О перспективах переработки и обезвреживания промышленных отходов в Удмуртской Республике

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Охрана окружающей среды


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Неорганическая и аналитическая химия
УДК 623. 459:351. 753
В.Г. Петров
О ПЕРСПЕКТИВАХ ПЕРЕРАБОТКИ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ
Дается анализ экологических проблем в Удмуртской Республике, связанных с загрязнением окружающей среды промышленными отходами. Отмечается, что одной из основных проблем является загрязнение отходами галь-вано-химических производств. Обсуждается возможность перепрофилирования объектов по уничтожению химического оружия для создания производств по обезвреживанию опасных промышленных отходов, образующихся как на предприятиях Удмуртии, так и в соседних регионах. Рассмотрены некоторые технологии обезвреживания отходов, которые могут быть реализованы на перепрофилированных объектах: реагентные и термические методы обезвреживания. Перепрофилирование объектов по уничтожению химического оружия для обезвреживания промышленных отходов является системным решением для региона, что позволит сбалансировать промышленную деятельность и вопросы экологической безопасности.
Ключевые слова: промышленные отходы, обезвреживание, объекты по уничтожению химического оружия, перепрофилирование.
Следствием развития современной цивилизации, развития промышленного производства стало образование большого количества различных техногенных образований, отходов. Лишь часть их подвергается переработке, обезвреживанию и утилизации. Значительное количество опасных веществ попадает в окружающую среду (ОС), загрязняя важные для сохранения здоровья людей природные объекты такими токсичными веществами, как соли тяжелых металлов, диоксины и диоксиноподобные соединения и пр. К сожалению, рыночные отношения, принимаемые в настоящее время большинством государств в качестве модели своего экономического развития не способствуют целенаправленной деятельности по сохранению окружающей среды. Производственная деятельность предприятий в основном направлена на получение конечного продукта своего производства и улучшения его потребительских характеристик, в то время как проблема отходов этого производства имеет для предприятий второстепенное значение. В результате этого опасные экотоксиканты зачастую бесконтрольно попадают в ОС, приводят к отторжению значительных территорий вблизи городов и промышленных центров, длительному исключению их из хозяйственного оборота, что осложняет условия существования не только нынешнего, но и последующих поколений людей. С бытовыми и промышленными отходами удаляется из производственной деятельности большое количество ценного вторичного сырья. Это характерно для большинства промышленных центров Российской Федерации, в том числе и для Удмуртской Республики.
Следует отметить, что деятельность, связанная с переработкой, обезвреживанием и утилизацией техногенных образований, отходов из-за, как правило, сложного состава отходов, разнообразия их свойств, является наукоемкой. В то же время она имеет низкую инвестиционную привлекательность. Поэтому важным условием осуществления такой деятельности является государственная ее поддержка, основанная на разработке научно-обоснованных подходов к проблеме обезвреживания, переработки и утилизации отходов, для создания новых производств, снижающих образование опасных ксенобиотиков. Одним из таких направлений деятельности государства на федеральном и региональном уровне является создание отвечающих современным требованиям предприятий по переработке и обезвреживанию промышленных отходов для сбалансированного развития производственного комплекса, социальной сферы и защиты ОС. Только такая сбалансированность позволяет осуществлять устойчивое бескризисное развитие общества [1].
Удмуртия является индустриально-развитым регионом с большой долей производств оборонного комплекса, машиностроения металлообработки и приборостроения. Основной проблемой загрязнения ОС для региона является проблема промышленных выбросов тяжелых металлов (ТМ), которые образуются в результате деятельности гальвано-химических производств предприятий. Также проблемой для региона являются промышленные органические отходы, такие, например, как отрабо-
танные СОЖ, нефтешламы, медицинские отходы. Отдельной проблемой являются ртуть-сод ержащие отходы. Также имеется новая проблема отходов, связанная с обезвреживанием и утилизацией всевозрастающего количества выводимой из употребления высокотехнологичной бытовой, оргтехники и автомобилей. Эффективная переработка и обезвреживание таких отходов возможна только на современных производствах, обладающих высокой степенью защиты от попадания загрязнителей в окружающую среду и передовыми системами контроля производственных процессов и экологического мониторинга. Такими предприятиями в Удмуртской Республике могут стать перепрофилированные объекты по уничтожению химического оружия (УХО) после выполнения на них Конвенциональных задач [2].
Обсуждение
О проблеме промышленных отходов в Удмуртии в советский и постсоветский период. Если рассматривать исторический период, связанный с развитием региона в 60−80-х гг. прошлого века, то следует отметить, что индустриальный комплекс региона развивался опережающими темпами. Социальные программы в полной мере начали осуществляться чуть позже, в основном в 80-х гг., когда Ижевск, Воткинск, Сарапул стали по-настоящему современными, удобными для жизни городами. В то же время вопросы защиты ОС в этот период практически не были решены. Все это привело к тому, что в конце 80-х гг., в конце советского периода, при максимальной индустриальной загруженности промышленных предприятий в Удмуртии сложилась кризисная ситуация, связанная с загрязнением ОС промышленными отходами, а г. Ижевск был одним из самых загрязненных индустриальных центров СССР по ТМ. В табл. 1 приведено сравнение содержания металлов, в том числе гальванической группы, для осадков сточных вод (ОСВ) муниципальных очистных сооружений для некоторых городов, сделанное в начале 90-х гг. при случайной выборке образцов [3]. При этом также имелась высокая степень загрязнения Ижевского пруда и р. Иж Т М. В табл. 2 приведены данные изучения содержания ТМ в донных отложения Ижевского пруда в 1991 г. [4]. Наибольшие уровни загрязнения Ижевского пруда ТМ наблюдались в черте города, особенно в районе шлакоотвалов ПО «Ижсталь». В выводах работы отмечалось, что состояние р. Иж и Ижевского пруда оценивается как критическое. Одним из основных факторов, определяющих данную ситуацию, является загрязнение водоема неочищенными сточными водами и поверхностным стоком. Основными причинами загрязнения водоема является сброс неочищенных стоков ПО «Ижсталь», «Ижмаш» и коммунальных стоков [4].
Таблица 1
Содержание Т М в отдельных пробах ОСВ некоторых городов, мг/кг сух. в-ва [3]
Металл Город
Москва Рига Ижевск Челябинск
Цинк 630 3120 3770 21 810
Медь 490 3050 2250 1010
Никель 140 2190 3570 350
Хром 60 5470 12 560 3370
Кадмий 20 80 160 50
Свинец отс. 40 250 180
Марганец отс. 520 1350 730
Примечание Курьяновская станция аэрации, мех. обезв. Г ородские очистные, мех. обезв. Городские очистные, с иловых полей Городские очистные, с иловых полей
Для решения проблем, связанных с обезвреживанием промышленных отходов, в 1989 г. в Удмуртии было начато проектирование предприятия по уничтожению (утилизации) промышленных отходов. Производительность должна была составлять примерно 10 тыс. т промышленных отходов в год. Проектировала предприятие организация «ЛЕНПРОМПРОЕКТ» и называлось предприятие «Колумбия», по аналогу с похожим предприятием из США. Предусматривались следующие основные технологии переработки (уничтожения) промышленных отходов. Гальванические шламы, поступающие с предприятий планировалось вскрывать кислотным реагентом с последующим выделением кон-
центрата цветных металлов. Концентрат цветных металлов должен был складироваться здесь же для создания рудного тела. После накопления достаточного количества такого концентрата предполагалось осуществить дальнейшую его промышленную переработку. Промышленные органические отходы предлагалось уничтожать методом сжигания. Температура на выходе из установки составляла примерно 1100−1200оС. Кроме этого, на предприятии предполагалось создать технологическую линию по переработке ртутных отходов и получения резиновой крошки из старых автомобильных шин. Очистка отходящих газов и предварительная сортировка отходов не предполагалась. Полученную золу планировалось ошлаковывать и складировать на площадке рядом с предприятием. Местом строительства предприятия было выбрано с. Светлое, в 40 км от г. Ижевска и в 20−25 км от г. Воткинска. Предприятие должно было обслуживать потребности промышленных предприятий Удмуртии. В 1993−94 гг. ТЭО проекта было завершено, была создана государственная экспертная комиссия при Комитете по охране природы Удмуртской Республики, которая сделала свои замечания. Основными замечаниями комиссии было то, что проблема образования диоксинов в проекте не отражена. Они могут образовываться как при самой технологии сжигания, так и в шлаке, который получался после сжигания. Отмечались также неотработанность технологии переработки гальваношламов и вопросы организации полигона при предприятии. В результате это предприятие не было создано, работы по его дальнейшему проектированию прекращены, в том числе и из-за того, что средств на его создание в Удмуртии не было. Стоимость такого предприятия составляла примерно 150 млн долларов США [5- 6].
Таблица 2
Загрязнение донных отложений Ижевского пруда некоторыми ТМ в 1991 г. 4]
Металлы Содержание, мг/кг сух. в-ва
Минимальное Максимальное Среднее (анализ 49 проб в различных местах водоема)
Медь 68,2 414,9 125,0
Цинк 139,5 423,5 205,7
Хром 82,2 621,6 143,9
Кроме этого, обеспокоенность у общественности вызвала возможность на базе предприятия в с. Светлом создание объекта УХО или отдельных производств и полигонов захоронения отходов такого объекта [7]. Нужно сказать, что в начале 90-х гг. федеральными властями не рассматривалось создание объектов УХО в каждом из регионов хранения. Предполагалось, что будет построен один (может быть, несколько) объектов УХО, к которым для уничтожения будет осуществлена транспортировка ОВ из других регионов. В качестве такого региона, где должен был расположиться такой объект, в это время рассматривалась и Удмуртия [8- 9]. Поэтому подозрения общественности имели под собой основание. Это также повлияло на то, что предприятие по переработке промышленных отходов в этот период не было создано.
Еще одной причиной явился промышленный спад в 90-х гг., особенно в оборонных отраслях. На фоне промышленного и социального кризиса в этот период начала стабилизироваться экологическая обстановка, ее острота стала меньше. В табл. 3 приведено содержание ТМ гальванической группы в осадках сточных вод муниципальных очистных сооружений г. Ижевска в период 1980—2000-х гг.
[3- 10].
Как видно из табл. 2, содержание ТМ в ОСВ г. Ижевска в 2001 г. значительно снизилось, что в первую очередь, было связано со спадом производства. Предприятиям предписывалась организация хранения отходов на своей территории и проведение природоохранных технических мероприятий. Однако из-за нехватки средств эти мероприятия в этот период не имели системного характера. Также из-за сложного состава промышленных отходов технические решения по их обезвреживанию на предприятиях не могли охватить все их виды. На новом полигоне ТБО по Нылгинскому тракту для промышленных отходов была отведена специальная карта. Также часть промышленных отходов направлялась в другие регионы — в Калужскую и Ленинградскую области.
Таблица 3
Результаты исследований содержания некоторых ТМ в ОСВ г. Ижевска, мг/кг сух. в-ва [3- 10]
Металл Результаты исследований 1986−1989 гг. Результаты исследований 1990−1991 гг. Результаты исследований 2001 г.
Хром 15 000−20 000 6000−13 000 1000−3000
Цинк 4000−6000 2000−6000 1000−4000
Никель 8000−10 000 2000−5000 1000−3000
Медь 6000−8000 2000−4000 1000−2000
Кадмий 120−350 90−250 40−100
Попыткой снизить количество промышленных отходов, прежде всего гальвано-химических производств в середине 90-х гг., было предложение ряда предприятий г. Ижевска по организации кооперации [11−13]. Были разработаны различные варианты кооперации, предложения по кооперации были направлены Минпромышленности У Р. Один из таких вариантов приведен в табл. 4. Однако в силу разных причин, прежде всего организационных, такая кооперация не была осуществлена.
Таблица 4
Типы гальвано-химических производств, в кооперации которых предприятия г. Ижевска
высказали заинтересованность
Предприятия 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Мотозавод + + + +
ЭМЗ + + + + + + +
Механический завод + + + + + + + + + + + +
ИРЗ + + + + + + + +
Ижмаш *
Ижсталь *
Автозавод + + + + + +
Ижмото +
Буммаш + + +
Нефтемаш + + + +
Подшипниковый завод +
Редуктор + + + +
* - с предприятия не было получено полных данных по гальвано-химическим производствам.
Примечание. Обозначение видов производств: 1 — анодирование- 2 — хромирование- 3 — меднение- 4 — латунирование- 5 — никелирование- 6 — оксидирование поверхности- 7 — пассивирование- 8 — фосфатирование- 9 — электрополирование- 10 — серебрение- 11 — цинкование- 12-покрытие хром-никель- 13-покрытие олово-висмут.
Таким образом, к настоящему времени в Удмуртии не созданы современные предприятия и установки по обезвреживанию промышленных отходов. Решения по обезвреживанию отходов имеют не системный, а случайный характер. Это показал и случай с попаданием хлорорганических отходов в ОС у пос. Балезино в 2012 г. [14]. Возможности полигона ТБО по Нылгинскому тракту по размещению промышленных отходов ограничены. Кроме этого, согласно правилам, там не могут размещаться отходы 1, 2-го класса опасности [10], к которым относится значительное количество отходов гальвано-химических производств, см. табл. 5.
Размещение таких отходов на промплощадках предприятий также может быть только временной мерой. Проблемой видится транспортировка отходов в другие регионы. К примеру, имеются планы по закрытию полигона Красный Бор в Ленинградской области. В настоящий момент прием отходов туда из других регионов резко ограничен.
Таблица 5
Некоторые виды отработанных гальвано-химических растворов и реагентов, согласно классификатору отходов [15]
Наименование отхода Физические свойства Токсичные компоненты Класс опасности
Растворы отработанные гальванического производства, содержащие цианиды, гидроокиси или соли хрома, кадмия, никеля, меди и др. жидк., растворимы в воде, содержат осадки Хром, кадмий, свинец, никель, медь, цианиды 1
Отходы реактивов, содержащие соли или гидроокислы ртути, хрома, никеля и других тяжелых металлов тв. и жидк., растворимы в воде Ртуть, хром, никель, кадмий, медь, свинец и др. 1
Следует также учитывать, что в настоящий момент намечается производственный рост, прежде всего на предприятиях оборонного комплекса, что связано с увеличением Г особоронзаказа. Это значит, что проблема промышленных отходов в регионе в ближайшее время снова обострится. Строительство современного объекта по обезвреживанию промышленных отходов снова станет актуальным.
Решение проблемы промышленных отходов в Удмуртии на перепрофилированных объектах по УХО. Остроту проблемы, связанную с обезвреживанием промышленных отходов в Удмуртии, может снять перепрофилирование для этих целей объектов по уничтожению химического оружия в г. Камбарке и пос. Кизнер после выполнения на них Конвенциональных задач [2- 16- 17]. Работы на объекте УХО в Камбарке завершены в 2009 г., на объекте в Кизнере — после 2015 г., согласно последней Программе по УХО в РФ [18]. При этом объект «Камбарка» должен быть введен в хозяйственный оборот с 2016 г.
Промышленная инфраструктура объектов УХО (в г. Камбарке, пос. Кизнер) создана под химические способы обезвреживания высокотоксичных веществ, термические методы обезвреживания отходов. В связи с этим для снижения затрат на перепрофилирование объектов, замену оборудования, сокращения времени работ по перепрофилированию объектов целесообразно, чтобы характер вновь создаваемых производств на этих объектах был близок к профильному.
После работ по УХО оборудование основной технологической линии, находившееся в непосредственном контакте с ОВ будет демонтировано, что является требованием Конвенции по ХО [19]. Для последующего использования представляют интерес производственные здания и помещения, технологическая инфраструктура объектов (тепло-, газо-, водо-, электро- снабжение, промышленная канализация, система вентиляции, автомобильные дороги, железнодорожные ветки и пр.), вспомогательное и контролирующее оборудование (стационарные и передвижные лаборатории). Следует отметить, что объекты УХО оснащены самым современным оборудованием, в том числе зарубежного производства. Помощь в создании объектов УХО в Удмуртии оказывали другие страны, такие как Германия, Финляндия, Швеция, Италия. Ресурс оборудования после работ по УХО далек от выработки, поэтому создание новых промышленных производств является обоснованной перспективой для объектов УХО. Новое производство также сохранит рабочие места для специалистов из местного населения после проведения работ по УХО. Расположение объектов УХО в г. Камбарке и пос. Кизнер является удобным для перепрофилирования их под предприятия по переработке промышленных отходов для региона, в котором находятся промышленные предприятия городов Удмуртии: Ижевска, Воткинска, Сарапула, и других регионов — Пермского Края, Республики Татарстан (РТ), Республики Башкортостан (РБ), Кировской области. Объекты УХО расположены вблизи транспортных коммуникаций, незначительно удалены от промышленных центров, что снижает транспортные расходы по перевозке отходов. Этот момент является важным, так как транспортные расходы являются одной из основных составляющих стоимости переработки отходов [20- 21]. С учетом того, что Удмуртия является единственным регионом РФ, где построены два объекта УХО, то виды обезвреживаемых отходов могут быть разделены. К примеру, на объекте в Камбарке может быть организовано обезвреживание отходов реагентными методами, что используется для отходов гальвано-химических производств, а в Кизнере могут применяться термические методы обезвреживания, так как реакционные массы УХО там будут уничтожаться методом высокотемпературного сжигания.
1. Обезвреживание промышленных отходов на перепрофилированном объекте в Камбарке
На объекте УХО в Камбарке для разложения люизита применялся щелочной гидролиз в водных растворах с последующим упариванием реакционных масс [22- 23]. Также использовалось термическое обезвреживание отходов УХО, захоронение части отходов на специальном полигоне, очистка сточных вод предприятия по УХО. Контроль за процессом УХО осуществлялся непосредственно на предприятии, в специальной лаборатории, кроме этого, с использованием передвижных лабораторий осуществлялся контроль загрязнений в санитарно-защитной зоне и зоне защитных мероприятий объекта УХО [24]. Стоимость строительства объекта составила около 8 млрд рублей (или около 260 млн долларов). Для перепрофилирования объекта под обезвреживание отходов промышленных предприятий региона интерес представляют:
— здания и сооружения-
— автомобильные дороги-
— железнодорожная ветка-
— газопровод-
— водопровод-
— очистные сооружения-
— энергоснабжение-
— теплоснабжение-
— выпарная установка-
— установка по сжиганию химических отходов-
— склады хранения химических реагентов-
— промышленная вентиляция-
— насосная станция-
— лаборатория стационарная-
— передвижные лаборатории-
— полигон промышленных отходов.
На рис. 1 приведен вид некоторых объектов инфраструктуры объекта УХО «Камбарка» [25]. Как видно из приведенного перечня объектов инфраструктуры и оборудования, в работах по обезвреживанию промышленных отходов задействуется практически полностью часть объекта УХО, которая не демонтируется в соответствии с Конвенцией по ХО. В табл. 6 приведена краткая характеристика процессов УХО на объекте в г. Камбарке, возможные процессы, которые могут быть реализованы на этих объектах после завершения работ по УХО и перепрофилирования объектов для других целей.
Таблица 6
Краткая характеристика процесса УХО на объекте в г. Камбарке и предложения по перепрофилированию для обезвреживания промышленных отходов
Характеристика процессов на объекте УХО Химическое разложение ОВ в водных растворах- упаривание вводносолевых растворов реакционных масс- термические методы обезвреживания отходов
Предложения по перепрофилированию объекта УХО для обезвреживания промышленных отходов 1. Обезвреживание и переработка жидких и пастообразных отходов гальвано-химических производств, содержащих тяжелые металлы, с получением: — строительных материалов- - пигментов для производства лаков и красок- - соединений отдельных металлов- - коагулянтов- - промышленных концентратов цветных металлов. 2. Обезвреживание некоторых промышленных органических отходов. 3. Переработка отходов с РЗМ. 4. Переработка ртуть-содержащих отходов
Рис. 1. Вид некоторых объектов инфраструктуры объекта УХО «Камбарка» [25]
Приведем описание возможности организации на перепрофилированном объекте УХО «Камбарка» переработки отходов гальвано-химических производств [2]. К такому виду отходов могут быть отнесены отработанные растворы и реагенты гальвано-химических производств, а также гальваношламы. При эксплуатации гальвано-химических растворов в них происходит накапливание тех или иных примесей и изменение состава, что приводит к изменению качества гальванических покрытий и утрачиваются необходимые производственные свойства. Вследствие этого такие растворы выводятся из технологических схем обработки металлов, и производится их обезвреживание или регенерация, с частичным или полным восстановлением необходимых свойств. Такие растворы, как правило, имеют высокие концентрации токсичных веществ и, согласно [15], относятся к 1-му классу опасности.
Шламы (осадки) гальвано-химических производств, как правило образуются на производственных очистных сооружениях предприятий, где одновременно происходит нейтрализация сточных вод с доведением значений рН = 6−7 и осаждение нерастворимых соединений тяжелых металлов (ТМ). Существуют различные способы очистки сточных вод, включающие: реагентные, био-химические, физико-химические методы. В соответствии с этим состав шламов также может изменяться. Осадки, образующиеся на очистных производственных сооружениях представляют из себя, как правило, пастообразные отходы с содержанием влаги от 70% до 95−97%, в зависимости от способа обезвоживания осадков, применяющегося на предприятии. Шламы гальвано-химических производств относятся в зависимости от состава к 1−3-му классу опасности [15]. В настоящее время отходы 1, 2-го класса опасности размещаются, в основном, на промплощадках самих предприятий.
В связи с этим для обслуживания гальвано-химических производств предприятий для региона целесообразно создать специализированное предприятие на базе перепрофилированного объекта УХО, деятельность которого направлена на услуги по транспортировке и утилизации отходов предприятий с использованием промышленных методов. Нужно сказать, что подход, который предполагался для предприятия по переработке промышленных отходов в с. Светлом, несколько устарел, так как там не предусматривалось предварительное разделение отдельных видов отходов. На новом предприятии отходы должны быть разделены, так как в этом случае их утилизация упрощается. Такое предприятие может иметь несколько технологических линий по обработке отходов на основе 7п, №, Сг, Си и других металлов, с получением промышленной продукции: промышленных концентратов цветных металлов, пигментов, коагулянтов, катализаторов нефтехимического синтеза, строительных материалов и пр. Такие линии могут включать в себя технологические переделы, связанные с процессами растворения, окисления-восстановления, осаждения, фильтрации и других методов разделения, сушки получаемых веществ и материалов. Для сбора и транспортировки отходов от предприятий, где они образуются, к предприятию по переработке отходов, на базе перепрофилированного объекта УХО, необходимо предусмотреть использование специального транспортного средства, оснащенного различными устройствами и приспособлениями, облегчающими работу с жидкими, пастообразными токсичными отходами и агрессивными средами. Отходы не должны смешиваться, как было сказано выше, что упрощает их утилизацию. Возможный вид такого транспортного средства изображен на рис. 2. Схема такого подхода организации сбора и переработки отходов гальвано-химических производств приведена на рис. 3.
Т 9
Рис. 2. Схема специализированного автотранспортного средства для сбора отходов гальвано-химических производств промышленных предприятий: 1 — шасси автомобиля- 2 -шасси автоприцепа- 3 — сменные контейнеры для пастообразных веществ- 4 — сменные емкости для жидких отходов- 5 — емкости для перевозки агрессивных жидких сред (отработанные электролиты) — 6 — фильтр-пресс- 7 — компрессор- 8 — насос для агрессивных сред (шламовый насос) — 9 — кран-манипулятор
Еще одним производством на перепрофилированном объекте УХО может быть получение концентратов редкоземельных металлов (РЗМ) из отходов и полупродуктов отдельных производств. В качестве примера здесь можно привести возможность получения концентратов РЗМ из отходов и полупродуктов переработки дисульфида молибдена. Выделение рения и вольфрама из хвостов и полупродуктов производства триоксида молибдена при переработке дисульфида молибдена является достаточно сложным процессом с большим количеством стадий и переделов. Требуется использование экстракционных и сорбционных методов концентрирования, упаривание растворов и кристаллизация из растворов, спекание с содой, а также использование реагентных методов отделения примесей, термических методов разложения соединений. Основным источником рения служат сернокислые растворы, получаемые в процессе переработки концентратов дисульфида молибдена. Такие растворы содержат 0,01−0,04 г/л рения и 0,2−2 г/л молибдена. Для извлечения рения из производственных растворов в основном применяют способы сорбции на ионообменных смолах и жидкостную экстракцию. В результате обжига дисульфида молибдена и аммиачного выщелачивания полученных огарков вольфрам будет концентрироваться в хвостах этого технологического передела в виде трудно растворимых соединений. Дальнейшее выделение вольфрама производится спеканием этих соединений с содой в присутствии кислорода при температуре 800−900 °С, выщелачивания спеков водой и концентрирования вольфрама методами осаждения и экстракции [26- 27].
Получение промышленной продукции:
— промышленные концентраты цветных металлов-
— пигменты и лакокрасочные материалы-
— коагулянты-
— катализаторы нефтехимического синтеза
— строительный материал
Рис. 3. Схема организации сбора и переработки отходов гальвано-химических производств
на перепрофилированном объекте по УХО
Другим направлением, связанным с получением концентратов РЗМ, является переработка отработанных катализаторов процессов органического синтеза [28]. Такие производства есть в соседних регионах, например в РТ и РБ. В настоящий момент эти отходы направляются для переработки в КНР. Следует отметить, что концентраты РЗМ являются стратегическим сырьем.
Также возможна переработка и обезвреживание на предприятии опасных ртуть и мышьяк содержащих отходов [29].
2. Обезвреживание промышленных отходов на перепрофилированном объекте в Кизнере
Работы по УХО на объекте в Кизнере еще не начаты. Пуск его предполагается в 2013 г. Предполагается, что их окончание будет после 2015 г. [18]. Объект УХО более сложен, чем объект в Кам-барке из-за более сложного вооружения. Стоимость его тоже существенно выше. Пока рано делать анализ о возможностях по переработке отходов при его перепрофилированию. Однако можно полагать, что для обезвреживания отходов здесь могут быть использованы термические методы уничтожения. В результате обезвреживания фосфорорганических ОВ образуются реакционные массы, уничтожение которых предполагается проводить методом высокотемпературного сжигания. Поэтому при перепрофилировании объекта на этот способ обезвреживания отходов технология нового производства будет также близка к профильной.
В табл. 7 приведена краткая характеристика процессов УХО на объекте в пос. Кизнер и возможные процессы, которые могут быть реализованы на этих объектах после завершения работ по УХО и перепрофилировании объектов для других целей.
Таблица 7
Краткая характеристика процесса УХО на объекте в п. Кизнер и предложения по перепрофилированию объекта после завершения работ для обезвреживания промышленных отходов
Характеристика процессов на объекте УХО Химическое разложение высокотоксичных веществ- методы обезвреживания реакционных масс с получением отходов низкой токсичности- термические методы обезвреживания отходов
Предложения по перепрофилированию объекта УХО 1. Термическое обезвреживание опасных промышленных органических отходов. 2. Обезвреживание некондиционных ядохимикатов. 3. Обезвреживание и утилизация отходов нефтедобычи. 4. Термическое обезвреживание опасных медицинских отходов
Одной из проблем использования технологии сжигания отходов является возможность образования полихлорированных, полибромированных диоксинов и диоксиноподобных соединений [30]. В этой связи при уничтожении отходов необходимо использовать установки термического обезвреживания, которые прошли соответствующие испытания и для них показано соответствие выбросов диоксинов в отходящих газах нормативам экологической безопасности. К таким промышленным инси-нераторам могут быть отнесены комплексы «КТО» различной производительности, выпускаемые Промышленной группой «Безопасные технологии», г. С. -Петербург [31- 32].
3. Организационная форма предприятия по переработке промышленных отходов в УР
Для эффективности работы перепрофилированных объектов УХО целесообразно, чтобы они входили в структуру регионального (или межрегионального) холдинга, специализирующегося на оказании услуг для промышленных предприятий Удмуртии и соседних регионов по обезвреживанию промышленных отходов [2- 11].
В структуру такого холдинга могут входить:
— перепрофилированные объекты УХО-
— предприятия по транспортировке отходов-
— полигоны промышленных отходов-
— научно-исследовательские и проектные учреждения.
Схема взаимодействия между различными структурными подразделениями холдинга показана на рис. 6.
Как отмечалось выше, переработка отходов является наукоемкой деятельностью из-за сложного состава отходов, разнообразия их свойств, появления новых материалов и появления новых данных о свойствах загрязнителей. В этой связи целесообразно привлечение к исследованиям научных учреждений. В частности, организация исследований по технологиям переработки отходов может
быть осуществлена в лаборатории природоохранных и ресурсосберегающих технологий Института механики УрО РАН. Подготовка проектной документации может проводиться в ОАО «Промпроект». Подготовка специалистов для холдинга может осуществляться на базе соответствующих кафедр ИжГТУ и УдГУ.
Рис. 6. Схема взаимодействия структурных подразделений регионального холдинга по переработке промышленных отходов при включении в холдинг перепрофилированных объектов УХО
Выводы
Перепрофилирование для обезвреживания промышленных отходов предприятий УР и прилегающих регионов является системным решением проблемы отходов в регионе и приведет к сбалансированности социальных и экологических вопросов в условиях намечающегося производственного роста в Удмуртской Республике. Оно будет способствовать:
1. Индустриальному росту предприятий оборонного комплекса УР и развитию региона.
2. Решению социальных вопросов, связанных с трудоустройством населения в районах объектов
УХО.
3. Решению вопросов промышленной безопасности, связанных с переработкой опасных отходов.
4. Решению вопросов экологической безопасности, связанных с загрязнением ОС региона отходами производств.
м__________
2013. Вып. 2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петров В. Г., Трубачев А. В. Проблемы устойчивого развития. Экологическая безопасность. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2004. 39 с.
2. Петров В. Г., Трубачев А. В. Перепрофилирование объектов по уничтожению химического оружия в Удмуртской Республике для обезвреживания промышленных отходов: препринт. Ижевск: ИПМ УрО РАН,
2009. 39 с.
3. Петров В. Г., Семакин В. П., Трубачев А. В. Использование кислотных реагентов при утилизации осадков сточных вод. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2005. 186 с.
4. Справка о исследовании гидрохимического состояния донных отложений и бентоса р. Иж и Ижевского пруда. Ижевск: Гос. комитет по экологии и природопользованию Удм. Респ., 1991. 21 с.
5. Сжигание отходов и здоровье человека. Доклад Гринпис. URL: http: //do. gendocs. ru/docs/index-321 570. html? page=11
6. Петров В. Г. Замечания к технологии, разработанной для комплекса по переработке промышленных отходов. Материалы экспертизы ТЭО проекта комплекса по переработке промышленных отходов в с. Светлое Воткинского района Удмуртской Республики. 1995. 3 с.
7. Материалы газеты «Воткинские вести», № 167, 19. 10. 1994 г.- № 190, 30. 11. 1994- № 201, 20. 12. 1994.
8. Петров С. В. Основные принципы подхода к обоснованию Государственной программы уничтожения химического оружия в СССР // Журн. Всесоюзн. хим. об-ва, 1990. Т. 34, № 4. С. 483−485.
9. Евстафьев И. Б., Яценко А. И., Фокин В. Н., Браун Д. Л. Методология выбора возможных мест размещения опасных объектов на территории страны (на примере объектов по уничтожению химического оружия) // Журн. Всесоюзн. хим. об-ва. 1990. Т. 34, № 4. С. 486−492.
10. Петров В. Г., Трубачев А. В. Бытовые и промышленные отходы. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2004. 71 с.
11. Липанов А. М., Петров В. Г., Трубачев А. В. Решения по снижению количества и обезвреживанию промышленных отходов в Удмуртской Республике // Вестн. ИжГТУ. 2006. № 4. С. 9−17.
12. Петров В. Г., Меркушев Ю. Н., Тарасов В. В., Трубачев А. В. Направления кооперации гальвано-химических производств предприятий индустриальных центров // Материаловедение и обработка материалов: сб. ст. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2005. С. 195−215.
13. Петров В. Г., Липанов А. М., Махнев Е. С., Трубачев А. В., Шумилова М. А., Корепанов М. А., Набокова О. С. Решение проблем экологической и химической безопасности в Удмуртской Республике // Наука Удмуртии.
2010, март. № 3 (41). С. 34−57.
14. Петров В. Г., Трубачев А. В. Обезвреживание хлорорганических промышленных отходов без образования диоксинов // Вестн. Удм. ун-та. Сер. Физика и химия. 2012. Вып. 3. С. 64−68.
15. Классификатор токсичных отходов производства и потребления Удмуртской Республики. Ижевск: Комитет по охране окружающей среды УР, 1996. 18 с.
16. Петров В. Г. Перепрофилирование объектов УХО в Удмуртии // Промышленная и экологическая безопасность. 2010. № 4 (42). С. 83−86.
17. Арефьев А. В., Петров В. Г., Перевалов В. В. Перспективы конверсии объектов уничтожения химического оружия в Удмуртии. Ижевск: Российский Зеленый Крест, 2008. 20 с.
18. Петров В. Г., Трубачев А. В., Арефьев А. В. Успехи и задачи химического разоружения / препринт. Ижевск: Изд. ИПМ УрО РАН, 2011. 33 с.
19. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении // Химическое разоружение: природа, человек, право: сб. ст. Ижевск: Детектив-информ, 1999.
С. 258−308.
20. Петров В. Г., Чечина А. А. Линии сортировки мусора. Перспективы применения. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2007. 110 с.
21. Доусон Г., Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов. М.: Стройиздат, 1996. 288 с.
22. Петрунин В. А., Баранов Ю. И., Кузнецов Б. А. и др. Математическое моделирование процесса щелочного гидролиза люизита // Рос. хим. журн. 1995. Т. 39, № 4. С. 15−17.
23. Петров В. Г., Трубачев А. В. Некоторые вопросы уничтожения химического оружия. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2004. 49 с.
24. Технико-экономическое обоснование строительства промзоны объекта уничтожения химического оружия в Камбарском районе Удмуртской Республики. М.: СОЮЗПРОМНИИ11РПОЕКТ. 2002.
25. Материалы межведомственного совещания по вопросам строительства объекта № 1281, г. Камбарка, УР. 13. 07. 2005 г.
26. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч. 3/ под. ред. К. А. Большакова. М.: Высш. шк., 1976. 320 с.
27. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1991. 432 с.
28. Каталитические свойства веществ: Справочник / под ред. В. А. Ройтера. Киев: Наукова Думка, 1968. 1463 с.
29. Петров В. Г., Липанов А. М., Трубачев А. В., Чечина А. А. Обезвреживание опасных веществ на перепрофилированном объекте по уничтожению люизита // Химическая физика и мезоскопия, 2009. Т. 11, № 1. С. 54−58.
30. Петров В. Г., Трубачев А. В. Диоксины. Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2004. 55 с.
31. Петров В. Г., Стомпель С. И., Буков В. А., Шумилова М. А. Количественная оценка образования диоксинов в установках по термическому обезвреживанию отходов// Вестн. Камского института гуманитарных и инженерных технологий. 2012. № 10. С. 32−39.
32. Стомпель С. И., Петров В. Г., Ладыгин К. В., Буков В. А. Количественная оценка образования диоксинов в различных узлах установки термического обезвреживания отходов КТО // Материалы международной практической конференции «Промышленная очистка газов-2013», 29−30 мая 2013 г., г. Москва, Крокус Экспо. -CD-ROM. 3 с.
Поступила в редакцию 27. 06. 13
V.G. Petrov
About prospects of processing and neutralization of industrial wastes in the Udmurt Republic
The analysis of environmental problems in the Udmurt Republic, which are connected with the environmental contamination by industrial wastes, is given. It is noticed that one of the basic problems is pollution by waste of galvanochemi-cal manufactures. The paper covers the possibilities of restructuring objects on the destruction of chemical weapon for the purpose of creating manufactures on the neutralization of dangerous industrial wastes formed both at the enterprises of Udmurtiya, and in other regions. Some technologies of neutralization of waste which can be realized on such objects are considered: such methods include the use of reagents and thermal methods of neutralization. Restructuring of objects on the destruction of chemical weapon for the neutralization of industrial wastes is a system decision for the region, that will allow to balance industrial activity and questions of ecological safety.
Keywords: industrial wastes, neutralization, objects on destruction of the chemical weapon, reshaping.
Петров Вадим Генрихович,
доктор химических наук, заведующий лабораторией
ФГБУН Институт механики УрО РАН 426 067, Россия, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34 E-mail: petrov@udman. ru
Petrov V.G. ,
doctor of chemistry, head of laboratory
Institute of Mechanics UB RAS
426 067, Russia, Izhevsk, T. Baramzinoy st., 34
E-mail: petrov@udman. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой