Перепрофилирование объектов УХО в Удмуртии
Номер журнала:
В настоящее время актуальны вопросы возможности перепрофилирования объектов по уничтожению химического оружия для создания производств по обезвреживанию опасных промышленных отходов, образующихся как на предприятиях Удмуртской Республики, так и в соседних регионах. В статье рассмотрены некоторые технологии обезвреживания отходов, которые могут быть реализованы на перепрофилированных объектах, предложена организационная форма структуры по обработке отходов на основе перепрофилированных объектов по уничтожению отравляющих веществ.
 |
| Петров Вадим Генрихович, руководитель группы физико-химических исследований и природо-охранных технологий ИПМ УрО РАН, д.х.н. |
В этой связи после проведения работ по уничтожению оружия возникает проблема дальнейшего использования объектов УХО. Так как эти объекты оснащены современной технологической инфраструктурой, предполагается высокая степень защиты персонала и высокий уровень защиты окружающей среды от воздействия производства. Объекты также оснащены современными лабораториями (стационарными и передвижными) и соответствующим контрольным оборудованием для проведения работ с токсичными и опасными веществами.
Предложения по перепрофилированию объектов УХО в США
Для того чтобы рассмотреть возможность перепрофилирования объектов УХО в Удмуртии, рассмотрим варианты перепрофилирования таких объектов, предложенные в США, где в настоящее время уничтожено более 50% всего запаса ХО. На трех объектах на атолле Джонстон, объекте Абердин и объекте Ньюпорт работы по УХО уже закончены. В соответствии с этим в американском обществе также развернута дискуссия по дальнейшей перспективе использования объектов УХО.
Конгресс США первоначально (с 1991 г.) запрещал использование объектов УХО для других целей. В 1999 г. требования были ослаблены, и в настоящий момент рассматривается любое другое использование объектов УХО после проведения работ по уничтожению ХО. Таким образом, из приведенного обзора предложений для объектов УХО в США можно сделать следующие выводы:
- После работ по УХО представляет интерес для дальнейшего использования инфраструктура объектов, здания и сооружения. Их предполагается использовать в индустриальных целях для создания новых производств.
- Планируется перепрофилирование объектов УХО под производства, близкие к профильным. В частности, для уничтожения на них обычных видов вооружений, а также обезвреживания опасных промышленных отходов.
Возможное перепрофилирование объектов УХО в Удмуртии
Удмуртская Республика является уникальным регионом РФ, в котором в соответствии с Программой УХО создано 2 промышленных объекта по уничтожению ХО. В связи с этим представляется перспективным возможность их дальнейшего использования, а также их производственной инфраструктуры для перепрофилирования объектов УХО в интересах УР.
Промышленная инфраструктура объектов УХО (в г. Камбарке, пос. Кизнер) создана и будет создаваться под химические способы обезвреживания высокотоксичных веществ, термические методы обезвреживания отходов. В связи с этим для снижения затрат на перепрофилирование объектов, замену оборудования, для сокращения времени 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 - это требование Конвенции по ХО. Для последующего использования представляют интерес производственные здания и помещения, технологическая инфраструктура объектов (тепло-, газо-, водо-, электроснабжение, промышленная канализация, система вентиляции, автомобильные дороги, железнодорожные ветки и пр.), вспомогательное и контролирующее оборудование (стационарные и передвижные лаборатории). Следует отметить, что объекты УХО оснащаются самым современным оборудованием, в том числе зарубежного производства. Помощь в создании объектов УХО в Удмуртии оказывают такие страны, как Германия, Финляндия, Швеция, Италия. Ресурс оборудования после работ по УХО будет далек от выработки, поэтому создание новых промышленных производств - обоснованная перспектива для объектов УХО. Новое производство также сохранит рабочие места для местного населения.
Удмуртская Республика - промышленно развитый регион РФ с большой долей предприятий машиностроения и металлообработки. В связи с этим острой проблемой является обезвреживание токсичных отходов, содержащих соли тяжелых металлов. В основном такие отходы представляют отработанные концентрированные растворы солей металлов и пастообразные шламы гальвано-химических производств. Другой проблемой для региона является обезвреживание токсичных ядохимикатов (пестицидов), органических промышленных отходов и отходов нефтедобычи.
В настоящее время доля переработки отходов на промышленных предприятиях крайне низка. Отсутствуют специализированные предприятия по их переработке, а также полигоны, отвечающие всем требованиям безопасности. Рост числа необезвреженных, неутилизируемых отходов сдерживает развитие промышленных предприятий, приводит к их сбросу в окружающую среду, загрязнению водных объектов и земель вблизи городов токсичными веществами. Транспортировка промышленных отходов в другие регионы РФ для переработки практически не применяется из-за высоких транспортных расходов и, как правило, негативного отношения к этому местного населения.
Расположение объектов УХО в г. Камбарке и пос. Кизнер удобно для перепрофилирования их под предприятия по переработке промышленных отходов для региона, в котором находятся промышленные предприятия городов: Ижевск, Воткинск, Сарапул, Можга, Чайковский, Камбарка, Вятские Поляны. Объекты УХО расположены вблизи транспортных коммуникаций, незначительно удалены от промышленных центров, что снижает транспортные расходы - основную составляющую стоимости переработки отходов.
Инфраструктура и оборудование объекта для перепрофилирования в г. Камбарке
На объекте УХО в г. Камбарке для разложения люизита применяется щелочной гидролиз люизита в водных растворах с последующим упариванием реакционных масс. Используется термическое обезвреживание отходов УХО, захоронение части отходов на специальном полигоне, очистка сточных вод предприятия по УХО. Контроль за процессом УХО осуществляется непосредственно на предприятии в специальной лаборатории. Кроме этого, использование передвижных лабораторий позволяет осуществлять контроль загрязнений в санитарно-защитной зоне и зоне защитных мероприятий объекта УХО. Контроль за утечками ХО производится также в хранилищах люизита.
Интерес для перепрофилирования объекта под обезвреживание отходов промышленных предприятий региона 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.
Из приведенного перечня объектов инфраструктуры и оборудования видно, что в работах по обезвреживанию промышленных отходов объект УХО задействован практически полностью. В таблице 2 приведена краткая характеристика процессов УХО на объекте в г. Камбарке и возможные процессы, которые могут быть реализованы после завершения работ по УХО и перепрофилированию объектов для других целей.
Обезвреживание отходов гальвано-химических производств
К данному виду отходов могут быть отнесены отработанные растворы и реагенты гальвано-химических производств, а также гальваношламы. При эксплуатации гальвано-химических растворов происходит накапливание тех или иных примесей и изменение состава, что влияет на качество гальванических покрытий и влечет за собой утрату необходимых производственных свойств. Вследствие этого такие растворы выводятся из технологических схем обработки металлов, и производится их обезвреживание или регенерация с частичным или полным восстановлением необходимых свойств. Указанные растворы, как правило, имеют высокие концентрации токсичных веществ и 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 до 6-7 и осаждение нерастворимых соединений тяжелых металлов (ТМ). Существуют различные способы очистки сточных вод, включающие в себя реагентные, био-химические, физико-химические методы. В соответствии с этим состав шламов также может изменяться. Осадки, образующиеся на очистных производственных сооружениях, представляют из себя пастообразные отходы с содержанием влаги от 70 до 95-97% в зависимости способа обезвоживания осадков, применяющегося на предприятии. Шламы гальвано-химических производств относятся к 1-3 классу опасности. В настоящее время отходы 1,2 класса опасности размещаются в основном на промплощадках самих предприятий.
Образующиеся шламы и отработанные растворы на промышленных предприятиях являются причиной загрязнения окружающей среды ТМ, так как промышленные предприятия, как правило, не осуществляют внутреннюю переработку и утилизацию образующихся отходов.
В связи с этим для обслуживания гальвано-химических производств предприятий для региона (промышленного центра) целесообразно создать специализированное предприятие на базе перепрофилированного объекта УХО, деятельность которого была бы направлена на услуги по транспортировке и утилизации отходов предприятий с использованием промышленных методов. Такое предприятие может иметь несколько технологических линий по обработке отходов на основе Zn, Ni, Cr, Cu и др. металлов с получением промышленной продукции: промышленных концентратов цветных металлов, пигментов, коагулянтов, катализаторов нефтехимического синтеза, строительных материалов и пр. Данные 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.
Обезвреживание старых ядохимикатов и токсичных органических промышленных отходов
На территории Удмуртии имеется порядка 150 тонн чрезвычайно опасных веществ – запрещенных к применению пестицидов, в том числе ДДТ. Задача по уничтожению запрещенных и пришедших в негодность пестицидов не решается - отсутствуют технологии переработки.
Для обезвреживания таких отходов должны быть использованы методы, которые исключают образование полихлорированных дибезо-п-диоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и других диоксиноподобных веществ, а также методы, которые исключают выброс токсичных веществ в атмосферу и попадание их в сточные воды предприятия. За процессами должен осуществляться постоянный лабораторный контроль.
Переработка реакционных масс детоксикации люизита
При переработке реакционных масс детоксикации люизита получаются различные мышьяксодержащие соединения, которые могут использоваться для производства стекла и керамики, лакокрасочных изделий, средств защиты растений; для легирования сталей и сплавов; для очистки отходящих газов различных производств; в радиоэлектронике. В Камбарке принят сокращенный вариант технологии уничтожения люизита, заключающийся в разложении люизита методом щелочного гидролиза с последующим упариванием реакционных масс и их дальнейшей утилизацией на специализированном предприятии по переработке мышьяксодержащих соединений. После проведения работ по УХО объект в г. Камбарке может быть перепрофилирован для переработки реакционных масс детоксикации люизита.
Возможное перепрофилирование объекта УХО в п. Кизнер
Для обезвреживания фосфорорганических ОВ в Кизнере предполагается использовать реагентные методы. Расснаряженные и обработанные боеприпасы будут подвергаться термической обработке и утилизироваться. Полученные реакционные массы процессов УХО предполагается подвергать битумизации и размещать на специальном полигоне [13]. По другому варианту возможно сжигание реакционных масс, как это предполагается сделать с реакционными массами уничтожения иприта в п. Горный и реакционными массами уничтожения V-газа в п. Марадыковский [2].
Также, как в Камбарке, часть установки УХО, непосредственно соприкасавшаяся с ОВ, в соответствии с Конвенцией по ХО, будет демонтирована и утилизирована. Интерес для перепрофилирования объекта под обезвреживание опасных промышленных отходов, образующихся в регионе, представляет производственная инфраструктура объекта, здания и сооружения, системы контроля и мониторинга. В частности, для обезвреживания отходов может использоваться установка по термическому обезвреживанию боеприпасов, а также установка по сжиганию реакционных масс.
Организационная форма для перепрофилированных объектов УХО
Для эффективности работы перепрофилированных объектов УХО целесообразно, чтобы они входили в структуру регионального холдинга, специализирующегося на оказании услуг для промышленных предприятий Удмуртии и региона по обезвреживанию промышленных отходов.
В заключение следует отметить, что перепрофилирование объектов УХО в Удмуртии для обезвреживания, утилизации промышленных отходов сохранит (создаст) рабочие места на объектах и положительно скажется на экономических показателях районов, где они расположены; создаст благоприятные перспективы для промышленного развития региона; приведет к оздоровлению экологической обстановки в Удмуртии и повышению качества жизни населения.
Часть объектов (учебные классы, испытательные полигоны и площадки) может использоваться в качестве учебных центров для подготовки специальных служб, сил ГО и ЧС, населения к действиям в условиях химической опасности. Объекты УХО могут быть перепрофилированы и под другой вид производств, но данное предложение предпочтительнее, так как:
- не требует существенных изменений в технологической инфраструктуре объектов;
- персонал объектов после перепрофилирования может быт укомплектован за счет местного населения - процессы обезвреживания и утилизации отходов не предполагают сложных технологических переделов;
- объекты удобно расположены вблизи транспортных коммуникаций региона;
- решаются актуальные проблемы региона, связанные с обезвреживанием и утилизацией промышленных отходов;
- имеющееся на объектах оборудование для контроля воздействия на окружающую среду позволяет осуществлять непрерывный мониторинг деятельности объектов для предотвращения возможных негативных последствий для окружающей среды, связанных с процессами обезвреживания токсичных отходов.
Литература
1. Федеральная целевая программа «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» с изменениями от 24.10.2005 г. – Ижевск: Российский Зеленый Крест, 2005. - 33 с.
2. Арефьев А.В., Петров В.Г., Перевалов В.В. Перспективы конверсии объектов уничтожения химического оружия в Удмуртии. - Ижевск: Российский Зеленый Крест, 2008. - 20 с.
3. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении // В сб. Химическое разоружение: природа, человек, право. - Ижевск: Детектив-информ, 1999, с. 258-308.
4. 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.
5. Технико-экономическое обоснование строительства промзоны объекта уничтожения химического оружия в Камбарском районе Удмуртской Республики. – М.: СОЮЗПРОМНИИПРОЕКT, 2002.
6. Классификатор токсичных отходов производства и потребления Удмуртской Республики. - Ижевск: Комитет по охране окружающей среды УР, 1996. - 18 с.
7. О состоянии окружающей природной среды Удмуртской Республики в 1998 г. Государственный доклад. - Ижевск: Комитет по охране окружающей среды УР, 1999. - 244 с.
8. Gas-phase chemical reduction technology // In Book «Review and Evaluation of Alternative Chemical Disposal Technologies».- Washington, D.C., USA: National Academy Press, 1996, р. 102-119.
9. Gay R.L., Duncan T. Molten salt oxidation for chemical demilitarization // Proc. of Workshop on Advances in Alternative Demilitarization Technologies, Reston, Virginia, USA, 1995, р. 15-40.
10. Петров В.Г., Трубачев А.В. Некоторые вопросы уничтожения химического оружия.- Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2004. - 49 с.
11. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч. 3/ Под. ред. Большакова К.А. - М.: Высшая школа, 1976. - 320 с.
12. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов.- М.: Металлургия, 1991. - 432 с.
13. Демидюк В.В., Калугин Г.Д., Петрунин В.А., Шелученко В.В. Современная российская двухстадийная технология безопасного, надежного и экологически чистого уничтожения химического оружия. - Курган: Изд. «Дамми», 1997. - 27 с.
14. Петров В.Г., Трубачев А.В. Диоксины - Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2004. - 55 с.
15. Юфит С.С. Европейские нормы для мусоросжигательных заводов. - М. Изд. «Джеймс», 2001, - 48 с.
16. Петров В.Г. Анализ условий образования ПХДД/Ф в зонах охлаждения установок по сжиганию некоторых видов химического оружия// Вестник ИжГТУ. - 2006. №3, с. 73-76.
17. Липанов А.М., Петров В.Г., Трубачев А.В. Решения по снижению количества и обезвреживанию промышленных отходов в Удмуртской Республике // Вестник ИжГТУ. - 2006, №4, с. 9-17.
