Апр 21 2002

СТОЙКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ:ТЕХНОЛОГИИ УНИЧТОЖЕНИЯ

Опубликовано в 22:45 в категории Сбор и утилизация отходов

Національна Академія наук України

И.П. Крайнов, В.М. Скоробогатов, О.М. Цыгулева

Межведомственный экологический центр НАН и Минэкоресурсов Украины, г. Харьков

К СОЗ относятся 12 токсичных, способных к трансграничному распространению и к биоаккумуляции веществ, которые негативно воздействуют на здоровье человека и биоту в целом. Эти вещества разделяются на три категории – пестициды (алдрин, хлордан, ДДТ, диэлдрин, эндрин, гептахлор, мирекс, токсафен); промышленные продукты - полихлорбифенилы (ПХБ) и гексахлорбензол (также и пестицид); побочные продукты (полихлорированные дибензо-пара-диоксины и дибензофураны), часто объединяемые под общим названием диоксины.

Спектр токсического воздействия СОЗ включает в себя летальность, вредное влияние на репродуктивность и развитие, подавление иммунной системы, дерматологические заболевания, мутагенный и канцерогенный эффект.

Стокгольмская конвенция содержит положения, которые жестко регламентируют производство, применение и удаление СОЗ. В частности, предусмотрен полный запрет из производства (за некоторыми особыми исключениями для ДДТ); постепенная замена ПХБ альтернативными, менее токсичными материалами; контролирование имеющихся запасов и отходов, содержащих СОЗ; минимизация выбросов СОЗ в окружающую среду, а также использование эффективных и экологически безопасных технологий уничтожения таких отходов. Конвенция не предписывает использование каких-либо конкретных методов или технологий, а предлагает концепцию наилучших имеющихся методов. Для этого технологии должны соответствовать определенным критериям, а их практическое использование должно осуществляться хорошо обученным персоналом и тщательно контролироваться независимыми органами. Критерии безопасного уничтожения СОЗ до сих пор официально не определены. Однако в соответствии с другими международными соглаше-

ниями, касающимися иных опасных веществ, уничтожение веществ – \’\'…должно быть выполнено способом, который не приводил бы к дальнейшей деградации окружающей среды (например, к глобальному потеплению, кислотным дождям, образованию токсичных веществ и т.д.)\’\’. Критерии уничтожения СОЗ не могут быть менее строгими.

Согласно Стокгольмской конвенции, всем странам-участницам в течение двух лет после вступления ее в силу следует разработать и стремиться осуществить план действий по безопасному обращению с СОЗ.

Даже в промышленно развитых странах удаление тех или иных СОЗ осуществляют захоронением на полигонах или сжиганием особым образом. В некоторых странах разрешена закачка СОЗ в глубокие скважины. Высокотемпературное сжигание – основной метод уничтожения СОЗ, принятый в Европе, США и Канаде.

Параметры сжигания определяются из условия полного подавления образования диоксинов, т. е. температура должна быть не менее 1200° С, а время пребывания газов в камере сгорания не менее 2 с.

В последнее время эффективность высокотемпературного сжигания СОЗ подвергается сомнению, поскольку диоксины, побочные продукты горения, являются более токсичными веществами, чем хлорорганические соединения. Крупные современные установки по сжиганию опасных отходов способны выбрасывать в атмосферу значительные количества диоксинов, что создает потенциальную опасность для здоровья человека и окружающей среды.

За последние годы появилось более двух десятков альтернативных технологий уничтожения СОЗ. Наиболее разработанными из них и готовыми к коммерческому внедрению являются плазменные реакторы и газофазная гидрогенизация. Следует отметить, что при плазменной обработке СОЗ возможно неконтролируемое образование диоксинов.

Для переработки жидких опасных отходов и даже шламов возможно использование окисления в уплотненном слое. Перспективны печи для сжигания отходов использующие окисление в кипящем слое. Технологию окисления в воде при сверхкритических условиях разрабатывает фирма Modar Inc. (США) на уровне мобильной пилотной установки способной перерабатывать около 2 л/мин органических отходов, хотя до сих пор нет сведений о промышленной эксплуатации подобных установок. В литературе есть упоминания о технологии окисления в солевых расплавах и ее разновидности - окислительной деструкции в содорегенерационных топочных агрегатах; о технологиях окисления в стеклоплавильных печах; окисления в дизельных двигателях; каталитического окисления и электрохимического окисления.

Процесс пиролиза может применяться для переработки опасных отходов, но требует значительных энергозатрат. В настоящее время в США эксплуатируется такая установка мощностью 30 000 т отходов в год, использующая пиролиз в расплаве металлов. Ее сооружение обошлось в 25-35 млн. долларов США.

Дехлорирование посредством щелочных металлов и металлоорганических соединений получило широкое распространение при очистке трансформаторных масел, содержащих ПХБ, причем, загрязненное масло циркулирует между установкой по очистке и трансформатором до тех пор, пока содержание ПХБ в масле не снизится до установленного предела. Еще один способ дехлорирования получил название \’\'метод сольватированных электронов\’\’. Этот метод отличается высокой эффективностью, однако затраты на переработку концентрированных хлорорганических соединений доходят до 12-20 тыс. долларов, что не позволяет надеяться на его широкое распространение.

В процессе газофазной гидрогенизации происходит восстановление органических, в том числе галогенсодержащих соединений посредством водорода. При высоких температурах практически все органические вещества количественно реагируют с водородом с образованием метана, незначительных количеств легких алканов, хлористого водорода и воды, причем степень деструкции даже самых устойчивых СОЗ типа ПХБ и диоксинов достигает практически 100 %. Существенно, что в этих реакциях не участвует кислород и поэтому образование вторичных диоксинов полностью исключается. На сегодняшний день промышленная установка этого типа эксплуатируется в Австралии. Стоимость переработки 1т твердых хлорорганических пестицидов составляет 4-6 тыс. долларов, а ПХБ и жидких хлорорганических пестицидов – 4-8 тыс. долларов. Есть упоминания о технологии, использующей процесс каталитической гидрогенизации.

Рассмотрение известных на сегодняшний день технологий уничтожения СОЗ показывает, что всего лишь две из них находятся в коммерческой эксплуатации в промышленно развитых странах. Это – высокотемпературное сжигание и газофазная гидрогенизация, причем лишь второй метод соответствует сегодняшним требованиям экологической безопасности. Сооружение стационарных установок, использующих эти процессы для уничтожения СОЗ, требует огромных капитальных затрат, неминуемо наталкивается на сопротивление местного населения и, насколько известно, в настоящее время в Украине не планируется.

Многие страны ЕС имеют избыток мощностей по переработке опасных отходов и СОЗ. Европейские предприятия в соответствии с Базельской и Стокгольмской конвенциями готовы импортировать отходы для их переработки, но эти операции неприемлемы для Украины с экономической точки зрения. Приемлемым вариантом удаления отходов СОЗ в наших условиях является их хранение на специально оборудованных складах в контролируемых условиях. Подчеркнем, что длительное хранение непригодных пестицидов и ПХБ рекомендовано Программой ООН по окружающей среде для тех стран, в которых отсутствуют современные предприятия по уничтожению опасных отходов. Такой способ удаления отходов следует рассматривать лишь как временную меру на пути к конечной цели – экологически безопасной ликвидации СОЗ.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.