Компостирование мусора. По способу получения компоста различают процесс в штабелях, на открытом воздухе, и в механических устройствах – биотермических барабанах.
На МПЗ компостирование проводят в закрытых вращающихся наклонных биотермических барабанах диаметром 4 м и длиной 60 м. Их заполняют мусором на 2/3 полезного объема. Доступ кислорода осуществляется путем подачи горячего воздуха при температуре 60оС из расчета 0,2 – 0,6 м3/кг ТБО. Аэрирование осуществляется с помощью специального вентилятора. Отходы выдерживаются в барабане в течение 2 – 3 суток. За это время барабан совершает до 2000 оборотов.
В барабане происходит механическое измельчение (истирание) отходов и идет активный биохимический процесс. Компостируемый материал саморазогревается до температуры 55 – 60оС, что способствует его обезвреживанию. Бумажная масса и пищевые отходы измельчаются до частиц размером 1 – 2 мм.
Активизация деятельности микрофлоры в биобарабанах происходит за счет предварительного измельчения отходов, аэрации массы (летом 0,2 – 0,8 м3 на 1 кг, зимой – 0,2 – 0,3 м3), перемешивания компоста при вращении биобарабана, теплоизоляции стенок. Повышенная температура компоста в конце биобарабана губительно действует на болезнетворные организмы, личинки насекомых, яйца гельминтов.
Содержание органики в компосте снижается на 20 – 30% по сравнению с исходным субстратом, плотность увеличивается в 4 – 5 раз (с 200 кг/м3 до 800 – 1000 кг/м3).
4) Разделение на фракции на виброгрохоте. Из биобарабана массу передают на виброгрохот (сито с размерами ячеек 38мм), где от нее отделяют фракцию крупнее 45 – 60 мм, содержащую некомпостируемый материал.
5) Магнитная сепарация полученного материала. Из мелкой и крупной фракций при помощи магнитных сепараторов извлекают черные и цветные металлы. Черный металлолом подают на пакетировочный пресс, затем в виде спрессованных блоков – на склад.
6) Просеивание компоста (для извлечения посторонних фракций) и его измельчение. Таким образом, процесс компостирования начинается с сортировки и ею заканчивается.
7) Переработка крупной некомпостируемой фракции. Фракции крупнее 45 – 60 мм (содержащие отходы резины, кожи, текстиля, древесины) направляют на полигоны ТБО для захоронения, сжигают на компостных заводах или подвергают пиролизу для получения тепловой энергии. В целом не подлежит компостированию 25 – 30% отходов.
8) Очистка мелких фракций в специальных сепараторах от стекла и полиэтиленовой пленки. Мелкие фракции направляют для измельчения в дробилку, где размер частиц доводится до 25 мм, и далее на площадку готовой продукции, где складируют в штабели.
Технологическая схема аэробного компостирования ТБО приведена на рис. 15.1.
Рис. 15.1. – Технологическая схема непрерывного компостирования ТБО с аэробным
окислением органических отходов во вращающемся биотермическом барабане
1 – кран-балка с грейферным ковшом; 2 – мусоровоз; 3 – приёмный бункер для ТБО; 4 - дозирующий бункер; 5 – пластинчатый питатель; 6 – подъёмный кран с магнитной шайбой для металлолома; 7 –рольганг; 8 – магнитный сепаратор; 9 – бункер металлолома; 11 – вращающийся биотермический барабан; 12 – перемещающийся вентилятор; 13 – котельная, работающая на биогазе; 14 – вытяжной вентилятор; 15 – штабеля компоста на площадке для дозревания; 16 – измельчитель компоста; 17 – грохот; 18 – автоприцеп (вагончик) для сбора отсева с грохота.
В процессе обезвреживания методом компостирования достигаются следующие преимущества:
- увеличивается плотность ТБО (от 200 до 800 кг/м3);
- содержание органического вещества в компостируемом материале (по сухой массе) снижается на 16 – 26%;
- получается относительно стабильный материал, подобный гумусу;
- полученный компост безвреден в санитарном отношении, не имеет резкого запаха, не привлекает мух;
- компост представляет собой рыхлый продукт, в сухом веществе которого содержатся: азот, фосфор, калий, кальций, органические вещества, его можно использовать в качестве биотоплива для теплиц или (после 2 – 3-месячной выдержки в штабелях) в виде органического удобрения. Он улучшает состав и структуру почвы, влагосодержание, увеличивает содержание гумуса в почве, уменьшает эрозию, повышает урожайность сельскохохяйственных культур. Однако компост, загрязненный вредными веществами, может привести к потере почвой плодородных качеств.
Вместе с тем метод имеет существенные недостатки.
1) При высоком содержании тяжелых металлов в компосте он фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Смешанные городские отходы содержат большое количество токсичных микропримесей металлов. Также компост всегда засорен мелким стеклом, камнями, пластмассой, текстильными отходами и сильно загрязняет почву.
2) Сезонное использование компоста и необходимость его длительного хранения, что требует больших площадей земельных участков.
3) Из-за небольшого количества питательных веществ в компосте транспортирование его на большие расстояния экономически нецелесообразно.
4) Необходимость складирования и обезвреживания некомпостируемой части мусора, составляющей значительную часть общего объема отходов.
Для строительства завода по механической переработке ТБО в компост необходимы следующие оптимальные условия:
- наличие гарантированных потребителей в радиусе 20 – 50 км;
- размещение завода у границы города на расстоянии 15 – 20 км от центра сбора ТБО;
- численность обслуживаемого населения не менее 300 тыс. чел.
В СНГ в 1971 – 1994 гг. было построено 9 МПЗ, работающих по технологии биотермического компостирования, с использование отечественного оборудования. На этих заводах (кроме С.-Петербургского) исходные ТБО компостировали без предварительной сортировки. В результате получаемый компост, как правило, не имел товарного вида, был низкого качества, загрязнен тяжелыми металлами и реализовывался с большим трудом.
В России перерабатывается на компост всего 0,7% ТБО. Некоторые заводы уже не функционируют по причине наличия в отходах тяжелых металлов. Кроме того, большинство таких заводов (например, С.-Петербургский с производительностью 1,25 млн. м3/год) убыточны. Весьма велика их первоначальная стоимость (строительство и оборудование). В мировой практике метод также не получил большого распространения (в Европе, Японии и США перерабатывается на компост около 2% ТБО).
По санитарной классификации МПЗ мощностью более 40 тыс. т /год, как и МСЗ, отнесены к предприятиям I класса опасности с размером СЗЗ не менее 1000 м.
МПЗ меньшей мощности относят ко II классу (СЗЗ – 500 м); предприятия по компостированию к III классу (СЗЗ не менее 300м); перегрузочные станции – к IV классу (до 100 м).
16 ТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТБО
16.1 Сжигание ТБО
Сжигание – это широко распространенный, технически отработанный, традиционный способ уничтожения ТБО, применяемый еще с конца 19 века. Ликвидации путем сжигания подлежит также значительное количество промышленных отходов. В Европейских странах сжигается около 25% объема образующихся горючих отходов. В России сжиганию подвергается около 2,3% бытового мусора.
Процесс сжигания осуществляется на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000оС, чтобы сгорели все вредные примеси. Необходимость строительства МСЗ определяется следующими факторами:
- отсутствием свободных земельных площадей в городах для размещения мусора;
- санитарно-гигиеническими соображениями;
- возможностью получения тепловой энергии.
Первый в России МСЗ был построен в Москве и пущен в 1975 году. Всего в России было построено 8 МСЗ (3 – в Москве, по одному – во Владимире, Владивостоке, Сочи, Мурманске и Пятигорске). 3 завода было построено на Украине (в Харькове, Киеве и Севастополе). В настоящее время строятся МСЗ в Днепропетровске, Кишиневе и Саратове. МСЗ работают преимущественно на импортном оборудовании (французском, датском, чехословацком), только Владимирский завод работает на отечественном оборудовании. МСЗ в Ростове-на-Дону демонтируют по требованию общественности. В технологических циклах этих заводов не предусмотрена предварительная сортировка мусора, что приводит к выбросу в атмосферу вредных веществ.
Технологическая схема переработки отходов на МСЗ приведена на рис. 16.1.
Рис. 16.1. – Технологическая схема переработки отходов на МСЗ
1 – мостовой грейферный кран; 2 и 3 – мусорный и шлаковый отсеки бункера-накопителя;
4 – вентилятор первичного дутьевого воздуха; 5 – станция гидропривода; 6 – паровые калориферы-воздухоподогреватели; 7 – шлакоизвлекатель; 8 – ленточные транспортеры для удаления шлака и золы; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба; 11 – электростатический фильтр; 12 – котел-утилизатор; 13 – вентилятор вторичного воздуха; 14 – загрузочный бункер; 15 – растопочная горелка; 16 – колосниковая решетка; I – пар; II – вода; III – воздух; IV - шлак
К преимуществам метода сжигания относятся следующие.
1) Возможность рекуперации (возвращения, полезного использования) образующегося тепла. Теплоту сгорания ТБО следует полезно использовать. Теплотворная способность ТБО достигает 7500 – 8400 кДж/кг, что сопоставимо с бурым углем и другим низкосортным топливом (торфом, сланцем). Таким образом, ТБО можно рассматривать как нетрадиционный вид топлива. Вырабатываемая тепловая энергия используется на нужды централизованного теплоснабжения или для выработки электроэнергии.
Выбору метода сжигания должно предшествовать детальное технико-экономическое обоснование схемы сбыта получаемой тепловой энергии, так как строительство МСЗ требует огромных капитальных вложений. Следует заметить, что строительство современных ТЭЦ или котельных равноценной мощности (по производимой энергии) примерно в 8 – 10 раз дешевле.
Оптимальными условиями строительства МСЗ с утилизацией тепловой энергии являются:
- наличие гарантированных потребителей электрической или тепловой энергии;
- наличие шлакоотвала или потребителей шлака в качестве вторсырья не далее 10 км от МСЗ;
- численность обслуживаемого населения не менее 350 тыс. чел.
2) Надежное обезвреживание отходов.
3) Снижение риска загрязнения отходами почв и грунтовых вод.
4) Сокращение объема отходов более чем в 10 раз, массы – в 3 раза.
Вместе с тем метод сжигания, хотя и является простым и универсальным методом утилизации, но имеет массу недостатков и низкий уровень экологичности. Функционирование МСЗ сопровождается негативным воздействием на биосферу. К недостаткам метода сжигания относятся следующие.
1) Опасность загрязнения атмосферы вредными выбросами. Дымовые газы, образующиеся при сжигании ТБО, содержат в своем составе разнообразные вредные вещества: оксиды серы и азота, оксид углерода, хлористый и фтористый водород, летучую золу, тяжелые металлы. При неполном окислении пищевых отходов, жиров, масел образуются альдегиды и органические кислоты, канцерогенные вещества (бенз(а)пирен и др.), аммиак, озон и другие вредные вещества в незначительных количествах.
Отметим диоксиновую опасность при обращении с отходами. При сжигании несортированного бытового мусора, содержащего синтетические полимерные материалы, особенно имеющие в своем составе атомы хлора (ПВХ и его сополимеры), образуются диоксины и фураны (группа элементов, родственных диоксинам, обладающих подобными токсичными свойствами), и это является самой сложной проблемой при сжигании ТБО. Диоксины – общепринятое название группы органических веществ, относящихся к классу полихлорированных полициклических соединений. Под этим названием объединено более 200 веществ – дибензодиоксинов и дибензофуранов. Расположение атомов хлора может меняться, тогда изменяются и свойства веществ, их токсичность.
Диоксины – химически инертные вещества, кислотами и щелочами не разлагаются даже при кипячении. При обычных температурах это кристаллические вещества с температурой плавления около 3000С, плохо растворимые в воде, отличающиеся высокой термической стабильностью: начало их разложения при 750 – 800оС, полное разложение – при температурах 1000оС и более. Основной особенностью диоксинов является их способность к образованию прочных комплексов (несмотря на химическую инертность) со многими природными и синтетическими полициклическими соединениями. Природные пути образования диоксинов не обнаружены, они являются побочным продуктом научно-технического прогресса. По характеру воздействия на человека диоксиновое отравление названо учеными экологическим СПИДом.
Диоксины являются самыми токсичными из синтезированных человеком веществ, относятся к ряду ксенобиотиков, то есть не приемлемых для живых организмов, чуждых окружающей среде. Диоксины обладают следующими видами воздействия на организм:
- канцерогенным (вызывают онкологические заболевания);
- мутагенным (вызывают искажение гена);
- эмбриотоксическим (могут вызывать внутриутробные отравления эмбриона или плода);
- подавляют иммунную систему;
- при наличии высоких доз вызывают постепенное истощение организма и последующую смерть без ярко выраженных патологических симптомов.
Токсичность диоксинов связана со следующими факторами:
А. Кумулятивные свойства диоксинов приводят к постепенному отравлению организмов, причем каждая следующая доза токсичнее предыдущей.
Б. Воздействуя на белковый обмен, диоксины способствуют биоактивации мутагенов и разрушению витаминов, лекарств, низкомолекулярных гормонов. Особенно чувствительны к диоксинам те ткани, органы и организмы, которые находятся в фазе интенсивного развития (молодые особи, эмбрионы).
В. Диоксины разрушают механизмы защиты генов от воздействия окружающей среды и, не поражая генетически материал клеток непосредственно, тем не менее способствуют его разрушении. Возрастает чувствительность организмов к стрессам, внешним воздействиям и т. п.
Г. Для диоксинов характерен длительный период скрытого действия. Первые проявления – поражения сальных желез, сопровождающиеся дерматитами, усилением аллергических реакций и др.
Диоксины являются канцерогенами (провоцируют раковые заболевания) и тератогенами (поражают генофонд). Диоксины быстро поглощаются растениями, сорбируются почвой и различными материалами, практически не изменяясь под влиянием биологических и физико-химических факторов среды. Период полураспада диоксинов в природе не менее 10 лет. Почвы с содержанием диоксинов около 10 частей на триллион непригодны для кормопроизводства. Из почвы комплексы диоксина с органическими соединениями выдуваются ветром и вымываются дождевыми потоками. В водоемах они накапливаются в донных отложениях и переходят в водную фазу по мере образования водорастворимых органических комплексов.
С 1994 г. в РФ приняты нормативы по диоксинам для воздуха ПДК = 0,5 х 10-9 мг/м3, для воды ПДК = 2 х 10-8 мг/л и для почвы ПДК = 0,06 мг/кг. Диоксиновая опасность заставила Правительство РФ принять в 1995 г. специальную целевую программу «Защита окружающей природной среды от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов». Самое важное – не допустить накопления диоксинов в природе. По возможности следует избегать применения хлорсодержащих материалов в быту, сжигания несортированного мусора, горения уличных свалок и уличного смета (в том числе листьев).
МСЗ, наряду с химическими предприятиями, являются основными поставщиками диоксинов в окружающую среду. Особенно эта проблема актуальная для несортированного мусора, когда в камеру сгорания вместе с влажными пищевыми отходами подаются также:
- пластик, резина, линолеум;
- изолента, пакеты и пленки;
- древесные материалы, пропитанные синтетическими смолами;
- лакокрасочные составы и т.п.
При сгорании 1 кг несортированных ТБО, содержащих 5 – 10% пластиков, в атмосферу поступает около 40 мкг диоксинов, что достаточно для разведения до ПДК 80 млн м3 воздуха. Обнаружение их весьма затруднительно, так как речь идет об очень малых концентрациях. Поэтому главным направлением снижения отрицательного влияния МСЗ на атмосферный воздух является сортировка или раздельный сбор ТБО.
Особое внимание необходимо обратить на возможное загрязнение диоксинами сточных вод от МСЗ. Количество этих вод зависит от совершенства технологии процесса на МСЗ. Для современных МСЗ расход воды составляет 2 – 3 м3 на 1 т ТБО и слагается из воды, охлаждающей шлак, растворов, применяемых в скрубберах, и смесей, образующихся при смыве осадков с фильтров.
Проблему диоксинов можно решить путем исключения из отходов хлорсодержащих материалов. Из-за этого были закрыты многие МСЗ в США. Но и сейчас во Франции действует более 300 заводов, в Германии – более 400. На большинстве из них применяются специальные меры снижения диоксиновой опасности. Сам состав отходов, поступающих в МСЗ за рубежом, более благоприятен из-за частичной сортировки населением. Кроме того, эти заводы оснащены системой регулирования и поддержания температуры сгорания, многоступенчатой системой очистки отходящих газов, стоимость которой составляет до 30% капитальных вложений в МСЗ.
Точные обобщенные данные о зарубежных МСЗ на сегодняшний день привести трудно, поскольку в связи с ужесточением требований к их работе они модернизируются, а в ряде случаев ликвидируются. После 90-х годов прошлого столетия МСЗ в странах ЕС практически полностью модернизированы.
Для типовых МСЗ РФ и стран СНГ характерно слоевое сжигание неподготовленных отходов. Система очистки выбросов, как правило, несовершенна и ограничивается электро- и механическими фильтрами. Отсутствует автоматическая система слежения за температурой в топке для обеспечения заданной полноты сгорания.
Последние две особенности дали основание проф. С. Юфиту, эксперту ООН, назвать российские МСЗ «помойкой на небе». Аналогичные заводы в Чехии переделаны полностью. Попытки усовершенствования были и в России: установлены дожигающие барабаны, введены дополнительные газовые горелки и увеличено время пребывания мусора в топке. Но даже при этом расчетную температуру горения (более 900о С) и время сгорания выдержать не удается. Расход дополнительного топлива повышает и без того большую стоимость процесса.
Особенно эта проблема является актуальной для несортированного мусора на юге России. Большая влажность отходов (до 60 – 70%) и низкая теплотворная способность приводит к падению температуры сгорания в 2 – 2,5 раза по отношению к расчетной. Увеличивается доля шлака (до 40 – 50% по массе вместо 7 – 10% по расчету). Вместо сгорания на этих режимах происходит деструкция ТБО с обильным выделением вредных веществ, включая диоксины.
На таких режимах работы МСЗ уменьшают массу отходов лишь в 1,5 – 2 раза (объем при этом уменьшается в 8 – 10 раз – за счет сгорания легких фракций) и существенно загрязняют окружающую среду. Опыты показывают, что для такого мусора из состава ТБО в дымовые газы попадает около 45% серы в виде окислов, существенно меньший процента азота, а хлора – от 60 до 85% от исходного состава. Оксиды металлов с низкими температурами кипения (алюминия, цинка и др.), как правило, выносятся вместе с летучей золой. Выход из положения заключается в сортировке ТБО на местах сбора населением. Только выделение пищевых отходов позволит повысить теплоту сгорания.
2) Высокий процент выхода золы и шлаков при сжигании мусора. При сжигании ТБО зола и шлак образуются в количестве 28 – 44% от сухой массы отходов. Если сжигание производится без предварительной сортировки, то золы образуется на 3% больше, а шлака – на 20% больше по сравнению со сжиганием предварительно отсортированных отходов. В целом шлака образуется около 1 т на каждые 3 – 4 т сжигаемого мусора.
Диоксины фиксируются золой-уносом (пылью, которая осаждается на фильтрах). В золе МСЗ обнаружено до 0,2 мкг диоксинов на 1 кг золы. Тяжелые металлы присутствуют во многих компонентах отходов. Они адсорбируются на шлаке или выделяются в виде примесей на летучей золе или в дымовых газах. Зола содержит различные тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец, кобальт, никель, медь, хром, ванадий и др.) в виде солей или окислов. Содержание их в золе в последние годы повысилось за счет содержания в ТБО отработанных сухих гальванических элементов аккумуляторов, ламп накаливания, люминесцентных ламп, синтетических материалов (красителей, стабилизаторов), металлических покрытий, отходов термометров и др.
Концентрация тяжелых металлов в выбросах в 10 – 100 раз превышает их содержание в дымовых газах при сжигании каменного угля. Высокотоксичные вещества присутствуют в очень малых концентрациях, что затрудняет очистку. Такая зола не может накапливаться на обычных свалках. Золу МСЗ необходимо складировать в отвалах, защищенных от воздействия влаги и ветра, или подвергать специальной обработке, например, переводить в нерастворимую форму путем остекловывания. Золу также приходится отправлять на полигоны.
Золошлаковые отходы мусоросжигания относятся к 3 классу опасности, поэтому в необезвреженном виде их нельзя включать в асфальтобетонные или цементные изделия. Золошлаковые отходы мусоросжигания имеют существенные отличия по физическим свойствам и химическому составу от золошлаковых отходов ТЭС и металлургических предприятий, поэтому для их утилизации необходима разработка специальных технологий. Получены технологические решения, позволяющие нейтрализовать их, переводить в малоподвижные формы. В таком виде их можно использовать в промышленности строительных материалов и в дорожном строительстве. Из шлака изготавливают шлакоблоки для строительства. Такая технология позволяет утилизировать до 80% отходов, а остальные 20% используют в качестве инертного материала на полигонах ТБО для послойной изоляции отходов.
Поскольку санитарно-гигиенические требования к чистоте атмосферного воздуха постоянно повышаются, при проектировании МСЗ особое внимание должно уделяться совершенствованию систем очистки вредных выбросов. Все современные МСЗ должны быть оборудованы высокоэффективными пылегазоочистными устройствами. Стоимость таких устройств может достигать 50% общих капитальных вложений в строительство МСЗ. Поэтому технология прямого сжигания ТБО является самой дорогостоящей среди альтернативных технологий переработки ТБО.
Систему очистки отходящих газов МСЗ необходимо оснащать эффективными электрофильтрами, тканевыми (рукавными) фильтрами, угольными фильтрами, водяными скрубберами. Необходимо создание многоступенчатой системы очистки отходящих газов и постоянный автоматизированный контроль их качества.
Для улавливания твердых частиц применяют электрофильтры, что позволяет улавливать до 99,8% частиц. Электрофильтры и тканевые фильтры обеспечивают достаточно высокую степень очистки дымовых газов от пыли, но не решают проблему очистки от диоксинов, фуранов и тяжелых металлов. Реально снижают содержание диоксинов только угольные фильтры, на которых диоксины необратимо связываются. Предусматривают специальные установки для подачи активированного угля в трубопровод, соединяющий мусоросжигательный котел с реактором, в котором диоксины адсорбируются на частицах активированного угля, а затем улавливаются в рукавных фильтрах.
Разработаны также специальные каталитические дожигатели диоксинов, совмещенные с дожигателями для окислов азота. Основой метода является гетерогенный катализ. Каталитическая очистка газов используется при малых концентрацииях веществ. Это наилучший вариант очистки газов от диоксинов. Процесс протекает при температуре 200 – 300оС в специальных термокаталитических реакторах. В качестве катализаторов применяются металлы платиновой группы.
В водяных скрубберах вода, используемая для смыва осадков с фильтров, токсична и требует специальной очистки. Отходы от очистки сточных вод и илы с фильтров приходится отправлять на полигоны.
3) Уничтожение ценных компонентов отходов.
4) Сложность и дороговизна импортного оборудования, дефицит запчастей.
5) Убыточность МСЗ из-за высоких эксплуатационных затрат. Большая часть расходов МСЗ идет на оплату энергоносителей – от 40 до 70 долларов США за сжигание 1 т ТБО.
Все указанные недостатки не позволяют широко использовать метод сжигания для уничтожения ТБО. Метод сжигания на заводах по устаревшей технологии, без совершенных систем очистки (которые из-за высокой стоимости не внедряются), наносит существенный вред здоровью человека и всем компонентам экосистем. Многие МСЗ по требованию общественности прекращают свою деятельность. Все они убыточны, гораздо экологически опаснее зарубежных, физически и морально устарели. МСЗ в Приморье, единственный на Дальнем Востоке, часто простаивает.
В мировой практике также наметилась тенденция отказа от сжигания ТБО. В развитых странах (США, Японии, Канаде) МСЗ останавливают или закрывают, либо затрачивают миллионы долларов на переоборудование систем газоочистки. В Европейских странах за последние 10 лет не введен ни один МСЗ. В Германии общественность выступает против строительства заводов.
В России московская мусорная мафия захватила рынок мусора. Поступают заманчивые предложения решить проблему мусора в городах России путем строительства МСЗ, однако они встречают мощный общественный протест.
В последние десятилетия, особенно после ужесточения экологических норм в развитых промышленных странах, бурно расцвел бизнес, основанный на экспорте токсичных промышленных отходов. Фирмы получают огромные прибыли, занимаясь вывозом токсичных отходов в страны третьего мира. Россию также пытаются превратить в свалку отходов, в том числе радиоактивных. Почти каждое предложение иностранных фирм по поставке в Россию оборудования для МСЗ обусловливается обязательством перерабатывать на нем определенное количество отходов из западных стран, в то время как проблема утилизации собственных отходов у нас стоит очень остро.
Государственная экологическая политика РФ в области технологий переработки отходов состоит в том, чтобы не допустить превращения России в полигон по переработке отходов из других стран. Большинство проектов новых технологий, разрабатываемых за рубежом, предлагаются для внедрения в РФ при условии переработки отходов, поставляемых из этих стран. Чтобы не допустить проникновения в Россию грязных технологий, существует механизм экологической экспертизы техники и технологий. Такой экологической экспертизой был отклонен проект строительства на Дальнем Востоке мусороперерабатывающих заводов, так как предполагалось, что на этих заводах (75% мощности) будет перерабатываться мусор из Калифорнии.
16.2 Пиролиз отходов
Пиролизом называется процесс термического разложения органической части отходов при отсутствии или недостатке кислорода. Термин «пиролиз» произошел от греч. pyr – огонь и lysis - разложение, распад. Процесс сопровождается деструкцией органических соединений и вторичными процессами, например, полимеризации, изомеризации, конденсации.
Пиролиз проводится в специальных реакторах, представляющих собой вертикальную шахтную печь. На начальном этапе при повышении температуры протекают эндотермические процессы. При нагреве до 150оС удаляется влага, а 170 – 270оС образуются газы (СО и СО2) и небольшие количества метилового спирта и уксусной кислоты. При 270 – 280оС начинаются экзотермические превращения. Выход неконденсирующихся газов, таких как СО и СО2 уменьшается и одновременно увеличивается выход других газообразных и парообразных веществ (СН4, С2Н6, Н2), а также метилового спирта и уксусной кислоты. На скорость процесса влияют размер, влажность перерабатываемых отходов и температура. Существует две разновидности метода: окислительный с последующим сжиганием пиролизных газов и сухой пиролиз.
Окислительный пиролиз проводится при температуре 600 – 900оС. Процесс термического разложения отходов происходит при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Газообразные продукты разложения отходов смешиваются с продуктами сгорания топлива или части отходов, поэтому на выходе из реактора они имеют низкую теплоту сгорания, но повышенную температуру. Затем смесь газов сжигают в обычных топочных устройствах. В процессе окислительного пиролиза образуется твердый углеродистый остаток (кокс), который можно использовать в качестве топлива.
Метод окислительного пиролиза с последующим сжиганием пиролизных газов универсален в отношении фракционного состава и фазового состояния отходов, их влажности и зольности. Обычно окислительный пиролиз проводят при температуре 600 – 900оС.
К преимуществам метода пиролиза по сравнению с обычным сжиганием относятся:
- количество отходящих газов, выделяющихся при пиролизе и подвергаемых очистке, намного меньше, чем при прямом сжигании отходов;
- дымовые газы меньше загрязнены летучей золой и сажей, чем при прямом сжигании отходов, что позволяет упростить схему очистки;
- тяжелые металлы, содержащиеся в отходах, фиксируются в коксовом остатке;
- твердые и пастообразные отходы можно перерабатывать без предварительной подготовки, сортировки, сушки;
- оборудование имеет небольшую мощность;
- процесс требует меньших капитальных вложений;
- таким способом можно ликвидировать некомпостируемую часть ТБО и многие промышленные отходы, «неудобные» для сжигания (отходы пластмассы, резины, кожи, отработанные автомобильные покрышки, кабели, вязкие, пастообразные отходы, отработанные масла, влажные осадки, шламы, землю, загрязненную мазутом, маслами и др.).
На рис. 16.2 приведена технологическая схема пиролиза ТБО. Основным элементом технологической схемы является реактор. Он представляет собой шахтную печь со встроенной внутри швельшахтой. Под действием собственного веса отходы опускаются через швельшахту в нижнюю часть реактора, куда подается подогретый до 400оС воздух, который по количеству недостаточен для полного сгорания отходов. Углеродистый остаток от разложения бытового мусора сгорает, а дымовые газы, пройдя систему газоочистки, поступают потребителю. Полученные в результате пиролиза компоненты (газ и нефтеобразные продукты) полезно используются.
Рис. 16.2 - Схема установки пиролиза ТБО
1 – реактор; 2 – циклон; 3 – бункер твердых карбонатов;
4 – вентилятор; 5 – камера сжигания пирогаза для подогрева воздуха;
6 – воздухоподогреватель; 7 – бункер шлака
Сухой пиролиз производится без доступа кислорода. В процессе пиролиза образуются следующие продукты:
- пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, важнейшими компонентами которого являются водород, оксид углерода и метан);
- жидкие продукты (деготь, нерастворимые масла, органические соединения);
- твердый углеродистый остаток (пирокарбон).
В зависимости от температурного режима процесса различают три вида сухого пиролиза:
- низкотемпературный (450 – 550оС), при котором выход жидких продуктов и твердого остатка максимален, а выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания минимален;
- среднетемпературный (до 800оС), при котором выход газа увеличивается с уменьшением его теплоты сгорания, а выход жидких продуктов и коксового остатка снижается;
- высокотемпературный (900 – 1050оС), при котором максимален выход пиролизного газа (с небольшой теплотой сгорания).
С увеличением температуры процесса выход газообразных продуктов увеличивается и соответственно уменьшается количество смол, масел и твердых остатков. При высокотемпературном пиролизе получается высококачественный горючий газ с теплотой сгорания 12 – 15 МДж/м3, используемый в качестве топлива для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Его преимущество перед природным газом в том, что он не содержит соединений серы и окислов азота, а температура горения при прочих равных условиях одинакова. Жидкая фракция (пиролизная смола) также является высококачественным топливом.
Пирокарбон после пиролиза осадков сточных вод можно использовать в качестве сорбента на станциях водоподготовки и очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, фенола, нефтепродуктов. После пиролиза автомобильных покрышек получается технический углерод (газовая сажа), используемая в производстве резинотехнических изделий в качестве наполнителя, в производстве типографских красок, в лакокрасочной промышленности.
Пиролиз – одно из самых перспективных направлений переработки ТБО с точки зрения как экологической безопасности, так и получения полезных товарных продуктов. Заводы с пиролизными установками различаются по температурному режиму обработки отходов, методам предварительной подготовки, получаемым продуктам. Но все они позволяют утилизировать значительную часть отходов и в большей степени отвечают требованиям к охране окружающей среды по сравнению с мусоросжиганием. Кроме того, в них возможно добавление 20% осадка сточных вод с влажностью 80% без ущерба для процесса пиролиза.
Газификация – процесс, близкий пиролизу. Газификацией называется термохимический высокотемпературный процесс взаимодействия органической массы отходов с газифицирующими агентами – воздухом, кислородом, водяным паром, диоксидом углерода или их смесями. В результате переработки получается горючий газ, смола и шлак. Процесс пиролиза отходов получил большее распространение, чем газификация.
17 РАЗМЕЩЕНИЕ ТБО НА СВАЛКАХ
17.1 Общие сведения о свалках и их влиянии на окружающую среду
В настоящее время ТБО чаще всего размещают на поверхности земли. Практически во всех промышленно развитых странах мира подавляющее количество образующихся отходов продолжают вывозить на свалки или на полигоны. Размещение на свалках – это наиболее простой, дешевый и широко распространенный метод ликвидации ТБО. В развитых странах на свалки вывозится: в Японии – 30% мусора, в Швейцарии – 25%, в США – 73%, в Германии – 70%, в Великобритании – 90%, в Канаде – 80%, в Италии – 71%, в Испании – 65%. В России на свалки отправляется около 97% ТБО.
Свалки – это неконтролируемый сброс отходов без уплотнения и изоляции. Складирование может производиться в виде насыпного холма, а также в карьерах и оврагах.
Существует два типа свалок:
- санкционированные (контролируемые) – разрешенные органами исполнительной власти на местах территории для размещения ТБО и части твердых промышленных отходов, внесенные в ГРОРО, но не обустроенные в соответствии с нормативными требованиями и эксплуатируемые с отклонениями от санитарных требований;
- несанкционированные – стихийно образовавшиеся или возникшие из-за непродуманной деятельности человека искусственные геологические образования (площадью не менее 0,5 га при мощности отложений не менее 1 м). Они наносят серьезный ущерб окружающей среде.
Свалки считаются временными объектами и разрешаются до окончания строительства полигонов или заводов для утилизации отходов. По санитарной классификации свалки являются объектами 1 класса опасности и имеют санитарно-защитную зону (СЗЗ) не менее 1 км. В пределах СЗЗ не допускается жилищное строительство, строительство общественных зданий и предприятий пищевой промышленности, размещение спортивных сооружений и парков.
Такие же требования предъявляются и к усовершенствованным свалкам. Засыпные свалки – свалки с частичным укрытием материала или другими способами защиты для неутилизируемых отходов. Мусор засыпают слоем грунта толщиной 60 – 80 см в уплотненном виде.
Складирование на свалках – это наиболее неприемлемый способ захоронения ТБО, к недостаткам данного метода относятся:
1) отторжение больших площадей территорий от полезного применения;
2) нарушение ландшафта;
3) потеря ценных компонентов отходов;
4) высокие транспортные расходы при вывозе мусора;
5) повышенная экологическая и санитарно-эпидемиологическая опасность по следующим причинам
- отходы содержат быстроразлагающиеся органические вещества, патогенные микроорганизмы, личинки мух, в результате чего возникает опасность распространения инфекций;
- происходит загрязнение атмосферы выделяющимися газами (сероводородом, аммиаком, метаном и др.), которые являются причиной неприятных запахов;
- отходы разбрасываются ветром на значительные расстояния;
- существует повышенная пожароопасность из-за возможности возгорания отходов;
- при сгорании отходов в атмосферу выделяются вредные вещества, в том числе диоксины;
- в результате выпадения атмосферных осадков образуется фильтрат, что может привести к загрязнению поверхностных и подземных вод;
- атмосферные осадки и солнечное тепло могут способствовать протеканию непредсказуемых процессов, продуктами которых могут являться токсичные соединения.
По приблизительным оценкам, на территории России расположено несколько миллионов свалок, большинство из которых – несанкционированные. Практически все свалки не соответствуют санитарно-эпидемиологическим и природоохранным требованиям по следующим причинам:
- свалки не имеют проекта (изысканий);
- они не оборудованы весовым способом;
- на них отсутствует гидроизоляция, система отвода и очистки талых и дождевых вод;
- не разработаны технологические карты;
- отсутствует обустроенная СЗЗ;
- не производится ежедневная изолирующая засыпка.
В окрестностях г. Хабаровска размещены две свалки: Березовская и Ильинская, на которые свозятся ТБО со всего города. На территории Хабаровского края зарегистрировано 160 санкционированных и 148 несанкционированных свалок ТБО, занимающих площадь более 1,5 тыс. га.
На свалках ТБО допускается складировать некоторые виды промышленных отходов (3 и 4 классов опасности):
- резиновые отходы, текстолит, стеклоткани;
- древесные и стружечные отходы;
- невозвратную деревянную и бумажную тару, не включающую промасленные составляющие.
Не допускается складировать на свалках ТБО лаки, эмали, отходы, содержащие полихлорированные бифенилы, шламы.
По отношению к вмещающим породам и окружающим почвам свалка является резкой техногенной геохимической аномалией. В свалочном грунте характерно присутствие накоплений микроэлементов (серебро, вольфрам, молибден, никель, медь, свинец и некоторые другие элементы). Техногенные грунты свалок имеют аномальные геофизические характеристики (удельное электрическое сопротивление, плотность, пористость, влажность), неоднородные фильтрационные свойства, водоотдачу.
В толще свалки формируется техногенный водоносный горизонт. Как правило, наблюдается заметное превышение уровней техногенного горизонта над уровнями нижележащих водоносных горизонтов, что связано с наличием в подошве свалки слабопроницаемого слоя, образовавшегося вследствие скопления тонкодисперсных фракций грунтов, и значительным инфильтрационным питанием по площади свалки.
Инфильтрация – ведущий фактор, влияющий на интенсивность протекания физико-биологических процессов в толще свалки и определяющий количество образующегося фильтрата и биогаза в анаэробной зоне свалки мощностью 10 м и более. Фильтрат образуется в результате протекания процессов деполимеризации, сбраживания, гумификации органического вещества и других процессов. В итоге получается уникальный по своей токсичности раствор с минерализацией до нескольких десятков граммов на 1 л, содержанием ионов аммония и хлора, других макрокомпонентов до нескольких граммов на 1 л, высокими концентрациями тяжелых металлов (цинк, свинец, никель, хром, кадмий и др.).
Наиболее опасны загрязнения органического происхождения, оцениваемые химической потребностью в кислороде (ХПК) и концентрацией взвешенных органических веществ (Сорг), которые в фильтрате достигают высоких значений (ХПК до 6 г О2 на 1 л и Сорг до 5 г/л), тогда как в городских сточных водах эти показатели достигают на порядок меньших значений, например, ХПК до 0,1…0,6 г/л и Сорг до 0,1…0,3 г/л.
Биогаз образуется в результате жизнедеятельности метанобразующих бактерий и сопровождается выделением тепла, поддерживающего температуру 30…40оС в толще отходов. В результате внутреннего разогрева отходов увеличивается проницаемость подстилающих свалку глинистых пород, а на поверхности свалки формируются температурные аномалии. Биогаз (свалочный газ) представляет собой экологически опасную смесь метана, диоксида углерода, сероводорода, окислов азота, водорода, метилмеркаптана и др. При выходе биогаза на поверхность достаточно часто он возгорается, вызывая крупные пожары на свалках, сопровождающиеся образованием других отравляющих химических веществ.
Формирование загрязнения подземных вод на участках размещения свалок объясняется снижением их окислительно-восстановительного потенциала за счет проникновения в подземные горизонты вместе с фильтратом неокисленных органических веществ. Они потребляют кислород подземных вод на свое окисление и различные химические трансформации.
В результате миграции загрязняющих веществ загрязняются горные породы основания свалки и грунтовые воды. Поверхностные воды, стекающие со свалки, в своем составе также несут загрязняющие вещества и при движении по прилегающим землям загрязняют почвы. Далее загрязняющие вещества попадают в открытые водные объекты, ухудшают качество воды в них, накапливаются в донных отложениях.
На уровень загрязнения окружающей среды оказывают влияние концентрация загрязняющих веществ и продолжительность существования свалки. Исследования показывают, что наиболее отрицательное влияние свалка оказывает после 3…4 лет от начала эксплуатации и в первые 15…20 лет после ее закрытия.
Для уменьшения негативных воздействий свалок на окружающую среду необходима система природоохранных мероприятий на каждом этапе их функционирования.
Несанкционированные свалки являются одной из основных проблем муниципальных образований, в том числе в Хабаровском крае. Согласно Федеральному закону № 131-ФЗ, организация деятельности по обращению с отходами относится к полномочиям муниципальных образований. Сельским поселениям некуда девать ТБО. Министр природных ресурсов и экологии Трутнев поставил задачу – выявить несанкционированные объекты размещения отходов. Часто дается предписание – ликвидировать свалку.
Перевод несанкционированной свалки в санкционированную – процедура очень сложная. Есть документ 1981 г. Необходимо оформление правоустанавливающих документов и документов государственного земельного кадастра под свалки в поселениях. В отдельных поселениях края имеются свалки, которые, несмотря на свое многолетнее существование, не имеют правоустанавливающих документов, т.е., по сути, являются несанкционированными.
Для перевода данных свалок в разряд санкционированных необходимо оформить разрешительную и правоустанавливающую документацию, что подразумевает процедуру перевода земель из лесного фонда в разрешенную категорию, т.к. многие свалки находятся на лесных землях. Процесс перевода земель – сложный и многоступенчатый, требующий участия субъекта РФ: окончательное решение о переводе земель из лесного фонда в разрешенную категорию принимается Правительством РФ.
Узаконить можно на основании архивных материалов. Эти населенные пункты создавались до 1981 г. Можно достигнуть соглашения, если найдутся подтверждающие документы, что свалка образовалась (введена в эксплуатацию) до 2006 г. Надо согласовать ее с Росприроднадзором, легализовать, эксплуатировать. Закрыть свалки не можем, так как нет альтернативного варианта. Есть типовой проект (при численности населения до 5 тыс. чел.). Необходимо провестиинженерно-экологические изыскания, пробурить хотя бы одну скважину. Надо собрать геологическую информацию, определить, какие породы залегают на данном участке. Координаты могут дать в Росприроднадзоре. Это также работа с МПР, с Роспотребнадзором.
Необходимо выполнить расчет выбросов вредных веществ от свалки в атмосферный воздух, разработать проект СЗЗ, провести изыскания, поднять документы по землеотводу.
Есть проблема по Де-Кастринскому сельскому поселению. Надо осуществить перевод земель из лесного фонда. Можно назвать это – рекультивация карьера с помощью ТБО. В Японии измельчают, обезвреживают ТБО, засыпают ими карьеры. Для этого разработали специальную технологию обезвреживания ТБО. Нужно провести инженерно-экологические изыскания, выполнить требования техрегламентов и Росприроднадзора.
В п. Хапсоль рекультивируют карьер строительными отходами, но это 5 класс.
На сельских свалках хранятся, по большей части, неутилизируемые отходы. Пищевых в составе ТБО должно быть не более 15%, состав должен соответствовать. Нужно провести инвентаризацию, морфологический состав определить. Можно предложить внедрить прессовальное оборудование высокой производительности. Вообще-то в ТБО от жилого сектора мало полезных ресурсов, для утилизации лучше брать отходы от предприятий.
17.2 Рекультивация свалок ТБО
Территории, занятые несанкционированными свалками, после их рекультивации могут быть использованы под жилую застройку, для создания коммунальной или промышленной зоны, а также для дорог, площадок и рекреационных целей. Эти условия определяют объемы рекультивационных работ с учетом всех неблагоприятных факторов, сопутствующих свалкам: с полным или частичным удалением свалочного грунта и заменой его нормативно-чистым грунтом, или без удаления свалочного грунта с перекрытием его по верху нормативно-чистым грунтом. Жилищное строительство может быть разрешено только после достижения в результате рекультивации нормативных показателей загрязненности грунтов и атмосферного воздуха.
Перед началом работ проводят инженерно-геологические изыскания, на основании которых составляют сетку профилей грунта свалки и подстилающих их слоев грунта основания. По ним определяют мощность слоя свалочного грунта, структуру подстилающих слоев, степень их загрязненности и уровень грунтовых вод. Мощность загрязненного грунта, подлежащего удалению в основании свалки наравне со свалочным, определяют сравнением степени загрязнения его с нормативными значениями.
Свалочные грунты удаляют на полигоны обезвреживания и захоронения отходов. Для выполнения этих работ используют экскаваторы и автосамосвалы. Удаляемые со свалки строительные отходы или нормативно-чистые подстилающие грунты могут быть использованы на различных земляных работах (для подсыпок, устройства изоляционных слоев на полигонах при захоронении ТБО и т.д.).
В случае замены свалочного грунта завозят минеральный грунт. Завозимый грунт должен быть нормативно-чистым по бактериологическим, химическим и радиометрическим показателям.
В соответствии с результатами санитарного обследования планируют истребительные мероприятия по дератизации (истреблению крыс, мышей и др.) и дезинсекции согласно требованиям инструкции по борьбе с мухами.
В процессе производства работ по разработке техногенного грунта могут быть вскрыты локальные аномалии с наличием на глубине радиоактивного загрязнения как в виде отдельных источников ионизирующего излучения, так и в виде радиоактивного загрязненного грунта.
Для обеспечения обнаружения радиоактивного загрязнения, попавшего на свалку в результате несанкционированных выбросов радиоактивных отходов, необходимо по мере выемки и вывоза мусора регулярно измерять мощность экспозиционной дозы гамма-излучения. Особенно это относится к свалкам, расположенным в пониженных местах: в глубоких ямах, карьерах и т.п.
При вскрышных работах измерения проводят по всей обнажающейся поверхности свалки по сетке профилей через 2, 5, 10 м в зависимости от состава мусора: при наличии в мусоре деталей приборов и радиоаппаратуры, обломков лабораторной посуды и т.п. сеть профилей сгущают, при наличии бытового или строительного мусора ее можно разредить.
Организация работ по вывозу свалочного грунта включает соблюдение дополнительных условий экологической безопасности:
- обязательное укрытие кузовов автосамосвалов брезентом при перевозке свалочного грунта;
- дезинфекцию колес автотранспорта при выезде с рекультивируемой территории (устройство дезинфекционных ванн при температуре наружного воздуха выше 5оС);
- организацию сбора и удаление на очистные сооружения загрязненных поверхностных вод, поступающих с территории свалки;
- периодическое медицинское освидетельствование производственного персонала, занятого на этих работах;
- обеспечение радиационной безопасности персонала при постоянном измерении уровня радиации.
При рекультивации несанкционированных свалок без удаления свалочного грунта предусматривают мероприятия и работы по дегазации, устройству защитного экрана по верху свалочных грунтов, а также ограждению рекультивируемой территории во избежание вторичного ее загрязнения.
Защитные экраны, устраиваемые по верху свалочного грунта, являются основными элементами, обеспечивающими главную природоохранную функцию. Конструкция защитных экранов представляет собой комбинацию изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить просачивающиеся поверхностные воды, атмосферные осадки и биогаз.
Защитный экран строят в такой последовательности. Предварительно разравнивают отдельные неровности на поверхности свалки, после чего выполняют общую планировку всей поверхности с приданием ей незначительного уклона (0,01…0,05) в сторону общего понижения рельефа. Затем отсыпают выравнивающий слой толщиной не менее 0,5 м, например, из очищенного строительного мусора, с диаметром фракций 4 … 32 мм.
При наличии газообразования в толще свалочного грунта устраивают по верху выравнивающего слоя слой из газопроводящего материала, например песка, толщиной не менее 0,3 м.
После этого по верху газопроводящего слоя выполняют противофильтрационный экран, состоящий из двух слоев глины толщиной по 0,25 м каждый, и слоя синтетической рулонной изоляции толщиной не менее 2,5 мм. Для устройства противофильтрационного экрана используют глину с коэффициентом фильтрации не менее 5*10-10 м/с.
Сверху синтетической изоляции укладывают дренирующий слой в виде пластового дренажа толщиной не менее 0,3 м из минерального грунта с коэффициентом фильтрации 10-3 м/с. Далее отсыпают слой потенциально плодородного грунта толщиной 0,7…0,85 м, по верху которого наносят плодородный слой почвы толщиной 0,15…0,3 м.
С целью защиты грунтовых вод от загрязнения свалочным конденсатом и инфильтратом можно использовать способ силикатизации грунтов в основании свалки, основанный на нагнетании через инъекторы в основание свалки гелеобразующих материалов. В качестве таких материалов используют сернокислый алюминий, щавелевую кислоту и «жидкое» стекло. Образующийся при этом в основании свалки гелевый экран способствует укреплению нижних слоев свалочного грунта и верха горных пород основания и уменьшает его водопроницаемость, а также выступает в роли геохимического барьера на пути распространения загрязняющих веществ в подземные горизонты.
18 ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ
18.1 Проектирование, строительство и эксплуатация полигонов для ТБО
Традиционные свалки – места пассивного складирования ТБО, не отвечают современным требованиям экологической безопасности. В настоящее время зарождается новая концепция разработки полигонов, на которых осуществляется комплекс процессов переработки, утилизации, обезвреживания отходов, захоронения их конечных остатков.
Полигоны для ТБО – природоохранное сооружение для централизованного сбора и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод от загрязнения, препятствующее распространению болезнетворных организмов. По сравнению со свалками это более совершенный в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении объект. Особенностями полигонов являются:
-уплотнение отходов, позволяющее увеличить нагрузку на единицу площади;
- послойное укрытие отходов;
- мероприятия по предотвращению проникновения фильтрата полигона в почву и подземные воды;
- сбор биогаза (при необходимости).
На территориях полигонов не допускается сжигание ТБО, и должны быть приняты меры по недопустимости их самовозгорания.
Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах полностью механизированы, а после их закрытия производится рекультивация участка. Однако полигоны ТБО (в отличие от полигонов токсичных промышленных отходов) предназначены в основном для захоронения отходов и не предусматривают их специальной переработки.
Прогнозы показывают, что несмотря на высокие темпы прироста мощностей промышленных установок по переработке и обезвреживанию ТБО, количество складируемых отходов на полигонах будет еще долгие годы составлять достаточно высокий процент.
Наряду с бытовыми отходами, на полигонах ТБО допускается захоранивать часть промышленных отходов. Условия размещения промышленных отходов на полигонах ТБО регламентируются СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для ТБО».
Запрещен прием на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также радиоактивных и биологически опасных отходов. При поступлении отходов на полигон должен осуществляться их радиационный контроль.
На полигонах ТБО допускается размещать промышленные отходы с влажностью, не превышающей 85%, взрывобезопасные, токсичность водной вытяжки которых не превышает токсичности фильтрата ТБО.
Токсичные промышленные отходы IV класса опасности, удовлетворяющие данным требованиям, могут приниматься на полигоны ТБО в неограниченном количестве (по согласованию с органами Роспотребнадзора). Их применяют для изоляции слоев ТБО, как изолирующий инертный материал в средней и верхней части карт полигона. Примерами данного вида отходов могут являться строительные отходы и отходы некоторых производств: битый кирпич, бетон, золошлаковые отходы ТЭЦ, мел, известняк, графит, асбестовая крошка и др. Такие отходы должны иметь однородную структуру с размером отдельных фракций не более 250 мм. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 300 мг/л.
Токсичные промышленные отходы III класса опасности принимаются в ограниченных количествах (не более 30% массы поступающих ТБО). Их смешивают с ТБО в таком соотношении, чтобы водная вытяжка из смеси была не токсичнее фильтрата ТБО. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 5000 мг/л. Заключение о возможности приема отходов дается на основе результатов анализов лабораторий полигонов или специализированных сертифицированных лабораторий предприятий – поставщиков отходов.
Токсичные промышленные отходы I-III классов опасности подлежат приему на специальные полигоны.
Городское управление коммунального хозяйства ежегодно утверждает и передает на полигоны список (перечень) предприятий с указанием, какие отходы и в каких количествах от них разрешено принимать. Лаборатория полигона ведет выборочный контроль доставляемых промышленных отходов.
Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны составляет от жилой застройки до границ полигона 500 м. В санитарно-защитной зоне запрещается размещение колодцев для питьевых целей. Размещение полигонов ТБО должно быть согласовано с генеральным планом или проектом застройки города и его пригородной зоны. Перед проектированием полигона заказчик с заинтересованными организациями (отдел по делам архитектуры и строительства, органы экологии, Роспотребнадзор, гидрологическая служба и др.) определяет район и участок для размещения полигона.
Предъявляются следующие требования к характеру грунтов и расположению грунтовых вод.
1. По гидрогеологическим условиям лучшими для основания полигонов являются глины и тяжелые суглинки (обладающие водоупорными свойствами, т.е. водонепроницаемые, с низкими значениями коэффициента фильтрации, не превышающими 10-5 см/с).
2. Выходы грунтовых и подземных вод в виде ключей и родников должны отсутствовать.
3. В геоморфологическом отношении предпочтение отдается ровным поверхностям (для отсутствия возможности смыва фильтрата атмосферными осадками или грунтовыми водами в водоемы). Под полигон также отводятся отработанные карьеры глины, овраги, участки свободные от ценных пород деревьев.
4. Грунтовые воды должны быть на достаточной глубине (свыше 2 м), чтобы можно было складировать отходы на большой глубине по экономическим соображениям.
5. Уровень грунтовых вод (УГВ) должен отстоять от основания полигона не менее чем на 1 м.
6. Нельзя использовать под полигон болота глубиной более 1 м, районы, затопляемые водами, районы геологических разломов, участки, расположенные ближе 15 км от аэропортов.
7. Не допускается размещение полигонов ТБО в зонах санитарной охраны источников водоснабжения и в водоохранных зонах, в зонах охраны курортов, рекреационных зонах, в местах выхода на поверхность трещиноватых пород.
Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается из условия срока его эксплуатации (20-25 лет и более), может достигать нескольких сотен гектаров. При отводе участка под полигон выдается задание на дальнейшее его использование после закрытия полигона. Участки закрытых полигонов используют для создания лесопарковых комплексов, для устройства спортивных площадок, садов и огородов, строительства открытых складов строительных материалов и тары непищевого назначения т.п. Использование территории под капитальное строительство, особенно жилищное, не допускается. Также запрещена на этих территориях прокладка подземных коммуникаций из-за выделения ядовитых и взрывоопасных газов в течение длительного времени вследствие разложения органической части отходов.
Проектирование полигонов осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО». – М.: Минстрой РФ, 1996. Участок складирования ТБО – основное сооружение полигона, занимает 85-95% площади полигона, разбивается на очереди эксплуатации (каждая очередь из расчета на 3-5 лет приема ТБО), рис. 22.1. Каждую очередь делят на рабочие карты площадью 8 – 10 тыс. м2 и высотой 2 м. На всей площади участка складирования проектируется котлован с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции слоев ТБО (таким образом, основание полигона получается в виде огромного корыта). Средняя глубина котлована составляет около 1,5 м, она рассчитывается из условия баланса земляных работ и уровня грунтовых вод (УГВ), который должен быть на 1 м ниже днища котлована.
Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 отходов в год, рекомендуется траншейная схема складирования. В этом случае устраиваются рабочие карты (траншеи), размеры которых составляют: длина – 30 … 150 м, ширина по верху – 5 … 12 м, глубина – 3 … 6 м. Траншеи устраивают перпендикулярно направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО.
Отходы укладывают слоями и уплотняют бульдозерами или дорожными катками послойно до глубины, равной 2 м, затем изолируют слоем грунта толщиной 0,25 м (рис. 18.1). В качестве изолирующего материала в зимний период разрешается использовать строительные или производственные отходы: шлаки ТЭЦ, битый кирпич, бетон, известь, мел, гипс, асбестоцемент. Выполняемая промежуточная изоляция складируемых отходов понижает органолептические, общесанитарные и миграционно-воздушные показатели вредности поступления веществ с поверхности отходов в атмосферу с пылью, испарениями и газами до значений ПДК в пределах полигонов.
Рис. 18.1 - Схема полигона ТБО
1 - подьездная дорога; 2 - хозяйственная зона; 3 - нагорная канава; 4 - забор; 5 - зеленая зона;
6 - грунт для изолирующих слоев; 7 - площадки складирования отходов I, II, III очереди эксплуатации
Для сокращения площади участка складирования полигон загружают многослойно (до высоты, равной 60 м). При этом устраивают пологий внешний откос (угол откоса 15˚). Учитывая недостаточную прочность отходов, уложенных в тело полигона, при формировании высоконагружаемых полигонов с целью обеспечения их общей устойчивости перед заполнением отходами каждого яруса по их периметру предварительно отсыпают дамбы обвалования из минерального грунта. План и разрез участка складирования полигона приведен на рис. 18.3.
Рис. 18.2 - Схема разреза полигона для твердых отходов
1 – лесозащитные полосы (зеленая зона); 2 – промежуточный изолирующий слой; 3 – отходы; 4 – укрывающий
наружный слой растительного грунта; 5 – естественное или искусственное водоупорное основание (глина)
Рис. 18.3 - План и разрез участка складирования
1-V – очереди строительства и эксплуатации полигона; 1 – кавальер грунта; 2 – граница полигона;
3 – граница участка складирования ТБО; 4 – временная дорога на участке складирования; 5 – граница очередей
эксплуатации; 6 – существующая магистраль; 7 – площадка мойки контейнеров; 8 – подъездная автодорога;
9 – хозяйственная зона; 10 – верхний изолирующий слой; 10 – котлован в основании полигона
Полигон формируют в форме отвала с крутизной внешних откосов 2…4 и устройством на них Берм шириной не менее 3 м через каждые 5…10 м по высоте полигона. После заполнения полигона до проектных отметок верхний ярус перекрывают защитным экраном, выполняемым в той же технологической последовательности, что и при перекрытии верха свалочного грунта при несанкционированных свалках. Затем его поверхность покрывают растительным грунтом (толщиной 0,6… 1,5 м), предварительно снятым при строительстве полигона.
Срок службы полигона может быть увеличен путем применения измельчения или брикетирования (прессования) отходов в крупные блоки. Эти способы могут применяться и вместе, т.к. измельчение отходов улучшает качество брикетов. Измельчение осуществляется молотковыми дробилками ударного типа или мельницами с размалывающими колесами (шарами). При этом одновременно происходит растирание и рубка отходов, их объем уменьшается до 50%, материал становится гумусоподобным, запах и пожароопасность резко снижаются. Препятствием для измельчения является наличие в мусоре неразмалываемых и крупногабаритных предметов. Поэтому перед измельчением необходима сортировка мусора.
Брикетирование применяется в основном за рубежом (в США, Японии, Испании). Используются стандартные пресс-формы, которые сжимают несортированный мусор от первоначальной плотности, равной 0,2…0,25 т/м3 до конечной, равной 1,1…1,2 т/м3. Брикеты имеют форму призмы размерами 1,1 * 1,1 * 2,5 м, их масса составляет 3 т. Прессование производится на специальных площадках (мусороперегрузочных станциях), затем брикеты подвозят к полигону специальными машинами. Брикеты на полигонах укладывают штабелями высотой 5 – 8 м. При этом и высота складирования брикетов, и боковые откосы могут быть значительно больше, чем это допускается при засыпке полигона.
Метод брикетирования обладает следующими преимуществами:
- увеличивается срок службы полигона в 2 – 3 раза (за счет уплотнения отходов полезнее используется рабочий объем полигона);
- облегчается эксплуатация полигона (брикеты складируют, как кирпичи);
- исключается ветровой разнос мусора;
- не привлекаются грызуны, мухи и птицы;
- отсутствует пожароопасность (брикеты не поджигаются);
- объем прессованного мусора составляет 5 – 10% первоначального;
- просачивание воды внутрь брикетов практически отсутствует (в 20 раз меньше, чем для уплотненного грунта);
- резко снижается выделение биогаза из брикетов (примерно в 20 раз, в то время как на обычных полигонах оно составляет около 200 м3/т ТБО).
Закрытие полигона осуществляется после исчерпания площади, отведенной для захоронения, и отсыпки полигона на проектную отметку. Затем поверхность полигона рекультивируют для обеспечения возможности последующего полезного использования занимаемой территории. Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемыми для закрытых полигонов являются следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное, строительное (неответственных сооружений).
Рекультивацию закрытых полигонов выполняют в два этапа. Технический этап включает исследование состояния тела полигона и его воздействия на окружающую природную среду, а также подготовку территории к последующему целевому использованию (планировка территории, выполаживание, террасирование, формирование откосов, создание рекультивационного покрытия, сооружение системы удаления биогаза, строительство дорог и др.).
Биологический этап включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования (комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий). Сюда входят подготовка почвы, посев многолетних трав, уход за растениями. По склону высаживают зеленые насаждения и устраивают террасы. Дальнейшее использование территории после окончания рекультивационных работ разрешается не ранее, чем через год.
Рекультивацию территории закрытого полигона проводит организация, эксплуатирующая полигон, с участием предприятия, выполняющего дальнейшее целевое использование земель. Для проведения рекультивации разрабатывают отдельную проектно-сметную документацию.
При выборе участков для организации санитарии полигона должны учитываться потенциальные экологические ограничения. В толще уже закрытого полигона в течение 50-100 лет происходят процессы разложения органической части отходов микроорганизмами. Все это время полигон остается потенциальным источником загрязнения окружающей среды. Здесь можно выделить две основные проблемы.
1) Выделение газов при разложении отходов.
В первые дни, при свободном доступе воздуха, а также в верхней зоне полигона (глубиной не более 1,5 м) протекает аэробный процесс, который сопровождается выделением СО2 и повышением температуры отходов. После того, как весь свободный кислород будет израсходован, а также на более низких горизонтах начинается процесс анаэробного сбраживания с выделением биогаза, представляющего собой смесь метана CH4 (40 – 65%), углекислого газа CO2 (35 – 40%), сероводорода H2S и небольшого количества других примесей. Биогаз образуется в результате жизнедеятельности бактерий. Процесс сопровождается выделением теплоты, которая поддерживает в толще отходов сравнительно высокую температуру (30 – 40о С). Это создает потенциальную опасность взрыва CH4 и появления неприятных запахов.
Выделение газа затрудняет проведение рекультивационных работ и требует специальных установок по его удалению. Поэтому на местах бывших крупных свалок и полигонов экономически выгодно наладить промышленное использование биогаза – метана. Теплотворная способность его – 6 кВт/ч (1 м3), а природного газа – 9,5 – 11 кВт/ч. Использование биогаза возможно как минимум через 5 – 10 лет в топливных или энергетических установках. Отвод биогаза необходимо вести из наиболее активной зоны, обычно лежащей на глубине 2 – 6 м от поверхности полигона.
На отработанных участках (картах) крупных полигонов экономически и экологически оправдано применение системы газосбора только при вместимости не менее 1 млн. т ТБО, где максимальная часовая выработка газа на второй-третий год после изоляции составит около 1000 м3/ч.
В газосборную систему полигона входят (рис. 18.4):
- вертикальные газосборные скважины (колодцы диаметром 0,6 – 1,2 м из железобетонных колец с пропилами или перфорационными отверстиями). Внутри колец устанавливают перфорированные асбестоцементные трубы диаметром от 100 до 120 мм, пространство между внутренними стенками колец и перфорированными трубами засыпают щебнем крупных фракций;
- горизонтальные газоприемные перфорированные (дырчатые) трубы из полиэтилена (промежуточные и магистральные), уложенные в толще отходов;
- устройства по очистке и сушке биогаза;
- вентиляционная и энергетическая установки.
Рис. 18.4. – Схема сбора и утилизации биогаза
К скважине через каждые 2 м по высоте (толщина рабочего слоя) подводят 3 – 4 дренажные сети, каждая длиной 10 – 15 м. Дренажную сеть устраивают из перфорированных асбестоцементных труб диаметром 50 – 60 мм и щебня фракции 30 – 60 мм. Сверху дренажную сеть засыпают отходами. На устье газовой скважины монтируют специальное оборудование, обеспечивающее герметизацию обсадной трубы и возможность откачивания биогаза из скважины в промежуточный газопровод, а затем в магистральный. Из магистрального газопровода биогаз пропускают через вентиляторную установку в энергетическую. Для очистки биогаза от балласта и вредных примесей (прежде всего сероводорода) , а также его осушки на байпасе устанавливают аппарат по очистке и осушке биогаза.
Прокладку промежуточных и магистральных газопроводов осуществляют не ранее чем через шесть месяцев после укладки и изоляции отходов. Для этих целей используют трубы из полиэтилена высокой плотности. Для получения биогаза на закрытом полигоне бурят скважины минимальным диаметром 150 мм на всю глубину слоя складированных отходов. Обсадные трубы скважины могут быть асбестоцементными, полиэтиленовыми или полихлорвиниловыми диаметром 100 мм с перфорационными отверстиями. Пространство между скважиной и обсадной трубой засыпают крупнозернистым щебнем и заливают бетоном на глубину 0,5 м. Площадь вокруг скважины на расстоянии 1,5 – 2 м изолируют слоем глины или цементного раствора толщиной 30 – 40 см. Это обеспечивает надежное крепление скважины и сбор биогаза, предохраняет от проникновения внутрь скважины поверхностных вод.
Газ по системе трубопроводов отводится в специальные емкости для сбора и затем подается на утилизацию (сжигание). Компрессорная установка создает разрежение, необходимое для транспортировки биогаза к месту использования. Обычная засыпная свалка может выдавать газ в течение 10 – 12 лет, максимальная производительность ее приходится на 4-й год, а затем она медленно снижается. В России биогаз получают с 1996 г. из свалок гг. Мытищ и Серпухова.
2) Выделение фильтрата в процессе разложения отходов. Процесс разложения отходов сопровождается также выделением фильтрата – специфической темно-бурой жидкости с повышенным содержанием солей (нитратов, хлоридов, сульфатов). Фильтрат образуется при контакте дождевой, грунтовой или поверхностной воды с отходами. Часть фильтрата испаряется с поверхности, другая проникает вглубь, где вызывает медленный биотермический процесс разложения отходов с повышением температуры до 30С.
Фильтрат должен скапливаться в корыте, оставаться в пределах полигона и не загрязнять поверхностные водоемы и подземные воды. При большом количестве осадков фильтрат забирается со дна насосными установками и разбрызгивается по поверхности отходов для интенсификации процесса испарения. Фильтрат также собирается дренажной системой. Дренаж выполняется из пластиковых перфорированных труб, уложенных с уклоном в слое высокопористого материала (щебня), рис. 18.5.
Рис. 18.5. – Устройство дренажной системы для отвода фильтрата
Собираемый и отводимый дренажной системой фильтрат чрезвычайно токсичен, он загрязнен сильнее канализационных стоков. Минерализация его составляет до нескольких десятков г/л, ХПК достигает 6 г/л, наблюдаются высокие концентрации тяжелых металлов. В связи с этим необходима его очистка и обезвреживание. Фильтрат может сбрасываться в канализационные сети для дальнейшего обезвреживания совместно с городскими стоками (если объем фильтрата не превышает 5% подачи стоков на очистные сооружения, в противном случае ухудшается качество очистки стоков, усиливается коррозия установок). Поэтому на полигонах применяют различные методы обработки фильтрата: физико-химические, химические и биохимические. При этом конечные и побочные продукты очистки (осадок, адсорбенты, зола, отходящие газы) должны быть обезврежены и по возможности утилизированы.
При невозможности выбора подходящей территории для полигона защиту компонентов окружающей среды обеспечивают путем строительства защитных экранов в основании полигона (рис. 18.6). Конструкция защитных экранов – это комбинация изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить конденсат, а также обеспечивать изоляцию тела полигона от подпитки грунтовыми водами и атмосферными осадками путем отвода их в дренажную сеть.
Рис. 18.6. – Противофильтрационный экран из геомембранной пленки
Защитные экраны выполняют из комбинации природных материалов (песка, гравия, щебня, глины, бентонита и их смесей) в сочетании с геосинтетическими материалами (синтетической рулонной изоляцией, геотекстилями, бентонитовыми матами и другими геокомпозитами). При строительстве полигонов в Европейских странах используются различные схемы защитных экранов.
Гидроизоляция основания полигона при отсутствии подходящих грунтов предусматривается различными способами, например:
- вязкая гидроизоляция осуществляется в виде грунтобитумного противофильтрационного экрана, с обработкой грунта основания органическими вяжущими веществами или отходами нефтеперерабатывающей промышленности (битум или нефть с добавление цемента) на глубину 0,2 – 0,4 м с одной или двойной пропиткой в зависимости от состава размещаемых отходов и климатических условий;
- пленочная гидроизоляция осуществляется из двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 3 мм каждая, стабилизированной сажей, между которыми укладывается слой песка. Устраиваются также подстилающий и защитный (верхний) песчаные слои. Это эффективный и дешевый метод, однако он имеет существенные недостатки (необходимость тщательной планировки поверхности, трудоемкость соединения швов пленки, возможность химического разложения пленки компонентами отходов).
Полигон оборудуется подъездной дорогой, соединяющей существующую транспортную магистраль с участком складирования, имеющей твердое покрытие (асфальт, железобетонные плиты), рассчитанной на двустороннее движение, с уклономдо 80.
Хозяйственная зона полигона площадью 0,3 - 1 гектара проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона. В ней размещаются бытовые и производственные здания для персонала, навес или гараж для размещения машин и механизмов, мастерская для ремонта машин и механизмов, контрольно-пропускной пункт, весовая, склады и др. объекты.
Рассмотрим группу инженерных сооружений полигона.
Водоснабжение на крупных полигонах (более 360 тыс. м3/год), при периоде эксплуатации более 15 лет обеспечиватся из артезианских скважин. В других случаях мойка контейнеров осуществляется с помощью поливомоечных машин (то есть водоснабжение обеспечивается привозной водой по согласованию с органами Роспотребнадзора).
Удаление стоков от мойки контейнеров (водоотведение) осуществляется либо по бессточной схеме (стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона), либо с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии).
Контрольно-дезинфицирующая зона устраивается на выезде из полигона, включает железобетонную ванну для обмыва колес мусоровозов. Ванну заполняют 3%-м водным раствором эффективного дезинфицирующего средства – лизола и опилками.
Сборный железобетонный резервуар или пруд для пожаротушения емкостью 100 м3. Расход воды на наружное пожаротушение составляет 10 л/с.
Наружное освещение территории полигона предусматривается прожекторами, устанавливаемыми на мачтах высотой 16 – 20 м в полосе зеленой зоны шириной 5 – 8 м, устраиваемой по периметру полигона.
Легкое ограждение по периметру всей территории полигона, его могут заменить вал высотой до 2 м или осушительная траншея глубиной более 2 м.
Полигоны, особенно недостаточно хорошо оборудованные, могут являться источником загрязнения окружающей среды. В местах захоронения отходов ухудшение экологической обстановки связано с загрязнением практически всех компонентов окружающей среды: атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод. В связи с этим в местах захоронения отходов необходимо осуществлять мониторинг окружающей среды (самого участка захоронения и прилегающей территории).
Наиболее активно полигоны действуют на подземные воды. В местах складирования отходов возможно формирование антропогенных водоносных горизонтов с высоким уровнем загрязнения. Основным источником загрязнения является уникальный по своей токсичности фильтрат. Поэтому полигоны оборудуют устройствами по контролю качества грунтовых вод (ГВ). В зеленой зоне полигона проектируются мониторинговые скважины. Одна скважина закладывается выше полигона по потоку ГВ с целью отбора проб воды, на которую отсутствует влияние фильтрата с полигона. Ниже полигона по течению ГВ закладываются две скважины на расстоянии друг от друга 100 – 200 м, они учитывают влияние полигона на состояние грунтовых вод.
Поверхностные воды контролируют выше и ниже полигона, а также в водоотводных канавах. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, концентрации загрязняющих веществ значительно превысят фоновые, необходима разработка соответствующих мероприятий.
Атмосферный воздух загрязняется за счет выделения большого количества газообразных вредных веществ (метана. сероводорода и др.), теплового загрязнения, пыли и мелких фракций, которые разносятся ветром с территории полигона. Контроль состояния атмосферы предусматривает ежеквартальный отбор проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на наличие соединений, выделяющихся в процессе биохимического разложения ТБО.
Контроль состояния почв в зоне возможного влияния полигона предусматривается по химическим, микробиологическим и радиологическим параметрам. Экологическое состояние почвенного покрова оценивается по степени засоленности легкорастворимыми солями, загрязнению тяжелыми металлами, по наличию органических загрязняющих веществ, по реакции среды.
Размещение отходов на полигонах имеет ряд недостатков:
- длительное отчуждение значительных площадей земельных ресурсов;
- возможное загрязнение поверхностных и грунтовых вод;
- попадание в атмосферу ядовитых примесей и токсичных газов;
- безвозвратная потеря ценных компонентов отходов.
Следовательно, необходим переход от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке. Вместе с тем, стоимость строительства полигонов примерно в 4 раза дешевле, чем биохимическая переработка и компостирование.
18.2 Полигоны по обезвреживанию токсичных промышленных отходов
Наиболее полно решить проблему обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов могут спецполигоны. Они идентичны полигонам ТБО, однако специфика их обусловлена более высокой токсичностью отходов. Полигоны промышленных отходов – это природоохранные сооружения (объекты), предназначенные для централизованного обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений. Обезвреживание промышленных отходов на полигонах является более прогрессивным способом, чем сброс их на свалки ТБО, так как на спецполигонах наряду с захоронением и сжиганием отходов также предусматриваются установки для промышленной переработки некоторых видов промышленных отходов.
Основным нормативным документом по проектированию полигонов является СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов».
В составе полигона предусматривается строительство трех основных объектов.
1. Завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов, предназначенный для сжигания и физико-химической переработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности, перевода в нерастворимые формы, обезвоживание и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению.
2. Участок захоронения токсичных промышленных отходов – территория, предназначенная для размещения специально оборудованных карт или котлованов, куда складируют различные группы токсичных отходов.
3. Гараж специализированного автотранспорта.
Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов:
- отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения ценных компонентов;
- радиоактивные отходы;
- нефтепродукты, подлежащие регенерации.
Строительство полигонов производится на основе долевого участия предприятий и организаций, где имеются отходы. Размеры долевого участия определяются пропорционально затратам на уничтожение и захоронения отходов. Заказчиком полигона является предприятие, отходы которого требуют наибольших затрат на обезвреживание и захоронение. Построенные полигоны передаются для эксплуатации соответствующим коммунальным службам.
Требования к выбору земельного участка под полигоны промышленных отходов отражены в СанПиН 2.1.7. 1322 – 03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления». Полигоны следует располагать:
- в свободных от застройки, открытых, хорошо проветриваемых незатопляемых местах;
- с подветренной стороны по отношению к населенным пунктам и зонам отдыха;
- ниже мест водозаборов питьевой воды и рыбоводных хозяйств;
- на землях, не пригодных для сельского хозяйства;
- на участках со слабо фильтрующими грунтами (глины, суглинки, сланцы – водоупорные грунты с коэффициентом фильтрации, не превышающим 10-6 см/с);
на участках с УГВ, находящимся не менее чем в двух метрах от нижнего горизонта захороняемых отходов (заглубление которых составляет 7 – 15 м). При необходимости осуществляют инженерные мероприятия по снижению УГВ.
Полигоны нельзя размещать:
- на площадках залегания полезных ископаемых;
- в опасных зонах отвалов породы угольных и сланцевых шахт;
- в зонах возможной активизации опасных геологических процессов;
- в заболоченных местах;
- в зонах санитарной охраны курортов и не территориях зеленых зон городов;
- на землях. занятых лесами и лесопарками, являющимися местом отдыха населения;
- в зоне питания подземных источников питьевой воды;
- на участках, загрязненных органическими и радиоактивными отходами.
Размер участка захоронения токсичных промышленных отходов устанавливается исходя из срока накопления отходов в течение 20 – 25 и более лет (расчетный срок эксплуатации полигона).
Захоронению на полигонах подлежат твердые токсичные отходы I, II, III и при необходимости IV классов опасности. Способ захоронения зависит от класса токсичности и водорастворимости отходов.
Твердые и пастообразные негорючие водорастворимые отходы I класса опасности захораниваются в герметичных металлических контейнерах с толщиной стенки не менее 10 мм. Размеры контейнеров не регламентируются, масса заполненного контейнера должна быть не более 2 т. Материал контейнера должен обладать коррозионной стойкостью по отношению к отходам, скорость коррозии материала не должна превышать 0,1 мм/год. Контейнеры захораниваются в железобетонных бункерах с толщиной стенки не менее 0,4 м. Бункеры разделяются на отсеки (не менее 5). Объем каждого отсека должен обеспечивать прием контейнеров в течение 2-х лет.
Поверхность бункера, соприкасающаяся с землей, гидроизолируется. Подтопление бункера грунтовыми водами не допускается. Наивысший уровень складирования контейнеров должен быть на 2 м ниже кромки бункеров. Заполненные отсеки сверху перекрываются железобетонными плитами, затем засыпаются слоем уплотненного грунта толщиной 2 м. Засыпка должна иметь выпуклую поверхность. Верхний слой засыпки толщиной не менее 0,15 м обрабатывается нефтью или битумом с одновременным добавлением цемента и уплотняется катками.
Водорастворимые ПрО II и III классов размещаются непосредственно в котлованах. При высоких значениях коэффициента фильтрации грунта предусматривается противофильтрационный экран (гидроизоляция дна и стенок откосов уплотненным слоем глины толщиной 1 м).
Водонерастворимые ПрО II и III классов изолируются слоем местного грунта.
Зачастую для полигонов твердых промышленных отходов приходится делать искусственные защитные экраны, которые классифицируют следующим образом:
1) минеральные природные материалы с коэффициентом фильтрации не более 10-9 м/с, мощностью не менее 3 м (глины, песчано-бентонитовые смеси);
2) синтетические материалы, обладающие прочностью и устойчивостью к агрессивному воздействию. В России это чаще всего геотекстили, полиэтиленовая пленка толщиной 3 мм, закрепленная сажей, часто в 2 – 3 слоя;
3) асфальтовые покрытия;
4) геосинтетические материалы (например, специальные маты из бентонита и синтетического связующего).
Все меры по снижению проникновения внешней влаги на полигон сводятся к следующему:
1) выбор участка с минимумом поверхностных и грунтовых вод;
2) уклон укрытия для стока дождевых вод;
3) озеленение законченной засыпки участка (карты);
4) влагонепроницаемость покрытия);
5) уплотнение отходов для уменьшения выщелачивания (щелочь образуется в основном за счет притока внешней воды);
6) дренаж для грунтовых и поверхностных вод.
На рис. 18.7 показано устройство системы гидроизоляции основания полигона из синтетических геомембран.
Рис. 18.7. - Схемы (а, б – варианты) полигонного захоронения опасных отходов с использованием системы двойной футеровки котлована из синтетических геомембран и уплотненного слоя почвы
1 – защитный слой почвы или покрытие (произвольное); 2 – фильтрующая среда; 3 – верхняя футеровка –
геомембрана; 4 – дренажные трубки; 5 – дренируемый материал; 6 – система первичного сбора и удаления
выщелачиваемого материала; 7 – система вторичного сбора и удаления выщелачиваемого материала; 8 – верхний компонент слоя – гибкая мембрана; 9 – нижний – утрамбованная почва; 10 – толстый слой почв с низкой
водопроницаемостью; 11 – футеровка дна - утрамбованная почва
К участку захоронения отходов предъявляются следующие требования.
1. Участок должен иметь ограждение из колючей проволоки высотой 2,4 м с устройством автоматической охранной сигнализации.
2. За ограждением следует бетонированный кольцевой водоотводящий канал для перехвата дождевых и талых вод (чтобы не допустить их попадания на внешнюю территорию). Отвод воды из канала осуществляется в ближайший водоток.
3. За каналом устраивают кольцевое обвалование высотой 1,5 м и шириной поверху 3 м, защищающее канал и окружающую среду от токсичных отходов.
4. За валом следует кольцевая автодорога с усовершенствованным покрытием из бетонных плит и въездами на карты.
5. Вдоль дороги устраивают ливнеотводные лотки или кюветы с облицовкой бетонными плитами.
6. Предусматривается наружное освещение территории в темное время суток.
Участок захоронения токсичных промышленных отходов делится на две зоны.
В производственной зоне размещаются карты с учетом раздельного захоронения отходов разных классов опасности (рис. 18.8). Захоронение в одной карте разноименных отходов допускается в случае, если они не образуют более токсичных, взрывоопасных веществ, а также если при этом не происходит газообразования. Размеры карт для захоронения не регламентируются. Глубина карт рассчитывается из условия баланса земляных работ. Объем карты должен обеспечивать прием отходов на захоронение в течение не более двух лет.
Рис. 18.8. – Схема сетчатой системы полигона для захоронения опасных отходов
Участок захоронения должен быть оборудован системой сбора и удаления фильтрата. Дренажная система должна включать:
- герметизирующее покрытие, уложенное на основание хранилища (слой водоупорной глины);
- слой высокопористого материала (щебня);
- дренажные трубы на расстоянии не более 20 м друг от друга.
Общая схема канализации полигона должна быть бессточной, при этом незагрязненные сточные воды должны повторно использоваться для производственного водоснабжения, а загрязненные сточные воды необходимо подавать на испарение, очистку или сжигание.
В производственной зоне размещаются также контрольно-регулирующие пруды дождевых, талых и дренажных вод. Осветленные воды после контроля направляются:
- чистые – на производственные нужды или в кольцевой канал;
- загрязненные – в пруд-испаритель или на завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов.
Во вспомогательной зоне размещаются:
• административно-бытовые помещения, лаборатория;
• склады топлива и материалов для устройства водонепроницаемых покрытий;
• котельная;
• стоянка спецмашин и механизмов;
• сооружение для чистки, мойки и обеззараживания спецмашин и контейнеров;
• мастерская для ремонта машин и механизмов;
• автомобильные весы;
• контрольно-пропускной пункт.
На заводе по обезвреживанию токсичных отходов осуществляют централизованную переработку отходов, поступающих на полигон. В состав завода входит цех термического обезвреживания твердых горючих отходов и различные вспомогательные здания и сооружения. Сжигание отходов осуществляется в печах различных конструкций. Промышленные отходы перед сжиганием проходят ряд подготовительных операций (сортировка, дробление и др.). Современные установки по сжиганию отходов производят немецкие и чехословацкие фирмы. Температура в зоне горения должна быть не менее 1000 – 1200оС при содержании кислорода не менее 6%. Большая часть токсичных отходов при сжигании надежно обезвреживается, при этом объем отходов составляет около 10% первоначального. В процессе сжигания отходов образуются зола и шлаки, которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.
Самую сложную и дорогую часть цеха составляют очистные сооружения по очистке дымовых газов. Дымовые газы содержат в своем составе диоксид углерода, оксиды серы и азота, диоксины, твердые частицы (золу). Стоимость очистных сооружений составляет не менее 50% от общей стоимости мусоросжигательного завода. Применяется многоступенчатая схема очистки, включающая такие аппараты как водяные скрубберы, электрофильтры, текстильные фильтры и др. Горючие газы из печи поступают в теплообменник (котел утилизатор) для получения пара и электроэнергии.
В состав завода, помимо цехов обезвреживания отходов, также входят:
- административно-бытовые помещения, лаборатория;
- склады для отходов;
- автомобильные весы;
- спецпрачечная;
- механизированная мойка спецмашин, тары и контейнеров;
- ремонтно-механический цех;
- контрольно-пропускной пункт.
Размер СЗЗ участка захоронения токсичных промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов, а также до объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, устанавливается с учетом конкретных местных условий, но не менее 3000 м. Участки захоронения токсичных промышленных отходов следует размещать на расстоянии:
- не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий, автомобильных и железных дорог;
- не менее 50 м от границ леса и лесопосадок, не предназначенных для использования в рекреационных целях.
В СЗЗ участка захоронения токсичных промышленных отходов разрешается размещение завода по обезвреживанию отходов, гаража специализированного автотранспорта и прудов-испарителей дождевых и дренажных вод.
Размеры СЗЗ завода по обезвреживанию токсичных промышленных отходов мощностью не менее 100 тыс. т в год следует принимать 1000 м, в других случаях – 500 м.
На территории полигона должен проводиться регулярный экологический контроль. В пределах санитарно-защитной зоны организуется сеть наблюдательных скважин, в каждом створе (по потоку грунтовых вод) не менее двух скважин, на расстоянии 50 – 100 м друг от друга. Одна скважина створа размещается на территории участка захоронения, другая – в СЗЗ. Скважины должны быть заглублены ниже УГВ не менее чем на 5 м. Согласно утвержденному графику, лаборатория полигона отбирает и анализирует пробы воды из скважин.
18.3 Отечественный опыт проектирования, строительства и эксплуатации полигонов
В настоящее время в нашей стране нет достаточного опыта проектирования современных полигонов. Имеющиеся литературные данные в основном касаются отдельного опыта проектирования полигонов за рубежом.
Первым в нашей стране, одним из самых современных и освоенных является опытный полигон для захоронения промышленных отходов «Красный бор» под Санкт-Петербургом, расположенный в 5 км от г. Колпино Ленинградской области и в 2,5 км от поселка «Красный бор».
Полигон был введен в эксплуатацию в 1970 году. Общая площадь его составляет 50 га, расчетный срок службы – 40 лет. Ежегодно на полигон привозят около 30 тыс. т промышленных отходов. Участок размещения полигона полностью удовлетворяет гидрогеологическим требованиям. На полигон принимаются осадки очистных сооружений и все промышленные отходы, за исключением радиоактивных и подлежащих регенерации. Особо опасные отходы (содержащие ртуть, мышьяк, цианиды и другие сильнодействующие ядовитые вещества) принимаются на полигон в герметично закрытых металлических контейнерах.
С 1975 г. на полигоне был внедрен термический метод обезвреживания жидких негорючих отходов. Несколько позже на полигоне был внедрен каскадный метод обезвреживания отходов гальванического производства, который также не связан с захоронением всего объема отходов и заключается в химической нейтрализации токсичных примесей. Нефтепродукты расслаиваются в бетонном бассейне, верхняя часть сжигается, нижняя – захоранивается. Разработана циклонная печь для сжигания отходов. Полученное тепло используется для упаривания осадков сточных вод.
Опыт проектирования и эксплуатации полигона «Красный бор» был учтен при разработке СНиП 2.01.28-85, Пособия к нему 1990 г. и СП № 3183-40 «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов».
В 1973 г. был введен в действие экспериментальный полигон для захоронения отходов предприятий городов Дзержинска и Горького (в основном автомобильных заводов). Однако в 1991 г. полигон был закрыт по следующим причинам:
- неудовлетворительная система газоочистки при сжигании отходов;
- за счет плохой гидроизоляции основания полигона уже через два года подземные воды района были загрязнены.
Однако надо заметить, что эти проблемы не то чтобы свойственны полигонному способу захоронения отходов, они являются общими для России на данной стадии нашего экономического развития и в принципе решаемы. Существует обширный зарубежный опыт создания надежных систем гидроизоляции полигона.
В России и в странах СНГ в конце 80-х – начале 90-х годов были начаты проектно-изыскательские работы (разработаны ТЭО и проекты строительства) по созданию полигонов в ряде городов (Москва, Новосибирск, Омск, Усть-Каменогорск, Киев, Днепропетровск, Кишинев). Однако их строительство так и не начиналось по следующим причинам:
- экономический кризис (отсутствие капитальных вложений);
- трудности выбора земельных участков;
- психологические барьеры (столкновение ведомственных и общественных интересов), то есть строительство полигонов заведомо блокируется местными жителями районов.
В настоящее время благополучно функционирует полигон для захоронения промышленных отходов в г. Томске.
На территории Дальневосточного региона пока только планируется построить полигоны для захоронения твердых бытовых и токсичных промышленных отходов. Вопрос улучшения экологической обстановки и предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде и здоровью населения, является особенно актуальным для г. Амурска и Амурского района, где сложилась крайне неблагоприятная экологическая обстановка, связанная с накопленными на территории бывшего Амурского ЦКК опасными отходами. В настоящее время МПР Хабаровского края подбирает площадку для размещения полигона, однако пока ни одна из рассматриваемых площадок не удовлетворяет требованиям СанНиН 2.1.7.1322-03 (в части размещения грунтовых вод).
Намного лучше обстоит ситуация с твердыми бытовыми отходами. Для размещения полигона ТБО выбрана площадка на территории района им. Лазо, в междуречье р. Сита и р. Обор. Здесь на небольшой глубине от поверхности почвы залегают пласты мощностью 18 – 20 м. Площадка удалена от водотоков, имеет ровную поверхность, не покрыта лесом. Площадь земельного отвода для полигона ТБО составляет 102 га. На участке проведены инженерно-геологические изыскания. Проект выполнен КГУП ТПИ «Хабаровскпромпроект». В настоящее время полигон принимает твердые бытовые отходы от населения, а также предприятий и организаций города (рис. 18.9).
С точки зрения повышения степени утилизации отходов по сравнению с полигонным захоронением гораздо большие возможности имеет централизованная заводская переработка отходов, к рассмотрению которой мы далее и перейдем.
Рис. 18.9 – Полигон ТБО в Лазовском районе
19 ПОВЕРХНОСТНЫЕ ХРАНИЛИЩА ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Твердые и жидкие отходы образуются на всех промышленных предприятиях. При обогащении руд и углей в отходы идет значительная часть мелкоизмельченной пустой породы, так называемые хвосты. На теплоэлектростанциях образуются зола и шлаки. На машиностроительных и металлообрабатывающих заводах образуется мелкий илистый осадок – так называемый шлам. На предприятиях химической промышленности, коксохимии, цветной металлургии по переработке свинцовых, цинковых, никелевых руд образуются токсичные сточные воды, содержащие соли, щелочи, кислоты, тяжелые металлы и т.д.
С целью предотвращения загрязнения окружающей среды, а также для хранения, отстаивания, осветления, доочистки и накопления воды для ее повторного использования в системе водоснабжения или перед сбросом в водоемы отходы производства и сточные воды аккумулируют в специальные емкости - накопители отходов промышленности.
В зависимости от вида отходов и назначения емкостей для их временного хранения или постоянного складирования различают хвостохранилища, шламохранилища, шламонакопители, гидрозолоотвалы, гидроотвалы вскрышных пород, накопители производственных сточных вод, пруды-отстойники, пруды-испарители и др.
В поверхностных хранилищах складируются крупнотоннажные твердые, жидкие и пастообразные отходы. Данные отходы обычно не относятся к токсичным, однако в случае неправильного размещения или конструктивных недостатков хранилища возможно значительное загрязнение почвы и водоемов.
Для предотвращения загрязнения почвы и водоемов устраивают противофильтрационные экраны из естественных или искусственных материалов:
- из суглинка с послойной укладкой и уплотнением. Недостатком является большая трудоемкость работ при экранировании больших площадей. Кроме того, экраны из суглинка не исключают полностью фильтрации и с течением времени разуплотняются;
- из глины толщиной не менее 0,3 м. Экран создается послойной укладкой и уплотнением материала. Недостатком является сезонность работ;
- из шламистых материалов. Экраны применяются на хвостохранилищах. Пульпа (дисперсная система, суспензия твердых частиц в воде) подается таким образом, чтобы илистые частицы осаждались на заданных участках отстойного пруда. Метод требует значительных затрат на формирование экрана;
- из асфальтобитумных материалов. Экран обладает хорошими эксплуатационными свойствами. Вначале укладывают слой крупнозернистого асфальтобетона толщиной 5 мм, затем 3 слоя по 2 мм битумно-латексной эмульсии, затем укладывают рулонную сетку из проволоки диаметром 3 мм с ячейками 100х100 мм, сверху – слой мелкозернистого асфальта толщиной 3 мм;
- из полиэтиленовой пленки. Метод получил широкое распространение, однако не лишен недостатков:
- легкость механического повреждения;
- трудность обеспечения герметичности при большой площади;
- необходимость тщательной планировки поверхности, удаления растительных остатков и крупных включений;
- нестойкость к воздействию химических компонентов стоков;
- недоступность для ремонта;
- комбинированные (грунтово-пленочные с дренажем). Экраны имеют высокую стоимость изготовления.
Конструкция поверхностных хранилищ зависит от рельефа местности. В настоящее время в основном применяются сооружения трех типов:
- равнинного типа, располагаемые на слабопересеченной местности, ограждаемые со всех сторон дамбами. Отходы сбрасываются внутрь искусственного бассейна;
- косогорного типа, сооружаемые на склонах возвышенности, ограждаемые дамбами с трех сторон;
- овражного типа, располагаемые в оврагах.
В зависимости от способа устройства хранилища делятся на:
- наливные (плотинные), в которых ограждающие устройства возводятся сразу на проектную высоту;
- намывные, в которых возводят первичную дамбу небольшой высоты, необходимую для организации намыва и создания прудка оборотного водоснабжения предприятия. Дальнейшее увеличение емкости производится путем постепенного наращивания высоты хранилища устройством дамб вторичного обвалования на основании из намытых отходов;
- бесплотинные, в которых исключается возведение как плотины, так и первичной дамбы (котловинные, котлованные).
При одинаковой вместимости наливные хранилища требуют большей площади и больших первоначальных капитальных затрат для их устройства по сравнению с намывными. Однако затраты на их эксплуатацию меньше, чем у намывных, а сама эксплуатация проще. В каждом отдельном случае тип хранилища по способу его устройства выбирается путем технико-экономического сравнения вариантов.
По агрегатно-фазовому составу принимаемых отходов поверхностные хранилища делятся на:
- накопители жидких однофазных стоков;
- накопители многофазных стоков;
- накопители твердых отходов.
К первой группе (накопителей жидких однофазных стоков) относятся пруды-накопители и пруды-испарители. Они принимают:
- промышленные сточные воды с большим количеством солей;
- отработанные кислоты (серную, соляную, азотную) различных концентраций, но не слишком концентрированные;
- сточные воды с растворенными органическими веществами, извлечение которых экономически нецелесообразно. Схема пруда-накопителя-испарителя приведена на рис. 19.1.
Рис. 19.1. Схема пруда-накопителя-испарителя
1 – дамба обвалования; 2 – максимальный расчетный уровень стоков; 3 – горизонт воды в озере-солончаке до устройства пруда; 4 – противофильтрационная завеса из бентонитовых глин;
5 – глина; 6 – пески; 7 - суглинки; 8 - почва
Вторая группа хранилищ (накопители многофазных стоков) принимают водные суспензии минеральных и органических веществ различного состава с концентрацией твердого 20 – 100 г/л. Обычно это отходы технологических процессов, процессов очистки сточных вод. К ним относятся хвосто- и шламохранилища.
Хвостохранилища – это сооружения для размещения хвостов обогащения полезных ископаемых (хвосты – это отходы, полученные в результате удаления пустой породы, содержащие незначительное количество ценных компонентов). Хвостохранилища предназначены для сбора пульповых отходов, главным образом обогатительных фабрик черной и цветной металлургии. При обогащении полезных ископаемых пульпу получают смешиванием тонкоизмельченного материала (крупностью 0,5 – 1 мм) с водой. Отходы перемещаются в хранилище методом гидротранспортирования.
В накопителе в процессе отстаивания взвесь переходит в осадок, а вода осветляется. Жидкую фазу после осветления и обработки на очистных сооружениях используют в оборотном водоснабжении фабрик. Капитальные вложения в сооружения хвостового хозяйства составляют 10 – 35% стоимости горно-обогатительных комбинатов, эксплуатационные расходы достигают 30% затрат на переработку полезных ископаемых.
По степени ответственности сооружений хвостохранилища делят на 5 классов. К 1 классу относят особо ответственные сооружения с вместимостью не менее 100 млн. м3. Их авария сопряжена с катастрофическими последствиями для населения и предприятий, а также с загрязнением водоемов питьевого назначения. К 5 классу относят временные сооружения вместимостью не более 10 млн. м3. Их авария вызывает затопление земель и загрязнение водоемов, не пригодных к использованию. Параметры крупных хвостохранилищ 1 и 2 классов внушительны: вместимость 250 … 570 млн. м3, площадь достигает 3700 га; проектная высота ограждающих сооружений до 320 м.
Шламохранилища создают в системах водоснабжения и канализации нефтехимических, углеобогатительных, машиностроительных и других предприятий. Они представляют собой крупные земляные наземные сооружения со следующими параметрами: площадь - 10 … 20 га, объем – несколько десятков млн. м3, глубина до 50 м, срок службы не менее 10 лет. Их возводят на равнинных плоских участках местности, обваловывают со всех сторон дамбами и перегораживают плотинами, которые возводят из суглинистых материалов. Противофильтрационные экраны устраивают из глинистых, битумных или полимерных материалов. Для отведения стоков из хранилища с целью их обезвреживания или повторного использования устраивается дренажная система.
Накопители твердых отходов предназначены для складирования шлаков, золы, обезвоженных хвостов обогащения и шламов очистных сооружений. Конструктивно они подобны хвосто- и шламохранилищам, имеют площадь около 5 га и высоту около 10 м. Для предотвращения попадания в накопители ливневых и талых вод в местах их вероятного стока устраивают ограждение в виде насыпи шириной 4 м по гребню и водоотводную канаву. Складируемый материал сбрасывают в накопитель с гребня ограждающей насыпи и специально устроенных эстакад. Во избежание загрязнения грунтовых вод создают два противофильтрационных экрана:
- по ложу хранилища, из двух слоев полимерной пленки толщиной 0,2 мм;
- после заполнения накопителя, по выровненной внешней поверхности. Экран представляет собой полимерный слой толщиной 0,6 мм, устраивается путем разбрызгивания по подготовленному слою грунта нагретого до 80оС раствора синтетических жирных кислот.
После заполнения накопителя и создания верхнего экрана сверху засыпают слой песчаного грунта толщиной 0,6 мм, а по нему – слой почвенно-растительного грунта толщиной 0,5 м. После выполнения указанных работ площадка накопителя должна быть возвращена в сельскохозяйственный оборот.
Размер санитарно-защитной зоны для накопителей сухих хвостов обогащения составляет:
- до населенных пунктов – 500 м;
- до линий электропередач – 300 м;
- до административных зданий – 50 м;
- до вспомогательных сооружений – 20 м.
Вокруг накопителей твердых отходов с целью снижения пыления высаживают лесополосу из деревьев и кустарников. Дополнительно ставят ограждение из колючей проволоки на железобетонных столбиках (для защиты участка от проникновения на участок домашних животных).
20 ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Можно выделить несколько групп методов переработки промышленных отходов.
1) Механические методы применяются при подготовке отходов к переработке. К ним относятся измельчение и агрегирование.
К методам измельчения относят дробление и помол.
а) Дробление. Интенсивность и эффективность процессов переработки отходов возрастает с уменьшением размеров кусков (зерен) перерабатываемых материалов. Степень дробления определяется по формуле
I = Dmax/dmax= Dср/dср,
где Dmax и dmax – диаметр максимального куска материала соответственно до и после дробления;
Dср и dср – средневзвешенный диаметр кусков соответственно исходного материала и продукта дробления.
Степень дробления в зависимости от стадии дробления составляет 5 – 10. В зависимости от размеров кусков различают крупное, среднее и мелкое дробление.
Дробление крупное среднее мелкое
Dmax 1200 – 350 350 – 100 100 – 40
dmax 350 – 100 100 – 40 30 – 5
Для измельчения отходов используют следующие методы: раздавливание, раскалывание, размалывание, резание, распиливание, истирание и различные комбинации этих методов.
Для измельчения применяют следующее оборудование: дробилки различных типов, дисковые пилы, копровые механизмы (установки для разбивки крупных предметов на мелкие куски).
Для измельчения вязких, упругих и вязкоупругих материалов (резина, пластмасса) применяют технику криогенного измельчения, которая позволяет охлаждать материал ниже температуры хрупкости. В качестве охлаждающего материала (хладагента) используют, как правило, жидкий азот, имеющий температуру t = - 196оС, что ниже температуры хрупкости полимерных материалов.
б) Помол применяется при необходимости получения из кусковых отходов мелкодисперсных фракций крупностью менее 5 мм. Степень измельчения при помоле достигает 100 и более. Для помола используются мельницы. Для разделения на фракции по размерам используют грохочение кусков (зерен) материала при его перемещении на ячеистых поверхностях (используются колосниковые решетки, сита с ячейками или отверстиями различных форм и размеров). Грохоты бывают вибрационные или вращающиеся.
Агрегирование отходов – процесс укрупнения мелкодисперсных частиц. Оно используется для уменьшения объема отходов и повышения рациональности их дальнейшего использования и транспортирования. К методам агрегирования относятся следующие.
а) Гранулирование – формирование агрегатов обычно шарообразной или цилиндрической формы из порошков, паст, расплавов перерабатываемых материалов. Используются вибрационные и ротационные грануляторы различных конструкций.
б) Таблетирование – это гранулирование порошковых материалов с использованием таблеточных машин различных типов, принцип действия которых основан на прессовании порошков. Таблетирование применяется при производстве из отходов различных адсорбентов, катализаторов, витаминных, лечебных и других препаратов. Форма таблеток разнообразна (цилиндры, шары, диски, кольца) с диаметром поперечного сечения 6 – 12 мм.
в) Брикетирование используют с целью придания отходам компактности для улучшения условий транспортирования, хранения и переработки. Брикетирование дисперсных материалов проводят двумя способами:
- без связующего при давлении прессования более 80 МПа;
- с добавлением связующих при давлении 15 – 25 МПа.
Для брикетирования используют прессы различных конструкций. К достоинствам брикетирования относятся:
- уплотненные отходы дают меньше фильтрата и газовых выбросов;
- снижается вероятность возникновения пожаров;
- эффективнее используется площадь полигонов;
- брикетирование древесных отходов (опилок и стружки) повышает их теплоту сгорания, брикеты затем используются в качестве топлива.
г) Высокотемпературная агломерация применяется в металлургических производствах при обработке пылей, окалины, шламов и мелочи рудного сырья. Вначале приготавливают шихту (смесь материалов в определенной пропорции и топлива), в состав которой входят: коксовая мелочь в количестве 6 – 7 % по массе, концентрат, руда, флюсы (известняк, глинозем – материалы, вводимые для обеспечения жидкотекучести). Полученную шихту увлажняют и подают на решетки агломерационных машин, затем пропускают через нее продукты сжигания газообразного или жидкого топлива. Шихта нагревается, воспламеняется, происходит процесс спекания минеральных компонентов шихты. Спеченный агломерат дробят до крупности 100 – 150 мм в дробилках, затем подвергают грохочению и последующему охлаждению.
д) Смешение материалов применяется для усреднения дисперсных отходов и приготовления на их основе многокомпонентных смесей. При этом используют различные смесительные механизмы – механические, гравитационные и пневматические.
2) Физические методы. После измельчения отходы разделяют на фракции. Основой метода является использование различий в физических свойствах отходов (магнитных, электрических, электромагнитных). Физические методы применяются при переработке:
- твердых промышленных отходов, содержащих черные и цветные металлы;
- вышедшей из строя радиоэлектронной аппаратуры;
- смесей пластмасс;
- шлаков цветной металлургии.
К физическим методам относятся следующие.
а) Магнитная сепарация используется для отделения магнитных составляющих от немагнитных. Оксиды, гидроксиды, соли металлов обладают слабомагнитными свойствами. Различные породообразующие минералы (кварц, полевой шпат) относятся к немагнитным. Отходы пропускаются через магнитный сепаратор с движущейся лентой.
б) Электросепарация основана на различии электрофизических свойств материалов (электропроводности). Применяется для разделения отходов, содержащих примеси цветных металлов, от полимерных материалов. При контакте с поверхностью заряженного металлического электрода электропроводные частицы приобретают заряд и отталкиваются от него.
в) Для разделения кусковых и сыпучих материалов также применяют методы:
- просеивания или грохочения (на ситах, решетках и грохотах);
- разделения под действием гравитационных (инерционных) сил.
При этом несущей средой является воздух. Используются газовые осадители, сепараторы.
3) Гидродинамические методы. Несущей средой при разделении компонентов отходов является жидкость. Используют следующие методы:
- гравитационные – отстаивание под действием силы тяжести в отстойниках;
- разделение под действием центробежной силы в центрифугах и гидроциклонах;
- фильтрация под действием разности давлений через фильтрующую перегородку;
- электрофильтрация под действием электрического поля.
4) Теплообменные процессы. Применяются аппараты типа нагревателей, охладителей, кипятильников, испарителей, конденсаторов и т.п. Теплообменные процессы лежат в основе работы установок:
- сорбционно-десорбционных;
- выпарных;
- экстракционных и др.
5) Диффузионные процессы являются основой процессов разделения двухфазных систем с целью утилизации отдельных компонентов отходов. К ним относятся сорбционные методы очистки сточных вод и отходящих газов.
6) Химические процессы. К ним относятся следующие.
а) Выщелачивание (экстрагирование) – извлечение из твердого вещества одного или нескольких компонентов с помощью растворителя. При этом извлекаемые компоненты переходят из твердой фазы в растворитель (экстрагент). Для последующего выделения целевого компонента из смеси с экстрагентом применяют выпаривание или ректификацию.Метод применяется при переработке гальваношламов, отвалов горнодобывающей промышленности, некоторых металлургических и топливных шлаков, древесных и других отходов. Метод основан на извлечении компонентов из комплексного материала путем избирательного растворения в жидкости – экстрагенте. Обычно экстракционные установки состоят из двух основных частей – для собственно экстракции и стадии регенерации экстрагента.
б) Кристаллизация – выделение твердой фазы в виде кристаллов из насыщенных растворов, расплавов или паров. Процесс характеризуется переходом вещества из жидкой фазы в твердую вследствие изменения его растворимости. Далее выделенный кристаллический продукт подлежит вторичной переработке, а фильтрат подлежит дальнейшей переработке. Метод применяется при переработке жидких и твердых отходов, твердые сначала переводят в раствор.
в) Коагуляция и флокуляция широко применяются при очистке сточных вод.
г) Хлорирование и озонирование применяются для обеззараживания сточных вод.
д) Сжигание отходов также относится к химическим методам, поскольку это окислительно-восстановитительный процесс.
Для обезвреживания твердых отходов часто применяют метод их капсулирования, заключающийся в обволакивании токсичного отхода инертной пленкой, например, стеклообразной или полимерной.
Используемый метод переплавки отходов заключается в выжигании вредных компонентов, формировании новой структуры ВМР и их потребительских свойств: размеров, цвета и т.п.
Наиболее распространенный метод фиксации отходов – цементирование – применяется для отходов, содержащих воду. Недостаток метода – увеличение объема отходов и возможная гидратация цемента при малых рН. Применяется для неорганических отходов, особенно тяжелых металлов, а также радиоактивных веществ. Для фиксации с использованием органических полимерных материалов готовится смесь отходов с соответствующими смолами или мономерами, затем вводится катализатор, который обеспечивает полимеризацию и создание объема фиксированного материала. Отходы обычно химически не связываются с полимером. Происходит микрообволакивание органической оболочкой. Для обработки отходов обычно используют формальдегидные, виниловые и полиэстеровые соединения. Такой монолит обладает сопротивлением на сжатие на уровне бетона. Недостаток метода – возможность появления ядовитых паров в процессе полимеризации.
7) Биохимические процессы применяются для очистки сточных вод, для очистки почвы от нефтепродуктов.
8) Термические методы (беспламенные). Целью термической обработки является обезвреживание отходов, уменьшение их объема, а также получение ценных товарных продуктов. К термическим методам относятся следующие.
а) Жидкофазное окисление («мокрое» сжигание), используется для обезвреживания жидких отходов и осадков сточных вод. Органические примеси сточных вод окисляют кислородом воздуха при температуре 200 – 300оС и давлении 2 – 28 МПа. Величина ХПК осадков при этом снижается на 50 – 70%. Метод применяется редко и имеет следующие недостатки:
- высокая стоимость;
- сильная коррозия оборудования;
- образование накипи на поверхностях теплообменников.
б) Гетерогенный катализ применяется для обезвреживания газообразных и жидких отходов с низкой концентрацией горючих примесей. Процесс протекает при температуре 200 – 300оС в специальных термокаталитических реакторах. Для ускорения химических реакций используются катализаторы – металлы платиновой группы, оксиды других металлов.
в) Газификация – термохимический высокотемпературный процесс взаимодействия органической массы отходов с газифицирующими агентами – воздухом, кислородом, водяным паром, диоксидом углерода или их смесями. Процесс осуществляется в механизированных шахтных газогенераторах. В результате переработки отходов получается горючий газ, смола и шлак.
г) Пиролиз - термическое разложение отходов без доступа воздуха. В результате процесса образуются:
- пиролизный газ с высокой теплотой сгорания;
- жидкие продукты;
- твердый углеродистый остаток (кокс).
21 ПЕРЕРАБОТКА ОТРАБОТАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
В настоящее время территория г. Хабаровска и Хабаровского края чрезвычайно насыщена свинцовыми отходами производства, представляющими объективную экологическую опасность. Это и отработавшие аккумуляторные батареи, рольный свинец, кабельные оболочки, типографские сплавы, баббиты (сплавы на основе свинца) и т.д. Проведенный анализ показал, что только автомобильных аккумуляторных батарей в год образуется свыше 80 тыс. шт. В Хабаровском крае всего накоплено около 30 тыс. т свинецсодержащих отходов, и ежегодно образуется еще около 3 тыс. т. Скрытые от глаз постороннего наблюдателя, находясь на площадках промышленных предприятий и воинских частей, а то и просто сброшенные в соседний овраг, они десятилетиями отравляют воздух, воду и почву.
Для Хабаровского края очень важно ограничить потери свинца в окружающую природную среду. Учитывая, что в крае преобладают кислые почвы, а миграция солей тяжелых металлов в почвах и подземных водотоках происходит в 1,5 – 2 раза быстрее, чем в нейтральных, опасность поражения свинецсодержащими отходами окружающей среды значительно возрастает.
Аккумулятор можно назвать самой недолговечной деталью автомобиля, его среднее время эксплуатации составляет всего 30 месяцев. В сложившихся условиях единственным разумным выходом из создавшейся ситуации является организация централизованной системы сбора отработавших аккумуляторных батарей и других источников вторичного лома свинца и их комплексная переработка, с получением товарного свинца и свинцовых сплавов. Таким образом, проблема сбора и переработки отработавших аккумуляторных батарей, определение масштабов и характера воздействия их на окружающую среду, возможностей организации процесса утилизации является чрезвычайно актуальной.
Отработанные аккумуляторы содержат в своем составе:
- отработанный свинец (в виде свинцовых пластин, используемых в качестве электродов);
- электролит (кислоту серную аккумуляторную с концентрацией до 40% по массе в заряженном и до 24% - в разряженном состоянии);
- тару полимерную с остатками токсичных веществ (пластиковые баки или корпус из эбонита или полипропилена, сепараторы из поливинилхлорида разделяют пластины с различным знаком заряда).
Все составляющие отработанных аккумуляторов представляют опасность для окружающей среды и здоровья человека.
а) Переработка лома аккумуляторов в основном касается методов возврата свинца. Свинец по степени воздействия на живые организмы относится к высокотоксичным веществам, способен аккумулироваться в живых организмах. А свинцовые пластины отработанных аккумуляторов причисляются к 3 классу опасности. Поэтому организация селективного сбора и переработки отработанных аккумуляторов с последующей утилизацией свинца является важной экологической задачей.
Вместе с тем эта проблема имеет также важное экономическое значение. Свинец в настоящее время весьма дефицитный металл. В настоящее время Россия осталась без заводов по производству первичного свинца. Месторождений свинца в России нет. 80% потребляемого в стране свинца используется для производства аккумуляторов. В то же время аккумуляторный свинцовый лом составляет 75 - 80% от общего количества свинцовых отходов. То есть, переработка отработанных аккумуляторов является основной статьей получения свинца из свинецсодержащего лома и отходов. Таким образом, если расширить объемы переработки аккумуляторного лома, то можно значительно снизить дефицит свинца в стране. В настоящее время подлежат утилизации на территории России свыше 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах, и эта цифра ежегодно возрастает на 150 – 200 тыс. т.
Большинство технологий утилизации отработанных аккумуляторов предусматривает заводской слив кислоты и разделку лома аккумуляторов с получением трех видов фракций:
- металлической фракции, содержащей около 94% свинца и 1,7% сурьмы Sb (общее количество свинца в аккумуляторном ломе достигает 53 – 58%); сурьма является компонентом сплавов на основе свинца;
- органической фракции (полипропилен, эбонит, поливинилхлорид);
- активной массы (пасты, или шламового продукта), которая после промывки водой имеет состав: свинец – 73,5%, сульфаты – 16,7%, сурьма – 0,3%. Одним из компонентов пасты является тонкодисперсный оксидно-сульфатный свинец, выделяющийся из перерабатываемых аккумуляторов, имеющий химическую формулу РbО*РbSО4.
Подготовка аккумуляторного лома к переработке включает в себя операции дробления, классификации и сепарации. При этом различают следующие технологические линии:
- сухие (процесс воздушной классификации, то есть разделение компонентов отходов под действием гравитационных или инерционных сил, несущей средой при этом является воздух);
- гидравлические (процесс гидравлической сепарации, то есть отстаивания или разделения под действием центробежной силы, несущей средой при этом является жидкость);
- с использованием тяжелых сред (тяжелосредная сепарация), метод получил широкое распространение в зарубежной практике, проводится двумя способами:
- с помощью искусственно создаваемых смесей;
- в самообразующихся суспензиях в процессе работы установки. Такая технология является более совершенной, при этом в качестве утяжелителя используется тонкодисперсный оксидно-сульфатный свинец, выделяющийся из перерабатываемых аккумуляторов. Такая технология позволяет извлекать до 99,4% свинца, содержащегося в ломе.
Для переработки автомобильных аккумуляторов чаще всего применяется технология с механизированной разделкой и сепарацией лома и последующей плавкой свинцовых составляющих. Технологическая схема переработки аккумуляторного лома приведена на рис. 21.1.
Технологическая схема переработки аккумуляторного лома включает следующие процессы:
- дробление в молотковой дробилке до размеров, не превышающих 60 мм, при этом в дробилку подводится раствор соды для нейтрализации остатков кислоты;
- классификация на грохоте с ячейками 60 мм, при этом надрешетный продукт вновь возвращается на дробление;
- магнитная сепарация подрешетного материала (отходы пропускаются через магнитный сепаратор с движущейся лентой для отделения магнитных составляющих от немагнитных);
- обесшламливание на грохоте с ситами с размерами ячеек 4 и 1 мм, при этом образуются:
- шламовый продукт класса крупности менее 1 мм;
- продукт класса крупности 1...4 мм и более 4 мм;
- восстановление шламового продукта (сгущение, классификация и обезвреживание);
- гидросепарация продукта класса крупности 1...4 мм и свыше 4 мм с получением в виде конечных продуктов металлического свинца и органических материалов (полимеров поливинилхлорида или полипропилена);
- отмывка готовых продуктов на грохотах для удаления остаточных шламовых продуктов.
Рис. 21.1. – Технологическая схема переработки аккумуляторного лома
Большинство свинцовых продуктов, полученных из рециклированного материала, используется вновь для получения товарной продукции. Помимо рафинированного свинца (обычно класса 99,97% или 99,985%) может быть получена широкая гамма сурьмянитсых и кальциевых свинцовых сплавов для изготовления батарей.
Другие производственные сплавы могут быть использованы для изготовления радиационной защиты, для покрытия кабельной продукции и других промышленных целей. Эти вторичный свинцовые сплавы обладают такими качествами, что они могут конкурировать с любыми свинцовыми сплавами, за исключением очень чистого первичного свинца. Конечно, линии разграничения между первичным и вторичным свинцом сейчас довольно относительны, и во многих случаях они становятся взаимозаменяемыми. Совершенно очевидно, что в условиях возрастающих требованиях к вторичным свинцовым продуктам они должны отвечать самым высоким стандартам промышленного производства.
Область применения вторичного свинца в Хабаровском крае на сегодняшний день ни у кого не вызывает сомнения. До недавнего времени гарантированными потребителями свинцовой продукции являлись Комсомольский-на–Амуре аккумуляторный завод и завод «Амуркабель». А вот применение корпусных материалов до недавнего времени было весьма проблематичным.
Фирма «Комсомольскметаллосервис» (ныне – ЗАО «КОМП») принимает аккумуляторы с неслитым электролитом. Филиал в г. Хабаровске находится по адресу: пер. Производственный, 12. Принимают около 20 т в месяц. Сдатчику платят 2 – 4,5 тыс. руб. за 1 т. ОАО «Комсомольский-на-Амуре аккумуляторный завод» производит утилизацию лома аккумуляторных батарей.
б) Отработанную кислоту серную аккумуляторную относят ко 2 классу опасности. Повсеместно распространен бесконтрольный слив отработанного электролита на свалках, в почву или в канализацию, что недопустимо. Большую проблему в этом плане представляет частный автотранспорт, поскольку аккумуляторы, как правило, не сдаются на переработку, а выбрасываются на свалки. Проблема утилизации аккумуляторной кислоты особенно остро стоит в связи с быстрым ростом частного автопарка. Срок службы одного аккумулятора составляет 2 – 3 года. В Хабаровске частных автомобилей около 270 тыс. Путем деления этого числа на 3 получаем около 100 тыс. отработанных аккумуляторов в год, и практически все они поступают на свалки.
Утилизация отработанного электролита является сложным и дорогостоящим процессом и возможна лишь на химических предприятиях. В России заводы, перерабатывающие свинец (потребители аккумуляторного лома) работают по технологии, исключающей утилизацию отработанного электролита (например, завод в Рязани). Поэтому на переработку принимаются только аккумуляторы со слитым электролитом. Полная промывка аккумулятора от электролита – не простое дело, поскольку электролит глубоко внедряется в межмолекулярное пространство баков.
Обезвреживание отработанной серной кислоты на территориях предприятий обычно проводят путем нейтрализации растворов гашеной (Са(ОН)2) или негашеной (СаО) известью, каустической (NаОН) или кальцинированной (Nа2СО3) содой, при этом образуется относительно безвредный осадок (при нейтрализации известью – отходы гипса в кусковой форме, относящиеся к 5 классу опасности). Возможно использование загрязненных растворов (после их предварительного упаривания) в других технологических процессах. Регенерация отходов с получением товарной серной кислоты осуществляется на химических предприятиях.
Отработавший электролит на территории края может быть использован в металлургическом процессе (на базе ООО «Востокмедь» в г. Амурске – строящегося завода по выплавке меди), при выплавке цветных металлов. Также электролит можно использовать при изготовлении специальных составов для обработки древесины с целью повышения ее огнестойкости, улучшения антисептических свойств, а также ее тонировки (на базе ОАО «Востокметаллургремонт» в г. Хабаровске). Данная технология может быть особенно актуальна и востребована в связи с интенсивным ростом объемов глубокой переработки древесины в крае и производства мебельной продукции местных товаропроизводителей.
Помимо этого, отработавший электролит может быть использован для производства оксихлоридов меди или перевода в товарные сульфаты. Подобные технологии в России уже существуют, необходимо лишь адаптировать их к условиям Хабаровского края. Но для этого необходима административная, законодательная и финансовая поддержка бизнеса всеми уровнями власти в крае.
в) Касаясь методов утилизации органической фракции отработанных аккумуляторов, можно отметить, что в настоящее время основным материалом для производства корпусов аккумуляторных батарей является полипропилен, который хорошо поддается рециклированию с дальнейшим использованием до 95%. Полипропилен может быть применен для получения новой пластмассовой продукции. Производство рециклированного полипропилена расширяет рамки процесса утилизации. Полипропиленовая крошка, полученная в результате процесса разделки батарей, тщательно промывается и высушивается перед тем, как она подвергается процессам экструзии гранулирования для получения кополимера. На этом этапе добавляются необходимые красители и требуемые реагенты для получения необходимых свойств и цветовой гаммы. Обычно выходные параметры кополимера составляют: пропилен – 94%, этилен – 6%. Свинец в составе 0,04% находится в гранулах и не поддается выделению, так что он практически безопасен. Уровень ПВХ также составляет менее 0,04%.
Характеристики получаемого полимера очень близки к тем, которые имеет первичный полимер, поэтому его можно использоваться многократно. По этой причине изготовление новых корпусов из рециклированного полипропилена находит широкое применение в производстве аккумуляторных батарей. Он также может быть использован для изготовления других автомобильных деталей, ручек для инструмента, трубных соединений, садово-огородного инвентаря и других технических изделий в комбинациях с тальком, карбонатом и стекловолокном.
В Хабаровском крае работает целый ряд предприятий в сфере переработки вторичных полимеров, которые уже сегодня могут принять в производство отходы полипропиленовых корпусов рециклированных батарей и выпустить из них товарную продукцию. На сегодняшний день это такие динамично развивающиеся предприятия, как: ООО «Баск-Пластик», ООО «Лорен», ООО «Дуэт» и др. Перечень выпускаемой ими товарной продукции уже превышает сотню наименований. Выпускаемые изделия имеют сертификаты соответствия и достаточную степень экологической чистоты, что позволяет им уверенно конкурировать на рынке ДВФО. Но наиболее предпочтительным считается производство корпусов аккумуляторных батарей ООО «Баск-Пластик» в г. Хабаровске для Комсомольского аккумуляторного завода.
Главными загрязнителями окружающей среды являются эбонитовые и стироловые корпуса, которые на сегодняшний день не поддаются рециклированию, а при сжигании этих корпусов выделяется множество органических и неорганических компонентов: сера, хлор, диоксины, фураны и др. Эбонит и сепараторы из ПВХ обычно направляются на захоронение. Эбонит – материал, представляющий собой резину с весьма высоким содержанием вулканизатора (среднее содержание серы в резине около 4%, в эбоните – 30 – 35%). В связи с этим возникает объективная необходимость оборудования специализированных объектов для их размещения.
Таким образом, предварительная разделка отработавших аккумуляторных батарей перед металлургической переработкой позволяет утилизировать практически все составляющие компоненты аккумуляторов:
- свинецсодержащие фракции (металл и паста) поступают на плавку для получения товарного металла и сплавов;
- материал полипропиленовых корпусов и сепараторов регенерируется для дальнейшего использования;
- отработавший электролит фильтруется и направляется на дальнейшую переработку.
Использование наилучших существующих технологий по утилизации отработанных аккумуляторных батарей в Хабаровском крае находится на стадии внедрения на базе ОАО «Востокметаллургремонт» с применением специализированной линии по разделке аккумуляторных батарей «Краб» производства Воронежского машиностроительного завода (рис. 21.2). Внедрение подобного производства является пока первым в ДВФО и практически сможет работать на весь регион.
В нашей стране отсутствует система сбора отработанных аккумуляторов, нет и законодательной базы для ее создания. Пункты вторсырься (приема цветных металлов) не принимают аккумуляторы с электролитом, поэтому содержащаяся в них кислота выливается на землю. На утилизацию электролита требуется специальная лицензия, которой у приемщиков нет. Электролит нужно доставлять специальным транспортом на химический комбинат.
В России действует сеть заводов по переработке старых аккумуляторов. Эти предприятия выпускают свинец и отправляют его на аккумуляторные заводы. Их общая мощность по переработке составляет 110 тыс. т свинца. Наша промышленность перерабатывает немногим более 40% отработанных аккумуляторов.
В Хабаровском крае в настоящее время еще не отработана стабильная система централизованного сбора отработавших аккумуляторных батарей, за исключением отдельных обособленных пунктов сбора, которые принимают и обрабатывают около 30% образовавшихся отходов. Такие предприятия, как «Комсомольскметаллосервис», филиал (структурное подразделение) Комсомолького-на-Амуре аккумуляторного завода и ОАО «Востокметаллургремонт», начали создавать сеть комплексных и приемных пунктов. Сбор, сортировка и разборка аккумуляторных батарей производится на двух базовых предприятиях: ОАО «Востокметаллургремонт» в г. Хабаровске и ООО «Комсомольскметаллосервис» в г. Комсомольске-на-Амуре.
Рис. 21.2 – Фотография установки «Краб»
Для создания реально действующего закольцованного производства: «Предприятие по сбору отработанных аккумуляторных батарей» - завод «Востокмедь» в г, Амурске – Комсомольский аккумуляторный завод необходимо создать стройную систему сбора и утилизации.
Хотя актуальность проблемы сбора и утилизации отработавших аккумуляторных батарей очевидна, но привлекательность этого бизнеса сдерживается несколькими факторами. Главный из них – это низкая стоимость первичного металла на мировых рынках. Средняя цена колеблется в пределах 450 – 500 долларов за тонну. Не менее существенными проблемами являются вопросы организации самого производства и отсутствие совершенной законодательной базы. По оценкам специалистов, уровень возврата на переработку старых аккумуляторов составляет не более 20%, а кислота не принимается вообще.
Развитию сети сбора препятствуют несколько факторов:
- отсутствие правового давления, которое стимулировало бы граждан и предприятия сдавать отработанные аккумуляторы;
- отсутствие адекватной информации по проблеме утилизации отработавших аккумуляторных батарей;
- недостаточность мотиваций у населения;
- высокие транспортные расходы;
- сложность разрешительных процедур при открытии пунктов приемки аккумуляторных батарей;
- отсутствие поддержки со стороны административных органов;
- отсутствие реальных льгот для экологического предпринимательства.
Касаясь зарубежного опыта утилизации отработанных аккумуляторов, можно отметить, что основным методом утилизации отработавших аккумуляторных батарей является их селективный сбор с последующей переработкой. В качестве программных мероприятий разными странами организуется система стимулирования и контроля движения аккумуляторов, начиная от производителя и далее до продавца и покупателя. Как правило, для новых аккумуляторов устанавливается некоторая залоговая сумма, которая возвращается покупателю при возврате в пункт приема отработанных аккумуляторов после окончания срока их эксплуатации. Затем переработчик собирает с пунктов приема отработанные аккумуляторы и утилизирует их, получая до 90% всего лома свинца. Кислота собирается в специальные емкости, ее состав корректируется, после чего она используется при производстве новых аккумуляторов. Наиболее эффективно такая система действует в Японии и Германии.
В целях совершенствования системы сбора отработанных аккумуляторов необходимо законодательно вменить залоговую стоимость в цену нового изделия и совместить систему продажи новых аккумуляторов со сбором отработавших, что позволит минимизировать транспортные расходы и решить проблему неконтролируемой утилизации батарей. Необходимо также совместить продажу аккумуляторов через станции технического обслуживания с бесплатной заменой и гарантийным обслуживанием.
Сеть таких предприятий должна создаваться на конкурсной основе с предоставлением льготного налогообложения и предоставлением экономических стимулов.
На сегодняшний день существуют следующие пункты приемки и переработки отработанных аккумуляторов.
Утилизацией аккумуляторов занимается г. Дальнегорск Приморского края (предприятие «Дальполимерметалл»). Директор Котлов Юрий Федорович. Тел. 9-12-37 или 9-41-82. Они принимают аккумуляторы с электролитом. Однако централизованно из Хабаровского края аккумуляторы пока не возятся.
Предприятие «Комсомольскметаллосервис» (ныне – ЗАО «КОМП») принимает аккумуляторы с электролитом. Директор Манько Владимир Дмитриевич. Адрес Северное шоссе, 70, тел. 54-96-79, 54-96-67.
Филиал в г. Хабаровске находится по адресу: пер. Производственный, 12. Тел. 29-61-40, 78-74-22. Директор Усачева Галина Александровна.
22 ПЕРЕРАБОТКА ИЗНОШЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН
Динамичный рост автомобильного парка на территории Хабаровского края в последние годы приводит к значительному накоплению изношенных шин и отходов резинотехнических изделий. На сегодняшний день в крае накоплено свыше 40 тыс. т резинотехнических отходов и ежегодно образуется около 6 – 8 тыс. т. Утилизация резиновых отходов – одна из наиболее насущных на сегодняшний день широкомасштабных экологических проблем. Проблема утилизации изношенных автомобильных покрышек представляет наибольший интерес, учитывая, что срок службы автопокрышки составляет в среднем 4 – 5 лет, доля этих материалов в общем количестве резиносодержащих отходов достигает 90%, а масса одной покрышки варьирует от 2 – 7,5 кг (мотоциклы и легковые автомобили) до 1 т (грузовой транспорт).
Шины являются наиболее крупными по габаритам, многотоннажными и сложными по конструкции и составу резиновыми отходами. Они относятся к 4 классу опасности. Большинство из них оказывается на несанкционированных свалках, в оврагах, пригородных лесах и т.д., существенно ухудшая при этом экологическую обстановку в крае. Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды по следующим причинам:
- они практически не подвергаются биологическому разложению (выброшенные на свалку шины подвергаются естественному разложению только примерно через 100 лет);
- они огнеопасны (в случае возгорания их сложно погасить) В случае возгорания в атмосферу выделяется значительное количество вредных токсичных соединений (углеводородов, оксидов углерода, серы и др.);
- при складировании на свалках в них накапливается вода, поэтому они являются идеальным местом размножения грызунов, насекомых и могут являться потенциальным источником инфекционных заболеваний;
- при складировании вышедших из строя покрышек происходит отторжение значительных площадей территорий на продолжительное время.
Вместе с тем отработанные покрышки содержат в своем составе ценное промышленное сырье: каучук (сырье для производства резины), текстильные материалы и металл в качестве арматуры. Резина содержится в покрышке в количестве 67%, текстильный кор – 17%, металлокорд – 16%. Кроме того, они являются источником получения сажи (практически чистого углерода). Поэтому их переработка имеет большое экологическое и экономическое значение для всего Дальневосточного региона.
Шина достаточно сложна по устройству и изготавливается из различных материалов. Основными составляющими шины являются каркас, протектор и бортовые кольца.
Как известно, современные покрышки имеют в каркасе (основе) либо высокопрочную кордную ткань в виде натуральных или синтетических волокон, либо металлический корд (тонкий трос, состоящий из стальных латунированных проволок диаметром 0,15 – 0,25 мм), который отличается от текстильного большей прочностью и стойкостью.
Протектор – это беговая часть покрышки, которая защищает каркас от механических повреждений и воздействия влаги. Протектор образован из толстого слоя рифленой резины для увеличения сцепления с дорожным покрытием. Протектор представляет собой неармированную резину. Он изнашивается обычно быстрее каркаса. Более 50% покрышек выходят из строя по причине износа протектора. Значительная часть покрышек передается на шиновосстановительные заводы, где их протектор восстанавливается.
Бортовые кольца (борта) служат для крепления покрышки на ободе колеса и имеют сцепление из стальной проволоки.
В покрышке содержится не менее 60% резины, 11 – 18% металла и 11 – 29% текстиля. Все основные материалы, содержащиеся в изношенных покрышках, сохраняют структуру и свойства, сравнительно близкие к первоначальным. Резина подвергается незначительным структурным изменениям, это связано с присутствием в ней ингибиторов, которые препятствуют старению и задерживают процесс окисления. Кордное волокно и содержащийся в покрышках металл также не претерпевают существенных изменений при эксплуатации изделий.
За последние 10 – 15 лет в России накоплен достаточно большой научно-технический опыт переработки изношенных шин. Различают физические, физико-химические и химические способы переработки резин.
К основным направлениям переработки и утилизации покрышек относятся следующие.
1) Регенерация (девулканизация) резиновых вулканизированных отходов, в том числе покрышек, с получением пластичного продукта (регенерата), который можно использовать в качестве сырья в резиновых смесях с целью замены каучука. Вулканизацией называется процесс превращения каучука в резину при действии вулканизующих агентов (серы, синтетических смол и др.). В результате вулканизации повышаются прочность, твердость, тепло- и морозостойкость изделий. Девулканизация – процесс удаления из резины вулканизатора (серы), в результате чего трехмерный достаточно твердый полимер – резина – приближается по своим свойствам к линейному полимеру – каучуку.
Для осуществления процесса регенерации резиновые отходы должны пройти ряд подготовительных операций:
- измельчение резины в крошку;
- отделение от нее текстильной ткани;
- смешение крошки со специальными добавками, способствующими переходу резины в пластичное состояние. В качестве добавок используют мягчители (органические продукты – смолы, технические масла) и активаторы (химические пластификаты - канифоль).
Процесс регенерации осуществляется в автоклавах путем нагревания измельченной резины с добавками в течение определенного времени при температуре 160 – 190оС. При этом происходит деструкция вулканизированного каучука, то есть его пространственная вулканизационная сетка разрушается.
Регенерация резины – одно из наиболее перспективных направлений утилизации шин, так как в этом случае все материалы, содержащиеся в резиновой части покрышек, используются наиболее эффективно. В рецептуре изделий можно без ухудшения их качества заменить регенератом до 10% исходной смеси. В целом 1 т регенерата позволяет сэкономить 400 – 550 кг синтетического каучука. В настоящее время шинная промышленность переходит на производство шин радиальной конструкции, что требует резиновых смесей высокого качества. Поэтому потребление регенерата составляет лишь около 1% общего объема производимых шин.
2) Механический способ переработки шин (процесс измельчения резины в крошку или порошок). Это направление считается перспективным, однако пока только 10% российских шин перерабатывается таким способом. Оборудование для механической переработки стоит недешево, но небольшой срок окупаемости (от одного до трех лет) делает этот бизнес привлекательным.
На рис. 22.1 приведена технологическая схема переработки шин механическим способом.
Рис. 22.1. – Технология механической переработки шин
Технологический процесс переработки покрышек ведется в такой последовательности:
- сортировка покрышек по видам, типам, размерам;
- мойка покрышек;
- снятие протекторной резины и вырезка бортовых колец, производится на шиноразделочных и борторезательных станках с помощью кольцевых и штыковых ножей;
- рубка шины механическими ножницами на 2 или на 4 части.
Далее процесс делится на два потока.
Первый поток включает процессы переработки неармированной резины:
- измельчение протекторной резины в молотковой дробилке или мельнице на куски размером менее 10 мм, при этом получается резиновая крошка с размером частиц 3 – 8 мм;
- домол резиновой крошки в экструдере-измельчителе до порошкообразного состояния. Агрегат представляет собой двухвалковую мельницу, в которой два валка цилиндрической формы вращаются с разной угловой скоростью навстречу друг другу. При этом материал одновременно подвергается сжатию и сдвигу, и происходит его хрупкое разрушение – упруго-деформационное измельчение;
- разделение порошка на фракции на виброситах, при этом получается продукт для производства регенерата.
Второй поток включает процессы переработки армированной резины:
- измельчение армированной резины (шинных каркасов) в дробилке на куски размером 50 мм;
- разрыхление и частичное отделение текстильного корда в дезинтеграторе (машина для разрыхления и промывки водой рыхлых материалов, представляет собой барабан со штырями);
- полное отделение резины от металла в магнитном сепараторе;
- полное отделение от текстиля (волокнисто-тканевого корда) в гравитационном сепараторе (большая часть текстиля выносится из зоны обработки системой вытяжной вентиляции и оседает в специальных сборниках);
- тонкодисперсное измельчение в экструдере;
- разделение на фракции в классификаторе, оснащенном виброситами.
Еще 10 – 15 лет назад резиновая крошка с размером частиц 3 – 8 мм широко использовалась в производстве регенерата. В настоящее время идет переход на использование резиновых порошков с дисперсностью менее 0,45 мм. Только регенерат такого качества может быть конкурентоспособным на рынке. Стоимость его подошла вплотную к стоимости первичного сырья (каучуков). Это объясняется более высокой стоимостью резиновых порошков по сравнению с крошкой. Российские фирмы (в основном в Москве и Московской области) также предлагают свои линии по переработке изношенных шин до тонкодисперсных резиновых порошков с размером частиц 0,5 – 2 мм.
В Хабаровске приобретена и на производственных площадях ООО «Дальдизель Дальнего Востока» смонтирована установка по утилизации изношенных автомобильных шин методом механической переработки. Этим занимается модульный завод на базе «Дальдизеля» ООО «Бриз». Директор – Остапов Ю.В. Офис находится по адресу: ул. Слободская, 16. Тел. 21-30-77, 21-31-90. В настоящее время закончены пуско-наладочные работы и производится отработка технологий. Шины принимаются пока в опытно-промышленном варианте. Планировался прием 4 – 5 тыс. т отходов в год, измельчение шин в крошку с последующей продажей в Китай, где действуют два завода со специальным оборудованием. С использованием резиновой крошки и резиновых порошков изготавливают весьма разнообразную продукцию. Фактическая производительность установки – около 800 т в год. Основной недостаток переработки – сложность расчленения и неполная выработка по металлокорду.
3) Технология криогенного измельчения заключается в охлаждении материала (резины) ниже температуры хрупкости (измельчение в условиях глубокого охлаждения). Данная технология считается одним из наилучших методов переработки покрышек.
В качестве охлаждающего агента используют жидкий азот, имеющий температуру t = -196оС, что ниже температуры хрупкости полимерных материалов (температура стеклования резин t = -70оС). Жидкий азот испаряется в специальном контейнере и создает охлаждающий эффект. Покрышки охлаждаются в течение 25 минут в устройствах барабанного типа до температуры t = -120оС, при этом разрушение покрышек происходит в стеклообразном состоянии.
Созданы криоохладитель и специальные приспособления для криогенного дробления покрышек, устанавливаемых на ковочном молоте. Молотом осуществляется первичное (криогенное) дробление. Затем охлажденная покрышка измельчается в дробилках различного типа. После этого дезинтегрированная покрышка транспортером подается на вращающийся барабан, где происходит разделение резины, текстиля и металла. За прием с дроблением полностью удаляется металлический корд и отделяется 75% резины, не засоренной текстильным или металлическим кордом.
Полученная резиновая крошка поступает на сепарацию, фракционирование и доизмельчение на дробильных и размольных вальцах. Металлокорд подается в обжиговую печь для выжигания остатков резины на проволоке и далее – на пакетировочный пресс. Текстильный корд подается на доизмельчение в роторный аппарат и затем на пакетировочный пресс. Полученный текстиль может быть использован для производства звуко- и теплоизоляционных материалов, в качестве наполнителя композиционных материалов.
Расход жидкого азота при использовании данной технологии составляет 0,25 – 0,6 кг на 1 кг измельчаемого материала, энергозатраты – около 3,5 кВт/т материала.
Для охлаждения резины используются также воздушные турбохолодильные установки, где хладагентом является сухой очищенный воздух с температурой -120оС (рис. 22.2).
Криогенная технология имеет ряд преимуществ перед высокотемпературной переработкой: она более эффективна и менее энергоемка, к тому же под влиянием низких температур облегчается отделение от резины металлического корда. Данная технология позволяет перерабатывать шины как с текстильным, так и с металлическим кордом. Преимуществами криогенной технологии по сравнению с измельчением резины при комнатной температуре являются следующие:
- удельные затраты энергии на разрушение покрышки в хрупком виде в 1,8 раза меньше, чем в эластичном;
- исключаются пожаро- и взрывоопасность отходов;
- получается мелкодисперсный порошок с размером частиц до 0,15 мм.
Недостаток метода – значительные энергозатраты на производство жидкого азота, в связи с чем очень велика стоимость хладагента, достигающая 2/3 эксплуатационных затрат установки, и стоимость оборудования. Поэтому данная технология чаще всего используется в лабораторных целях, либо там, где необходима высокая чистота изделия. Жидкий азот является побочным продуктом производства кислородных заводов.
Рис. 22.2 - Технологическая схема низкотемпературной переработки изношенных шин
1 – машина для вырезки бортов; 2 - дробилка двухвалковая ножевая; 3 – дробилка роторная ножевая;
4 – сепаратор магнитный; 5 – сепаратор воздушный; 6 – генератор холода; 7 - холодильная камера;
8 – молотковая дробилка; 9 – отделитель текстиля; 10 – электросепаратор; 11 – вибросито;
12 – бункер хранения готового продукта; 13 – машина фасовочная.
4) Термические методы переработки покрышек.
а) Сжигание шин имеет свои плюсы и минусы. Возможность сжигания обусловлена химическим составом авторезины: углерод – 70%, водород – 6%, кислород – около 4%. Калорийность резины достаточно высока - примерно 30 МДж/кг, что несколько меньше, чем у мазута, но больше, чем у каменного угля. Таким образом, резиновые отходы являются высококалорийным продуктом, поэтому использование их в качестве источника энергии очень эффективно. Шины как источник тепла дешевле угля, и в то же время не уступают ему по калорийности. Зольность резины не превышает 2%. Эти обстоятельства обусловили применение резины как в качестве самостоятельного топлива, так и в качестве ее добавок к различным низкокалорийным топливам.
Покрышки сжигают целиком и в измельченном виде, как правило, в специальных мусоросжигательных установках для повышения интенсивности горения и степени окисления вредных компонентов отходов.
Однако горение резины, как известно, сопровождается выделением большого количества вредных веществ, в том числе канцерогенных: окислов серы и азота, сажи, диоксинов, фуранов. Поэтому установки для сжигания шин должны быть оборудованы совершенной системой очистки отходящих газов. В схемах очистки предусмотрено прохождение отходящих газов через многоступенчатую систему обработки – набор фильтров, устройства для дожигания горючих компонентов, холодильники-рекуператоры и устройства для вымораживания содержащейся в газе влаги.
Чтобы состав дымовых газов заметно не отличался от типового, образующегося при сгорании обычного топлива, необходимо обеспечить высокую температуру сгорания (1400 - 1600оС) и интенсивное дутье для более полного разложения и окисления продуктов сгорания. Иногда приходится вначале дожигать, а затем и очищать выходящие газы. Используют метод двойного дожига в камерах: первая ступень – при температуре 700 – 800о С, вторая ступень – 1200 – 1500о С, то есть дымовые газы проходят через дожигатель и очистку в две ступени. Однако все это значительно увеличивает стоимость энергии, полученной при сжигании отходов, и в некоторых случаях делает использование указанного процесса нерентабельным. Кроме того, хранение запасов топлива (автошин) требует соблюдения определенных условий, связанных с их повышенной пожароопасностью.
Сжигание шин производится главным образом с целью получения энергии. Использование изношенных шин в качестве топлива при совместном сжигании их с углем и другими видами топлив рассматривается в настоящее время как перспективное направление, особенно в печах для получения цемента, при производстве асфальта.
Осуществляют совместное сжигание в слоевых топках отработанных покрышек и угля. Покрышки вводятся в небольшом количестве (20 – 25%) по массе от основного топлива. Сжигание покрышек с углем наиболее экономично с точки зрения объема капиталовложений, так как небольшие добавки шин позволяют повысить калорийность топлива, не оказывая при этом влияния на состав дымовых газов, то есть могут использоваться в существующих топочных устройствах и без реконструкции системы газоочистки. Процесс горения осуществляется практически без выделения угарного газа, при этом обеспечивается полное сгорание шин. Экологическая опасность при этом ниже, чем при отдельном сжигании покрышек, но все же не исключена, то есть, данный метод требует проведения дальнейших исследований.
Также используется сжигание покрышек в цементных печах (для обжига цементного клинкера) на цементных заводах с получением небольшого количества тепла, то есть шины используются в цементной промышленности в качестве топлива. Шинами заменяют 5 – 10% основного топлива. При этом также существует опасность загрязнения окружающей среды продуктами сгорания. Однако считается, что сжигание покрышек в цементных печах снижает загрязнение окружающей среды и в ряде случае оказывается экономически выгодным.
б) Пиролиз резиновых отходов, особенно изношенных автомобильных покрышек, получает все большее распространение, и наряду с криогенной технологией является одним из самых перспективных методов переработки. Процесс утилизации автошин по технологиям пиролиза требует меньших энерго- и трудозатрат, проще по конструкторскому решению, экологически чище. Полученные продукты имеют низкую себестоимость. КПД процесса может достигать 95%. Все полученные продукты разложения востребованы в хозяйственной деятельности. При переработке тонны автошин по технологии пиролиза затраты составляют около 155 долларов США.
В зависимости от конструкции технологического оборудования пиролизу могут подвергаться как измельченные резиновые отходы (отделенные от металла), так и целые покрышки.
В Хабаровске разработана проектно-конструкторская документация и на производственных площадях ОАО «Хабаровский завод отопительного оборудования» ведется строительство опытно-промышленной установки по утилизации изношенных шин и отходов резинотехнического производства методом пиролиза. Этим занимается ООО «Хабаровский региональный научно-технический центр». В настоящее время получен патент, идут ходовые испытания.
Это практически безотходная переработка (перерабатывается 98 – 99% материала). Строительство завода по данной технологии позволит не только решить проблему утилизации автошин, но и создать новые рабочие места, решить ряд социальных программ, получить дополнительные отчисления по налогам в федеральный и краевой бюджеты. Предполагаемый эффект от использования пиролизных установок по утилизации автошин и отходов резинотехнического производства составит около 1,5 – 2 млн. руб. прибыли в год. Срок окупаемости затраченных средств составит 2 года.
Небольшие готовые промышленные пиролизные установки выпускает завод в г. Орске Оренбургской области - (ООО) «ЮУПК» (рис. 25.3). Тел. (3537) 44-75-74 или 44-75-76. Установка типа крекинговой колонны. Срок окупаемости составляет 1 – 3 года. Потребляемая электроэнергия – 15 кВт. ч. Установку обслуживают 2 чел.
Рис. 22.3 - Схема пиролиза изношенных покрышек
1 – заслонка; 2 – вихревой реактор; 3 – сажеуловитель;
4 – дистилляционная колонна; 5, 6 - охладитель
На заводе отопительного оборудования (ООО «Хабаровский региональный научно-технический центр) переработка методом пиролиза позволяет получить следующую товарную продукцию:
- газоконденсат (в количестве 44 – 46%) может использоваться на котельных, пока используется на заводе отопительного оборудования;
- технический углерод (в количестве 26%) используется в производстве покрышек, главный потребитель – завод «КнААПО», они сами делают резину;
- горючий газ (в количестве 17%) направляют на внутризаводские нужды, по качеству он приближается к пропану.
Потери в процессе производства продукции составляют 1 – 2%. Схема работы пиролизной установки приведена на рис. 22.4, фотография установки – на рис. 22.5.
Предполагалось, что эти два предприятия в г. Хабаровске будут перерабатывать в год 7 – 8 тыс. т покрышек, однако реально ООО «Бриз» перерабатывает около 800 т в год покрышек, а пиролизная установка пока простаивает из-за отсутствия финансирования.
Используя пиролизные установки, полученную на них жидкую фракцию и переработанные в крошку автошины на оборудовании ООО «Бриз», можно получить новые высококачественные строительные материалы, высококачественный углерод, газообразные и жидкие фракции топлива, мастики для производства рубероидных покрытий и т.д.
В современных экологических журналах, в частности, в журнале «Твердые бытовые отходы», можно встретить и критику метода пиролиза изношенных покрышек. Отмечается, что продукция пиролизных установок имеет низкое качество, плохо реализуется на рынке. Из-за температурных колебаний выделяются диоксины и фураны, а при увеличении температуры расходы начинают превышать прибыль от продажи продукции.
Рис. 22.4 - Схема работы пиролизной установки
Рис. 22.5 – Фотография пиролизной установки
5) Озоновая технология разработана специалистами Института химической физики РАН. Принципиальная основа метода состоит в следующем. Резина состоит из длинных молекул каучука, связанных между собой молекулами серы. Связи серы с каучуком разрушаются озоном при комнатной температуре, однако этот процесс идет очень медленно. С этим способом разрушения резины раньше боролись. На основе этого возникла идея разрушать покрышки при помощи воздуха, обогащенного озоном. Для ускорения этого процесса резину деформируют (растягивают и перекручивают), при этом для интенсификации процесса ее слегка подогревают. Данная технология позволяет получить текстильные нити корда, металлическую проволоку и чистые резиновые гранулы размером до 4 мм.
Схема озоновой технологии приведена на рис. 22.6.
Рис. 22.6 – О-Кей технология переработки изношенных автомобильных покрышек
1- О-Кей-модуль; 2- сепаратор металла; 3- сепаратор текстиля;
4- классификатор; 5- компрессор; 6- озонатор
6) Бародеструкционная технология основана на явлении «псевдосжижения» резины при высоких давлениях и истечении ее через отверстия в специальной камере. Таким методом можно перерабатывать шины без предварительной вырезки бортовых колец. В процессе истечения резина и текстильный корд отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резинотканевой крошки. Бортовые кольца, оставшиеся в камере, автоматически удаляются. Полученная масса поступает в магнитный сепаратор, где улавливается 90% металлического корда. Резина и текстильный корд подвергаются дальнейшей переработке: доизмельчению, сепарации и окончательной очистке от металла. Затем производится регенерация (девулканизация) резиновых порошков.
К преимуществам метода относятся:
- отсутствие вредных выбросов;
- сохранение полученными продуктами своих первоначальных свойств;
- малая удельная энергоемкость (0,54 кВт/ч на 1 кг резинового порошка);
- выход товарного порошка составляет 67%, размер фракций которого колеблется от 0,1 до 3 мм;
- для размещения установок не требуется больших производственных площадей, в связи с чем их можно размещать в местах скопления шин.
Схема бародеструкционной технологии приведена на рис. 22.7.
Рис. 22.7 - Схема бародеструкционной технологии переработки автомобильных покрышек
7) Переработка изношенных шин биологически активными микроорганизмами (Sulfolobus и др.), которые весьма быстро и эффективно обессеривают резиновую смесь, делая ее пригодной для дальнейшего использования. В северо-западной национальной лаборатории США был создан опытный биореактор объемом 200 л, успешно перерабатывающий до 32 кг изношенных шин в сутки. В результате переработки получается порошок для удобрения полей.
8) Взрывоциркулярный способ (с использованием энергии взрыва). На сегодняшний день способ является малоизученным, но достаточно перспективным. Использование взрывных технологий имеет свои преимущества и недостатки. Основным преимуществом является наличие в п. Эльбан Амурского района предприятия по производству взрывчатых веществ, снятых с вооружения мин и бомб, что значительно удешевляет себестоимость продукции. Данным способом можно получать крошку любой требуемой фракции без дополнительных затрат на переработку. Недостаток метода – относительно сложная конструкция взрывного комплекса.
9) Наиболее целесообразным с точки зрения охраны природы и экономически эффективным является повторное использование (восстановительный ремонт) шин после наложения нового протектора. В мире таким способом восстанавливается около 15% шин, с запасом ходимости до 90% от новой покрышки. Используются методы наложения нового протектора «горячим» и «холодным» способом.
а) «Горячий» метод наложения нового протектора за рубежом используется в основном для восстановления авиационных покрышек и покрышек для легковых автомобилей. Поскольку авиашины имеют прочный многослойный каркас, то при нормальных условиях эксплуатации их можно восстанавливать до 5 – 6 раз. Технология восстановительного ремонта «горячим» методом состоит из следующих основных операций:
- предварительный осмотр и отбор каркасов, заделка местных повреждений;
- шероховка остатков старого протектора;
- промазка поверхности шерохованной покрышки клеем;
- наложение сырой протекторной резины на поверхность каркаса;
- вулканизация покрышки в пресс-форме при температуре 143 – 155оС, продолжительность прогрева зависит от типа покрышки.
б) Восстановление путем «холодной» вулканизации проводится с применением специального адгезивного материала при температуре не выше 100оС. По сопротивлению проколам и износу восстановленные шины лучше новых. Технология получила широкое распространение в последние два десятилетия с появлением новых конструкций шин с металлическим кордом в каркасе. «Холодный» метод отличается от «горячего» меньшими капиталовложениями, более высоким качеством восстановления, и позволяет восстанавливать покрышку с каркасом высокого качества до 3 – 4 раз. Фирмы ставят задачу повышения суммарного ресурса ходимости до 500 тыс. км.
Технология восстановительного ремонта «холодным» методом предусматривает следующие основные операции:
- визуальный и инструментальный контроль каркаса с выявлением местных повреждений, подлежащих заделке;
- шероховка остатков протектора на шероховальном станке, заделка местных повреждений;
- нанесение на поверхность каркаса клея и прослоенной сырой резины;
- наложение и прокатка предварительно вулканизованной протекторной ленты с любым рисунком по требованию заказчика;
- наложение на покрышку резинокордной оболочки, плотно прижимающей протектор к каркасу;
- вулканизация покрышки в котле в атмосфере горячего воздуха при температуре не выше 100оС в течение 6 ч;
- инструментальный контроль качества готовой покрышки.
В Финляндии, например, восстановленных шин продается в 2,5 раза больше, чем новых. В США в 1996 г. из 27 млн шт. реализованных для потребностей грузового транспорта и автобусов автошин на восстановленные приходилось 16 млн. шт. Эта технология в России практически не применяется.
Таким образом, в промышленности используются различные способы утилизации резиносодержащих отходов, в том числе изношенных автомобильных покрышек. Выбор того или иного метода утилизации основывается на тщательном технико-экономическом анализе, учитывающем стоимость исходного сырья и готовой продукции, требования к качеству и наличие спроса на продукты утилизации, транспортные расходы на доставку отходов, энергетические и трудовые затраты на проведение процесса утилизации.
Резиновая крошка, полученная в результате переработки шин, имеет многочисленные и перспективные области дальнейшего применения. Рассмотрим области применения резиновых порошков с различным размером частиц.
а) Порошки размером 30 – 450 мкм вводятся в количестве 5 – 10% по массе в резиновые смеси, из которых получают новые автомобильные шины. Применение порошка повышает стойкость шин к изгибным воздействиям и к удару, что увеличивает срок их эксплуатации.
б) Порошки размером до 600 мкм вводятся в резиновые смеси в количестве до 5 - 7-% по массе. Они используются при изготовлении резиновой обуви и других резинотехнических изделий. При этом свойства резин (прочность, деформируемость) практически не отличаются от свойств резин, изготовленных из свежих каучуков.
в) Порошки размером около 1000 мкм используются при изготовлении ковриков, черепицы для кровель, прокладок под рельсы.
г) Порошки размером 500 – 1000 мкм добавляют в битум и асфальтобетон, используемые при строительстве и ремонте автомобильных дорог с усовершенствованным асфальтобетонным покрытием. НПО «Инфотех» совместно с «РосдорНИИ» разработало технологию получения из резиновой крошки и дорожного битума экологически чистого композитного вяжущего материала БИТРЭК. Количество вводимой крошки составляет до 2% по массе.
Добавки увеличивают прочность покрытия, его стойкость к удару, морозостойкость и стойкость к растрескиванию полотна от температурных перепадов устойчивость к старению. Тормозной путь автомобиля и шумность снижаются примерно в два раза, что положительно влияет на безопасность дорожного движения. Срок эксплуатации дорожных покрытий увеличивается в 2 – 3 раза. При этом удорожание асфальта на 10 – 15% легко покрывается значительной экономией средств за счет увеличения межремонтных сроков эксплуатации.
Такие порошки используют для изготовления беговых дорожек стадионов, на взлетно-посадочных полосах аэродромов, на мостах и в тоннелях. Однако при этом надо строго соблюдать технологию изготовления дорожных покрытий, в противном случае полотно может очень быстро разрушиться. Кроме того, стоимость покрытий с использованием резиновых порошков оказывается на 10 – 100% выше стоимости обычных покрытий, и это не всегда оправданно, и вызывает нарекания потребителей.
д) Резиновые порошки также используют при изготовлении мастик (паст) для защиты от коррозии различных металлических изделий, в частности, днищ автомобилей.
е) Резиновые порошки обладают хорошей сорбционной способностью. Сорбенты на основе резиновых порошков используются для водоочистки в городском хозяйстве. Также порошки эффективно используют для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, образующихся в результате аварий на нефтяных танкерах.
ж) Порошки обладают повышенной совместимостью с полимерными связующими, поэтому их применяют для получения резинопластов. При смешивании в определенном соотношении резинового порошка, полиэтилена и полипропилена получается трехкомпонентный композит, из которого путем литья под давлением изготавливают доски, брус, плинтус, дорожные бордюры, звукоизоляционные плиты и другие строительные материалы. Их можно резать, пилить, заколачивать в них гвозди.
Изношенные покрышки используют также и в целом (неизменном) виде в следующих целях:
- для укрепления береговых откосов, дамб и автомобильных развязок, для укрепления склонов от эрозионных процессов;
- для ограждения транспортных магистралей и портовых причалов (буферы портовых сооружений);
- для демпфирования ударов судов при швартовке;
- в качестве кадок и композиционных башень для цветов и т.п.
Во Флориде (США) сооружен подводный риф из старых шин, которые привлекали вначале маленькую рыбешку, потом покрупнее, а потом, соответственно, и рыбаков. В Японии изношенные шины используют в качестве ячеек для разведения морских и пресноводных биоресурсов и рыб, затапливая их в мелководных заливах. При этом они практически не загрязняют акваторию, и их прогнозируемая долговечность составляет до сотни лет.
В целом состояние проблемы утилизации резиновых отходов в нашей стране в настоящее время нельзя признать удовлетворительным, так как огромные их массы загрязняют окружающую среду, находясь на организованных или неорганизованных свалках, где их подвергают захоронению или сжиганию. Основным тормозом для утилизации шин в России являются не столько проблема их сбора и переработки, сколько отсутствие рынка сбыта продуктов переработки.
Утилизация старых автопокрышек во всем мире является большой проблемой. Ежегодно изнашивается около 9 млн. т покрышек, в т.ч. 2 млн. т – в США, 2,5 млн. т – в СНГ, 300 и 330 тыс. т – соответственно в Англии и Германии. Вторично используются только 10 – 30% от этого количества, остальное подлежит захоронению на полигонах. В Японии перерабатывается 87% изношенных шин, в США – 20 – 30%, в Германии – 50%.
23 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ НЕФТЕШЛАМОВ
Нефтешламы – это составляющие значительной части отходов промышленного производства, нефтесодержащие осадки, задерживаемые на очистных сооружениях предприятий (нефтеловушках, отстойниках), образующиеся при зачистке резервуаров, железнодорожных цистерн, судовых танков и других хранилищ, шламы из шламонакопителей нефтеперерабатывающих заводов. Выход нефтешламов на нефтеперерабатывающих заводах составляет 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти. Нефтешламы содержат в своем составе нефтепродукты (в количестве 10 – 55% и более), воду (30 – 85%) и твердые механические примеси (песок, землю, абразивно-металлическую пыль). Нефтешламы относятся к 3 классу опасности.
К основным методам обезвреживания и утилизации нефтешламов относятся следующие.
1) Механическое обезвоживание и сушка. Собранные в различных нефтеловушках, отстойниках, шламонакопителях нефтепродукты пропускаются через обогреваемые теплообменники для выпаривания воды, где нагреваются до 60 – 70оС, а затем поступают на обезвоживание, которое может осуществляться следующими методами:
- отстаивания (верхний слой – нефть, содержащую до 2 – 5 % воды и до 1 % механических примесей, - откачивают для переработки совместно с сырой нефтью);
- фильтрации (с помощью вакуум-фильтров, фильтр-прессов, с добавлением коагулянтов – извести и хлорного железа и флокулянтов для повышения степени задерживания мелкодисперсных частиц);
- центрифугирования (в центрифугах, сепараторах) – метод сепарационной очистки нефтешламов. Под действием центробежных сил происходит разделение нефтешламов на три составляющие (нефть, воду и механические примеси). Для повышения эффективности разделения нефтешламы перед центрифугой обрабатывают химическим реагентом. Обезвоженный шлам (твердая фракция – кек) поступает на сжигание или захоронение, а нефтепродукты пропускаются через сепараторы второй ступени и далее направляются на стандартную переработку.
Благодаря такой переработке решаются проблемы хранения нефтешламов, освобождаются дорогостоящие резервуары и площади. После этого возможен возврат отходов в производство с целью последующей переработки в целевые продукты или использование их в качестве топлива.
2) Термическое обезвреживание является основным методом переработки нефтешламов. Шламы, содержащие около 30% нефтепродуктов, имеют теплоту сгорания 13 – 21 Мдж/кг (3000 – 5000 ккал/кг), соизмеримую с теплотой для антрацита и каменного угля и большую теплоту сгорания для бурого угля. Схемы установок для сжигания нефтяных шламов приведены на рис. 23.1.
Рис. 23.1 - Схемы установок для сжигания нефтяных шламов
а – в печи кипящего слоя: 1 – печь кипящего слоя; 2 – воздухоподогреватель; - 3 – циклон;
4 – труба Вентури; 5 – сборник золы; 6 – дымосос; 7 – дымовая труба;
б - в печи барабанного типа: 1 – камера дожигания; 2 – барабанная печь;
3 – емкости для шлама; 4 – вентилятор
Сжигание обезвоженных нефтешламов нефтеперерабатывающих заводов, осадков очистных сооружений, которые нельзя регенерировать, производится в специальных установках - инсинераторах, с использованием выделяющегося тепла. Температура отходящих газов составляет 800оС, что позволяет устанавливать котел-утилизатор для получения перегретого пара и горячей воды. Используется метод двойного дожига (сжигание в две ступени: 1 - 600 – 700оС, 2 - 900 – 1200оС), то есть отходящие газы проходят через дожигатель и очистку в несколько ступеней с помощью скрубберов и батарейных циклонов.
Инсинераторы производят в Санкт-Петербурге (ЗАО «Турмалин»). Они же производят и массу препаратов-адсорбентов. Марка инсинераторов для сжигания нефтешламов – ИН-50-4. Всего моделей они производят около 10, в том числе модель для сжигания опасных, медицинских отходов.
Схема комплекса на базе серийного инсинератора показана на рис.23.2, вращающаяся камера сжигания – на рис. 23.3.
Рис. 23.2 - Комплексы на базе серийных инсинераторов ИН-50
Рис. 23.3 – Вращающаяся камера сжигания
Производители установок утверждают, что атмосферные выбросы находятся «под контролем». Однако, для таких загрязняющих веществ, как диоксины, выбросы вообще не допустимы. Кроме того, мониторинг (контроль) выбросов часто ведется с большими нарушениями. Обнаружение диоксинов весьма затруднительно, т.к. речь идет об очень малых концентрациях. Поэтому нет достоверной информации даже о существующих уровнях загрязнения. Очистное оборудование (фильтры) и зола концентрируют загрязняющие вещества, создавая поток опасных отходов, которые нуждаются в дальнейшем обезвреживании. Зола из инсинераторов крайне токсична. Отечественные специалисты обращают внимание на то, что диоксины способны к новому синтезу в холодной зоне, поэтому зоны дожига совершенно бесполезны для снижения концентрации диоксинов в отходящих газах.
3) Пиролиз нефтешламов. Продуктами пиролиза являются газообразная, жидкая и твердая фазы.
Выход газообразных продуктов составляет 10 % от исходной массы отходов, они имеют теплоту сгорания 5000 – 6000 ккал/кг и используются в качестве топлива на установке.
Жидкая фаза (нефтяной конденсат) образуется в количестве 29% от исходной массы отходов. Теплота сгорания нефтяного конденсата составляет 9000 ккал/кг. Его сдают на повторную переработку или применяют в качестве топлива на установке.
На твердую порошкообразную фракцию приходится около 50 % массы исходных нефтешламов. Она почти не содержит нефтепродуктов и представлена в основном сухим обезвреженным углеродсодержащим материалом. Данную фракцию можно использовать в качестве вторсырья для производства строительных материалов и асфальтобетонных смесей.
4) Химическое обезвреживание нефтешламов вдвое дешевле сжигания. Оно позволяет исключить ущерб окружающей среде и получить товарные продукты. Наиболее распространенный способ химического обезвреживания – обработка отходов негашеной известью в количестве 5 – 50% по массе (количество извести определяется по результатам химического анализа нефтешламов), предварительно обработанной стеариновой кислотой или другим ПАВ. После высушивания в естественных условиях в течение 2 – 20 суток получают сухой, сильно гидрофобный порошок, который используют в качестве строительного материала при сооружении дорог. Нефтепродукты, связанные реагентом, не вымываются водой из осадка, соответственно не оказывают воздействия на почву и грунтовые воды.
5) Биохимическая обработка. Нередко на предприятиях происходят технологические протечки нефтепродуктов на грунт (например, при перекачке мазута из резервуаров), при этом образуются замазученные грунты. Метод может применяться для очистки территорий нефтебаз (почвы, загрязненной нефтепродуктами).
В начале 90-х годов ХХ века широкое распространение получили методы деструкции разлитой нефти биоштаммами. Созданы специальные штаммы аэробных микроорганизмов - путидойл, деворойл и др. Огромное количество биоштаммов выращивают в заводских условиях и доставляют к месту применения в мешках, либо в жидком, готовом к употреблению виде. Равномерно распределенный по территории грунт высотой 20 – 30 см орошают готовым к употреблению водным раствором биоштаммов. Периодически грунт перепахивают и дополнительно орошают раствором биоштаммов. Процесс очистки осуществляется в течение 2 – 6 месяцев.
Сущность метода заключается в использовании некоторых аэробных микроорганизмов для разложения нефтяных углеводородов, в результате чего они превращаются в безвредные СО2 и Н2О. Разработан специальный препарат – мелкодисперсный порошок с концентрацией бактерий более 100 млрд. в 1 г сухого вещества. При этом возрастает урожайность почвы, так как продукты обезвреживания являются отличным удобрением.
После механического удаления нефтяного загрязнения для очистки почв можно использовать различные микробиологические препараты, такие как: Деворойл, Сойлекс, Олеоворин, Микромицет, Дестройл, Экобиос, Родер, Нафтокс, Микобактериум, Родококус, Путидойл и др. Они имеют различные характеристики (табл. 26.1):
- температуру использования;
- стоимость;
- возможность технологии восстанавливать почвы до приемлемого уровня;
- время, необходимое для полной очистки;
- сложность технологии;
- уровень безопасности.
Таблица 27.1 – Характеристика биопрепаратов
Препарат
Общая стоимость, у.е. за 1 т
Минимальная
концентрация ЗВ, мг/кг почвы
Время полной
очистки, мес.
Температура
использования, С
Деворойл
100 - 300
Менее 5
Менее 6
От +5 до +37
Сойлекс
Менее 100
Менее 5
Менее 6
От +4 до +38
Олеоворин
Менее 100
Менее 5
6 - 12
От +3 до +45
Микромицет
100 - 300
Менее 5
Менее 6
От +10 до +30
Дестройл
Менее 100
5 - 50
6 - 12
От +5 до +24
Экобиос
Менее 100
5 - 50
Менее 6
От +10 до +30
Родер
Менее 100
Менее 5
6 - 12
От +10 до +35
Нафтокс
100 - 300
Менее 5
Менее 6
От +6 до +12
Микобактериум
Менее 100
5 - 50
6 - 12
От +10 до +25
Родококус
Менее 100
5 - 50
Менее 6
От +5 до +35
Путидойл
Менее 100
5 - 50
Менее 6
От +10 до +20
Примечания:
1. Общая стоимость включает цель, конструкцию, процессы и обслуживание основных операций, которые определяют каждую технологию. Общая стоимость не включает в себя подготовительные работы или стоимость после обработки.
2. Указана минимальная концентрация загрязняющего вещества, которая может быть достигнута при использовании данной технологии восстановления.
3. Время, необходимое для полной очистки, указано для «Стандарта» – 0,41 га и глубины 3,04 м. Масса почвы 18200 тонн.
Для обезвреживания нефтепродуктов создаются специальные площадки рекультивации, имеющие гидроизолированное основание для предотвращения миграции растворенных углеводородов в грунтовые воды. Устройство таких площадок не требует значительных финансовых затрат, эксплуатационные затраты также невелики (стоимость переработки 1 м3 загрязненного грунта составляет 40 – 150 долларов). При этом обеспечивается высокая надежность и глубина микробиологической очистки.
В г. Хабаровске Институт водных и экологических проблем дальневосточного отделения российской академии наук разработал аналогичную технологию биологической обработки, сущность которой заключается в заражении микробами пивдробины – отходов пивного производства. Под воздействием фотосинтеза микроорганизмы проявляют особую активность, способны перерабатывать нефтепродукты и соли тяжелых металлов.
Однако при использовании биохимического метода необходимо учитывать следующие ограничения:
- при содержании углеводородов более 15% метод малоэффективен, так как приходится дополнительно вносить большок количество биоштаммов);
- для жизнедеятельности биоштаммов требуется наличие кислорода, поэтому процесс биодеструкции углеводородов наблюдается только в поверхностном слое грунта на глубине не более 20 см;
- при температуре воздуха ниже +10оСбиоштаммы практически не работают;
- влажность очищаемого грунта должна быть не менее 75%;
- территорию, на которой распределяют очищаемый грунт, необходимо покрыть бензомаслостойким герметичным материалом для предотвращения загрязнения может использоваться полиэтиленовая пленка толщиной 2 – 3 мм, стыки которой герметично соединяют).
6) Утилизация нефтешламов позволяет получать ценное сырье для производства строительных материалов. Обезвоженный осадок после вакуум-фильтров вводится в малых количествах (0,5 – 1 % по массе) в глинистое сырье для получения керамзитового гравия.
Нефтешламы подвергают совместному помолу с цементом и некоторыми химическими добавками, в результате получают массу для формования строительных блоков, плитки для пола и т.п. Обезвоженные осадки используются также при строительстве дорог с асфальтобетонным покрытием.
7) Отходы твердых нефтепродуктов типа битума могут наряду с неорганическими связующими (цемент, зола, известь, гипс) использоваться для отверждения и стабилизации промышленных отходов. Они уменьшают пылеобразование и водопроницаемость при длительном хранении отходов на городских свалках и полигонах.
Одними из твердофазных отходов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности являются кислые гудроны. Они образуются в процессе сернокислотной очистки нефтепродуктов. Они представляют собой смолообразные вязкие массы, остающиеся после отгонки из нефти бензиновых, керосиновых и масляных фракций, и содержат в своем составе серную кислоту (в количестве до 18%), воду и органические вещества. Значительная их масса сосредотачивается в заводских прудах – накопителях. Направления использования кислых гудронов зависят от их состава.
1) Наиболее перспективна их переработка в диоксид серы с целью получения серной кислоты. Процесс производится в печах сжигания при температуре 800 – 1200оС. При этом образуется диоксид серы и происходит полное сжигание органических веществ.
2) Возможна переработка кислых гудронов в битумы для использования в качестве дорожно-строительного материала.
3) Кислые гудроны можно также использовать в качестве водонепроницаемой пленки для полигонов ТБО. Они вязкие, не пропускают воду, сверху по ним укладывают слой песка. На 1 га площади полигона требуется около 50 т гудрона. Метод используется в летнее время, отходы в течение 24 часов растекаются по поверхности, образуя пленку толщиной 0,5 – 1 мм.
В настоящее время на территории Хабаровского края только два предприятия утилизируют нефтесодержащие отходы – ООО «Адриатик» и ОАО «Хабаровский нефтеперерабатывающий завод», но мощностей этих предприятий не хватает для решения проблемы.
ООО «Адриатик» существует с 2005 года. Основным видом деятельности предприятия является утилизация нефтесодержащих отходов (обтирочный материал, отработанные масла, фильтры, нефтезагрязненный грунт, опилки и песок, шламы нефтепродуктов, образующиеся от зачистки резервуаров и цистерн). На предприятии действуют 2 установки Форсаж-1 по утилизации (сжиганию) отходов суммарной мощностью 208 тонн отходов в год.
Схемы и фотографии установок Форсаж-1 и Форсаж-2 приведены на рис. 23.4 – 23.7.
Для оптимизации существующего положения и увеличения мощностных показателей на ООО «Адриатик» планируется внедрить установку по утилизации замазученных грунтов и твердых нефтесодержащих отходов УЗГ-1М, принципиальная схема которой показана на рис. 23.8.
Данная установка позволяет утилизировать широкий спектр нефтесодержащих отходов, как твердых, так и представленных жидкой фракцией с предварительным смешением до необходимой концентрации 15 %. Установка обеспечивает утилизацию сильнозагрязненных грунтов. Утилизация отходов проходит при температуре 800 - 900оС. Применение в установке устройства очистки отходящих газов с блоком орошения позволяет максимально снизить выбросы вредных веществ по сравнению с утилизацией открытым сжиганием и применяемыми установками утилизации методами выжигания.
На ОАО «Хабаровский НПЗ» пущена в эксплуатацию термальная установка по сепарации шламов – трикантер немецкой фирмы «Флоттвег» (рис. 23.9). Установка закачивает из резервуара загрязненный нефтепродукт и выдает товарный мазут и воду. Вода направляется на очистные сооружения, а твердую фракцию (кек) можно использовать в дорожном строительстве. Мощность оборудования практически не ограничена, установка работает в автоматическом режиме. Оператор следит за приборами, и загружает специальный реагент из резервуара.
Рис. 23.4 – Схема установки Форсаж-1
Рис. 23.5 – Схема установки Форсаж-2
Рис. 23.6. – Фотография установки Форсаж-1
Рис. 23.7 – Фотография установки Форсаж-2
Рисунок 23.8 – Принципиальная схема установки УЗГ-1М
1 - высокотемпературная камера утилизации; 2 - эжекторная жидкотопливная горелка,
или горелка блочная газовая; 3 - топливный бак; 4 - ковшовый подъемник; 5 – рама;
6 – регулировочное устройство; 8 – циклон с блоком орошения; 9 – пульт управления;
10 – дымосос; 11 – отбойник; 12 – пульт управления ковшовым подъемником
Рис. 23.9 - TRICANTER Flottweg Z 4Е-4/441 – центрифуга для нефтяного шлама
1 – полый вал; 2 – барабан; 3 – вода; 4 – нефть; 5 – затворная шайба;
6 – регулируемый диск разделения фаз; 7 – твердая фаза;
8 – конически-цилиндрический шнек; 9 – конус барабана;
10 – разгрузочные отверстия
24 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
24.1 Утилизация шлаков черной металлургии
Среди различных видов промышленных отходов одно из первых мест по объему занимают шлаки и зола. Они образуются при выплавке металла (металлургические шлаки) и при сжигании твердого топлива (топливные шлаки).
В черной металлургии твердые отходы генерируются при всех видах производств: агломерационном, доменном, сталеплавильном, горячем прокате, травлении металлов. Основную массу отходов составляют доменные и сталеплавильные шлаки.
Металлургический шлак – это в первоначальном виде расплав, который покрывает при плавильных процессах поверхность жидкого металла (с целью защиты его от вредного воздействия газовой среды печи), а после затвердевания образует камневидное или стекловидное вещество.
Металлургический шлак состоит:
- из специально вводимых в печь флюсов (обычно известняка, кремнезема, глинозема с целью обеспечения специальных свойств шлака для его дальнейшего применения);
- всплывших продуктов металлургических реакций;
- примесей к металлам, подлежащих удалению;
- золы топлива.
Химический состав металлургических шлаков зависит от вида сырья, марки выплавляемой стали, состава используемой руды и флюсов, принятой технологии выплавки металлов и др. факторов. Металлургические шлаки содержат до 30 различных химических элементов в виде оксидов (кремния, алюминия, кальция, магния и др.). Шлаки делят на основные (в них преобладают окислы щелочных металлов кальция и магния), кислые (преобладают окислы кремния и алюминия) и нейтральные (соотношение различных типов окислов примерно одинаково).
Выход металлургических шлаков составляет 0,4 – 0,65 т на 1 т чугуна. Значительная часть металлургических шлаков не используется и поступает в отвалы. Вместе с тем металлургические шлаки представляют собой ценное сырье для производства строительных материалов и изделий. В промышленности накоплен большой опыт использования металлургических шлаков. В настоящее время на многих металлургических предприятиях организованы цехи по их переработке.
Наибольший удельный вес из общей массы металлургических шлаков приходится на доменные шлаки. Основными направлениями их утилизации являются следующие.
1) Производство шлакопортландцемента. Цементная промышленность использует гранулированный шлак в качестве активной минеральной добавки. Преимуществами использования шлака являются:
- улучшение технических свойств цемента;
- повышение качества и прочности изготавливаемых строительных конструкций;
- сокращение расхода шлакопортландцемента по сравнению с обычным портландцементом на 5% при производстве бетона класса В – 25, из которого изготавливают 80% сборного железобетона.
При изготовлении цемента используют шлаки в гранулированном виде. На всех металлургических заводах в настоящее время имеются специальные грануляционные установки. Грануляцией шлаков называется процесс производства стеклообразных гранул из жидкого шлака путем резкого охлаждения его водой, паром или воздухом. Размер получаемых гранул составляет 1 – 5 мм. Существуют различные способы грануляции (например, в барабанных установках), все они создают экологические проблемы в связи с содержанием в газовых выбросах токсичных газов и пыли, а также значительного количества загрязняющих веществ в используемой воде. Поэтому все установки гранулирования шлаков должны иметь системы очистки воды и газовых выбросов, что увеличивает стоимость готовой продукции.
2) Производство шлакобетона. Его используют для изготовления легких перекрытий, крупных строительных блоков, используемых для кладки стен. При изготовлении шлакобетона в качестве мелкого заполнителя (песка) используют мелкий гранулированный металлургический шлак, а в качестве крупного заполнителя (щебня) – кусковой топливный шлак.
3) Производство шлаковой пемзы (термозита) – искусственного пористого заполнителя легкого бетона. Термозит используют для изготовления теплоизоляционных строительных материалов, что позволяет снизить массу ограждающих конструкций и расход цемента. Термозит получают вспучиванием расплавов металлургических шлаков при их быстром охлаждении водой с последующей кристаллизацией и измельчением.
4) Производство щебня. До 20% доменных шлаков перерабатывается в щебень, который используется для устройства оснований дорог. Дробление застывшего шлака осуществляется в молотковых дробилках или мельницах, затем производится сортировка измельченного шлака на грохотах.
5) Производство минераловатных изделий. Основным сырьем для их производства служат кислые доменные шлаки, богатые кремнеземом и глиноземом. Принцип производства минеральной ваты основан на разбивании струи расплава на элементарные струйки и последующей их вытяжке.
6) Производство шлакоситаллов – стеклокристаллических материалов. Шлаки измельчают до размеров частиц менее 1 мм и вместе с другими компонентами (песок, добавки) подвергают разогреву до температуры 1500оС. Соотношение холодных сыпучих добавок и шлака по массе должно составлять 40:60. При охлаждении до 1300 – 1350оС шлак кристаллизуется. Варка шлакоситаллов производится в печах ванного типа. К достоинствам шлакоситаллов относятся:
- высокая прочность на сжатие и изгиб;
- высокое сопротивление истиранию;
- тепло- и морозостойкость;
- устойчивость к воздействию кислот и щелочей;
- низкий коэффициент термического расширения.
Из шлакоситаллов изготавливают панели и трубы для различного химического оборудования, электроизоляторы, электровакуумные и оптические приборы и др.
7) Производство минеральных удобрений. Доменные шлаки содержат соединения фосфора, кальция, магния, различные микроэлементы. После операций дробления, помола и гранулирования их вносят в почву.
Переработка ферросплавных шлаков имеет некоторые особенности, что связано со значительным содержанием в них металлов как в свободном виде, так и в виде сплавов. Из ферросплавных шлаков получают следующие продукты: щебень, песок, гранулированный шлак, извлеченный сплав (2%),причем использование металлов, содержащихся в шлаке, очень эффективно, так как он на 30 – 40% дешевле металлолома. Металл извлекается из шлака путем его отверждения и многократного дробления и сепарации.
Масштаб образования сталеплавильных шлаков в 2 раза меньше, чем доменных. Эти шлаки содержат заметное количество железа (в металлическом виде до 20% и в виде окислов до 24%), а также различные оксиды и сульфиды. Они в основном используются в следующих целях:
- для изготовления щебня (около половины перерабатываемой массы);
- в качестве оборотного продукта (примерно одна треть), шлаки предварительно гранулируют, при переработке из них извлекают металлы;
- для производства минеральных удобрений (около одной пятой);
- для изготовления минеральной ваты (незначительная часть).
24.2 Утилизация шлаков цветной металлургии
Металлургические шлаки, образующиеся при выплавке цветных металлов, отличаются большим разнообразием химического состава и свойств. Объем их образования в десятки раз превышает объем образования шлаков при производстве чугуна. Например, при выплавке 1 т меди и никеля образуется до 30 и 150 т шлака соответственно.
Уровень использования шлаков цветной металлургии не превышает 15%. Это объясняется тем, что в шлаках содержится ценное металлургическое сырье и переработка их на строительные материалы менее эффективна, чем потенциальное его извлечение. А поскольку рациональной технологии извлечения ценных металлов из металлургических шлаков пока не создано, значительная их часть временно сбрасывается в отвал на хранение.
Технология переработки шлаков зависит от их состава и физико-химических свойств. Перспективным направлением является принцип комплексной переработки, включающий три основные стадии:
- предварительное извлечение цветных металлов;
- выделение железа;
- использование силикатного остатка шлака для производства строительных материалов (песка, щебня, минеральной ваты,наполнителей бетонов и т.п.).
Методы извлечения ценных компонентов разнообразны, но большинство из них сводится к разогреву шлаковой массы до температуры расплавления шлака и восстановлению соединений металлов до чистых металлов. В качестве восстановителя чаще всего используется углерод в виде кокса, угольной пыли, угольных электродов, карбидов металлов и т.п. Происходит возгонка этих металлов, их окисление кислородом воздуха, и обеспечивается улавливание образовавшихся пылевидных окислов, для того чтобы затем их подвергнуть переработке. Как правило, одного такого процесса недостаточно, чтобы в нужной мере извлечь все необходимые компоненты шлака. Далее могут применяться, например, размол шлака с последующей флотацией (для отделения части шлака, имеющей большую плотность и содержащую тяжелые металлы), магнитная сепарация (отделение от общей массы соединений железа, кобальта, никеля) и т. д.
25 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ЗОЛОШЛАКОВЫХ
ОТХОДОВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
Образующиеся при сжигании твердого топлива из его минеральной части частицы имеют различный фракционный состав:
- мелкие и легкие частицы размером 5 – 100 мкм составляют 80 – 85% твердых веществ и уносятся из топок дымовыми газами, образуя так называемую золу-унос;
- более крупные частицы оседают на под (днище) камеры (топки) и оплавляются в кусковые шлаки или стекловидную массу. Частицы шлака имеют размер 0,2 – 20 (30) мм. Таким образом, топливные шлаки представляют собой сплавленные или спекшиеся кусочки золы.
Количественное соотношение между золой-уносом и шлаком зависит от сорта топлива и конструкции топки. Суммарное количество образующихся золы и шлака зависит от вида топлива. В каменных углях различных месторождений оно определяется числами 3 – 40%, в антрацитах – 22 – 30%, в бурых углях – 10 – 15%, торфе – 2 – 30%, в горючих сланцах – 50 – 80%, в дровах – 0,5 – 1,5%, а в мазутах всего 0,15 – 0,20%.
Золошлаковые отходы являются одними из самых распространенных отходов современной цивилизации. Несмотря на постепенное увеличение доли ядерных и гидроэлектростанций, теплоэлектростанции остаются до сих пор и, видимо, останутся в ближайшем будущем основным источником энергии для производства, транспорта и быта.
Использование отходов ТЭС имеет большое экономическое и экологическое значение. С точки зрения экономики можно отметить, что золошлаковые материалы (ЗШМ) представляют собой такой же товарный продукт, как электроэнергия и теплота. В зарубежной практике их называют попутными продуктами сжигания угля. Решение проблемы утилизации золы и шлаков ТЭС в связи с развитием энергетики приобретает все большую актуальность. ЗШМ имеют хорошую перспективу для широкого применения с целью ресурсосбережения, представляют собой ценное минеральное сырье, которое можно использовать в строительстве, сооружении дорог, сельском хозяйстве.
В прежние годы в нашей стране вопросами утилизации ЗШМ занимались 400 научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций. Было разработано около 300 различных технологий переработки золошлаковых отходов по 23-м направлениям, соответствующим мировому уровню. Однако объемы утилизации золы и топливных шлаков в России в настоящее время весьма незначительны.
Уровень переработки и использования ЗШМ за последние годы, начиная с 1990-го, колебался от 3 до 14% от годового выхода золошлаков. Для строительных целей используется лишь около 5% отходов. В то же время в развитых странах Запада используется в среднем около 70% золошлаковых отходов ТЭС (во Франции – 62%, в Германии – 76%).
Большинство ТЭС, по-видимому, никогда не будет заниматься вопросами утилизации ЗШМ, поэтому такой вид деятельности является перспективным направлением развития малого и среднего бизнеса. В числе причин низкой степени утилизации золошлаковых отходов в нашей стране называются следующие:
- различный химический и фазовый состав углей в разных месторождениях;
- неодинаковые условия сжигания угля на разных ТЭЦ;
- сложность решения вопросов погрузки и транспортировки отходов к местам их утилизации.
Подчеркивая актуальность данной проблемы, можно отметить следующее.
1) В отвалах ТЭС к настоящему времени накоплено почти 1,5 млрд. т. золошлаковых отходов, причем электростанции производят в год до 40 – 50 млн.т.
2) Под золо- и шлакоотвалами крупнейших ТЭС находятся тысячи гектаров земли, выведенной из сельскохозяйственного применения.
3) Энергетики несут значительные финансовые расходы на содержание золоотвалов, оплату земли, экологические платежи.
4) Золошлаковые отходы создают опасность загрязнения окружающей среды содержащимися в них токсичными веществами и тяжелыми металлами.
5) В зонах воздействия золоотвалов создаются чрезвычайные экологические ситуации из-за пылеобразования, а также вымывания компонентов золы, попадания их в почву и подземные воды.
6) При хранении золы в отвалах существует опасность необратимого загрязнения атмосферы, поскольку при сгорании угля в золе остаются радиоизотопы уран-радиевого и ториевого рядов, содержащихся в исходном угле. Они не разбавлены массой углерода, то есть находятся в более концентрированном и более опасном виде.
Рассмотрим химический состав и свойства золошлаковых отходов. Основными компонентами золошлаковых отходов, образующихся при сжигании твердых топлив, являются оксиды кремния (19-65%) и алюминия (3-39%), а также несгоревшие частицы топлива (7 – 23%). В состав золошлаковых отходов также могут входить оксиды железа, кальция и магния (со значительными колебаниями их содержания), а также соединения титана, ванадия, германия, галлия, серы, урана. Таким образом, золошлаковые отходы можно рассматривать как потенциальное техногенное сырье для извлечения некоторых ценных компонентов.
Зола углей содержит практически все металлы. Среднее содержание в золе углей некоторых ценных металлов составляет, г/т: цинка – 200, кальция – 100, кобальта – 300, никеля – 700, германия – 500, ванадия – 400. В ряде случаев концентрации металлов в золе таковы, что становится экономически выгодным их извлечение. Из золы некоторых углей в настоящее время извлекают редкие и рассеянные элементы, например, германий и галлий. Золошлаковые отходы также можно использовать в качестве добавки к шихте для производства черных или цветных металлов.
Особый интерес представляют золы, образующиеся при сжигании мазутов, которые содержат в значительных количествах ванадий, никель, молибден, марганец, серу. При сжигании мазута образуются зола, содержание V2О5 в которой достигает 30 – 35%, а в некоторых случаях 65%. Ванадий является на сегодняшний день одним из самых востребованных легирующих элементов. Поэтому перспективным является использование зол ТЭС для производства ванадийсодержащих материалов.
К основным проблемам утилизации золошлаковых отходов также можно отнести следующие.
1) Необходимость их транспортировки к местам переработки. Следует отметить, что золошлаковые отходы в том состоянии, в котором они накапливаются на территориях ТЭС, к транспортировке практически не пригодны. Представляя собой мелкодисперсную легколетучую или комкообразную массу, они легко размываются осадками и загрязняют районы вблизи путепроводов.
Важно отметить также то обстоятельство, что трансграничное перемещение золошлаковых отходов в необработанном виде запрещено соответствующими международными соглашениями. Таким образом, на основании изложенного можно сделать вывод о том, что транспортировка дисперсных материалов нецелесообразна как с точки зрения экологии, так и экономики. Поэтому производят окускование и брикетирование золошлаковых отходов. Либо исходные золошлаковые отходы и обожженные в твердом состоянии транспортируют только в герметичной, влагоизолирующей упаковке.
2) Условия реализации ЗШМ различны для золошлаков из отвалов и сухой золы-уноса. Сложность использования ЗШМ из отвалов заключается в том, что, как правило, ЗШМ неоднородны, обладают повышенной влажностью и не классифицированы по химическому и гранулометрическому составу.
Наиболее пригодной для практического применения является зола уноса сухого отбора, она может храниться в сухом виде и применяться в производстве без дополнительной подготовки. С появлением электрофильтров появилась возможность получать сухую золу уноса, не требующую дополнительной сушки перед использованием и обладающую ценными свойствами, теряющимися при ее увлажнении. По ряду характеристик эта зола имеет преимущество при использовании ее в строительной индустрии.
Рассмотрим основные направления использования золошлаковых отходов в зависимости от их химического состава и свойств.
Наиболее перспективной является переработка золошлаковых отходов в интересах строительной индустрии, что наряду со снижением загрязнения окружающей среды позволит расширить ассортимент строительных материалов и уменьшить их себестоимость. На сегодняшний день основная масса используемой части золошлаковых отходов служит сырьем для производства строительных материалов.Однако производство строительных материалов должно сопровождаться соответствующим радиационным контролем в рамках нормативов.
Разработаны технологии извлечения из золы редких и цветных металлов (алюминия, титана, марганца, галлия), а также радиоактивных (уран и торий) элементов. Вместе с тем в золе обнаруживают соединения урана и тория в сумме до 13 г/т, что не позволяет использовать ее в жилищном строительстве без предварительного устранения этих элементов. Таким образом, золошлаковые отходы потенциально могут рассматриваться как техногенные источники для получения некоторых металлов, однако для реализации этих целей пока отсутствуют экономически эффективные технологии.
Зола-унос может использоваться в качестве сырья в производстве строительных материалов без дополнительной обработки (помола, просеивания и т.п.). Основными направлениями использования золы-уноса являются следующие.
1) Кислые золы, а также основные с содержанием свободной извести менее 10% могут использоваться в качестве активной минеральной добавки к цементу (в количестве 10 – 15%). Зольные добавки значительно улучшают «марочность» цемента.
2) Золу сжигания углей с содержанием горючих менее 3 – 5% используют в производстве газобетона и керамзитобетона в качестве кремнеземистого компонента (при содержании в золе не более 5% СаО). Например, технология ввода активной золы в количестве 100 – 200 кг на 1 куб. м бетона позволяет экономить до 100 кг цемента.
3) Для производства глинозема (сырья для производства алюминия).
4) Для производства искусственных пористых заполнителей (керамзитового и агропоритового гравия).
5) В производстве глиняного кирпича в качестве отощающей (для замены глины) и топливной (выгорающей) добавки, используются золы с высоким содержанием частиц угля. Содержание вводимой золы составляет 15 – 50% в зависимости от вида глины.
6) Золы от сжигания каменных и бурых углей, торфа и сланцев, содержащие не более 5% частиц несгоревшего топлива, могут широко использоваться в производстве силикатного кирпича в качестве вяжущего (при содержании в них не менее 20% СаО).
7) Сланцевую золу, содержащую более 14% свободной CaO, используют при производстве ячеистых бетонов автоклавного твердения в качестве вяжущего компонента.
8) В дорожном строительстве, в качестве инертного наполнителя в асфальтах, для укрепления грунтов.
9) При выполнении гидротехнических работ (для производства сборного железобетона, изготовления бетонных растворов при строительстве ГТС).
10) Для очистки слабозагрязненных сточных вод в качестве адсорбента. Зола обладает хорошими адсорбционными свойствами, по составу близка к цеолитам.
11) Присутствие в золе значительного количества CаО позволяет применять ее для известкования (понижения кислотности) почв.
В связи с тем, что шлаки содержат соединения фосфора, кальция, магния, различные микроэлементы, их используют для производства минеральных удобрений в форме муки. Высококальциевая зола находит применение в раскислении почв сельскохозяйственных угодий. Ведутся работы по использованию ЗШМ для очистки водоемов и выращивания питательной массы для корма рыбам.
Топливные шлаки используют:
- в качестве крупного заполнителя для бетона в дорожном строительстве;
- для теплоизоляционных засыпок;
- в производстве отделочной керамической плитки (шлаки жидкого удаления). При содержании в смеси до 30% шлаков плитка имеет отличные физико-механические свойства и внешний вид;
- в качестве покрытия на полигонах для ТБО.
Использование золошлаковых отходов по указанным направлениям является не только экономически выгодным (вследствие сокращения потребления гипсового камня, песка, цемента, извести, топлива), но и позволяет повысить качество изделий. Необходимо убедить рынок в том, что качество продукции, выработанной с использование золошлаковых отходов, сопоставимо со свойствами традиционных материалов или даже превосходит их по некоторым показателям.
Можно заметить, что некоторые технологии переработки золошлаковых не внедрены по причине отсутствия стимулирования. Несмотря на наличие большого количества разработанных технологий утилизации топливных золошлаковых отходов, уровень их использования все еще остается низким по сравнению с имеющимися ресурсами. Таким образом, необходим комплексный подход к проблеме использования золошлаковых отходов.
Рассмотрим основные мероприятия по снижению объемов образования золошлаковых отходов ТЭЦ.
1. Производство меньшего количества или более «чистых» золошлаковых отходов за счет энергосбережения, замены топлива (перевода котлов, работающих на угле, на природный газ), повышения КПД использования топлив на электростанциях, перехода на альтернативные источники энергии.
2. Внедрение передовых технологий переработки золошлаковых отходов с учетом рынка продуктов, изготовленных из данного вида отходов, в основном для использования в производстве строительных материалов в целях экономии цемента и снижения объемов их накопления на золоотвалах, создание комплексов предприятий различной мощности по их переработке. Продукция на основе золошлаков может стать источником инвестиций на техническое перевооружение ТЭС и покрытие экологических платежей на содержание золоотвалов.
3. Разделение золы и шлака в технологическом процессе их удаления для повышения ценности золошлаковых отходов. Предпочтительным является применение системы сухого золоудаления, основанной на улавливании золы в электрофильтрах, в связи с этим может потребоваться вложение инвестиций в установку электрофильтров.
5. Усовершенствование методов экологически безопасного размещения золошлаковых отходов с целью снижения отрицательных последствий. Необходима реализация проектов по модернизации золоотвалов и их последующей рекультивации.
6. Комплексное энерготехнологическое использование топлив, объединение крупных промышленных установок с мощными топками ТЭС для получения металлов и других технологических продуктов с целью наиболее полной утилизации как органической, так и минеральной части топлива, увеличения степени использования тепла, сокращения расхода топлива.
За последние годы в Хабаровском крае образовались значительные объемы ЗШО. На территории края размещено 19 золошлакоотвалов, занимающих площадь 660, 5 га и содержащих более 15 млн. т отходов. Золоотвалы находятся в городской черте, что приводит к отчуждению городских территорий и негативному воздействию на окружающую среду и здоровье населения. Вопросу использования ЗШО уделяется очень мало внимания. Рекультивация отвалов требует значительных затрат. Химический состав ЗШО крайне неоднороден и колеблется в значительных пределах.
26 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ
ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Гальванические покрытия применяются в технологических циклах машиностроительных, металлообрабатывающих и других предприятий для улучшения коррозионной стойкости, износоустойчивости и внешнего декоративного вида изделий, а также для придания поверхности специальных физических и химических свойств. Гальванические покрытия состоят из водных растворов или расплавов солее металлов. Они представляют собой пленку толщиной от долей микрометров до нескольких десятых миллиметра. Их наносят на поверхность изделий с помощью электрического тока в электролитической ванне. При этом образуются токсичные сточные воды, очистка которых обычными механическими и биохимическими методами невозможна. Поэтому в гальваническом производстве следует применять системы многократного использования воды, обеспечивающие регенерацию воды и рекуперацию ценных компонентов, внедрение бессточных и малоотходных технологий.
26.1 Очистка сточных вод гальванического производства
Сточные воды гальванических производств содержат соединения тяжелых металлов (хрома, никеля, свинца, меди, кадмия, цинка и др.), кислоты, щелочи, соли, в том числе цианиды (цианистый калий является компонентом электролитов), масла, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие вредные компоненты. Цветные металлы в основном теряются вместе со сточными водами и шламами.
Утилизация отходов гальванических производств имеет важное экологическое и экономическое значение, так как содержание цветных металлов в осадках сточных вод предприятий соизмеримо с их содержанием в природном сырье.
Сточные воды гальванических производств подразделяются на два вида:
- отработанные растворы, они образуются периодически при смене отработанных технологических растворов свежими;
- промывные, образуются при промывке деталей с нанесенным покрытием.
По химическому составу и способу их дальнейшей очистки сточные воды подразделяются на три вида: хромсодержащие, циансодержащие и кислотно-щелочные, этими тремя потоками они и поступают на очистные сооружения. Методы очистки сточных вод гальванических производств подразделяются на физические, химические и электрохимические. Наиболее перспективными являются электрохимические методы. Технологии очистки сточных вод подробно освещены в специальной литературе. Применяют электрокоагуляцию с последующим отстаиванием и фильтрованием, ионообменный и электролизный методы. Для хромсодержащих стоков применяют биохимическую очистку. Циансодержащие сточные воды обезвреживаются предварительно на локальных канализационных очистных сооружениях предприятий, а затем смешиваются с общим потоком промывных вод.
В отработанных электролитах из ванн покрытий постепенно накапливаются ионы посторонних металлов, а также механические загрязнения, оказывающие неблагоприятное воздействие на качество покрытия. Отработанные растворы практически повсеместно периодически сбрасываются на очистные сооружения по мере их выработки, в то время как они могут быть успешно регенерированы. Регенерацию (восстановление) раствора для дальнейшего многократного его использования осуществляют следующими способами:
- механическими и физическими, к которым относятся фильтрация (непрерывная или периодическая), ультрафильтрация, испарение;
- физико-химическими и химическими (ионный обмен, сорбционное удаление продуктов распада органических веществ или их окисление, реагентная обработка);
- электрохимическими (электролиз).
Целью регенерации отработанных растворов является снижение безвозвратных потерь ценных компонентов путем их селективного выделения и вторичного использования, а также снижение капитальных и эксплуатационных затрат на очистку воды.
С использованием этих методов производят корректировку работающих электролитов один раз в три месяца, а полную замену – один раз в три года. Если регенерация экономически не выгодна или не решена технически, то проводят обработку раствора с целью утилизации цветных металлов. Для извлечения цветных металлов из промывных вод применяют методы:
- электрохимические;
- реагентные;
- ионообменные.
Отработанные концентрированные электролиты поступают на установку обезвреживания, где из них извлекаются цветные металлы, направляемые затем на утилизацию. При невозможности утилизации ценных веществ растворы нейтрализуются, обезвреживаются и вывозятся на захоронение. При наличии оборудования для регенерации концентрированных электролитов последние используются многократно и на установку обезвреживания поступают только в случае аварийных и ремонтных ситуаций.
26.2 Переработка гальванических шламов
Гальванические шламы образуются при отстаивании сточных вод гальванических производств в шламонакопителях. Отработанные растворы перерабатываются самими предприятиями до состояния гальваношламов. Это чрезвычайно токсичные отходы, содержащие большое количество различных элементов, в том числе гидроксиды железа и цветных металлов. Тяжелые металлы, применяемые в гальванотехнике, относятся к одной из наиболее опасных групп веществ, загрязняющих биосферу. При попадании в организм человека они могут вызывать опасные заболевания. Гальванические производства вносят наибольший вклад (до 80%) в загрязнение окружающей среды ионами меди, никеля, цинка, хрома, кадмия и других металлов.
В то же время гальванические производства полезно используют лишь 70% потребляемых тяжелых металлов. Согласно Федеральной целевой программе «Отходы», шламы сточных вод гальванических производств относят к первому классу опасности и объединяют в отдельную группу по принципу обязательной утилизации и безопасного захоронения. Кроме того, гальваношламы труднее поддаются переработке по сравнению со сточными водами, поэтому процесс этот весьма дорог.
Сложный качественный состав отходов гальванического производства обусловливает нерентабельность селективного извлечения из них ценных компонентов с последующим возвратом в гальванический процесс. С другой стороны, присутствие в гальваношламах таких токсичных соединений, как соединения кадмия и хрома, не позволяет складировать их на открытых полигонах. В связи с этим их переработка и утилизация является весьма актуальной задачей.
Гальваношламы подразделяют на три группы в зависимости от типа применяемого осадителя.
1) Кальцийсодержащие. В качестве осадителя в основном применяется известковое молоко. При этом цветные металлы в виде гидроксидов и солей переходят в шлам. Содержание каждого из них в шламе не превышает 1%. Регенерация цветных металлов из таких шламов сложна и при небольшом количестве шлама на предприятии нерентабельна.
2) Натрийсодержащие. В качестве осадителя применяется щелочь или сода.
3) Железосодержащие. В качестве осадителя применяются железосодержащие агенты.
Перед утилизацией необходимо осуществлять обезвоживание гальванических шламов. Гальванические осадки характеризуются плохими фильтрационными свойствами. Поэтому с целью улучшения их фильтрационных свойств вначале осуществляют подготовку к обезвоживанию. Она включает реагентную обработку солями железа и алюминия, электрокоагуляцию, уплотнение (гравитационное, центробежное, вибрационное), замораживание и оттаивание с целью изменения структуры осадков и форм связи воды, а также для улучшения водоотталкивающих свойств осадков (однако этот метод требует больших затрат электроэнергии). Для обезвоживания осадков используют вакуум-фильтры, фильтр-прессы и осадительные горизонтальные центрифуги.
Важнейшими характеристиками, определяющими возможность утилизации осадков, является химический состав, влажность, гранулометрический состав. Химический состав осадков сточных вод гальванических производств разнообразен. Как правило, в них содержатся механические примеси, гидроксиды и соли тяжелых металлов, нефтепродукты
В настоящее время существует два направления утилизации гальванических шламов.
1) Генеральное направление – внедрение методов переработки шламов, позволяющих селективно извлекать все цветные металлы или их концентраты из гальванических растворов и шламов. При этом следует иметь в виду, что шламы разных металлов могут быть несовместимы между собой (цинк является ядом для никеля, свинец – для цинка и никеля). Разработаны различные методы выделения ценных компонентов из гальванических шламов.
В МХТИ им. Д.И.Менделеева разработан метод кислотного выщелачивания с использованием серной и азотной кислот. В процессе переработки гальваношламов образуется нерастворимый осадок, не содержащий тяжелых металлов, который можно использовать в качестве связующей добавки к строительным материалам.
Разработкой способов утилизации гальваношламов, образующихся в результате работы гальванических цехов на заводах Приморского края, занимался в 1994 году Институт химии ДВО РАН, рекомендации которого актуальны и в настоящее время. Институт химии ДВО РАН разработал для ОАО КНААПО специальную технологию утилизации гальваношламов.
Гальваношламы различных предприятий хотя и различаются по химическому составу, в основном содержат хром, железо, медь, кадмий, алюминий, цинк. Однако во многих случаях регенерация металлов из гальванических шламов не производится по причине отсутствия экономически приемлемых технологий. Кроме того, из-за сложности химического состава селективное выделение металлов достаточно трудоемко, поэтому основной упор следует делать на комплексную переработку гальванических шламов.
На рис. 26.1 представлена технологическая схема переработки гальваношламов. Технология применяется на ГП “Завод им. Фрунзе”. Мощность производства составляет 200 т/год. Технология обеспечивает:
- обезвреживание гальваношламов;
- утилизацию отработанных растворов травления печатных плат;
- получение медных, никелевых, цинковых концентратов.
2) На первом этапе (до разработки соответствующих технологий) целесообразно использование обезвреженных шламов в качестве добавок к сырью для других отраслей промышленности (для получения различных материалов).
Рис. 26.1 – Технологическая схема переработки гальваношламов
Анализ данных по возможным методам утилизации гальваношламов позволяет выделить несколько основных направлений.
1) Захоронение. Для этого должны быть созданы спецзахоронения, например, для мышьяксодержащих отходов. Однако хранилища, выполненные из бетона или других водонепроницаемых материалов, стоят очень дорого, и это повлечет за собой значительное повышение себестоимости продукции гальванических цехов. В случае складирования на открытых полигонах токсичные отходы необходимо вначале обезвредить с помощью химической или термической переработки.
2) Выделение чистых компонентов.
а) Сухой хромсодержащий шлам можно перерабатывать в хромат натрия, пригодный для производства пигментов строительной индустрии. Для этого сухие хромсодержащие отходы смешивают с отходами процессов изотермической закалки сталей и подвергают окислительному обжигу при температуре 900-1000оС. Полученный продукт измельчают, выщелачивают из него хромат натрия.
б) Для шламов, содержащих наряду с солями цветных металлов, соли железа, применяют технологию переработки со степенью извлечения цветных металлов 85 – 90%, которая заключается в селективном выделении цветных металлов из сернокислых растворов в виде комплексных соединений, обладающих хорошей фильтруемостью.
3) Переработка гальваношламов.
а) Хромсодержащие осадки после сушки до влажности 2% и прокаливания используют в качестве красителей при производстве декоративного стекла. В шихту (смесь материалов в определенной пропорции) добавляют 0,5 – 2% гальваношлама. Получаются образцы стекла разного цвета в зависимости от химического состава введенного шлама. Использование осадков в синтезе стекол требует их высушивания до влажности, при которой исключается возможность комкования осадка.
б) Гидроксидные гальванические шламы используются в качестве минеральной добавки к асфальтобетону.
в) Железосодержащие шламы после сушки используются для получения сложных высококачественных ферритов, применяемых в электротехнической, радиотехнической, химической промышленности (в качестве катализаторов). Ферриты применяются как магнитные материалы в высокочастотных электронных устройствах, вычислительной технике. В состав сложных ферритов входят окислы железа и других металлов, зачастую токсичных. При производстве ферритов происходит химическая фиксация токсичных соединений шламов.
г) Обезвоженные железосодержащие шламы могут использоваться для производства красного кирпича, керамзита и строительной керамики (черепицы). Интересен опыт Литвы. При вводе в керамическую смесь тяжелых металлов происходит их надежное обезвреживание и захоронение. В результате обжига цветные металлы переходят в нерастворимую форму, безопасную для окружающей среды. При этом улучшаются прочностные свойства черепицы, она приобретает более яркую окраску.
д) Получение пигментов для цветных глазурей для покрытия облицовочных плиток с использованием гальванических шламов. Шламы, прошедшие сушку, вводят в состав шихты при варке фритт в количестве 20 – 50%. Использование гальванических шламов дает возможность полностью исключить из состава глазурей дефицитные красящие пигменты, а также оксиды цинка и цирконовый концентрат. Осадок, используемый в качестве пигментов или в качестве пигментирующей добавки при производстве облицовочных плиток, должен быть высушен и прокален.
е) Представляет интерес переработка гальваношламов, содержащих токсичные соединения тяжелых металлов, в нетоксичные высокостойкие неорганические пигменты для красок, глазурей, колеровочных паст, эмалей.
ж) Силикатизация отвержденных шламов с использованием вяжущих материалов (портландцемента). При силикатизации шлам обжигается вместе с силикатами (солями кремниевых и алюмокремниевых кислот). При температуре процесса выше 1100оС более 95% шестивалентного очень токсичного хрома превращается в трехвалентный (менее токсичный). При соотношении шламов и силикатов 1:1 при указанной температуре образуются труднорастворимые соединения тяжелых металлов. Они могут быть использованы без всякой дополнительной обработки как компоненты различных материалов (строительные облицовочные материалы и др.), зачастую улучшая их потребительские свойства. Обработка шламов отвердителями позволяет получить материал, безопасный для окружающей среды (без риска загрязнения почвы и грунтовых вод тяжелыми металлами). Получаются нерастворимые отвержденные блоки для строительства.
з) Утилизация гальванических шламов на металлургических предприятиях (цинковых заводах, медеплавильных и никелевых комбинатах, сталеплавильных производствах) в качестве легирующих добавок. При использовании осадков в металлургических производствах их влажность не должна превышать 10 – 15%, что достигается термической сушкой.
Выбор направления утилизации осадков обусловливается техническими возможностями и экономической целесообразностью. Оценка технической возможности производится на основе анализа химического и гранулометрического состава, агрегатного состояния и других показателей. Экономическая целесообразность утилизации определяется рациональным распределением осадков среди потребителей и минимизацией возникающих при этом затрат. Также должны учитываться эксплуатационные затраты, удельные капитальные вложения, ущерб от загрязнения окружающей среды, затраты на кондиционирование сырья, объем продукции, полученной с применением отходов, транспортные расходы и т.д.
К основным мероприятиям по снижению объемов образования данного вида отходов можно отнести следующие.
1. Применение в гальваническом производстве систем многократного использования воды, обеспечение регенерации воды и рекуперации ценных компонентов, внедрение бессточных и малоотходных технологий.
2. Подбор технологий переработки и обезвреживания отходов, позволяющих селективно извлекать все цветные металлы и их концентраты из гальванических растворов и шламов.
3. Использование обезвреженных гальваношламов в качестве добавки к сырью для других отраслей промышленности, внедрение технологических решений, позволяющих получать из гальваношламов малотоксичную товарную продукцию, имеющую активный сбыт на рынке.
4. Создание производственных мощностей по централизованной утилизации образующихся и уже накопленных к настоящему времени на предприятиях отходов гальванического производства (строительство опытно-промышленных заводов).
27 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ,
СОДЕРЖАЩИХ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫЕ БИФЕНИЛЫ
27.1 Общие сведения о ПХБ
Полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к группе стойких (трудно разлагаемых) органических загрязнителей (СОЗ), мониторинг которых является обязательным в развитых индустриальных странах вследствие их высокой опасности для окружающей среды и здоровья населения.
К СОЗ в настоящее время отнесены 12 групп веществ, в том числе диоксины, фураны, ДДТ (хлорорганические пестициды – ядохимикаты для защиты растений от вредителей). Сама группа ПХБ состоит из 209 различных веществ.
ПХБ – это производные ароматических углеводородов, образующиеся при хлорировании бифенила. Молекула бифенила представляет собой два бензоловых кольца, соединенных вместе одной углерод-углеродной (С – С) связью. В процессе хлорирования атомы водорода в молекуле бифенила заменяются атомами хлора. Таким образом, ПХБ представляют класс синтетических хлорированных ароматических углеводородов, с общей формулой С12НхСly, где величина "х" может изменяться от 1 до 10, а величина "у = 10 - х" (табл. 3).
Таблица 3 – Характеристика ПХБ
№ п/п
Изомерная группа
Молекулярная
формула
Количество
изомеров
1
монохлорбифенилы
С12Н9Сl
3
2
бихлобифенилы
C12H8Cl2
12
3
трихлорбифенилы
C12H7Cl3
24
4
тетрахлорбифенилы
С12Н6Сl4
42
5
пентахлорбифенилы
C12H5Cl5
46
6
гексахлорбифенилы
C12H4Cl6
42
7
гептахлорбифенилы
C12H3Cl7
24
8
октахлорбифенилы
С12H2Cl8
12
9
нанохлорбифенилы
С12НСl9
3
10
декахлорбифенилы
C12Сl10
1
Степень токсичности, свойства веществ и их агрегатное состояние определяются расположением и количеством атомов водорода, замещаемых атомами хлора. Чем больше атомов хлора, тем токсичнее вещество для живых организмов. Хлор может быть заменен бромом, полученные вещества также будут относиться к диоксинам. Все они являются ксенобиотиками – веществами, неприемлемыми для живых организмов. Из существующих 209 возможных изомеров ПХБ коммерческое применение имеют около 90.
27.2 Основные источники образования ПХБ
Основной областью применения ПХБ-содержащих продуктов является электротехническая промышленность. ПХБ–соединения используются в качестве компонентов электротехнических жидкостей. ПХБ представляют собой масляные жидкости, не горючие и не проводящие электричество, но хорошо проводящие тепло. Они в основном используются для изоляции в электрооборудовании:
- в трансформаторах (в качестве изолирующих и охлаждающих жидкостей - трансформаторных и смазочных масел);
- в конденсаторах (в качестве диэлектрических жидкостей).
Таким образом, ПХБ в основном представляют собой исчерпавшие ресурс диэлектрики из электрических трансформаторов и конденсаторов.
К возможным объектам производства и применения ПХБ можно отнести:
- электротехническое оборудование (конденсаторы, трансформаторы и др.), в том числе выведенные из эксплуатации: на военных объектах, объектах электроэнергетики, металлургической промышленности, коммунального хозяйства, химической промышленности, других отраслей экономики;
- предприятия-производители ПХБ;
- предприятия-производители электротехнического оборудования с ПХБ;
- полигоны и несанкционированные свалки для размещения промышленных и бытовых отходов;
- предприятия по переработке лома цветных и черных металлов;
- гидравлическое и другое оборудование на объектах различных отраслей промышленности, в том числе в военной технике.
Помимо электротехнической промышленности, можно отметить также другие источники образования ПХБ.
ПХБ используются в качестве:
- связующих и пластификаторов для полимерных материалов (пластмассы, резины);
- теплоносителей в радиаторах отопления и в гидравлических приводах;
- добавок к лакам, краскам, смазочным материалам;
- материалов-носителей и растворителей для пестицидов.
Также ПХБ являются побочными продуктами некоторых химических производств, а также побочным продуктом сжигания опасных, медицинских отходов, осадков сточных вод.
27. 3 Производство и использование ПХБ: оценка состояния
Впервые ПХБ были произведены в США компанией "Монсанто" в 1929 г. В разных странах они выпускались под разными торговыми названиями: Арохлор, Пиранол, Инертин в США, Канехлор, Сибанол в Японии, Пирален во Франции, Делор в Чехословакии.
В бывшем СССР полихлорбифенилы производились с 1934 г. до конца 1995 г. Они выпускались под марками совол (в качестве добавок к лакам, краскам, смазочным материалам), совтол (для заливки трансформаторов), трихлорбифенил (ТХБ), используемый в конденсаторах, и гексол. Производят или используют ПХБ конденсаторные и металлургические заводы. Основными производителями соволов были ПО "Оргстекло", (г. Дзержинск Нижегородской области), ПО "Оргсинтез" (г. Новомосковск Тульской области) и опытный завод ВНИТИГ (Всесоюзный научно-исследовательский институт гербицидов, Уфа).
Совол, содержащий высокохлорированные ПХБ (тетра- и пентахлорбифенилы), применялся как электроизоляционная жидкость для заливки конденсаторов, как пластификатор при производстве пластмасс и лаков. Совтол – смесь совола и трихлорбензола, применялся в качестве негорючей электроизоляционной жидкости для заливки трансформаторов. Гексол – смесь на основе совола. В 1993 г. производство ПХБ в России закрыто.
ПХБ заливались в конденсаторы марки "КСК", которые до 1988 г. выпускались на НПО "Конденсатор" (Серпухов) и в силовые, высоковольтные, импульсные и другие трансформаторы, производившиеся во многих городах России.
В промышленных количествах выпускались смеси ПХБ, содержащие в своем составе 30 – 40 индивидуальных веществ с различной степенью хлорирования. По данным на 1991 г., в мире было произведено свыше 1,2 млн. т ПХБ, в том числе в России – около 100 – 200 тыс. т. Из них 35% поступило в окружающую среду, и лишь 4% подверглось разложению.
В настоящее время на территории России в выведенном из употребления оборудовании находится около 970 т ПХБ, хранится в специальных хранилищах около 270 т.
27. 4 Уникальные физико-химические свойства ПХБ
с точки зрения использования их в промышленности
Смеси ПХБ обладают уникальными физическими и химическими свойствами, определившими их широкое использование в промышленности. К этим свойствам относятся:
1) невоспламеняемость;
2) высокая термическая, химическая и биологическая устойчивость (стабильность). ПХБ устойчивы к воздействию кислот и щелочей, к окислению и гидролизу. Способность к разложению в значительной степени зависит от структурной характеристики расположения атомов хлора на бифенильных кольцах молекулы ПХБ. Летучесть ПХБ также уменьшается с увеличением степени хлорирования;
3) широкие диэлектрические характеристики, высокая диэлектрическая постоянная;
4) низкое давление насыщенного пара при обычной температуре (10-4 – 10-6 мм рт. ст.);
5) низкая растворимость в воде. ПХБ мало растворимы в воде, при этом растворимость уменьшается с увеличением степени хлорирования (например, растворимость монохлорбифенилов - 5,9 мг/л, а декахлорбифенила - 0,015 мг/л);
6) хорошая растворимость в органических веществах (в том числе в жирах);
Эти свойства обусловлены наличием в бензольных кольцах атомов хлора в качестве заместителей. Устойчивость повышается по мере увеличения количества атомов хлора в кольце.
Благодаря этим свойствам они нашли широкое применение в качестве диэлектриков в трансформаторах и конденсаторах, как охлаждающие жидкости в теплообменных системах, в гидравлической технике, входят в состав пластификаторов, красок, лаков, смазочных масел и пр.
27.5 Негативные свойства ПХБ с точки зрения их влияния
на окружающую среду и организм человека
В то же время ПХБ обладают негативными свойствами с точки зрения их влияния на окружающую среду и на организм человека. Стойкие органические загрязнители (СОЗ) представляют собой группу органических соединений, которые обладают токсическими свойствами, являются стойкими и биологически аккумулируемыми, способными к переносу на большие расстояния в различных средах, что приводит к негативным последствиям для здоровья населения и окружающей среды.
За многолетний период интенсивного использования ПХБ в промышленности во многих странах мира огромные количества этих соединений внесены в окружающую среду и в настоящее время загрязнение этими ксенобиотиками затрагивает всю биосферу.
Вот почему в странах ЕС, США и Канаде эти соединения с 1973 года запрещены к производству и применению. В них налажен обязательный мониторинг ПХБ в объектах окружающей среды и продуктах питания. Однако ко времени осознания мировым сообществом их опасности уже было произведено огромное количество этих соединений (с 1929 г. по середину 70-х годов), глобально загрязнивших Землю и постоянно циркулирующих в объектах окружающей среды.
К негативным свойствам ПХБ относятся следующие.
1) Токсичность. ПХБ обладают довольно высокой токсичностью. Опасность ПХБ для здоровья человека заключается, прежде всего, в том, что они являются мощными факторами подавления иммунитета ("химический" СПИД). Это супертоксиканты, ксенобиотики (чужеродные соединения). По опасности для здоровья человека и глобальным экологическим последствиям они не имеют себе равных среди других загрязнителей. Даже ничтожно малые концентрации ПХБ могут приносить существенный вред живым организмам. Они могут вызывать токсические реакции, приводить к болезням иммунной и репродуктивной систем, врожденным дефектам у детей, онкологическим заболеваниям.
Поступление ПХБ в организм провоцирует развитие рака, поражений печени, почек, нервной системы, кожи (нейродермиты, экземы, сыпи). Попадая в организм плода и ребенка, ПХБ способствуют развитию врожденных уродств и детской патологии (отставание в развитии, снижение иммунитета, поражение кроветворения).
ПХБ могут оказывать эмбриотоксический эффект, вызывая снижение числа мест имплантации, количества новорожденных и увеличение продолжительности беременности. При длительном введении ПХБ обезьянам-резусам до и во время беременности, а также в период лактации наблюдались ранние выкидыши, преждевременные роды, гибель плодов вскоре после рождения. У кур под влиянием ПХБ снижается яйценоскость.
ПХБ частично проникают через плаценту и способны выделяться с материнским молоком.
Так, например, ПХБ постоянно обнаруживаются в грудном молоке женщин Западной Европы, что послужило обязательным ограничением сроков грудного вскармливания до 1,5 - 2 мес. и подтолкнуло к переходу в большинстве этих стран к искусственному вскармливанию младенцев очищенными смесями.
Анализы грудного молока отобранных у женщин в Архангельске и Каргополе показали, что токсичность грудного молока в этом регионе обусловлена не диоксинами, как предполагалось, а ПХБ, что было впоследствии подтверждено и в других городах России.
На совещании на тему "Количественный контроль изучений уровней ПХБ, ПХДД, ПХДФ в грудном молоке» была оценена ситуация, сложившаяся в некоторых странах (в Австрии, Бельгии, Финляндии, Германии, Израиле, Италии, Голландии, Новой Зеландии, Норвегии, Польше, Швеции, Англии, США).
Результаты совещаний экспертов позволили сделать вывод, что химически опасные соединения (ХОС) распространены в глобальном масштабе. В биологических системах происходит постоянное накопление этих веществ. В грудном молоке и жировой ткани определяется более 70 ПХБ. В грудном молоке было обнаружено 9 главных производных ПХБ.
На 6 международном симпозиуме на тему "Питание грудных детей - новые данные и современные подходы", который состоялся в Москве в ноябре 1998 г., были доложены результаты исследования грудного молока 71 женщины, проживающих в Москве и Ханое. У вьетнамских женщин содержание ПХБ было значительно выше, чем у российских женщин - 301,1 мкг/л в переходном молоке и 297,6 мкг/л в зрелом молоке (р<0,001). Высокие концентрации ПХБ были выявлены в молоке женщин, проживающих в экологически неблагоприятных районах (г. Подольск, г. Мытищи Московской области).
На 1-м съезде токсикологов России 17 - 20 ноября 1998 года в Москве значительное число докладов было посвящено ПХБ и их влиянию на организм человека. Сообщалось о мембранотоксическом действии на эритроциты отечественного продукта "Совтол-10", содержащего ПХБ, и возможности использования этого теста в качестве прогностического критерия оценки величины полученной дозы токсиканта и прогноза течения интоксикации. Предварительные данные по населению (г. Серпухов) подтверждают связь между повышенным содержанием ПХБ в фолликулярной жидкости и неудачей при оплодотворении in vitro.
Попадая в организм, ПХБ хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте, в легких, проникают через кожу и накапливаются в основном в жировой ткани. В большинстве проб жировой ткани содержание ПХБ составляет 1 мг/кг или менее, большие количества (до 700 мг/кг) обнаруживали в образцах жировой ткани людей, подвергавшихся профессиональному воздействию (содержание в крови соответственно - 0,3 и 300 мкг/100 мл).
Из симптомов профессионального отравления, вызываемого ПХБ у рабочих, соприкасающихся с этим продуктом в условиях производственной деятельности, чаще всего отмечаются хлоракне, а также неврологические явления в виде головных болей, утомляемости, чувства ползания мурашек в конечностях. Из биохимических изменений наблюдаются подавление активности декарбоксилазы, уропорфирина, фермента, участвующего в синтезе гема. В результате происходит повышение в моче уровня уропорфирина. определение которого используется в качестве теста в рамках надзора за профессиональной заболеваемостью.
2) Мутагенность. Самое опасное влияние ПХБ на человека заключается в их мутагенном действии, что негативно сказывается на здоровье последующих поколений людей.
3) Установлено, что эта группа соединений может вмешиваться в гормональный механизм и вызывать эндокринные поломки, кроме того, ПХБ могут имитировать или блокировать действие тиреоидных гормонов.
4) Высокая стабильность (устойчивость к деструкции, т.е. к химическому и биологическому разложению). ПХБ сохраняются в окружающей среде в течение десятков лет. Микроорганизмы не могут глубоко деградировать ПХБ. Молекула ПХБ, содержащая 4 атома хлора и более, практически не поддается биодеградации.
ПХБ устойчивы к гидролизу и биотрансформации в воде, но при фотолизе на солнечном свету ПХБ могут в процессе ряда последовательных реакций образовывать диоксины, гораздо более токсичные загрязнители по сравнению с ПХБ.
5) Способность длительного существования во всех компонентах окружающей среды. ПХБ были обнаружены: в воздухе, воде, почве, донных отложениях водных объектов, рыбе, мясе, молоке, овощах, грудном молоке матерей.
Полагают, что до настоящего времени в окружающую среду поступило до 80% общего количества ПХБ, произведенного во всем мире, причем, большая часть этого количества попала в пресные и морские воды. Наряду с хлорорганическими пестицидами, ПХБ являются наиболее распространенными продуктами, загрязняющими воду в природных водоемах. Попавшие в поверхностные воды ПХБ сорбируются на взвешенных в воде частицах, оседают на дно, где происходит их накопление. Концентрации ПХБ и ДДТ во взвесях российских рек достигают соответственно 26,6 и 2,75 мкг/г сухой массы. Часть ПХБ поглощаются гидробионтами, причем отмечено, что коэффициенты бионакопления для ДДТ составляют - 107, а для ПХБ - 106. Разложение хлорорганических пестицидов до простейших бифенилов может происходить и в морской воде.
В почву ПХБ могут попадать не только с отходами в индустриальных районах, но и при использовании осадочного ила, в качестве удобрений.
Возможно образование ПХБ из хлорорганических пестицидов (ДДТ) и верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетовых лучей.
6) Способность к рассеиванию (миграции) на огромные расстояния, вплоть до регионов, расположенных в тысячах километров от первоначальных источников загрязнения. Их обнаруживают даже на Крайнем Севере (на севере Канады и в российской Арктике), в тканях тюленей, рыб и птиц. В частности, в тканях тюленей были обнаружены ПХБ в концентрации 370 – 5300 нг/г. Широкому распространению ПХБ в окружающей среде способствует их транспорт с речным стоком, процессы эрозии почв, перенос ветром.
7) Экотоксичность. ПХБ оказывают токсическое действие на биотические системы.
8) Способность к биоаккумуляции по звеньям трофической цепи. Проблема заключается в том, что ПХБ практически не разрушаются и способны накапливаться в биологических объектах и продуктах питания. Будучи устойчивыми соединениями, ПХБ кумулируются в объектах окружающей среды и передаются через пищевые цепи. Водные организмы - гидробионты, рыбы, моллюски, ракообразные накапливают ПХБ. Содержание хлорированных углеводородов, в частности, ПХБ, в мясе и печени рыб может достигать нескольких десятков мг/кг. Даже однократное загрязнение ПХБ донных отложений может приводить к постоянному локальному загрязнению водных организмов в течение длительного времени (до нескольких лет) после того, как произошло это загрязнение.
ПХБ обладают сравнительно низкой острой токсичностью, но, благодаря своим кумулятивным свойствам, накапливаются в печени, сначала приводя к ее увеличению, а затем и поражению.
9) Способность к синергизму, т.е. к усилению токсических свойств при взаимодействии с другими токсикантами.
Опасность для окружающей среды заключается в том, что часть бытовых электроприборов поступает в мусоросборные контейнеры и удаляется на свалки вместе с ТБО. Неорганизованное сжигание на свалках приводит к образованию вторичных токсикантов (диоксинов, фуранов), зачастую более опасных, чем исходные соединения. При горении ПХБ образуются различные типы хлорорганических продуктов, и все они значительно токсичнее самих ПХБ. Большую опасность представляют пожары на объектах, где имеются емкости с ПХБ (например, трансформаторы).
Гигиенические нормативы ПХБ, утвержденные в России:
- ПДК в воздухе рабочей зоны - 1,0 мг/м3, пары, 2-ой класс опасности;
- ПДК воды в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования - 0,001 мг/л, 2-ой класс опасности. Считается, что концентрация ПХБ в незагрязненных пресных водах не должна превышать 0,5 нг/л, а умеренно загрязненных 50 нг/л. Пороговая концентрация трихлорбифенила, изменяющая органолептические свойства воды, составляет 0,13 мг/л;
- ПДК в воде рыбохозяйственных водоемов - наличие ПХБ не допускается;
- ОДК (ориентировочные допустимые количества в почве):
- ПХБ (суммарно) - 0,06 мг/кг; трихлорбифенилов - 0,03 мг/кг; тетрахлорбифенилов - 0,06 мг/кг; пентахлорбифенилов - 0,1 мг/кг.
ПДК ПХБ в атмосфере составляет 0,001 мг/м3. Допустимые уровни загрязнения кожных покровов не установлены.
Загрязнение ими почвы приводит к уничтожению в ней всех живых организмов, к полной потерей почвой ее способности к самоочищению. На территориях вокруг конденсаторных и металлургических заводов содержание ПХБ в почвах превышает нормативы в 5 – 33 раза. В почве ПХБ практически не мигрируют.
Некоторые отечественные ученые считают, что понятие ПДК к таким веществам вообще не применимо из-за их способности к биоаккумуляции. ПХБ хорошо растворяются в жирах и жировой ткани и трудно выводятся из организма. ПХБ накапливаются в жировых тканях живых организмов, создают токсичную концентрацию, и через них беспрепятственно переносятся (мигрируют) по трофическим цепям. Поступление их в организм человека происходит в основном с рыбной пищей.
27.6 Мероприятия по сокращению рассеивания ПХБ в окружающей среде
К мероприятиям по сокращению рассеивания ПХБ в окружающей среде можно отнести следующие.
1) Изъятие путем утилизации отработанных приборов, поступающих через сеть промежуточных пунктов сбора на утилизирующие предприятия.
2) Запрет на производство ПХБ.
3) Ограничение использования ПХБ.
4) Замена ПХБ на менее устойчивые и токсичные соединения.
5) Применение лучших образцов природоохранной техники для минимизации рассеивания загрязнений через воду, воздух и отходы.
Что касается запрета на производство ПХБ, то снизить риск, связанный с воздействием стойких органических загрязнений на окружающую среду можно, добившись запрещения производства и использования этих опасных химикатов. Согласно Протоколу Европейского экономического Совета ООН по стойким органическим загрязнениям, с 2005 года введен запрет на производство и применение ПХБ в сочетании с заменой находящихся в эксплуатации видов устаревшего электрооборудования.
Следует заметить, что во многих странах уже был произведен запрет на производство ПХБ. Однако, несмотря на официальное изъятие ПХБ из обращения, их использование на старых производствах и установках все еще продолжается в силу установившихся традиций. Поэтому некоторые стойкие органические загрязнения продолжают играть важную роль в экономике многих стран. Кроме того, уже произведенные ПХБ остались в старом электрооборудовании (в старых трансформаторах, конденсаторах) и на свалках, откуда они продолжают поступать в окружающую среду.
В России ПХБ не запрещены, но производство совола уменьшено до 500 т/год, трихлорбифенила – прекращено в 1980 году. Закрыты некоторые производства, использующие ПХБ. На совещании в Швейцарии по запрещению производства и применения ПХБ, которое состоялось в конце 90-х годов, наша делегация заявила, что мы нуждаемся в мощных трансформаторах и конденсаторах, и что без ПХБ на данной стадии экономического развития нам не обойтись.
В период 1997 – 1998 гг. по линии Европейской экономической комиссии в рамках Конвенции 1979 г. о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния был разработан Протокол по стойким органическим загрязнителям. Протокол подписан рядом стран на Четвертой общеевропейской конференции министров «Окружающая среда для Европы», которая состоялась в Дании (Орхус) в июне 1998 г. Целью данного протокола является ограничение, сокращение или прекращение выбросов и иных видов поступления СОЗ в атмосферу, а также другие природные среды.
В 2002 г. Российская Федерация присоединилась к Стокгольмской Конвенции о стойких органических загрязнениях (СОЗ). К 2003 г. эту Конвенцию подписало более 150 государств. Речь в ней покаидет о 12 соединениях (однако подписанты не исключают, что этот список будет расширен). Для РФ из всего списка СОЗ имеют особое значение полихлорбифенилы (ПХБ), гексахлорбензол (ГХБ), а также полихлордибензодиоксины (ПХДД) и полихлорбензофураны (ПХДФ). Последние два соединения, условно объединяемые термином «диоксины», считаются сейчас сверхтоксикантами.
В этой связи необходимо получение объективных данных об объемах использования ПХБ-содержащих материалов и накопленных ПХБ-содержащих отходов. Отсутствие такой информации осложняет осуществление государственного экологического контроля и проведение мероприятий по ограничению поступления этих соединений в окружающую среду.
В связи с этим в 1999 г. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология РФ) выпустил два Приказа:
1) № 76 от 23.02.99 г. «О проведении на территории Российской Федерации инвентаризации производств, оборудования, материалов, использующих или содержащих полихлорированные бифенилы (ПХБ), а также ПХБ-содержащих отходов».
Согласно Приказу, территориальным органам Госкомэкологии России необходимо было провести в I – II кварталах 1999 г. на предприятиях и организациях независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности инвентаризацию технологических процессов, оборудования и материалов, содержащих ПХБ.
Данные инвентаризации ПХБ-содержащего электротехнического оборудования рекомендовалось представить в форме таблиц, включающих следующую информацию:
- количество трансформаторов (конденсаторов), шт.: всего, в том числе в эксплуатации, в резерве, выведено из эксплуатации;
- синтетические ПХБ-содержащие трансформаторные масла, т: всего (марка; содержание ПХБ, %), в том числе в эксплуатации, в резерве, выведено из эксплуатации;
- номенклатура и характеристика ПХБ-содержащих отходов.
2) № 165 от 13.04.99 г. «О Рекомендациях для целей инвентаризации на территории РФ производств, оборудования, материалов, использующих или содержащих ПХБ, а также ПХБ-содержащих отходов».
Рекомендации содержат информацию об основных физико-химических и токсикологических свойствах ПХБ, торговых названиях ПХБ-содержащих материалов, выпускавшихся в бывшем СССР и в других странах, областях использования и возможных объектах нахождения ПХБ и ПХБ-содержащих материалов.
27.7 Обезвреживание хлорорганических отходов
Основными проблемами при обезвреживании хлорорганических отходов являются:
- высокая химическая устойчивость и токсичность;
- острый дефицит коррозионно-устойчивых материалов и оборудования для создания установок по их обезвреживанию (т.е. проблема выбора конструкционных материалов).
Для утилизации и обезвреживания хлорорганических отходов используется 2 группы методов:
- приводящие к полной деструкции хлорорганических отходов (сжигание, пиролиз, плазменный метод, каталитическое окисление, УФ-озоновое окисление, дехлорирование оксидами металлов);
- приводящие к удалению хлора при сохранении углеродной основы молекулы (гидролиз щелочными растворами, восстановительное дехлорирование, электрохимическое восстановление и др.).
Используется также биологический метод обезвреживания. На стадии разработки находятся также фотохимический и радиолизный методы.
К методам термического обезвреживания относятся сжигание, пиролиз, плазменный метод и разрушение хлорорганических отходов расплавом солей.
Сжигание производится в специальных установках (печах) с последующей очисткой дымовых газов от токсичных соединений, в том числе хлористого водорода, хлора и др. Перед выбросом в атмосферу газы сгорания проходят несколько стадий очистки методом абсорбции, также используются электрофильтры и промывные башни. Температура сжигания отходов составляет 1100 – 1500оС. Хлорорганические отходы обычно имеют высокую теплотворную способность (16 – 25 МДж/кг), т.е. являются высококалорийным топливом. Крупные установки по сжиганию хлорорганических отходов с утилизацией хлористого водорода и тепла продуктов сгорания дают значительную прибыль.
Пиролиз хлорорганических отходов производится при более низких температурах. Метод позволяет получать хлористый водород и ценные низкомолекулярные хлорированные продукты.
Наилучшим методом обезвреживания данного вида отходов на сегодняшний день является плазменный метод. Он может применяться для масел ПХБ, ПХБ-содержащих конденсаторов. Основой метода является окисление хлорорганических отходов в высокотемпературной струе плазмообразующего газа (водорода, инертных газов или воздуха).
Газ нагревается электрической дугой в плазмотроне до 4000 – 5000 К, при этом образуется плазма (газ, часть молекул которого ионизована). Плазма поступает в реактор, куда подаются отходы. В реакторе происходит пиролиз отходов. Молекулы расщепляются на атомы, ионы, радикалы, которые при остывании плазмы образуют простые соединения (углекислый газ, воду, хлористый и фтористый водород, хлор, водород, оксид углерода и метан). Имеются стационарные и передвижные варианты установок. Схема установки плазмохимического обезвреживания ПХБ приведена на рис. 27.1.
Плазменный метод является наиболее безопасным и эффективным методом обезвреживания хлорорганических отходов, он является предпочтительным при переработке ПХБ.
К преимуществам метода относятся:
- отсутствие загрязнения окружающей среды продуктами сгорания;
- возможность переработки отходов различного химического состава и фазового состояния;
- замкнутость и безотходность процесса;
- возможность получения ценных товарных продуктов;
- высокая эффективность процесса обезвреживания в плазмотроне, составляющая 99, 99995%, за счет высокой скорости деструкции подаваемых веществ.
Рис. 27.1 – Схема установки плазмохимического обезвреживания ПХБ
Вместе с тем данный метод имеет и некоторые недостатки:
- высокая стоимость;
- многостадийность процесса;
- высокий расход электроэнергии (большая энергоемкость установок);
- неустойчивость работы плазмотронов.
Поэтому плазменный метод перспективен для крупнотоннажный хлорорганических производств, имеющих отходы постоянного химического состава.
На рис. 27.2 показана схема мобильной установки плазменной утилизации токсичных и отравляющих веществ.
Рис. 27.2 - Мобильная установка плазменной утилизации
токсичных и отравляющих веществ
Разрушение хлорорганических отходов расплавом солей (карбонатов калия, натрия) или оксидов металлов (алюминия, натрия) осуществляется с одновременной продувкой воздухом при температуре 800 – 1000о С. Метод отличается высокой скоростью теплопередачи от расплава к отходам. При этом углеводороды окисляются до углекислого газа и воды, а хлор и другие загрязнения поглощаются расплавом и в виде твердых соединений (солей) удаляются. Процесс происходит без выбросов в атмосферу окислов азота. Эффективность разрушения отходов составляет 99, 96%.
К химическим способам обезвреживания отходов относятся:
1) дегалогенирование (дехлорирование) органических соединений с использованием специальных реактивов – полимерных продуктов, способных разрушать хлорорганические отходы до безвредных эфиров и спиртов. Метод применяется для обезвреживания почв, загрязненных ПХБ;
2) обезвреживание ПХБ гашеной известью при высокой температуре;
3) обработка щелочными агентами при воздействии ультразвуком, применяется для обезвреживания трансформаторных масел, загрязненных ПХБ;
4) метод хлоролиза (одновременного хлорирования и пиролиза образующихся соединений);
5) термическое окисление с использованием окисляющих агентов (минеральных кислот, озона, хлорной воды), катализаторов или дополнительного облучения УФ светом;
6) фотолиз и радиолиз – разрушение хлорорганических отходов под действием концентрированной энергии солнечного и радиационного облучения. Для ускорения процесса их комбинируют с другими методами.
Биологические методы разложения (биотехнологии) осуществляются в биореакторах с помощью специальных штаммов микроорганизмов, разлагающих ПХБ.
28 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
Вопрос обращения с ртутьсодержащими отходами заслуживает особого внимания, так как ртуть по своему влиянию на живые организмы является наиболее токсичной в ряду тяжелых металлов и настолько распространена в быту, что население не воспринимает ее как реальную опасность.
Ртуть – серебристо-белый тяжелый металл, обладающий целым рядом опасных свойств. Рассмотрим основные свойства ртути с точки зрения ее влияния на организм человека и на природные объекты.
1) Ртуть обладает высокой степенью токсичности и относится по классификации вредных веществ и соединений к первому классу чрезвычайно опасных веществ сразу по трем компонентам окружающей среды: воде, воздуху и почвам. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) для воздуха рабочей зоны, максимально разовая и среднесуточная составляют 0,01, 0,001 и 0,0003 мг/м3 соответственно, ПДК ртути в воде водных объектов, используемых в хозяйственно-питьевых и рекреационных целях, равна 0,0005 мг/л, ПДК ртути в почве - 2,1 мг/кг.
2) Ртуть обладает высокой летучестью паров. Загрязнение ртутью происходит вследствие нарушения правил техники безопасности при использовании, хранении и утилизации приборов, люминесцентных ламп, термометров, при различных производственных авариях.
При разливании ртути происходит дробление ее на капли диаметром несколько микрометров или даже долей микрометров. Это приводит к огромному увеличению поверхности ртути и быстрому насыщению воздуха ее парами. Ртуть интенсивно испаряется уже при температуре 0оС. Время жизни ртути в атмосфере составляет 3 – 5 дней, после чего она, в основном в виде органических соединений, закрепляется на уровне земной поверхности.
Пары ртути являются основным источником отравления. Ртуть в виде пара или пыли ртутных соединений попадает в организм человека через легкие и практически полностью им поглощается. Поэтому при обнаружении ртутного заражения необходимо организовать демеркуризацию силами специальных организаций.
Начальные симптомы хронического отравления парами ртути неспецифичны и выражаются, главным образом, в расстройствах нервной системы. Часто пострадавшие не связывают эти явления с истинной причиной – отравлением ртутью и продолжают работать в отравленной атмосфере, в результате поражения нервной системы усугубляются – вплоть до потери трудоспособности. Последствия хронических ртутных отравлений с трудом поддаются лечению.
Даже в концентрациях, в сотни и тысячи раз превышающих ПДК, пары ртути не обладают цветом или запахом, не оказывают немедленного раздражающего действия. По этой причине персонал, работающий в отравленных ртутью помещениях, как правило, не подозревает об этом до тех пор, пока признаки серьезного отравления не станут явными.
Ртуть – чрезвычайно подвижная жидкость и при неаккуратном обращении, а иногда и несмотря на все предосторожности, может быть пролита на пол или рабочий стол. При этом мельчайшие шарики ртути раскатываются по всему помещению, попадая в щели и труднодоступные места. Пролитую ртуть очень трудно собрать полностью, между тем даже небольшие ее количества, оставшиеся в щелях в виде мелких капель, за счет значительной поверхности интенсивно испаряются и быстро создают в замкнутом помещении, особенно при недостаточной вентиляции опасные для здоровья работающих концентрации паров. Необходимо иметь в виду, что достаточно в небольшом помещении разбить всего один ртутный термометр и не провести тщательную демеркуризацию, чтобы работающие в этом помещении с течением времени получили ртутное отравление.
3) Ртуть обладает высокой устойчивостью в окружающей среде. Скорость ее поступления в окружающую среду несоизмерима со скоростью естественных процессов разложения и выноса ртути.
4) Ртуть способна мигрировать и аккумулироваться по трофическим цепям водных и наземных экосистем. Она активно сорбируется почвами, донными отложениями водных объектов, зданиями, промышленными установками и другими предметами, используемыми в промышленности и в быту, обладает высокой степенью вовлечения в водную миграцию, депонируется растительностью и живыми организмами.
Ртуть находит широкое применение в различных отраслях промышленности.
1) Сочетание таких физико-химических свойств, как текучесть при комнатной температуре, однородное объёмное расширение в широком интервале температур, высокое поверхностное натяжение и несмачиваемость стеклянных поверхностей, делают ртуть уникальным веществом для использования в контрольно-измерительных приборах – термометрах, барометрах, манометрах.
2) Такие свойства ртути, как низкое удельное электрическое сопротивление и высокая теплопроводность обеспечивают применение ее в качестве электропроводника и теплоносителя.
3) Ртуть нашла широкое применение в производстве ртутных и люминесцентных ламп. В зависимости от технологии и типа в каждой люминесцентной или специальной ртутной лампе содержится от 20 до 300 мг ртути, а в наиболее распространенных типах - от 60 до 120 мг.
4) Помимо ртутьсодержащих приборов, до 50% отходов ртути может находиться в сухих батарейках. Значительное количество ртути расходовалось на производство различных химических источников тока (гальванических элементов). Примерно 10% производимых в мире сухих гальванических элементов относится к собственно ртутным (в них присутствует оксид ртути). Считается, что в одном сухом гальваническом элементе присутствует от 0,2 до 1,0 г ртути, что, в частности, значительно больше, нежели в люминесцентной лампе. Кроме ртути, в сухих батарейках содержатся кадмий, никель и другие микроэлементы.
5) В золотодобывающей промышленности ртуть ранее использовалась в процессах амальгамации (способ извлечения благородных металлов из руд или концентратов при помощи ртути). С 1990 г. на крупных предприятиях в основном применяется безртутная технология извлечения металлов. Однако накоплены значительные объемы ртутьсодержащих хвостов обогащения и отвалов вскрышных и вмещающих пород.
Метод амальгамации золота, основанный на избирательном смачивании ртутью частиц самородного металла, длительное время был обязательным звеном традиционных технологических схем обогащения золотосодержащих руд и песков. В результате его длительного и интенсивного применения на золотодобывающих территориях фиксировались случаи сильной ртутной интоксикации работающего персонала и загрязнения окружающей среды. В связи с этим приказом Главного управления драгоценных металлов и алмазов при Кабинете Министров СССР № 124 от 29.02.1988 г., ртуть официально запрещена к использованию на драгах и промывочных приборах, начиная с 1989 г., а с 1990 г. – на ЗИФ (золотоизвлекательных фабриках) и ШОУ (шлихообогатительных установках).
Несмотря на то, что использование ртути в золотодобыче прекращено, проявления ее в грунтовых водах и в атмосфере населенных пунктов отмечаются до настоящего времени. При этом концентрация ртути превышает предельно-допустимый уровень в 14 и более раз. Наиболее остро проблема распространения ртутного загрязнения отмечается в Амурской и Иркутских областях, Хабаровском крае.
6) В химической промышленности основными потребителями ртути, а, следовательно, и производителями ртутьсодержащих отходов, являются предприятия по производству хлора и каустической соды.
7) В целлюлозно-бумажной промышленности к концу 20-го века было накоплено более 3000 т ртутьсодержащих отходов (РСО).
8) В последнее время сокращается применение ртути в медицине, значительно снижено её использование при производстве средств защиты растений, в керамическом и лакокрасочном производстве.
9) Использование ртути в технологических производственных процессах в больших объёмах идёт на предприятиях военно-промышленного комплекса.
В настоящее время рынок потребителей ртути значительно изменился. Полностью отошли от использования ртути производители бумаги. Резко снизилось потребление ртути в химической, электронной промышленности и в приборостроении. Практически прекратилось потребление ртути в стоматологии и при добыче благородных металлов.
С распадом СССР практически полностью была нарушена существовавшая тогда государственная система контроля и учета производства и потребления ртути и ее соединений. В советское время ртутьсодержащие отходы, образующиеся на территории СССР, централизованно перерабатывались на Никитовском ртутном комбинате (Украина). В Российской Федерации в настоящее время функционирует 44 предприятия, специализирующихся, в основном, на переработке люминесцентных ламп. В гораздо худшем положении находится проблема утилизации промышленных ртутьсодержащих отходов. Большая их часть размещается на полигонах или свалках ТБО.
Город Амурск в этом отношении можно считать зоной экологического бедствия. Особую экологическую опасность для населения и окружающей среды в Амурске представляют ртуть и ее соединения, накопленные на территории хлорного завода и прилегающей к нему территории. На бывшем Амурском ЦКК использовали металлическую ртуть в хлорно-щелочном производстве. По разным оценкам, объемы потребления ртути составляли от 500 кг (согласно техническому заданию) до 10 000 кг в год.
Ртутьсодержащие отходы на предприятиях представлены главным образом ртутными и люминесцентными лампами. Проблема утилизации отработанных люминесцентных ламп в Хабаровском крае пока не решена в полной мере. В настоящее время в крае перерабатывается лишь 20 – 30% отработанных люминесцентных ламп.
Наиболее распространены люминесцентные лампы с вольфрамовыми электродами. В стеклянной колбе содержится некоторое (дозированное) количество ртути, испаряющееся при зажигании разряда, а также инертный газ (аргон, неон). На внутреннюю поверхность колбы наносится люминофор (для преобразования излучения разряда в видимое излучение – свечение люминофора). При подключении к источнику переменного тока между электродами возникает электрический разряд, возбуждающий интенсивное ультрафиолетовое излучение атомов ртути, вызывающих свечение люминофора. Таким образом, действие люминесцентных ламп основано на принципе превращения электрической энергии в энергию ультрафиолетового излучения паров ртути, а затем – в видимое свечение люминофора.
Содержание элементарной ртути в люминофоре составляет 87 – 91% от ее общего количества. Люминофор обрабатывается демеркуризационными препаратами на основе сульфида и полисульфида натрия. Основными продуктами переработки люминесцентных ламп являются люминофор и стеклобой, загрязненные ртутью.
Классификация ртутьсодержащих отходов приведена на рис. 28.1.
Рис. 28.1 – Классификация ртутьсодержащих отходов
Для переработки ртутьсодержащих отходов применяются различные методы и технологии.
1) Механические способы основаны на разрушении колб и отделении на сите стеклобоя (с цоколями) от ртутнолюминофорного шлама. Шлам может быть смешан с реагентом, нейтрализующим вредное воздействие ртути, например с серой. Применение подобного метода возможно при демеркуризации бракованных ламп на месте их основного производства.
2) Механо-химические способы. Примером является перемешивание разрушенных колб с тонкодисперсным абразивным порошком (крупностью менее 1 мкм), отделение этого порошка от стеклобоя и промывка порошка от ртути химическим растворителем.
3) При химической демеркуризации ламп колбы измельчают, отмывают основную массу ртути водой, а оставшуюся часть экстрагируют из стеклобоя раствором азотной концентрированной кислоты (до 50 %). Азотно-кислотную вытяжку нейтрализуют аммиаком, фильтруют, а ртуть из фильтрата доизвлекают ионным адсорбентом.
4) Термические способы демеркуризации включают в себя нагрев дроблёных колб до 300 - 500 С0 в вакууме или при атмосферном давлении, конденсацию паров ртути и очистку технологических газов.
Наиболее приемлемым является способ термического обезвреживания - возгонки (возгонка – это переход из твердого в газообразное состояние, минуя жидкую фазу). Реализация способа предусматривает измельчение ламп, нагрев массы для обеспечения испарения ртути. Пары ее затем конденсируются и улавливаются.
Разработаны установки УДЛ-100 и УДЛ-150, которые позволяют получать при переработке ламп, кроме ртути, пять различных металлических концентратов (алюминиевый, медно-никелевый, медно-цинковый, свинцовый и оловянно-свинцовый), используемых в качестве сырья для цветной металлургии.
5) В термохимических способах, кроме нагрева стекла колб (целых или частично разрушенных) и перевода ртути в паровую фазу, осуществляют взаимодействие ртутного пара с химически активным агентом, например йодом или серой, что позволяет получить малотоксичный шлам, содержащий ртуть в связанной форме, и провести глубокую очистку газов.
6) Термические методы с криоконденсацией. Действие передвижных установок основано на вакуумной дистилляции ртути с криоконденсацией ртутных паров. Криогенная ловушка, являясь мощным криоконденсационным насосом, поддерживает высокую скорость откачки ртутных паров и низкую остаточную концентрацию ртути в выхлопных газах. Для обеспечения экологической чистоты установки необходимы также обезвреживание и утилизация стеклобоя и дополнительная адсорбционная очистка газов для обеспечения экологической чистоты установки.
Имеются передвижные установки на базе автомобиля «Камаз». Их производительность составляет 200 ламп/ч; продолжительность цикла – 4 – 6 ч; расход дизтоплива – 65 – 85 кг/цикл; обслуживающий персонал – 2 чел.
Термовакуумный метод реализован в установке типа УРЛ-2м (фирма “ФИД-ДУБНА”), принцип действия которой основан на вакуумной дистилляции ртути с вымораживанием ее паров на поверхности криогенной ловушки. Однако, несмотря на определенные достоинства подобных способов и на декларируемую их разработчиками экологическую чистоту технологического процесса и демеркуризационных установок в целом, они, тем не менее, сложны в эксплуатации.
Установки достаточно энергоёмки, требуют высоких температур, надежных систем сорбции ртути из отходящих газов, не исключают вероятности выброса газов в атмосферу при нарушении герметичности. Еще один их недостаток заключается в образовании не только ртутной ступы (сконденсированная ртуть с примесью некоторого количества продуктов уноса), но и нескольких конечных продуктов, что обусловливает частичное рассеивание извлекаемой из ламп ртути и ее поступление в среду обитания.
Методы переработки ртутьсодержащих отходов показаны на рис. 28.2.
Для защиты здоровья населения и окружающей среды Хабаровского края в соответствии с постановлением главы администрации края от 5.05.95 г. № 178 в 1996 г. был создан и успешно работает Региональный центр демеркуризации (ООО «Рецедем») в г. Хабаровске. Его филиал имеется в г. Комсомольске-на Амуре. Адрес предприятия: 680000, г. Хабаровск, ул. Гоголя, 14. Директор – Улькин И.В. Центр предназначен для проведения демеркуризационных работ и переработки накопленных ртутьсодержащих отходов. Отмечается высокая чистота переработки отходов. Стеклобой, относящийся к 5 классу опасности, пока вывозится на свалку.
Участок демеркуризации в г. Амурске, расположенный на территории бывшего ОАО «Амурскбумпром», сдан в эксплуатацию в ноябре 2003 г. Директор – Шарко С.А. Проектная мощность участка составляет 1,5 млн. шт. люминесцентных ламп в год. На производственных площадях размещены две установки: УДМ-3000 (для демеркуризации ртутьсодержащих ламп) и УДМ-3000М (для переработки угольных анодов) производства Чебоксарского объединения «ИНПРОН». На установках также перерабатывается ртутьсодержащий шлам с содержанием ртути 0,5 – 5%, накопленный на территории хлорного завода бывшего ОАО «Амурскбумпром». Производительность установок: УДМ-3000 – 3000 ламп в сутки, УДМ-3000М – до 1000 кг шлама в сутки. В результате процесса демеркуризации образуются отходы производства: ступа, отработанный сорбент, демеркуризированный стеклобой и демеркуризированный шлам.
Рис. 28.2 – Методы переработки ртутьсодержащих отходов
Фотография малогабаритной вакуумной, термодемеркуризационной установки УРЛ-2М, ООО Венчурная Фирма «ФИД-Дубна» показана на рис. 28.3, схема демеркуризации люминисцентных ламп и ламп ДРЛ на установке УДМ-3000 – на рис. 28.4.
Далее рассмотрим правила обращения с ртутными и люминесцентными лампами на территориях промышленных предприятий. Как отмечено выше, ртуть является наиболее токсичным веществом для экосистемы и человека. Это вещество находится в лампах в состоянии, способном к активной воздушной, водной и физико-химической миграции.
Правила экологической безопасности (ПЭБ) обращения с ртутными и люминесцентными лампами, соответствуют требованиям, предъявляемым к условиям работы с ртутью, согласно следующим нормативным документам:
- Санитарным правилам проектирования, оборудования, эксплуатации и содержания производственных и лабораторных помещений, предназначенных для проведения работ с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением. – Минздрав СССР, 1969 г.;
- Правилам техники безопасности – «Сборник действующих правил по ТБ в электротехнической промышленности», 1974 г.
Если вследствие аварии или неаккуратного обращения ртуть пролилась на мебель, на приборы или на пол рабочего помещения, следует немедленно прекратить работы и приступить к ее уборке. Демеркуризация помещения и мебели включает три обязательные процедуры:
- механическую очистку помещения от видимых шариков ртути;
- химическую обработку загрязненных поверхностей;
- влажную уборку с целью тщательного удаления продуктов реакции ртути с химическими реагентами. Через пять дней после демеркуризации необходимо провести контрольный анализ воздуха.
Механическая очистка помещений производится следующим образом. Небольшие количества ртути удобнее засасывать в специальные стеклянные ловушки при помощи резиновой ГРУши. Мелкие шарики можно собирать, сметая их волосяной кисточкой в «фунтики» из гладкой бумаги, как в совок. Из «фунтиков» ртуть сразу переносят в банку для последующей очистки. Для сбора мелких капелек ртути удобно пользоваться пастой из смеси порошка диоксида марганца и 5% раствора соляной кислоты в соотношении 1:2. В некоторых случаях работа по сбору ртути облегчается при использовании лейкопластыря, к которому хорошо прилипают мелкие шарики; отделяют ртуть от липкого слоя промыванием ацетоном. Очень мелкие, в том числе пылевидные, капельки ртути могут быть удалены с поверхности влажной бумагой. Для этой цели берут фильтровальную или газетную бумагу, размачивают ее в воде и затем отжимают. Бумагу после протирки ни в коем случае нельзя выбрасывать. Ее помещают в банку, закрывающуюся пробкой, заливают раствором, в 1 л которого содержится 1 г КМnО4 и 5 мл концентрированной НСl, и хранят в течение нескольких дней. Ртуть при этом превращается в каломель.
Из углублений и щелей ртуть извлекают при помощи полосок или кисточек из белой жести, медной или латунной проволоки и других амальгамирующихся материалов. Чтобы ртуть хорошо прилипала к медным пластинкам или проволоке, перед употреблением их промывают ацетоном, затем окунают в разбавленную азотную кислоту и, наконец, промывают водой. Амальгированные пластинки и кисточки сами могут послужить источниками отравления воздуха, поэтому их следует хранить в специальных герметически закрывающихся банках.
Механическая очистка, как бы тщательно она ни была проведена, все же не может считаться достаточной. Мелкие капли, особенно из щелей и трещин, нельзя извлечь полностью. Кроме того, невозможно удалить адсорбированные поверхностью пары ртути, поэтому после механической очистки обязательно проводят химическую обработку загрязненных участков.
Различные методы химической обработки основаны либо на окислении ртути с превращением ее в оксид или в хлорид, либо на переведении ее в мелкодисперсное состояние, что облегчает уборку. Метод демеркуризации, основанный на взаимодействии ртути с раствором FeCl3, считается одним из наиболее простых и надежных. В результате химической реакции мелкие капли ртути превращаются в оксиды и хлориды, более крупные при механическом перемешивании с раствором переходят в мелкодисперсное состояние, что увеличивает их реакционную способность и облегчает последующую уборку.
Для демеркуризации рекомендуется использовать 20%-ный раствор FeCl3. Раствор готовят из расчета 10 л на 25 – 30 м2 площади помещения. Небольшие порции хлорида железа растворяют в холодной воде при перемешивании. Обрабатываемую поверхность обильно смачивают раствором, затем несколько раз протирают щеткой для лучшего эмульгирования ртути и оставляют до полного высыхания. Через 1 – 2 суток поверхность тщательно промывают сперва мыльным раствором, затем чистой водой для удаления продуктов реакции и непрореагировавшей ртути.
Следует иметь в виду, что раствор хлорида железа вызывает сильную коррозию металлического оборудования и приборов, а также порчу деревянной мебели и некоторых пластиков. Металлические части приборов рекомендуется защищать, смазывая их перед обработкой вазелином.
Метод демеркуризации раствором перманганата калия основан на взаимодействии ртути со свободным хлором, образующимся при реакции перманганата калия с соляной кислотой. В результате образуется малотоксичная нерастворимая в воде каломель Нg2Cl2. Каломель, оставленная на воздухе, со временем разлагается с выделением металлической ртути, поэтому после демеркуризации обработанные поверхности тщательно промывают. Рекомендуется использовать раствор, содержащий в 1 л 1 – 2 г КМnО4 и 5 мл концентрированной НСl. Обработку удобно проводить с помощью пульверизатора. Через 1 – 2 ч можно приступать к уборке. Раствор вызывает коррозию металлического оборудования, хотя и в меньшей степени по сравнению с раствором хлорида железа.
Метод демеркуризации хлорной известью и полисульфидом натрия достаточно эффективен, хотя несколько более трудоемок, так как включает последовательную обработку двумя растворами. При обработке хлорной известью образуется каломель, которая при взаимодействии с раствором полисульфида натрия превращается в сульфид ртути. Хлорную известь употребляют в виде 20% суспензии в воде. Для получения полисульфида натрия нагревают 1 кг кристаллического сульфида натрия до 105оС и при перемешивании постепенно добавляют 100 – 150 г молотой серы до получения однородной массы, которую затем растворяют в 10 – 12 л воды. Подлежащие демеркуризации поверхности вначале обрабатывают хлорной известью, через 2 – 3 ч известь смывают, после чего наносят раствор полисульфида натрия. Помещение закрывают и через сутки промывают обработанные места теплой мыльной водой.
При разрушении люминесцентных ламп их осколки должны быть собраны в контейнер для транспортировки (ни в коем случае нельзя их выбрасывать), а в случае отделения ртути ее нейтрализация осуществляется в 2 стадии:
1) механическая – шарики ртути собирают влажной бумагой (фильтровальной или газетной), после чего бумагу сразу не выбрасывают, а помещают в банку с пробкой и заливают раствором (в 1 л воды 10 мл КмnO4 и 5 мл концентрированной соляной кислоты) и выдерживают в течение нескольких дней;
2) химическая – демеркуризация раствором хлорного железа. 20%-ным раствором FeCl3 обильно смачивают поверхность, на которую попала ртуть, затем поверхность несколько раз протирают щеткой и оставляют до полного высыхания. Через 1 – 2 суток поверхность тщательно промывают мыльной, а затем чистой водой. Раствор хлорного железа готовят из расчета 10 л на 25 – 30 м2 площади помещения.
Рис. 28.3 – Фотография малогабаритной вакуумной, термодемеркуризационной установки УРЛ-2М, ООО Венчурная Фирма «ФИД-Дубна»
Рис. 28.4. - Схема демеркуризации люминисцентных ламп и ламп ДРЛ
на установке УДМ-3000
29 ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС
Пластмассы – это материалы на основе природных или синтетических полимеров, которые под воздействием нагревания или давления способны формоваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять полученную ими форму. Начиная с 60-х годов 20 века, производство полимеров удваивается каждые 5 лет, причем 39% мирового производства полимеров составляет упаковочный материал. Полимерные материалы являются синтетическими продуктами, ранее не существовавшими на Земле. Они обладают исключительной стойкостью в естественных условиях, разлагаются чрезвычайно медленно (50 – 100 лет и более), не подвержены коррозии, в связи с чем приводят к существенному загрязнению окружающей среды.
Отходы пластмасс классифицируют по нескольким признакам.
В зависимости от технологического процесса производства пластмассы могут быть:
- композиционными (в частности, слоистыми), из химически разнородных компонентов с четкой границей раздела между ними;
- литыми.
По природе применяемого наполнителя (смолы) пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные.
Термопластичные (термопласты) легко перерабатываются в основную или вспомогательную продукцию давлением или теплотой. Изделия, полученные из отходов термопластов, по физико-механическим свойствам сопоставимы с изделиями из первичных пластмасс.
Термореактивные (реактопласты) – пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала. Отходы реактопластов перерабатывают только там, где они образуются, как правило, дроблением, и используют в качестве добавок к основному сырью и в другие композиции, а также в качестве строительных материалов.
Отходы термопластов, в свою очередь, делятся на три вида.
1) Технологические отходы производства, которые образуются при синтезе и переработке пластмасс и составляют 5 – 35% по массе от общего количества отходов. Обычно это бракованные изделия, обрезки и т.п. По свойствам они не отличаются от исходного сырья, не загрязнены посторонними примесями и перерабатываются на собственном производстве в смеси с исходным материалом.
2) Отходы производственного потребления накапливаются в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов. Обычно это отслужившие изделия – детали машин, тара, упаковка, пленка и др. Они достаточно однородны и также могут быть повторно переработаны в изделия.
Однако для экономически эффективной переработки на предприятии-производителе должен быть накоплен определенный объем отходов. Рентабельным является такое производство, мощности которого рассчитаны на переработку 3 – 5 тыс. полимерных отходов в год.
3) Отходы общественного потребления накапливаются на свалках в результате физического или морального износа. Обычно это посуда, детали бытовой техники и др. Их доля в общей массе пластмассовых отходов составляет около 50%. Хотя они и представляют собой ценное вторсырье, однако вследствие перемешивания с другими видами отходов их переработка, обезвреживание и использование затруднены. Их используют для изготовления неответственных изделий , смешивая с основным сырьем в количестве 5 – 10 % по массе.
Среди методов устранения полимерных отходов выделяют методы их утилизации и уничтожения. В практике переработки отходов полимерных материалов используют технологии, имеющие целью:
- превращение их во вторичные продукты (изделия) без изменения химического состава исходных полимеров – недеструктивная утилизация;
- с химической или термической деструкцией – деструктивная утилизация;
- ликвидацию.
Стоимость уничтожения пластмасс в 6 – 8 раз превышает расходы на обработку и уничтожение большинства промышленных и бытовых отходов. К тому же уничтожение связано со значительным вторичным загрязнением окружающей среды. Одним из наиболее простых способов ликвидации и утилизации пластмассовых отходов является их сжигание с получением тепла и энергии в специальных установках.
Более приемлемой является переработка отходов. Переработке отходов пластмасс в изделия предшествуют их сбор и сортировка, очистка от посторонних примесей и уплотнение. Широко применяется переработка пластиковой тары.
Различные виды пластмасс обладают определенными свойствами. Их необходимо учитывать для выбора метода переработки и утилизации пластмассовых отходов. Несмотря на значительные преимущества повторного использования полимерных материалов, таким способом утилизируется лишь незначительное их количество, что связано с трудоемкостью сбора, разделения, сортировки, очистки отходов (прежде всего отходов бытового потребления). Основная масса полимерных отходов, содержащихся в ТБО, составляет 4,0…5,5% общей массы.
К основным направлениям утилизации отходов пластмасс относятся следующие.
1) Традиционное захоронение на свалках и полигонах нецелесообразно (может рассматриваться лишь как временная мера ликвидации) по следующим причинам:
- отходы практически не разлагаются естественным путем;
- при сжигании (горении на свалках) являются одними из основных источников токсичных выбросов, в том числе диоксинов;
- отходы плохо компактируются при захоронении;
- отходы представляют собой ценное вторсырье.
2) Переработка отходов в полимерное сырье по заводской технологии для изготовления изделий. Отходы могут перерабатываться на специализированных предприятиях или на предприятиях-изготовителях первичной продукции. Себестоимость вторичных полимерных материалов в несколько раз ниже, чем первичных.
3) Использование в металлургическом производстве в качестве источника энергии. Важнейшей характеристикой отходов пластмасс является их энергетическая ценность. По химическому составу и теплоте сгорания пластмассы подобны основным ископаемым топливам (природному газу, нефти, углям). Однако прямое сжигание отходов невозможно из-за присутствия в них примесей, приводящих к образованию токсичных соединений. Поэтому разработаны специальные технологии утилизации пластмассовых отходов в доменных печах (в частности, в Московском институте стали и сплавов), исключающие выбросы диоксинов, фуранов и окислов азота в атмосферу с доменными газами.
4) Пиролиз пластмассовых отходов осуществляется при температуре 425оС и давлении 20 МПа. В результате получают топливо, на 95% состоящее из жидких углеводородов и на 5% из горючего газа. Применение этой технологии экономически выгодно. Установка может окупаться за 3 года.
5) Создание полимеров с регулируемым сроком службы (фото- и биоразрушаемых).
Переработка пластмассовых отходов по заводской технологии включает следующие операции.
1) Предварительная очистка и сортировка включает отделение непластмассовых компонентов (ветоши, картона, остатков упаковки) и сортировку отходов по внешнему виду.
2) Измельчение отходов (иногда в несколько стадий) до размеров, достаточных для дальнейшей переработки. Крупногабаритные отходы предварительно нарезаются на циркуляционных пилах или ленточно-пильных станках, затем осуществляется дробление отходов.
3) Отмывка и сепарация. Дробленый материал отмывается от минеральных и органических загрязнений различными растворами, моющими средствами и водой. Затем производится отделение отходов от различных посторонних примесей в сепараторах.
4) Классификация по видам – процесс разделения смесей отходов полимеров. Смешанные отходы термопластов обычно содержат компоненты, различающиеся по физическим и химическим свойствам. Разделение смесей осуществляют методами:
- грохочения;
- воздушной сепарации (сухой способ разделения, основанный на различиях в скоростях осаждения частиц различных размеров и плотности);
- флотации в солевом растворе с плотностью, промежуточной между плотностями разделяемых полимеров (мокрый способ разделения).
С помощью этих методов отходы разделяют на 5 -6 видов материалов. На этой стадии также осуществляется идентификация пластмасс, то есть определение природы материала. Идентификация может осуществляться с помощью специального оборудования, или простыми, но достаточно точными способами, которые используются на практике (на основании анализа способности материала к расплавлению, характера пламени. запаха при горении и т. д.).
5) Сушка. Она может предшествовать классификации по видам (при использовании сухих методов разделения) или следовать за ней (при использовании мокрого способа).
6) Конфекционирование и гранулирование. Конфекционированием называется процесс смешивания высушенных измельченных отходов с различными добавками: стабилизаторами, тормозящими старение, красителями, наполнителями и др. ингредиентами. Иногда на этой стадии отходы смешивают с товарным продуктом, при этом содержание отходов в смеси не должно превышать 20%, в противном случае ухудшается глянец изделий, появляется шероховатость.
Для гранулирования используют режущие грануляторы, при этом заданную величину зерен определяет сито, размер частиц гранулята составляет 2 – 15 мм.
Для подготовки к переработке объемных отходов, например, пленки, применяют агломераторы, при этом происходит усреднение отходов и их уплотнение, что облегчает их дальнейшую переработку. В процессе агломерации возможно введение в композицию добавок (наполнителей, красителей).
7) Переработка гранулята в изделия является заключительным этапом процесса.
Однако полная реализация такого процесса трудоемка и дорогостояща. Промышленные отходы обычно не требуют выполнения всех стадий технологического процесса. Бытовые полимерные отходы, наоборот, нуждаются в тщательной подготовке.
Отходы термопластов утилизируются в следующих направлениях.
1) Переработка в изделия различного назначения.
2) Использование отходов для очистки сточных вод, особенно моечных и ливневых, содержащих нефтепродукты. Отходы синтетических волокон и нетканых материалов (полипропилен, лавсан, капрон) обладают хорошей сорбционной способностью.
3) Использование в строительстве для изготовления звукоизоляционных плит и панелей, а также герметиков, используемых при возведении зданий и ГТС.
4) Использование пластмассовых отходов в композиции с битумом в дорожном строительстве позволяет улучшить свойства покрытия, повысить его прочность и водостойкость.
На предприятии ООО «фирма Лорен» функционирует линия по переработке полимерных отходов. Но она предназначена для переработки только полиэтилентерефталата (ПЭТФ-тары), то есть в основном пластиковых бутылок.
Рационально ввести в эксплуатацию линию по переработке самого многотоннажного вида полимерных отходов, то есть полиолефинов. К ним относятся полиэтилен высокого давления, полиэтилен низкого давления, попипропилен. Это такое многообразие отходов как: различные плёнки, вёдра, бочки, трубы, флаконы, канистры, мешки, одноразовая посуда, шприцы, крышки, колпачки, фитинги, игрушки и др.
Схема высокотехнологичной промышленной линии «SOREMA» по переработке сильнозагрязненных отходов полиэтиленовой и полипропиленовой пленки, а также твердых пластиков в качественный вторичный гранулят показана на рис. 29.1. Производительность линии на входе 1500 кг/час. Оборудование произведено в Италии инжиниринговой компанией «SOREMA» в 1996 году, после капитального ремонта в 2006 году.
Отходы полимеров, как отмечено выше, чрезвычайно медленно разлагаются в естественных условиях, являясь серьезным источником загрязнения окружающей среды. Их достоинство – биостойкость – превращается в серьезный недостаток при рассмотрении с позиций охраны окружающей среды. Особую опасность, в связи с большими объемами образования, представляют пластмассовая тара разового использования, пленка и упаковочные материалы.
Для сокращения времени утилизации в последние годы созданы специальные типы полимеров с регулируемым сроком службы (фото- и биоразрушаемые). Они под воздействием солнечного света, тепла, влаги, воздуха и микроорганизмов, содержащихся в почве, разлагаются до низкомолекулярных продуктов (углекислого газа, воды и др.) и ассимилируются в почве, включаясь в замкнутый биологический цикл.
Их отличительной особенностью является способность сохранять потребительские свойства в течение всего необходимого периода эксплуатации. Только лишь по истечении этого срока они могут подвергаться разрушению. Естественно, что такие полимеры сразу привлекли внимание производителей упаковки. В настоящее время в развитых странах большая часть одноразовых упаковок (посуда, стаканчики, мешки для мусора, упаковка продуктов питания и др.) производятся из таких полимерных материалов.
Рис. 29.1 – Схема технологической линии «SOREMA» по переработке ПЭ и ПП отходов
1 - Гильотина, 2 - Наклонный подающий конвейер, 3 - Металлодетектор, 4 - Входная дробилка,
5 - Транспортная лента для ручной сортировки материала, 6 - Подающий конвейер,
7 - Механический вращающий барабан, 8 - Подающий конвейер, 9 - Основная дробилка,
10 - Камеры флотации и мойки, 11 - Наклонная мойка, 12 - Механическая сушка,
13 - Электрическая сушка, 14 - Агломератор,15 - Мелкофракционная дробилка,
16 - Бункер-накопитель, 17 - Система бункеров накопителей для агломерата, 18 - Гранулятор,
19 - Бункера для хранения.
1) Фоторазрушаемые полимеры благодаря присутствию в них светочувствительных компонентов способны разлагаться в естественных условиях под воздействием ультрафиолетового излучения до низкомолекулярных продуктов, которые в дальнейшем поглощаются микроорганизмами атмосферы и почвы. Скорость фотодеструкции пропорциональна концентрации светочувствительного компонента в пластмассе. Таким образом, время разрушения полимера можно направленно регулировать в интервале от 3 до 200 суток. Следует заметить, что такие полимеры стабильны внутри помещений, так как оконное стекло задерживает ультрафиолетовое излучение, способное вызвать деструкцию. Стойкость материала к действию солнечного света за стеклом толщиной 7 мм в 10 раз выше, чем на открытом воздухе.
Для практического применения такие полимеры должны удовлетворять следующим требованиям:
- в результате модификации полимера не должны существенно изменяться его эксплуатационные характеристики;
- добавки, вводимые в полимер, не должны быть токсичными;
- продукты разложения полимера не должны быть токсичными;
- время от изготовления полимера до его разрушения должно быть известно;
- изделия из таких полимеров должны эксплуатироваться длительное время при отсутствии прямых ультрафиолетовых лучей;
- полимеры должны перерабатываться обычными методами, не подвергаясь при этом разрушению.
2) Биоразрушаемые полимеры были созданы за рубежом на основе научных и практических достижений в области химии и биотехнологии.
Процесс биологического разложения полимеров происходит на свалках, в компостных ямах в течение 6 – 24 мес. под действием микроорганизмов почвы и воды. Поскольку естественной средой обитания микроорганизмов является вода, то процесс биоразрушения начинается с поверхности и реализуется после проникновения жидкой среды в поверхностные слои пластика. Микроорганизмы используют полимеры в качестве источника углерода, разлагая их до углекислоты и воды.
Биоразлагаемые полимеры получают следующими способами.
а) В полимерную матрицу добавляют вещества, которые сами легко разрушаются и усваиваются микроорганизмами (крахмал, лигнины, казеин, дрожжи, мочевину и др. вещества растительного происхождения).
б) Осуществляют модификацию природных полимеров, которые по прочностным показателям часто приближаются к пластмассам. В Японии применяют привитые полимеры крахмала и метилакрилата, пленки которых используют в сельском хозяйстве. Они определенное время обладают высокими физико-механическими показателями, но в естественных условиях быстро подвергаются деструкции.
в) Используют специальные штаммы микроорганизмов, способные разрушать полимеры. Японскими учеными выведены из почвы бактерии, вырабатывающие фермент, расщепляющий поливиниловый спирт. Причем после разложения фрагменты полимера полностью усваиваются бактериями.
30 УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ ШПАЛ
Старогодные шпалы являются специфическим видом отходов железнодорожного транспорта и частным видом древесных отходов. Древесные отходы делят на две категории – чистые и подлежащие обработке. Чистые отходы образуются при заготовке и переработке древесины, когда в отходах отсутствуют какие-либо примеси. Эти отходы используются как сырье для получения целлюлозы, гидролизного спирта, кормовых дрожжей и т.п.
Второе направление переработки – использование древесины как наполнителя различных композиционных материалов, относящихся к искусственной древесине: древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики, древесно-стружечные плиты и т.п. Подлежащие обработке древесные отходы перерабатывают только по этим технологиям.
Из-за пропитки антисептиком старогодные шпалы такой переработке подвергаться не могут, по этой же причине нежелательно их сжигать, тем более если не предусмотрена очистка продуктов сгорания. Все известные виды обращения с ними удовлетворительными считать трудно. В настоящее время разрабатывается технология пропитки шпал менее токсичными материалами, что не решает проблему уже имеющихся шпал.
На ряде шпалопропиточных заводов для пропитки шпал применяется нефтяной антисептик ЖТК, не содержащий фенола. Объем его применения в 2001 г. составил на предприятиях 70% использованных антисептиков, что позволило в 2 раза уменьшить выбросы. По некоторым данным, антисептик ЖТК защищает шпалы от гниения хуже, чем применявшийся ранее, что ставит под вопрос его широкое применение.
Существует установка для измельчения шпал в щепу с последующим ее сжиганием. Во ВНИИЖТ разработан производственный процесс изготовления новых шпал на основе фенольных смол, где наполнителем является измельченная щепа старогодных шпал. Одна новая изготавливается из двух старых, т.е. кардинально проблема не решена, а только несколько смещена во времени. Разрабатываются также биологические методы утилизации шпал, пропитанных креозотом, но они далеки от промышленного применения.