Защита от отходов производства и потребления

В данном разделе используются следующие основные понятия:

утилизация отходов (упрощение) – извлечение из них и хозяйственное использование различных полезных компонен­тов;

утилизация промышленных отходов – их использование в каче­стве вторичного сырья, топлива, удобрений и т. п.;

реутилизация – повторная, иногда многократно-последователь­ная переработка образовавшихся ранее отходов;

захоронение отходов – помещение их под землю в специально созданные выемки, брошенные угольные шахты и др., в целях исклю­чения возможности их дальнейшего использования и предотвраще­ния попадания загрязняющих веществ в окружающую среду;

детоксикация (обезвреживание) отходов – освобождение их от вредных (токсичных) компонентов на специализированных установках.

В настоящее время и по масштабам накопления, и по степени не­гативного воздействия на окружающую среду опасные отходы стано­вятся экологической проблемой века. Поэтому их сбор, удаление, де­токсикация, переработка и утилизация – одна из главнейших задач инженерной защиты окружающей среды. Важнейшей задачей явля­ется защита среды обитания и от обычных, т. е. нетоксичных отходов. Решение этой проблемы регламентируется Законом РФ «Об охране окружающей среды» (2002 г.) и Федеральным законом «Об отходах Производства и потребления» (1998 г.). Более подробно вопрос о методах утилизации отходов приведен в Приложения 12, П.4.

На заводах по пиролизу твердых бытовых отходов (ТБО) при t = 1700°С практически утилизи­руются все материальные и энергетические компоненты, что резко снижает загрязнение окружающей среды. Однако технологический процесс очень трудоемкий, по существу, завод по пиролизу – это до­менная печь.

К новейшим отечественным разработкам относится технология ком­плексной переработки ТБО, предложенная НИИ ресурсосбережения (см. Приложения 12, П.4).

Основным направлением ликвидации и переработки твердых промышленных отходов (ТПО)является захоронение их на полигонах, сжигание, в частности, методом высокомолекулярного нагрева без доступа воздуха – пиролиза и складирование в поверхностных храни­лищах (шламонакопители, хвостохранилища и др.).

Токсичные твердые промышленные отходы обезвреживают на специ­альных полигонах и сооружениях. Для предотвращения загрязнения почв и подземных вод, отходы подвергают отверждению цементом, жидким стеклом, битумом, обработке полимерными вяжущими и т. д.

Выбор земельных участков для захоронения производится с со­блюдением «Санитарных правил о порядке накопления, транспорти­ровки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов» и СНиП 2.01.28 – 85 «Полигоны по обезвреживанию и захо­ронению токсичных промышленных отходов». Полигоны запрещено размещать в сильно заболоченных местах, на территориях зеленых зон городов, в зонах санитарной охраны курортов, в зоне питания подземных

источников питьевой воды, в зонах активного карста, оползней, селевых потоков, снежных лавин.

В случае особенно токсичных промышленных отходов их захоро­нение должны производить на специальных полигонах (рис. 11.1) в котлованах глубиной до 12 м в специальной таре и рабочих железобетонных емкостях. В стратегическом плане, по мнению многих ученых и специали­стов, проблема отходов должна решаться на месте их образования пу­тем внедрения ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечи­вающих минимизацию промвыбросов и выхода отходов.

Очень важной и пока еще не решенной проблемой является обез­вреживание и захоронение радиоактивных и диоксиносодержащих от­ходов. Общепризнанно, что избавление человечества от этих отхо­дов – одна из самых острых экологических проблем.

В нашей стране действуют несколько законодательных и норма­тивно-правовых норм, определяющих использование, хранение и за­хоронение радиоактивных отходов, в частности нормы радиацион­ной безопасности (НРБ-76/87). Правовые основы обеспечения ра­диационной безопасности в России определены в Федеральном законе «О радиационной безопасности населения» (1995 г.). Более подробно о захоронении радиоактивных отходов (см. Приложения 12, П.5).

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) счита­ет предпочтительным захоронение радиоактивных отходов в твердом и отвержденном виде, однако не исключает возможности захороне­ния и жидких отходов путем перевода их в геологические формации.

Так, например, разработан метод захоронения особо опасных ра­диоактивных отходов в подземные емкости некоторых геологиче­ских формаций (массивы каменной соли, скальных пород и др.) на глубину не менее 600 м. Однако этот метод не является экологически безопасным, и ученые ищут другие более приемлемые и надежные способы.

Научные коллективы Российского космического агентства и ряд других сформировали два основных возможных направления локали­зации высокоактивных радиоактивных отходов:

Удалить их навечно, без возможного возврата на Землю, в кос­мическое пространство, за пределы Солнечной системы или на око­лосолнечные орбиты. Такую идею в свое время выдвигали россий­ские и американские ученые.

Ликвидировать физические радиоактивные изотопы, произ­вести резкое ускорение их превращения, в первую очередь долгоживущих в стабильные, т. е. провести процесс трансмутации.

К таким изотопам относятся: нептуний-237, углерод-14, технеций-99, цезий-135, цирконий-93.

Эти направления, сформулированные Л. Катерняком в работе «Избавит ли конверсия Землю от радиоактивных отходов» (1995) вы­зывают неоднозначную оценку. К тому же ст. 50 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды» (1991) прямо запреща­лось размещение радиоактивных отходов путем отправки их в косми­ческое пространство или затопление. Более подробно о захоронении радиоактивных отходов (см. Приложения 12, П.5).

Если радиоактивные аэрозоли могут быть задержаны путем усовершенствования методов фильтрации, то задержка ИРГ оказывается достаточно трудоемкой в силу особых их физико-химических свойств, требуя специальных технологий. Вместе с тем, используя известные технологии сжижения газов при низких температурах и, основываясь на том, что разные ИРГ имеют различную температуру, при которой они превращаются в жидкость* (см. рис. П.12.2), а также учитывая тот факт, что выбросы газоаэрозольной радиоактивной примеси в атмосферу на рассматриваемых производствах осуществляются не равномерно (в сутки, месяц, год), а имеют залповый характер, то, ограничивая время выброса и направляя в заданный период времени воздушный поток, загрязненный газоаэрозольной радиоактивной примесью, в установку сжижения газов, можно добиться как разделения ИРГ от воздуха, так и выделения радиоактивных аэрозолей. Принципиальная технологическая схема криогенной системы концентрации и утилизации ИРГ приведена на рис. П.12.3 (см. Приложения 12, П.5 «О криогенных технологиях утилизации ИРГ»)

Использование подобных технологий позволит полностью закрыть вопрос о радиоактивных газоаэрозольных выбросах в атмосферу и, таким образом существенно улучшить экологическую обстановку окружающей среды для персонала и населения в районе объектов использования атомной энергии.