Определение класса, размещение и обезвреживание отходов производства и потребления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Индивидуальное задание по дисциплине «Экологическая экспертиза»

Определение класса, размещение и обезвреживание отходов производства и потребления

Выполнил Рябуха Е. П Проверил доцент Чулков Н.А.

Томск 2011

Вид отхода: отработанные катализаторы производства пластополимеров.

Вредные вещества, содержащиеся в отходах: бензол, дихлорэтан.

Количество веществ, размещенных на территории предприятия: 100 кг.

С_бензол=0,2 мг/м³

С_{дихлорэтан}=0,1 мг/м³

Общие сведения

Бензол, С6Н6- бесцветная жидкость с характерным запахом, легче воды. Бензол растворяет жиры, полимеры, нефтепродукты, масла, лаки. Бензол токсичен, вдыхание его паров вызывает острое отравление, приступы головокружения, судороги. При хроническом отравлении бензол поражает почки, печень, костный мозг, приводит к уменьшению в крови эритроцитов. T_пл=5,5°С, T_кип=80°С. Бензол широко используется в промышленной органической химии в качестве растворителя и сырья для синтеза красителей, полимеров, взрывчатых веществ, ПАВ, лекарственных препаратов.

Дихлорэтан (хлористый этилиден, этилиден-хлорид, хлористый этилен, этилендихлорид), С₂Н₄С₁₂, — бесцветная, прозрачная, легковоспламеняющаяся жидкость со сладковатым запахом, напоминающим запах хлороформа. Он плохо растворим в воде и хорошо растворим в органических растворителях, химически стоек и малоактивен, однако, как большинство галоидалкилов, легко вступает в реакции обмена. Дихлорэтан медленно гидролизуется водой, выделяя хлористый водород. Этот процесс ускоряется в щелочной среде. При горении дихлорэтана образуются токсические вещества: хлористый водород и винилхлорид. По характеру воздействия на организм человека дихлорэтан относится ко 2-му классу опасности вредных веществ.

Оба компонента являются жидкостями, при чем дихлорэтан растворяется в органических соединениях, т. е. в бензоле. Поэтому необходимо хранить их отдельно в герметичных емкостях. Обе жидкости легко воспламеняются.

Расчетный метод определения класса опасности токсичных отходов производства и потребления

1. Отнесение отхода к классу опасности расчетным методом осуществляется на основании величины суммарного индекса опасности К, рассчитанного по сумме показателей опасности веществ, составляющих отход (Ki). Компоненты отходов — вещества однонаправленного действия. Результаты расчетного определения класса опасности отхода оформляют в виде таблицы.

2. Перечень компонентов отхода и их количественное содержание устанавливаются по результатам качественного и количественного химического анализа или по составу исходного сырья и технологии его переработки.

3. Показатель опасности компонента отхода Ki рассчитывается как отношение концентрации компонента отхода Ci (мг/кг) и коэффициента степени опасности компонента Wi.

Ki = Ci/Wi (1)

lg Wi = 1,2 (Xi — 1), где (2)

Xi — усредненный параметр опасности компонента отхода.

4. Алгоритм определения усредненного параметра опасности компонента отхода Xi.

4.1. На основе качественного состава отхода проводится информационный поиск токсикологических, санитарно-гигиенических и физико-химических показателей опасности каждого его компонента.

Показатели опасности выбирают из перечня таблицы 1, а их значения из нормативных документов и литературных источников при этом приводятся полные библиографические данные использованного источника информации Таблица 1. Показатели опасности и концентрации компонентов отходов

Таблица 2 Токсикологические, санитарно-гигиенические и физико-химические показатели компонентов отхода Таблица 3 Классификация опасности отходов для здоровья человека и среды обитания человека

4.2. По значению показателя опасности последнему присваивается балл от 1 до 4 (в соответствии с таблицей 2). В расчете используются первые двенадцать показателей. При отсутствии в справочной литературе информации по ним используются данные по остальным показателям.

При наличии в источниках информации нескольких значений данного показателя опасности (например, DL50 для разных видов животных) выбирается величина, соответствующая максимальной опасности, т. е. наименьшее значение DL50 и т. д. При отсутствии ПДК допускается использование ОБУВ, ОДК и других расчетных нормативов.

7. При расчете величины Xi учитывается информационный показатель I, который зависит от числа используемых показателей опасности n и имеет следующие значения (в баллах): I = 4 при n — 12 — 11; I = 3 при n — 10 — 9; I = 2 при n — 8 — 7; I = 1 при n <= 6.

8. Усредненный параметр опасности компонента отхода Xi вычисляется делением суммы баллов по всем показателям, включая информационный, на общее число показателей.

9. Компоненты отходов, состоящие из таких химических элементов, как кремний, титан, натрий, калий, кальций, углерод, фосфор, сера в концентрациях, не превышающих их содержание в основных типах почв, относятся к практически неопасным компонентам с усредненным параметром опасности компонента Xi равным 4.

10. При наличии в составе отходов веществ, продуктов с доказанной для человека канцерогенностью данному компоненту отхода присваивается значение Wi = 1, остальные показатели опасности не учитываются, т. е.

Ki = Ci /1 = Ci.

11. Суммарный индекс опасности К равен сумме Ki всех компонентов отхода:

K = Ki = K1 + K2 + K3 + Kn.

12. Ранжирование отхода по классам опасности по величине K проводится в соответствии с таблицей 3.

Т.к. в данном расчете используется 10 показателей, n=10, то информационный показатель I=3. При этом:

Хi = (сумма баллов + I)/ n

X_бензол=(18+3)/10=2,1;

X_{дихлорэтан}=(25+3)/10=2,8;

lgW_i=1,2 (Xi — 1)

lgW_{фбензол}=1,2(2,1−1)=1,32;

lgW_{дихлорэтан}=1,2(2,8−1)=2,16;

W_бензол=20,89;

W_{дихлорэтан}=144,54;

Ki = Ci/Wi

K_бензол=0,2/20,89=0,957;

К_{дихлорэтан}=0,1/144,54=0,69;

K = Ki = K1 + K2 + K3 + Kn.

К=0,957+0,69=0,1 026.

Т.к. К=0,1 026<100 (таблица 3), значит, класс опасности отхода 4.

Ориентировочной метод определения предельного количества твердых отходов на территории предприятия (организации)

Предельное количество отходов при их открытом хранении может быть установлено эмпирически по мере накопления массы отходов. В точках замеров определяются концентрации всех вредных веществ, подлежащих контролю, с последующим построением линии регрессии у (М), где Yi — сумма отношений концентрации вредных веществ Сi к соответствующим ПДКi.

Yi =

Где М — масса отходов, определяемая по графику продолжением линии регрессии до ее пересечения с прямой, параллельно оси абсцисс и проходящей через точку Y = 0,3.

Найденная эмпирическая зависимость позволяет осуществить прогноз выделения вредных веществ в воздух и ограничить М величиной Мх, соответствующей пересечению линии регрессии с прямой, параллельно оси абсцисс.

На территории предприятия, на площадке временного хранения находятся твердые отходы отработанных катализаторов производства ластополимеров. Вредные вещества, содержащиеся в отходах: бензол, дихлорэтан в количестве 100 кг.

Требуется определить предельно количество отходов, допустимое для временного хранения.

ПДК бензола в воздухе рабочей зоны = 5 мг/м3.

0,3 ПДК = 1,5 мг/м3.

ПДК дихлорэтана в воздухе рабочей зоны = 10мг/м3.

0,3 ПДК = 3 мг/м3.

Y=0,2/5+0,1/10=0,05

Таким образом, хранимое количество отходов (100кг) в 6 раз меньше предельного количества отходов 602 кг, что создает запас для последующего размещения отходов.

Временное складирование отходов производства и потребления

Если на современном уровне развития научно-технического прогресса отходы не могут быть утилизированы на предприятиях, то можно организовать их временное складирование.

Различают следующие основные способы складирования:

— временное хранение на производственных территориях на открытых площадках или в специальных помещениях (в цехах, складах, на открытых площадках, в резервуарах и др.);

— 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 том числе на терминалах, железнодорожных сортировочных станциях, в речных и морских портах;

— складирование вне производственной территории — на усовершенствованных полигонах промышленных отходов (ТБО, «Полигон» ТПО, ТБО МП «Спецавтохозяйство»), шламохранилищах, в отвалах пустой породы, террикониках, золошлакоотвалах, а также в специально оборудованных комплексах по их переработке и захоронению;

— складирование на площадках для обезвоживания илового осадка от очистных сооружений.

Первые два варианта вполне пригодны для данного производства.

Временное складирование и транспортировка отходов производства и потребления определяются проектом развития промышленного предприятия или самостоятельным проектом обращения с отходами.

Временное складирование отходов производства и потребления допускается:

— на производственной территории основных производителей (изготовителей) отходов;

— на приемных пунктах сбора вторичного сырья;

— на территории и в помещениях специализированных предприятий по переработке и обезвреживанию токсичных отходов;

— на открытых, специально оборудованных для этого площадках.

Временное хранение отходов на производственной территории предназначается:

— для селективного сбора и накопления отдельных разновидностей отходов (что подходит для данного производства);

— для использования отходов в последующем технологическом процессе с целью обезвреживания (нейтрализации), частичной или полной переработки и утилизации на вспомогательных производствах.

В зависимости от технологической и физико-химической характеристики отходов допускается их временно хранить:

— в производственных или вспомогательных помещениях;

— в нестационарных складских сооружениях (под надувными, ажурными и навесными конструкциями);

— в резервуарах, накопителях, танках и прочих наземных и заглубленных специально оборудованных емкостях;

— в вагонах, цистернах, вагонетках, на платформах и прочих передвижных средствах;

— на открытых, приспособленных для хранения отходов площадках.

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.

Накопление и временное хранение пром. отходов на производственной территории осуществляется по цеховому принципу или централизованно.

Условия сбора и накопления определяются классом опасности отходов, способом упаковки и отражаются в Техническом регламенте (проекте, паспорте предприятия, ТУ, инструкции) с учетом агрегатного состояния и надежности тары.

При этом хранение твердых промотходов I класса разрешается исключительно в герметичных оборотных (сменных) емкостях (контейнеры, бочки, цистерны), II — в надежно закрытой таре (полиэтиленовых мешках, пластиковых пакетах); III — в бумажных мешках и ларях, хлопчатобумажных мешках, текстильных мешках; IV — навалом, насыпью, в виде гряд.

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;

— поверхность хранящихся насыпью отходов или открытых приемников-накопителей должна быть защищена от воздействия атмосферных осадков и ветров (укрытие брезентом, оборудование навесом и т. д.);

— поверхность площадки должна иметь искусственное водонепроницаемое и химически стойкое покрытие (асфальт, керамзитобетон, полимербетон, керамическая плитка и др.);

— по периметру площадки должна быть предусмотрена обваловка и обособленная сеть ливнестоков с автономными очистными сооружениями; допускается ее присоединение к локальным очистным сооружениям в соответствии с техническими условиями;

— поступление загрязненного ливнестока с этой площадки в общегородскую систему дождевой канализации или сброс в ближайшие водоемы без очистки не допускается.

Хранение мелкодисперсных отходов в открытом виде (навалом) на промплощадках без применения средств пылеподавления не допускается.

Размещение отходов в природных или искусственных понижениях рельефа (выемки, котлованы, карьеры и др.) допускается только после проведения специальной подготовки ложа на основании предпроектных проработок.

Малоопасные (IV класса) отходы могут складироваться как на территории основного предприятия, так и за его пределами в виде специально спланированных отвалов и хранилищ.

При наличии в составе отходов разного класса опасности расчет предельного их количества для единовременного хранения должен определяться наличием и удельным содержанием наиболее опасных веществ (1 — 2 класса).

Предельное накопление количества отходов на территории предприятия, которое единовременно допускается размещать на его территории, определяется предприятием в каждом конкретном случае на основе баланса материалов, результатов инвентаризации отходов с учетом их макрои микросостава, физико-химических свойств, в том числе агрегатного состояния, токсичности и уровней миграции компонентов отходов в атмосферный воздух.

Критерием предельного накопления промышленных отходов на территории промышленной организации служит содержание специфических для данного отхода вредных веществ в воздухе на уровне до 2 м, которое не должно быть выше 30% от ПДК в воздухе рабочей зоны.

Как было рассчитано выше предельное количество отходов составляет 602 кг, что в 6 раз превышает количество отхода на данное время.

Предельное количество отходов при открытом хранении определяется по мере накопления массы отходов в установленном порядке.

Предельное количество накопления отходов на промышленных территориях не нормируется:

— для твердых отходов, концентрированных жидких и пастообразных отходов I класса опасности, упакованных в полностью герметичную тару в закрытом помещении, исключающем доступ посторонних лиц;

— для твердых сыпучих и комковатых отходов II и III класса, хранящихся в соответствующей надежной металлической, пластиковой, деревянной и бумажной таре.

В указанных случаях предельное временное количество отходов на территории устанавливается с учетом общих требований к безопасности химических веществ: пожарои взрывоопасности, образования в условиях открытого или полуоткрытого хранения более опасных вторичных соединений.

Периодичность вывоза накопленных отходов с территории предприятия регламентируется установленными лимитами накопления промышленных отходов, которые определены в составе проекта развития промышленного предприятия или в самостоятельном проекте обращения с отходами.

Немедленному вывозу с территории подлежат отходы при нарушении единовременных лимитов накопления или при превышении гигиенических нормативов качества среды обитания человека (атмосферный воздух, почва, грунтовые воды).

Перемещение отходов на территории промышленного предприятия должно соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям, предъявляемым к территориям и помещениям промышленных предприятий. При перемещении отходов в закрытых помещениях следует использовать гидрои пневмосистемы, автокары.

Для сыпучих отходов предпочтительно использование всех видов трубопроводного транспорта, в первую очередь пневмовакуумного. Для остальных видов отходов могут быть использованы ленточные транспортеры, другие горизонтальные и наклонно-передаточные механизмы, а также внутризаводской автомобильный, узкоколейный и обычный железнодорожный транспорт.

Транспортировка промышленных отходов 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.

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 на основном и вспомогательном производствах, должны быть механизированы и по возможности герметизированы.

Требования к размещению, устройству и содержанию объектов

отход токсичный складирование опасность

1. Выбор участка для размещения объектов осуществляется на основании функционального зонирования территории и градостроительных решений.

2. Объекты размещаются за пределами жилой зоны и на обособленных территориях с обеспечением нормативных санитарно-защитных зон в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

3. Размещение объекта складирования не допускается:

— на территории I, II и III поясов зон санитарной охраны водоисточников и минеральных источников;

— во всех поясах зоны санитарной охраны курортов;

— в зонах массового загородного отдыха населения и на территории лечебно-оздоровительных учреждений;

— рекреационных зонах;

— в местах выклинивания водоносных горизонтов;

— в границах установленных водоохранных зон открытых водоемов.

4. Объекты складирования отходов производства и потребления предназначаются для длительного их хранения при условии обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности населения на весь период их эксплуатации и после закрытия.

5. Выбор участка для размещения объекта осуществляется на альтернативной основе в соответствии с предпроектными проработками.

6. Участок для размещения полигона токсичных отходов должен располагаться на территориях с уровнем залегания подземных вод на глубине более 20-ти метров с коэффициентом фильтрации подстилающих пород не более 1Е (-6) см/с; на расстоянии не менее 2-х метров от земель сельскохозяйственного назначения, используемых для выращивания технических культур, не используемых для производства продуктов питания.

7. Не допускается размещение полигонов на заболачиваемых и подтопляемых территориях.

8. Размер участка определяется производительностью, видом и классом опасности отходов, технологией переработки, расчетным сроком эксплуатации на 20 — 25 лет и последующей возможностью использования отходов.

9. Функциональное зонирование участков объектов зависит от назначения и вместимости объекта, степени переработки отходов и должно включать не менее 2-х зон (административно-хозяйственную и производственную).

10. На территории объектов допускается размещать автономную котельную, специальные установки для сжигания отходов, сооружения мойки, пропарки и обеззараживания машинных механизмов.

11. Размещение отходов на территории объекта осуществляется различными способами: террасами, терриконами, грядами, в котлованах, в траншеях, в цистернах, в емкостях, накопителях, на картах, на платформах.

12. Хранение и захоронение отходов на объекте осуществляется с учетом классов опасности, агрегатного состояния, водорастворимости, класса опасности веществ и их компонентов.

13. Захоронение отходов I класса опасности, содержащие водорастворимые вещества, следует производить в котлованах в контейнерной упаковке, в стальных баллонах с двойным контролем на герметичность до и после их заполнения, помещаемых в бетонный короб. Заполненные отходами котлованы изолируются слоем грунта и покрывается водонепроницаемым покрытием.

14. При захоронении отходов, содержащих слаборастворимые вещества I класса опасности, должны быть предусмотрены дополнительные меры по гидроизоляции стен и дна котлованов с обеспечением коэффициента фильтрации не более 1Е (-8) см/с.

15. Твердые пастообразные отходы, содержащие растворимые вещества II — III класса опасности, подлежат захоронению в котлованах с гидроизоляцией дна и боковых стенок.

Захоронение твердых и пылевидных отходов, содержащих отходы II — III класса опасности, нерастворимые в воде, осуществляют в котлованах с уплотнением грунтом с коэффициентом фильтрации не более 1Е (-6) см/с.

Твердые отходы IV класса опасности складируются на специальной карте с послойным уплотнением. Эти отходы в соответствии с санитарно-эпидемиологическим заключением могут использоваться в качестве изолирующего материала.

16. Отходы производства и потребления III — IV класса опасности разрешается складировать вместе с ТБО в соотношении не более 30% от массы ТБО при содержании в их водной вытяжке химических веществ, комплексное воздействие которых по уровню потребления кислорода (БПК20 и ХПК) не превышает 4000 — 5000 мг/л, что соответствует фильтрату ТБО.

17. Без ограничения в количестве на полигоны принимаются и используются в качестве изолирующего промежуточного слоя промышленные отходы IV класса опасности, имеющие однородную структуру с размером фракций менее 250 мм при условии сохранения в фильтрате уровня биохимического потребления кислорода (БПК20) на уровне 100 — 500 мг/л, ХПК — не более 300 мг/л.

18. Промышленные отходы, допускаемые для совместного складирования с ТБО, должны отвечать следующим технологическим требованиям — не быть взрывоопасными, самовозгораемыми и с влажностью не более 85%.

19. Объекты должны быть обеспечены централизованными сетями водоснабжения и канализации, допускается использование привозной воды для хозяйственно-питьевых целей в соответствии с санитарно-эпидемиологическим заключением. Для очистки поверхностного стока и дренажных вод предусматриваются локальные очистные сооружения.

20. Для перехвата поверхностного стока в зоне складирования полигона предусматривается система нагорных канав и дождевая канализация, а для отвода фильтрата — дренажная система.

21. В проекте полигона по всему периметру зоны захоронения должны быть предусмотрены кольцевой канал и кольцевой вал высотой не менее 2 м.

22. Не допускается попадание ливневых и талых вод с участков карт полигона, на которых захоронены токсичные отходы, на любую территорию, особенно используемую для хозяйственных целей. Сбор этих вод осуществляется на специальные карты — испарители внутри полигона.

23. Для предотвращения попадания загрязнений в водоносный горизонт, грунты предусматривается гидроизоляция дна и стен ложа уплотненными глинистыми, грунтобитумно-бетонными, асфальтобетонными, асфальтополимербетонными и другими материалами, имеющими санитарно-эпидемиологическое заключение.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования: Гигиенические нормативы. ГН2.1.5.1315−02. М.: СТК «Аянс», 2004. — 145

Перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. Издание официальное, Москва — 1993.

ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГН 2.2.5.978−00 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

СанПИН 2.1.4.1175−02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения.

СанПИН 2.1.7.1287−03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы.

ГН 2.1.6.1339−03. Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

8. СП 2.1.7.1386−03 Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления.

9. Межотраслевые правила по охране труда при работе с дихлорэтаном 17.08.2006 № 94/5

10. СанПиН 2.1.6.1032−01 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест

11. СанПиН 2.1.7.1322−03Гигиенические требования и к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления