Ликвидация твердых промышленных отходов

Повсеместно основными методами обезвреживания не утилизируемых промышленных отходов являются термическая обработка и захоронение на промышленных полигонах. Однако основная часть этих отходов складируется временно на промышленных предприятиях, а затем удаляется и подлежит захоронению на специальных полигонах, предназначенных для не утилизируемых промышленных отходов.

Полигоны для твердых промышленных отходов мало чем отличаются от бытовых, за исключением состава отходов. Отходы, как правило, имеют более однородный состав, часто высокотоксичные, требуют дополнительных физико-химических методов разложения.

В Свердловской области зарегистрировано 647 объектов для размещения отходов, в том числе 252 свалки бытовых отходов. Основная часть отходов размещается в хранилищах, не соответствующих нормативным требованиям. Экологическая проблема утилизации, переработки, обезвреживания и размещения промышленных отходов, и особенно токсичных, является бесспорно актуальной, но существующая система устранения отходов несовершенна и влечет за собой новые, не менее сложные проблемы.

Так, в Екатеринбурге часть отходов промышленности вывозятся на полигон «Северный; в окрестностях пос. Красногвардейский, Красный, Зеленый Бор, Садовый на площади 25—30 км2 сосредоточено 5 свалок, в том числе могильник радиоактивных и жидких высокотоксичных отходов. Две свалки принадлежат Уралмашу. В окрестностях пос. Горный Щит две свалки бытовых и промышленных отходов. Одна из них площадью 47,5 га — полигон промышленных и бытовых отходов завода РТИ. На той же территории находятся, к сожалению, садово-огородные товарищества и кооперативы.

Основными видами промышленных отходов, вывозимых для захоронения с РТИ являются: отходы губчатых изделий (1000 т/год), эбонитовых изделий (280 т/год), крошка изоляционной ленты (90 т/год), мешки бумажные (30 т/год), использовавшиеся для транспортировки и хранения компонентов, входящих в рецептуру приготовления резины.

Для размещения отходов горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, черной и цветной металлургии, топливно-энергетического комплекса используются отвалы пустых и вскрышных пород, некондиционных руд, хвостохранилища (отходы обогатительных фабрик), шлаковые отвалы, шламохранилища и шламонакопители предприятий черной и цветной металлургии, золоотвалы ГРЭС. Надо отметить, что в нашей области в 1993 г. отходов угледобычи и обогащения было использовано соответственно 12 млн. м3 (75%) и 0,3 млн. м3 (56%), в основном для засыпки разрезов и карьеров.

Таким образом, кроме прямого воздействия на почвы промышленных выбросов и сбросов, в области интенсивно идет процесс вторичного загрязнения земель в результате вымывания токсичных соединений из отвалов, шламохранилищ и свалок.

Для размещения всех отходов области из землепользования изъято 16 534,8 га, в том числе предприятиями цветной металлургии 3147,2 га, предприятиями черной металлургии 6228,3 га, предприятиями топливно-энергетической промышленности 3944 га, предприятиями, производящими стройматериалы, 3215,3 га.

Некоторые отходы содержат материалы, которые особенно опасны для людей. Эти отходы называются особо токсичными или специальными отходами. Точная цифра количества специальных отходов не поддается прямой оценке, однако косвенным образом она оценивается как 1/10 объема создаваемых ежегодно токсичных промышленных отходов.

Часть из наиболее опасных отходов разрушается в специальных печах. Вещества, которые сжигаются, включают сложные соединения углерода, водорода и одного или более галоидных соединений (хлора, фтора, йода и брома). Эти химикаты поступают из пестицидов, пластмасс и медицинских препаратов, а также из различных растворителей для обезжиривания и сухой химчистки.

Процесс сжигания очень дорог и используется только для наиболее опасных отходов. Свалка, по-прежнему, самый дешевый способ захоронения отходов и используется для многих опасных отходов, таких как асбест, кислотные и щелочные отстой отходов тяжелых металлов, химикаты из пластмассовой промышленности и отходы масел. Лишь очень немногие свалки специализируются для опасных отходов, и они тщательно контролируются для уменьшения опасности загрязнения. Например, отходы многих тяжелых металлов выбрасываются в виде осадка нерастворенных солей. Если на ту же землю вылить кислоты, то они могут сформировать растворимые соли тяжелых металлов, которые могут отравить местные источники. Прежде всего на карте должно быть отмечено точное положение всех отходов, и выброс на свалке должен тщательно контролироваться.

ЛИКВИДАЦИЯ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ Предприятия или, не утруждая себя очисткой, сливают промышленные стоки в водоемы (311 промышленных предприятий сливают свои стоки в р. Исеть), или, после предварительной физико-химической очистки, — в канализационную сеть, а там они подвергаются той же обработке, что и коммунальные стоки.

Часть предприятий области имеет оборотные циклы водоснабжения, что позволяет повторно использовать очищенные промышленные стоки, но, к сожалению, они пока не делают «погоду». Об использовании оборотных циклов водоснабжения мы поговорим в следующей главе.

Для высокотоксичных промышленных стоков применяются скважины. Требования к подобным скважинам и к грунту очень строгие. Однако отсутствие подобных полигонов по захоронению высокотоксичных отходов (I и II класса опасности) усугубляет экологическую обстановку области. Неблагоприятная обстановка сложилась с размещением и хранением отходов гальванического производства, всего накоплено в хранилищах предприятий 71 388 т.

Промышленные предприятия области эксплуатируют 167 очистных сооружений механической очистки (проектной мощностью 379 млн. м3 в год, фактическим поступлением — 210 млн. м3) и 38 очистных сооружений физико-химической очистки (проектной мощностью 90,0 млн. м в год, фактическим поступлением — 40,0 млн. м). Сброс производственных, ливневых сточных вод, шахтно-рудничных, коллекторно-дренажных вод после данных очистных сооружений осуществляется в поверхностные водные объекты. Нормативно-очищенные воды сбрасываются после 26 сооружений механической очистки (проектной мощностью 72 млн. м3 в год, фактическим поступлением — 47 млн. м3) и 3 сооружений физико-химической очистки (проектной мощностью 25 млн. м3 в год, фактическим поступлением 16 млн. м3). Основными причинами неудовлетворительной работы механических и физико-химических очистных сооружений является превышение концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих на очистку; несоответствие технологии очистки составу подаваемых сточных вод; сезонная перегрузка по объему поступающих сточных вод; неудовлетворительная эксплуатация очистных сооружений.

Наряду с неудовлетворительной работой очистных сооружений и неконтролируемым сбросом стоков, угрозу окружающей среде представляют шламонакопители. В области построено 146 шламонакопителей, прудов-отстойников токсичных вод с суммарным объемом 900 млн. м3 с площадью зеркала 141,2 км².

Наиболее крупные шламонакопители:

хвостохранилище Качканарского ГОК, золоотвалы Рефтинской и золоотвалы Верхнетагильской ГРЭС. А самые токсичные:

шламонакопители «Хромпика» (г. Первоуральск), содержащие хром шестивалентный;

Сорьинский шламонакопитель (г. Красноуральск), содержащий 10 млн. м3 загрязненных фтором, мышьяком и медью стоки;

шламонакопитель «Уралхимпласта» (г. Нижний Тагил) с высоким содержанием органических веществ.

Для улучшения качества сбрасываемых сточных вод и уменьшения их объема предусматривается строительство новых, реконструкция действующих очистных сооружений, а также ввод в эксплуатацию систем оборотного и повторного водоснабжения.

Предприятия должны очищать отработанную воду до стандартов, установленных местными водоохранными службами, которые контролируют качество водоемов.

Водоохранные службы редко преследуют предприятия за загрязнение рек. Когда же они это делают, штрафы обычно незначительны. Однако угроза судебного разбирательства и привлечение внимания общественности часто играет положительную роль, заставляя предприятия снижать уровень загрязнения воды.

Часто предприятия, не имеющие своих очистных сооружений, особенно в центральных частях населенных пунктов, спускают отработанные воды в канализацию, на очистные сооружения. Естественно, они должны оплачивать эти услуги в соответствии с объемом и степенью загрязнения отходов, поэтому зачастую значительно выгоднее сбрасывать часть отходов с целью снижения расходов.

Частичная обработка стоков включает:

нейтрализацию кислот и щелочей;

поглощение тяжелых металлов и сбор их в твердом отстое;

отделение нефти и жиров от воды;

отстаивание загрязненных твердых веществ в воде. Все эти процессы и полная обработка отработанной воды могут произвести шламовые отходы, обычно выбрасываемые на свалки.

Неэтилированный бензин — это бензин без тетра-этилсвинца. Европа первой осуществила переход на неэтилированный бензин. Сначала бензин без тетраэтилсвинца был дороже; шли слухи, что при использовании этого бензина автомобили теряют эксплуатационные характеристики. Водители не были уверены, могут ли их автомобили работать на неэтилированном бензине. Уверенности не было даже у специалистов. Оказалось, что многим автомобилям необходимо лишь небольшое приспособление к двигателю. Сейчас в Европе ситуация прояснилась Все автомобили, произведенные с октября 1990 года, могут заправляться неэтилированным бензином Каталитический конвертер. Каталитический конвертер — это коробка, вставленная в выхлопную систему автомобиля Она содержит катализатор, сделанный из драгоценных металлов (сейчас прорабатываются конструкции без драгоценных металлов) Катализатор превращает опасные оксиды азота в безвредный азот, а угарный газ в углекислый. Не сгоревшие при работе двигателя углеводороды превращаются в углекислый газ и воду.

Задачи области в снижении выбросов от стационарных и передвижных источников состоят в следующем:

Обновление пылегазоочистного оборудования.

Оснащение наиболее крупных источников выбросов системами мониторинга (пыль, S02, СО, NOg).

Внедрение автогенных процессов на предприятиях медной промышленности.

Газификация котельных.

Использование газа в качестве топлива для автотранспорта Внедрение нейтрализаторов отработанных газов на автотранспорте Использование неэтилированного бензина.

Подавление оксидов азота в выбросах ТЭЦ.

Ликвидация мартеновских печей.

ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ Широкое распространение стиральных и посудомоечных машин, лучшие стандарты гигиены — все это привело за последние 20 лет к повышению количества используемой воды.

Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства города и жилого фонда. Последний фактор является определяющим. На его основе разработаны «Нормы водопотребления». В указанные нормы входит расход воды в квартирах, предприятиями культурно-бытового, коммунального обслуживания и общественного питания. В некоторых городах развитие водопровода позволяет обеспечить высокие нормы водопотребления (Москва — 500 л/сут., Санкт-Петербург — 400 л/сут.). Считается, что норма водопотребления 500 л/сут. является максимальной. Однако даже в развитых странах, например, в Великобритании, на каждого человека приходится в среднем 120 литров очищенной водопроводной воды в день.

В Свердловской области удельное потребление воды на одного человека (в 1996 году этот показатель превысил 300 литров в сутки) считается большим. В Екатеринбурге общее водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды составляет 600 тыс. м3/сутки, из них 150 тыс. м3/сутки забирается из Верх-Исетского пруда, то есть около 450 литров на человека в сутки (правда, не такой чистой, как в Великобритании).

Централизованное водоснабжение позволяет резко поднять уровень санитарной культуры населения, способствует уменьшению заболеваемости при бесперебойной подаче достаточного количества воды определенного качества.

Нарушение тех или иных санитарных правил при организации водоснабжения и в процессе эксплуатации водопровода влечет за собой санитарное неблагополучие вплоть до настоящих катастроф.

В По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире из-за низкого качества питьевой Вводы умирает около 5 млн. человек. Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Это дало основание назвать проблему снабжения доброкачественной водой в достаточномколичестве проблемой номер один.

В рассматривая потребление воды, не следует забывать, что вся эта вода через небольшой промежуток времени становится бытовыми стоками. А если еще добавить потребление воды энергетическими станциями, заводами, учреждениями и магазинами, то общее использование воды становится значительно выше (рис. 17). Более половины воды используется промышленностью. Так, суммарный забор воды в 1996 году в Свердловской области составил 2,19 млрд. м3/год. Из общего объема забранной воды использовано, к сожалению, только 1,74 млрд. м /год, 57% израсходовано на производственные нужды, 31% на хозяйственно-питьевые, 2% на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение, 10% — прочие.

Объем же сточных вод, сбрасываемых в водные объекты Свердловской области, составляет 1,85 млрд. м3/год, то есть почти столько же, сколько забрано.

Потребление воды в нашей стране и Уральском регионе нарастает, а вместе с ним будет расти объем стоков.

Возрастающее потребление воды означает, что:

проблема обеспечения водой промышленных городов, встанет уже в начале следующего столетия;

необходимо получить доступ к большему количеству воды, для чего надо построить больше водохранилищ в незагрязненных районах;

будет производиться больше нечистот, которые должны обрабатываться перед сбросом в реки, что приведет к большим расходам на расширение и реконструкцию очистных сооружений.

ПИТЬЕВАЯ ВОДА. Стоки в первую очередь влияют на качество питьевой воды. Вода же исключительно важна для человеческой, а равно и для всей животной и растительной жизни. Способов для воспроизводства воды не существует, не существует также и заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью. В то же время запасы воды на Земле неисчерпаемы для всех практических нужд, и ни одна капля воды не исчезает в круговороте природы. Тем не менее проблема снабжения питьевой водой в нужных количествах и необходимого качества постоянно усложняется. В то время как свежая природная вода подвергается все возрастающему загрязнению, потребности в водопроводной воде постоянно возрастают, требуя приложения все больших усилий для превращения сырой воды в питьевую.

Огромное значение воды и важность проблем, связанных с ее загрязнением, ни у кого не вызывают сомнений. Причины загрязнения воды столь же многочисленны, как сами загрязняющие вещества, — от сельскохозяйственных стоков до неправильного сброса отработанного моторного масла. Независимые экспертные службы разных стран установили, что до двух третей всех видов раковых заболеваний могут быть связаны с этими токсичными веществами, растворенными в воде. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, вода может содержать до 13 тысяч потенциально токсичных веществ. Самые опасные из них — соли тяжелых металлов, содержание которых даже в малой дозе способно вызвать заболевания почек, печени, онкологические заболевания и врожденные аномалии. В большинстве случаев питьевая вода получается из обычной водопроводной системы и фильтруется с целью удаления элементов, ухудшающих вкус и запах. В последнее время повышенное внимание было привлечено к опасности загрязнения воды соединениями свинца. Было установлено, что любой уровень содержания свинца в питьевой воде вреден для нашего здоровья, соединения свинца наносят постоянный и непоправимый ущерб нервной системе детей, что приводит к отклонениям в умственном развитии. Пестициды являются одними из наиболее вредных органических веществ, их применение значительно возросло на протяжении последних двадцати пяти лет. Также хлор, который добавляется в воду для уничтожения бактерий, является фактором, приведшим к резкому увеличению раковых заболеваний за прошедшее столетие.

Сами того не сознавая, мы подвергаемся воздействию сотен веществ одновременно, получая их вместе с питьевой водой. Начиная с винилхлорида, который попадает в воду из водопроводных труб, до цианида, который используется в горнодобывающей промышленности, таков спектр токсичных веществ, о которых не было известно ранее.