научные и технические аспекты охраны окружающей среды

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ВСЕРОССИЙСКИЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(В И Н И Т И )
НАУЧНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Обзорная информация
Выпуск № 5
Издается с 1979 г.
Москва 2013
Выходит 6 раз в год
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Главный редактор – академик РАН Ю.М. Арский
Ч л е н ы ре дакци онн ой ко л ле ги и :
к.т.н. В.А. Быков, к.т.н. М.И. Гречиков,
д.т.н. С.И. Иванков, к.т.н. Г.А. Лопухов,
к.т.н. И.И. Потапов (зам.главного редактора),
д.т.н. С.М. Резер, И.А. Щетинина (ученый секретарь),
к.т.н. А.Г. Юдин
Е-mail: ipotapov37@mail.ru
© ВИНИТИ, 2013
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
УДК 502.175;504.5
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РОССИИ
И ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ХИМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
к.г-м.н. Е.П. Янин
(Институт геохимии и аналитической химии им. В.М. Вернадского РАН,
г. Москва)
Введение
Освоение и использование энергетических ресурсов, производство и
потребление энергии предполагает широкий спектр мероприятий и
представляет собой сложнейшую цепь – от разработки месторождений
энергоресурсов до непосредственного использования энергии потребителями. С точки зрения воздействия на окружающую среду, любое звено
этой цепи, с одной стороны, имеет свою собственную экологическую
значимость, в конкретном случае проявляющейся по-особому, с другой
стороны, каждое звено отличается и имеет свои возможности для снижения нежелательных воздействий на окружающую среду. Электротехническая промышленность занимает особое место в указанной цепи,
поскольку ее продукция во многом определяет эффективность и безопасность производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии, а целенаправленная «экологизация» (снижение физического и химического загрязнения, внедрение малоотходных
технологий, рециклинг отходов и т. д.) электротехнического производства может сыграть важную роль в решении энергетических, экономических и социальных проблем современного российского общества.
Общая оценка воздействия электротехнической промышленности
на окружающую среду
Электротехническая промышленность входит в промышленную группу
«машиностроение и металлообработка». Традиционно электротехническую
промышленность определяют как отрасль промышленности, производящую продукцию для производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии, разнообразную аппаратуру и технологическое оборудование, электроизмерительные приборы и средства электросвязи, регулирующую, контролирующую и управляющую аппаратуру
для систем автоматического управления, электробытовые приборы и др.
[39]. Продукция предприятий электротехнической промышленности нахо2
дит широкое применение в самых различных отраслях экономики и в быту.
В свою очередь, многие предприятия других отраслей машиностроения и
металлообработки, черной и цветной металлургии, приборостроения, химической и электронной промышленности поставляют свою продукцию
для электротехнического комплекса. В середине 1990-х гг. в России функционировало порядка 1500 предприятий электротехнического профиля [6].
В настоящее время отечественная электротехническая промышленность
насчитывает около 450 специализированных заводов, 40 НИИ и КБ, разрабатывающих и выпускающих более 35000 наименований изделий и материалов [28]. Особо следует отметить, что электротехническая промышленность относится к тем видам производственной деятельности, где особенно
эффективно развитие малого предпринимательства и т. п., электротехнические предприятия успешно функционируют в системе Всероссийского общества слепых, Всероссийского общества глухих, Министерства юстиции
РФ. Например, в различных городах и поселках нашей страны расположено
несколько десятков предприятий указанных обществ и ведомств, на которых
производятся электротехнические изделия, светильники, источники вторичного питания, низковольтную аппаратуру, люминесцентные лампы,
светотехническое оборудование и др. Многие электротехнические предприятия производят различную сопутствующую продукцию, включая товары
народного потребления.
Экологические последствия воздействия различных типов электротехнических производств на окружающую среду изучены с разной степенью
детальности. Анализ имеющихся данных свидетельствует о том, что деятельность практически всех предприятий, входящих в электротехнический
комплекс, сопровождается загрязнением производственной и окружающей
среды, образованием опасных отходов, необходимостью утилизации вышедших из строя изделий [8, 44, 48, 65]. Влияние электротехнических заводов на состояние окружающей среды может быть очень существенным не
только в локальном, но и в региональном масштабах. Например, в конце
1990-х гг. на долю электротехнической промышленности приходилось
почти 9% всех российских выбросов в атмосферу свинца, около 6,5% ртути,
3,3% бенз-а-пирена, 0,5% ванадия и 0,5% хрома. В структуре машиностроительного комплекса доля электротехнической промышленности в выбросах
указанных поллютантов была еще более высокой: ртуть – 100%, свинец –
96,1%, бенз-а-пирен – 8,1% (2-е место), оксид ванадия – 11,4% (4-е место),
хром – 4,4% (5-е место). По степени улавливания вредных веществ и их утилизации электротехническая промышленность занимала одно из последних
мест среди российских производств, а по количеству образующихся опасных отходов находилась на одном из первых мест в мире.
Практически все российские электротехнические предприятия характеризуются наличием вредных для человека производственных факторов,
процессов, веществ [44]. Во многом это связано с тем, что данное производство характеризуется многообразием потребляемого сырья и применяемых
технологических операций. Электротехника – важнейшая сфера применения цветных, редких, благородных и черных металлов и их сплавов; велико
использование неорганических и органических кислот, органических растворителей, пластмасс и родственных им материалов и многих других веществ и материалов [9–11, 15, 21, 23, 24, 29, 33, 36, 54, 59]. Широкое применение в электротехнике находят металлы платиновой группы и их сплавы с
Au, Ag, Co и др., W, Mo, Ni и его сплавы, Ge, бериллиевая бронза, сплавы
меди и других металлов (бронзы, латуни, медно-никелевые сплавы и др.),
благородные газы, Zr и его соединения, Sr, Hf, In, K, Ca, Rb, Tl, Sb, Zn, тех3
нически чистое железо, соединения бора, As, арсениды Ga и In, люминофоры, стекловолокниты, порошковые композиционные материалы, природные и искусственные силикаты (асбест, слюды и др.), графит, лакокрасочные материалы и многие другие вещества и материалы. Например, в
конце ХХ в. мировая электротехническая промышленность использовала
(от глобального производства) более 50% ртути, до 50% кадмия, около 70%
свинца, более 50% меди, 10% алюминия, до 15% серебра (вместе с электроникой), около13% платина (совместно с электроникой), 47% палладия (совместно с электроникой), около 30% селена (вместе с электроникой),
6% редкоземельных элементов, более 30% олова (производство припоев для
электротехнической и электронной промышленности), значительную часть
мирового производства тантала.
Это, в сущности, и определяет тот факт, что важнейшей особенностью
электротехнических предприятий является присутствие в их выбросах, стоках и отходах значительных количеств тяжелых металлов (Hg, Cd, Pb, Zn,
Mo, W, Cu, Sb, Ag, Sn, Mn и др.), органических соединений, неорганических
кислот, фтора, мышьяка, оксидов углерода и азота и других поллютантов
[13, 14, 31, 44, 59]. В выбросах и отходах заводов обнаружены вещества, обладающие канцерогенными свойствами (бенз-а-пирен, сажа, винилхлорид,
соединения Cd, As, Be, Ni, Cr, формальдегид, ПХБ и др.). Есть сведения об
образовании на предприятиях небольших объемов радиоактивных отходов.
Электротехнические заводы потребляют значительные количества разнообразных органических веществ, большая часть которых являются ксенобиотиками и отличаются высокой степенью опасности для живых организмов и биосферы в целом. Многие их них присутствуют в составе материалов, используемых в технологических процессах. Особенно велико потребление органических веществ в виде (в составе) диэлектриков, растворителей
и обезжиривателей (ксилол, толуол, спирты, кетоны, перхлорэтилены, ацетаты, бензины, керосин и др.), синтетических и нефтяных изоляционных
масел, органических лаков, красок, пластиков, синтетических смол и восков,
битумных лаков и материалов на их основе, синтетических бумаг, химических волокон, изоляционных материалов и др. Достаточно актуальной
представляется проблема загрязнения среды обитания (производственной,
жилой, природной) в связи с использованием и эмиссией различных растворителей, лакокрасочных материалов, полихлорированных бифенилов
(ПХБ), которые являются одними из основных источников образования
дибензо-n-диоксинов и дибензофуранов, и других органических веществ. В
окрестностях электротехнических заводов в различных компонентах окружающей среды формируются интенсивные зоны загрязнения различными
органическими веществами [1, 3, 7, 22, 27, 40, 57, 58, 64].
Наличие на предприятиях электротехнической промышленности вредных для человека производственных факторов, процессов, веществ нередко
является причиной профессиональных интоксикаций и повышенной заболеваемости рабочих и даже членов их семей. Например, в Саранске наиболее высокие уровни профессиональной заболеваемости и наибольшее число заболевших злокачественными новообразованиями характерны именно
для электротехнических предприятий [32]. Многим работникам производства люминесцентных ламп установлен диагноз «профессиональная ртутная
интоксикация». Дети, родившиеся, например, у работниц производства газоразрядных (ртутных) ламп, отличались замедленным развитием и повышенной заболеваемостью.
4
Особенности воздействия на окружающую среду
основных производств электротехнической промышленности
В структуре электротехнической промышленности можно выделить следующие группы основных производств: 1) аккумуляторное (аккумуляторы,
аккумуляторные батареи, бытовые химические источники тока); 2) кабельное (кабельно-проводниковая продукция); 3) светотехническое (оптические
источники света, оборудование для их использования, светотехнические
изделия и т. п.); 4) электротехническое машиностроение (трансформаторы
и трансформаторные подстанции, генераторы и гидрогенераторы, электромашины и электродвигатели, напольный транспорт, электровозы, передвижные и стационарные электростанции, бытовые электроприборы);
5) производство электрооборудования и аппаратуры (высоковольтная и низковольтная аппаратура, конденсаторное, электросварочное и электротермическое оборудование, средства автоматизации, специальные устройства);
6) производство электротехнических материалов (электроугольные изделия,
электроизоляционные материалы, электротехнический фарфор, стекло,
электроустановочные изделия и др.). Как правило, каждый тип электротехнического производства характеризуется спецификой воздействия на производственную и окружающую среду, на профессиональных рабочих и
основное население.
Аккумуляторное производство
Крупный аккумуляторный завод поставляет в атмосферу до нескольких
сотен тонн различных поллютантов в год [46, 49, 50]. Пыль, образующаяся
при технологических процессах, отличается очень высокими концентрациями Sb, Ag, Bi, Pb, Cd, Sn, Ni, As и других элементов. Твердые отходы
характеризуются присутствием Рb, Cd, Sb, Zn, Ni, полимеров и др. Объемы
отводимых сточных вод достигают 800–1000 тыс. м3/год [34]. В сточных
водах обнаружены значительные количества взвешенных веществ, кислот,
щелочей, Fe, Cd, Pb, Ni, Zn, Sb. Например, выбросы свинца в атмосферу и
сбросы его в водные системы аккумуляторными заводами России во второй
половине 1990-х гг. достигали нескольких десятков тонн в год [16]. Сотни
тысяч тонн этого металла находятся в отработавших свой срок аккумуляторах, а при существующем положении с их утилизацией эта величина ежегодно возрастает на 50–60 тыс. т.
На аккумуляторных заводах фиксируется чрезвычайно высокий уровень
загрязнения производственных помещений Pb, Cd, Ni, Sb, парами и аэрозолями серной кислоты, что обусловливает повышенный риск возникновения
профессиональных отравлений и заболеваний [44, 46]. В России именно
для этого производства характерны наиболее высокие уровни свинца в воздухе рабочих помещений, в большинстве случаев многократно превышающие ПДК [16]. У работников аккумуляторных заводов наблюдается критическое накопление поллютантов в организме и отмечаются различные нарушения здоровья. Использование средств индивидуальной защиты при
существующих технологиях и организации труда не всегда приводит к желаемым результатам. Аккумуляторная промышленность России является
ведущей по числу случаев возникновения сатурнизма, причем удельный вес
свинцовой интоксикации в структуре профессиональных заболеваний постоянно увеличивается. Среди пострадавших от воздействия свинца около
40% составляют женщины. Смертность среди рабочих аккумуляторных за5
водов от сердечнососудистых заболеваний в несколько раз выше, чем среди
основного населения.
В окрестностях аккумуляторных заводов в различных компонентах окружающей среды фиксируются повышенные содержания многих поллютантов, но особенно тяжелых металлов [18, 19, 46]. Зона влияния крупного
аккумуляторного завода обычно прослеживается на расстояние до 2-5 км
(воздух, почва, снежный покров) и до 20–25 км (поверхностные водотоки).
Наиболее интенсивно среда обитания загрязняется Pb, Ni, Cd, Sb, в меньшей степени W, Mo, Ag, Zn, Cu, Be, Sn. Уровни содержания Pb, Ni, Cd в
атмосферном воздухе в окрестностях заводов стабильно превышают ПДК.
В биосубстратах населения и особенно детей, проживающих в зонах влияния производств (до 2–3 км), установлены высокие уровни Pb, Cd, других
металлов, содержания которых могут превышать физиологический и даже
критический уровни. У детей, проживающих вблизи аккумуляторных заводов, выявлены отклонения (от возрастной нормы) психоневрологического
статуса [16]. У них фиксировались также функциональные изменения сердечнососудистой системы.
Воздействие заводов по производству бытовых химических источников тока (гальванических элементов) проявляется в поставке в среду обитания Hg, Zn, Cd, Ag, Mn, As, кислот, щелочей, некоторых органических
соединений [1, 5, 20, 43]. Производство гальванических элементов с использованием ртути, является источником повышенной гигиенической
опасности, что подтверждается данными по ее концентрированию в организме людей и заболеваниям, фиксируемых у работников предприятий. До недавних пор во многих странах загрязнение городских отходов ртутью и кадмием было связано главным образом (на 80%) с использованными (отработанными) бытовыми батареями и аккумуляторами, в
конечном счете попадающих на свалки.
Кабельное производство
Специфическая особенность кабельного производства проявляется в
присутствие в выбросах высоких концентраций тяжелых металлов (Cu, Pb,
Cd, Sb, Sn, Zn, Ba, Bi, Ag, W, Mo, Hg), редких элементов (As, Te), пыли полимеров, органических соединений (фталаты, хлорбензол, хлорводород,
различные растворители, углеводороды и др.), паров и аэрозолей неорганических кислот и лакокрасочных материалов [Янин, 2002, 2004]. В выбросах
и отходах кабельного производства есть вещества, обладающие канцерогенными свойствами (бенз-а-пирен, винилхлорид, формальдегид, соединения Сd, As, Cr, ПХБ). В сточных водах в повышенных количествах обнаружены Fe, Pb, Cu, Zn, Al, нефтепродукты, органические соединения, цианиды и др. [34]. Предприятия этой отрасли характеризуются наличием вредных производственных процессов и постоянным присутствием в воздухе
рабочих помещений токсичных поллютантов. В зонах влияния кабельных
заводов в объектах среды обитания фиксируются относительно контрастные техногенные геохимические аномалии [50]. В почвах и растениях наиболее интенсивно накапливаются Cu, Pb, Sn, Zn, Cd, содержания которых
значительно превышают фоновые уровни. В атмосферном воздухе обнаруживаются как тяжелые металлы, так и органические соединения [12, 64]. Не
исключено загрязнение производственной и окружающей среды диоксинами. Имеющиеся данные позволяют предположить, что зоны наиболее
опасного воздействия кабельного производства достаточно локализованы и
влияние заводов прослеживается, как правило, на расстояния до 0,5–1 км.
6
Использование для изоляции и защиты кабелей и проводов различных
синтетических покрытий (ПВХ, полиэтилен, фторопласты, резины, смолы,
лаки, эмали, краски, мастики и др.) создает достаточно серьезные экологогигиенические проблемы как при производстве этих изделий, так и при
производстве и использовании кабельной продукции [50]. Указанные материалы являются источниками загрязнения производственной и окружающей среды пылью полимеров, ПХБ, нафталином, фтористым водородом,
винилхлоридом, гексахлорбензолом, эфирами фталевой и фосфорной кислот, металлами (Pb, Sn, Ba, Cd и др.) и другими веществами. При сжигании
и при пожарах изоляционные и защитные материалы выделяют в атмосферный воздух хлористый водород, бромистый водород, цианистый водород, сероводород, соединения серы, азота и углерода, диоксины, тяжелые
металлы, углеводороды, фталаты. При деградации в условиях окружающей
среды ПХБ и нафталин способны генерировать диоксины, бензофураны и
родственные им соединения.
Светотехническое производство
Светотехнические заводы поставляют в окружающую среду широкий
спектр органических и неорганических поллютантов, что обусловлено
использованием в технологических процессах разнообразного сырья,
различных материалов и изделий, а также наличием в составе предприятий гальванических, окрасочных, стекольных, технохимических, пластмассовых и литейных производств [44]. Крупный светотехнический завод ежегодно выбрасывает в окружающую среду до 500-900 т вредных
веществ (в том числе до 70–200 т пыли); объемы отводимых сточных вод
составляют 1500–1700 тыс. м3/год; на локальных очистных сооружениях
образуется до 300–3100 т шлама. Выбросы заводов обогащены тяжелыми
металлами и органическими соединениями (особенно растворителями).
В сточных водах содержатся кислоты, щелочи, Fe, Cr, Mo, Hg, W, Cu, F,
Na и другие загрязняющие вещества [34].
В окрестностях заводов по производству источников света в различных
компонентах окружающей среды фиксируются контрастные аномалии Pb,
Hg, Ag, Cd, Zn, Ba, W, Sn, Sr, Ni, Mo, Se, Sb, F, некоторых других химических элементов и соединений [3, 8, 41, 42, 45, 47, 55]. Как правило, территории (промзоны) предприятий характеризуются сильным и максимальным
уровнями загрязнения почв и снежного покрова. Зона влияния охватывает
площади в несколько квадратных километров, в пределах которых концентрации поллютантов превышают гигиенические нормативы. Предприятия
по производству ртутных ламп являются одним из важных источников
эмиссии в среду обитания ртути [3, 4, 47, 51, 52]. Очень часто ртутное загрязнение формируется за счет неоправданных механических потерь металла, в том числе с конечной продукцией. Как правило, масштабы загрязнения
среды обитания этим металлом, обусловленные производственными процессами, менее значительны, нежели некоторыми другими поллютантами. В
то же время, любое предприятие, использующее ртуть в своем технологическом цикле, является источником повышенной гигиенической и экологической опасности, что подтверждается данными по концентрированию этого
металла в биосубстратах городских жителей, проживающих вблизи заводов
по производству ртутных ламп. В организме детей, проживающих в зонах
влияния электроламповых заводов, отмечались также повышенные концентрации Ni, Zn, Pb, Cu, Cd. Специфическое и чрезвычайно интенсивное
загрязнение окружающей среды может быть обусловлено воздействием со7
путствующих электроламповым заводам производств, таких, например, как
стекольное (свинец, бор), литейное (черные металлы, фтор), травление
стекла (фтор, фтороводород) и др.
Воздействие заводов, производящих различное светотехническое оборудование, фиксируется относительно повышенными содержаниями в различных компонентах окружающей среды Pb, Ag, Zn, Sn, Bi, W, Hg, Mo, Cd,
Cu, Ni, V, Cr, редкоземельных элементов [8, 44]. Использование различных
растворителей, кабельных, лакокрасочных и изоляционных материалов, а
также существующие на заводах пластмассовые и окрасочные цеха обусловливают поступление в среду обитания органических поллютантов, кислот,
аэрозолей красок. Как правило, зоны наиболее интенсивного загрязнения
ограничены территориями предприятий и ближайшими жилыми районами.
Электротехническое машиностроение
В составе заводов электротехнического машиностроения присутствуют
производства, характерные для машиностроительного комплекса (металлообрабатывающие, сборочные, гальванические, инструментальные, окрасочные цеха, участки травления, штамповочно-сварочные и газорезательные,
намотки, изготовления магнитопроводов, обмоток, изоляционных деталей,
сердечников, пропитки, заливки и сушки, аппаратные цеха, а также различные общепромышленные объекты) [44, 56]. На заводах активно используются процессы обезжиривания, закалки, охлаждения, промывки, отжига,
пайки. В производстве широко применяются электротехническая сталь (для
изготовления сердечников силовых трансформаторов и магнитопроводов
гидрогенераторов переменного тока, для производства высокочастотных
трансформаторов и генераторов электрического тока, для производства
роторов и статоров электрических машин и др.), трансформаторные масла
(сотни и тысячи тонн в год на одном заводе), лакокрасочные материалы
(десятки тонн), растворители, алюминиевый прокат (десятки тонн), прокат
цветных металлов, чугун передельный и литейный, стальные трубы, электроды сварочные (десятки тонн), полиамиды и эпоксидные смолы (десятки
тонн), лавсан, полистирол, медные провода (десятки тонн), различная электротехническая и кабельная продукция, изоляционные материалы и др.
Все это определяет потенциальную возможность негативного воздействия указанных предприятий на окружающую среду, проявляющегося, прежде всего, в ее химическом загрязнении. В окрестностях заводов электротехнического машиностроения формируются зоны с опасным и чрезвычайно
опасным уровнем загрязнения окружающей среды W, Mo, Sn, Be, Ti, Zn, Cu,
Pb, Cd, Sb, при этом техногенное влияние прослеживается до 2–4 км от
предприятий и захватывает жилые районы [31, 45, 56]. В сточных водах заводов присутствуют тяжелые металлы, цианиды, кислоты, соединения азота
и фосфора, нефтепродукты, органические соединения, ПАВ [34]. С экологических позиций особое значение имеют производство и использование
трансформаторов и конденсаторов, в которых до недавнего времени в качестве изолирующей среды широко и в значительных количествах использовались вещества на основе полихлорированных бифенилов, хлорнафталина и других синтетических соединений [22, 40].
В общем случае зона загрязнения, формирующаяся в окрестностях машиностроительных заводов и особенно надежно фиксируемая в почвах и
снежном покрове, имеет изоморфную структуру [31]. Ядро ее с максимальной концентрацией металлов занимает промплощадки и прилегающие к
ним территории в радиусе 200–400 м. Общая зона влияния распространяет8
ся почти на 4 км, причем в почвах она прослеживается на меньшей площади (до 1–1,5 км), нежели в пыли, осажденной со снегом (до 4 км). Высокий и
опасный уровни загрязнения, отмеченные значениями суммарного показателя загрязнения ZC в почвах > 32 и в снеге > 128, устанавливается на площади в радиусе 1,5 км, что обусловливает формирование неблагоприятной
экологической ситуации в ближайших к предприятиям жилых массивах. Как
правило, средние и малые города, в которых промышленная инфраструктура представлена преимущественно предприятиями машиностроительного
профиля, характеризуются примерно равным соотношением территорий с
относительно невысоким уровнем загрязнения и территорий с умеренно
опасной степенью загрязнения (примерно по 50% от всей площади города).
Тем не менее непосредственно в пределах промплощадок и прилегающих
санитарно-защитных зон наблюдаются (как правило, небольшие по площади) участки с опасным и чрезвычайно опасным уровнем загрязнения.
Необходимо отметить, что на некоторых заводах электротехнического
машиностроения в свое время производились ртутные выпрямители, что
обусловливало загрязнение воздуха, почв, водных объектов токсичной ртутью. Можно предположить, что в окрестностях таких предприятий существуют остаточные зоны ртутного загрязнения. Например, В.З. Фурсовым [37],
в 1990 г. в г. Екатеринбурге на заводе «Уралэлектротяжмаш» в одном из цехов были установлены высокие концентрации паров ртути (281–2380 нг/м3),
используемой при изготовлении ртутных выпрямителей еще в 1947–1972 гг.
Не исключено, что интенсивные аномалии этого металла будут фиксироваться в строительных конструкциях и почвогрунтах промышленной зоны и
в ее окрестностях.
Производство электрооборудования и аппаратуры
В технологических процессах предприятий по производству электрооборудования и электроаппаратуры широко используются прокат черных и
цветных металлов, алюминиевый и латунный прокат, сталь электротехническая, минеральные кислоты (серная, плавиковая, соляная, азотная), органические растворители и пластики, лакокрасочные и изоляционные материалы, кабельная продукция, стекло, бумага, картон, а также пускорегулирующая аппаратура, конденсаторы и другие комплектующие изделия [57]. Ежегодное потребление этих материалов на относительно крупном заводе составляет сотни (сталь, металлы, стекло) и десятки (пластики, лаки и краски,
растворители) тонн; использование конденсаторов и пускорегулирующей
аппаратуры достигает десятки и сотни тысяч единиц в год.
Многие предприятия электротехнического оборудования имеют гальваническое, моечное и окрасочное отделения, цех пластмасс, полировальные
и механические цеха, а также собственные котельные, работающие на природном газе, мазуте или каменном угле; на некоторых предприятиях функционирует литейное производство. Общие выбросы в атмосферу специализированного завода по производству электрооборудования составляют
первые сотни тысяч тонн в год, из которых более 90–95% приходится на
долю газообразных и жидких веществ [44]. В составе газообразных и жидких выбросов присутствуют диоксид серы, оксиды азота и углерода, углеводороды, ксилол, стирол, толуол, бутанол, фенол, этанол, бутилацетат, уайтспирт и др.; в составе твердых выбросов доминируют сажа и неорганическая
пыль, присутствуют оксиды железа, ванадия и алюминия, хром, марганец,
свинец, натрий и другие химические элементы. В районе деятельности таких заводов в окружающей среде фиксируются повышенные концентрации
9
различных химических элементов и их соединений, максимальные уровни
которых обычно приурочены непосредственно к промышленным зонам и
их ближайшим окрестностям, включая жилые районы [57].
Сточные воды предприятий электротехнического оборудования и электроаппаратуры, сбрасываемые в водотоки, характеризуются повышенными
уровнями взвешенных веществ, хрома, других металлов, некоторых органических соединений, что предопределят вероятность загрязнения водных
систем [34].
Производство электротехнических материалов
В группу предприятий по выпуску электротехнических материалов входят заводы электротехнической керамики, электротехнического фарфора и
других электроизоляционных материалов, технического стекла, электроустановочных устройств, электроугольных изделий, магнитных материалов и
т. д. Отличительной особенностью указанных производств является использование в технологических процессах минералов и горных пород
(слюд, каолина, талька, асбеста, кварца, полевого шпата, глины), керамических материалов, пластмасс и армированных пластиков, а также некоторых
химических элементов и органических веществ [2, 53, 58]. Это приводит к
поступлению в воздух рабочих помещений минеральной (тальковой, асбестовой, силикатной и др.) и органической пыли, что для некоторых производств может создавать определенные гигиенические проблемы.
Судя по всему, при использовании в электротехнической промышленности силикатов наиболее серьезные гигиенические и экологические проблемы могут быть связаны главным образом с асбестовым волокном [58]. В
отношении других силикатов соблюдение стандартных мер профилактики
и индивидуальной защиты, видимо, позволяет резко снизить их потенциальное воздействие на человека. Тем не менее рост объемов применения
различных природных и искусственных силикатов на электротехнических
заводах приводит к увеличению числа лиц, контактирующих с этими материалами, что обусловливает необходимость соблюдения соответствующих
санитарно-гигиенических правил и требований. Особую опасность может
представлять пыль, образующаяся при использовании (обработке) керамических материалов и обогащенная токсичными элементами.
В окружающей среде в зонах влияния заводов по производству электротехнических материалов отмечаются повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов и органических соединений, в том числе канцерогенных (бенз-а-пирен, формальдегид) [30, 44].
Проблемы утилизации отходов электротехнических предприятий
Значительная часть образующихся на электротехнических предприятиях
России отходов (уловленная пыль, шламы, отходы производства, мусор), как
правило, вывозится на свалки (где уже накопилась значительная масса различных поллютантов и ценных компонентов), определенная часть отходов
складируется на территории предприятий и лишь небольшая доля используется вторично или передается в другие организации. Например, в 1992 г.
на предприятиях, входящих в то время в систему Департамента электротехнической промышленности РФ, было уловлено около 41% (50,6 тыс. т)
вредных веществ, из которых лишь 6% (3,3 тыс. т) утилизировано [25]. По
данным [35], скорость образования отходов при производстве электрообо10
рудования в США в середине 1960-х гг. составляла 1,7 т/год на одного рабочего, а общая масса образуемых отходов при использовании электрооборудования достигала 1657 тыс. т/год, из которых 24,4% утилизировалось.
Следует отметить, что большинство вышедших из строя электротехнических изделий в нашей стране не утилизируются и поступают в отходы
потребления, что обусловливает потерю ценных компонентов и определяет
существенную эмиссию в среду обитания токсичных поллютантов. Нередко
химический состав и эколого-токсикологическая опасность (наличие токсичных Hg, Cd, Pb, W, Mo, Cu, ПХБ и др.) отходов потребления во многом
определяются присутствием в них именно электротехнических изделий
(ртутные и другие лампы, гальванические элементы, аккумуляторы, установочные устройства, корпуса приборов и т. п.). Например, общая ежегодная
масса вышедших из строя электробытовых и электронных приборов в Германии в середине 1970-х гг. оценивалась в 100-800 тыс. т [61]. Около 70% из
них вывозилось на полигоны. В США в 1970-1986 гг. от 50 до 85% свинца,
присутствовавшего в твердых бытовых отходах, было связано с отработанными свинцовыми аккумуляторами, до 27% давали бытовые электротехнические и электронные изделия; более половины кадмия поступало в отходы
с Cd-Ni-батареями, 9% – с бытовой электроникой (Toxic Subst. J., 1989, 9, №
2–3). Выбор вида переработки отходов во многом определяется стоимостью
и экономичностью способа их утилизации и(или) переработки [63]. Автор
цитируемой работы считает, что принципы переработки наиболее токсичных отходов должны предусматривать минимизацию образования их путем
замены исходного сырья на безвредные (менее вредные) материалы, модификацию производственных процессов и внедрение замкнутых (малоотходных) технологических цепочек, селективный сбор и удаление на специальные полигоны токсичных компонентов, рециклинг, предварительную
(перед рециклингом или вывозом на свалки) обработку. Потенциальные
возможности увеличения производства вторичных металлов заключаются
главным образом в сборе, переработке и извлечении их из отходов и вышедших из строя (бракованных) изделий. Так, уже в первой половине 1980х гг. в США основным источником получения сырья для производства вторичных цветных металлов служили старые автомобили и вышедшие из
строя электробытовые приборы [17], а во многих развитых странах использованные электротехнические изделия являлись важным источником вторичной меди и некоторых других полезных компонентов [26]
Интересен опыт фирмы «Дженерал Электрик», специалисты которой
предложили подход к идентификации (классификации) потока отходов в
соответствии с Законом о предотвращении загрязнений, попавших в перечень выделений токсичных химических веществ (перечень включает
313 таких веществ), для которых известны (установлены) пороговые концентрации [60]. Критерии подхода следующие: 1) поток, содержащий одно или
несколько химических веществ из упомянутого перечня, который выделяется в окружающую среду; 2) поток, содержащий одно или несколько веществ
перечня, который используется в котлах-утилизаторах или промышленных
печах либо сжигается в качестве топлива; 3) поток, содержащий одно или
несколько веществ перечня, поступающий в устройство для обработки отходов, где происходит деструкция, биологическое разложение или химическая конверсия, причем упомянутое устройство находится под юрисдикцией
федеральных властей или администрации штата; 4) поток, содержащий одно или более веществ перечня, который является полупродуктом, промежуточным продуктом или материалом, используемым на установке для производства продукции; 5) поток, содержащий одно или несколько веществ пе11
речня, который поступает в устройство, все выходы которого предназначены для выделения или удаления; 6) поток, содержащий одно или более химических веществ перечня, покидающий установку и удовлетворяющий, по
крайней мере, одному из следующих требований: а) поток, который передается на другую установку для дальнейшей обработки и возвращается на первую установку; б) поток, который передается на установку самой фирмы для
дальнейшей обработки и производства продукции; 7) поток, содержащий
одно или несколько веществ перечня, который обрабатывается, сжигается с
утилизацией энергии или вывозится на свалки. Ценность разработанного
подхода заключается в том, что предложенные критерии обеспечивают
промышленность и администрацию регионов простым, но надежным
средством для оценки химических веществ, а работая с такими критериями непосредственно на предприятиях, можно идентифицировать
потоки отходов, что позволит сфокусировать внимание на подавлении
образования отходов у источника, на подавлении образования и выброса
загрязняющих веществ.
Для разработки стратегии и тактики борьбы с опасными отходами особое значение имеет документ, разработанный на конференции странучастниц Базельской конвенции, состоявшейся в декабре 1992 г. в Уругвае, в
котором обозначены основные вопросы, адресованные к производителям,
экспортерам и импортерам отходов или к тем, кто занимается депонированием отходов [62]: 1) каково физико-химическое состояние отходов?; 2) какова доля утилизируемых компонентов в этих отхода?; 3) будет ли при утилизации/рециклинге происходить вторичное образование отходов и какая
часть отходов не подвергается утилизации? 4) какими являются остатки,
образующиеся при депонировании? 5) предусмотрено ли хранение отходов
перед утилизацией или рециклингом? являются ли места для их хранения
экологически приемлемыми? 6) какие методы будут использоваться для депонирования остатков от утилизации? 7) каковы виды и количество выбросов в среду обитания при таком депонировании? 8) какие средства принимаются для снижения выбросов в окружающую среду? 9) насколько трудна
очистка при случайных потерях или при неправильном управлении?
10) какой является экономическая ценность опасных отходов (с учетом неоднородности их состава)? 11) существует ли технологическая возможность
утилизации или рециклинга? 12) были ли прежде случаи отрицательного
воздействия на окружающую среду при трансграничных перевозках отходов, предназначенных для утилизации или рециклинга? 13) происходит ли
торговля отходами по обычным каналам и является ли она обычной практикой? 14) каков общий экологический эффект от утилизации и/или рециклинга? 15) какова степень использования отходов, подлежащих утилизации/рециклингу? 16) имеются ли у стран-экспортеров отходов оценки оборудования, технологий и правовых норм в странах-импортерах?
В последние годы все большее развитие получает так называемая совместимая с окружающей средой стратегия переработки отходов, основанная на следующих подходах [38]: 1) снижение количества отходов уже в
процессе производства; 2) уменьшение отходов за счет их сортировки при
сборе; 3) вторичное использование (рециклинг) материалов, полученных из
отходов; 4) удаление остающихся после переработки отходов с минимальным риском для среды обитания и человека. Важнейшее значение придается
созданию предприятий по раздельному сбору и утилизации отходов и использованных изделий, где они подвергаются комплексной переработке
современными технологическими методами с целью получения готовой для
продажи на рынке продукции, а также внедрению законодательных актов и
12
мер экономического стимулирования. Система раздельного сбора и последующей переработке, как и меры экономического стимулирования, могут
быть особенно эффективны в отношении вышедших из строя электротехнических изделий.
Заключение
Деятельность электротехнических предприятий сопровождается загрязнением среды обитания токсичными поллютантами, образованием отходов
и необходимостью утилизации вышедшие из строя продукции (изделий,
приборов и т. п.). Как правило, каждый тип производства характеризуется
спецификой воздействия на окружающую среду, население, рабочих. В
зонах влияния электротехнических заводов в различных компонентах среды
обитания (воздухе, почвах, растительности, водах, донных отложениях,
снежном покрове) фиксируются контрастные аномалии тяжелых металлов,
микроэлементов, органических веществ. Зоны загрязнения (техногенные
геохимические аномалии) в площадном отношении нередко характеризуются достаточно значительными размерами и высокими концентрациями
поллютантов, во многих случаях превышающими гигиенические нормативы. Присутствие в среде обитания вредных веществ, особенно тяжелых металлов, обусловливает их поступление в организм людей, проживающих в
зонах загрязнения, и негативное воздействие на состояние их здоровья.
Широко используемые в технологических процессах электротехнического производства тяжелые металлы, редкие элементы, органические
и неорганические и соединения, не только поступают в отходы производства, но и входят в состав конечной продукции. Присутствие этих
компонентов в отходах производства и в вышедших из строя электротехнических изделиях (отходах потребления) в конечном счете загрязняет среду обитания и усложняет процесс очистки и утилизации основной
массы образующихся в городах отходов. С электротехническими изделиями и отходами ежегодно теряются, очевидно, сотни и тысячи тонн
различных ценных компонентов и материалов.
Для России в самое ближайшее время актуальными задачами являются:
1) инвентаризация (экологическая паспортизация, экологический аудит)
электротехнических производств с целью определения их опасности (риска) для работающих, установления экологически и технологически оправданных удельных выбросов (потерь) поллютантов и полезных компонентов
на единицу продукции (коэффициентов эмиссии и использования природных ресурсов, сырья, материалов); 2) проведение эколого-геохимических и
гигиенических исследований в зонах влияния российских электротехнических заводов с целью оценки сложившейся ситуации и разработки комплекса санитарно-гигиенических и природоохранных мероприятий; 3) обязательная маркировка специальными предупреждающими значками электротехнических изделий, содержащих вредные вещества (ртуть, свинец, кадмий, асбест и др.); 4) обеспечение необходимой защитой оборудования,
содержащего указанные поллютанты (особенно находящиеся в длительной
эксплуатации мощные трансформаторы и конденсаторы, разрядные лампы,
кабельные изделия, аккумуляторы и аккумуляторные батареи); 5) организация на предприятиях учета продукции и изделий, содержащих токсичные
химические элементы и соединения; 6) создание специализированных
предприятий по раздельному сбору и комплексной переработке отходов и
вышедших из строя электротехнических изделий, что должно быть подкреплено соответствующими нормативно-правовыми актами и мерами эконо13
мического стимулирования; 7) разработка и последующее осуществление на
федеральном, региональном и муниципальном уровнях специальных программ, направленных на технологическое перевооружение наиболее опасных с эколого-гигиенических позиций производств и внедрение новых технологий, исключающих широкое использование и/или снижающих вредное воздействие токсикантов и вредных производственных факторов на
рабочих и членов их семей; 8) разработка на государственном уровне и соответствующая финансовая поддержка специализированной программы,
направленной на развитие энергосберегающих технологий, производство
экономичных, «экологически безвредных» и доступных широким слоям
населения электротехнических изделий; 9) проведение среди населения
рекламно-просветительской кампании, подготовка и издание для широкого
круга пользователей справочников по опасности загрязнения среды обитания, эффективному, экономному и безопасному использованию электроэнергии и электротехнических изделий.
Литература
1. Бессонов В.В., Янин Е.П. Ртутьсодержащие приборы и устройства: экологические аспекты производства и использования. – М.: ИМГРЭ, 2004. –
52 с.
2. Бессонов В.В., Янин Е.П. Эколого-гигиенические аспекты использования
силикатов в электротехнических материалах и изделиях // Экологическая
экспертиза, 2004, № 4, с. 25–30.
3. Бессонов В.В., Янин Е.П. Оценка эмиссии ртути российскими заводами
по производству ртутьсодержащих искусственных источников оптического
излучения // Экологическая экспертиза, 2005, № 1, с. 9–30.
4. Бессонов В.В., Янин Е.П. Особенности поведения ртути в технологических процессах производства люминесцентных ламп // Тяжелые металлы и
радионуклиды в окружающей среде. Мат-лы IV междунар. научн.-практ.
конф. Семипалатинский государственный пединститут, 19-21 октября 2006
года. Т. 1. – Семипалатинск, 2006, с. 113–120.
5. Бессонов В.В., Янин Е.П. Экологические аспекты производства и использования ртутьсодержащих химических источников тока // Экологические системы и приборы, 2006, № 8, с. 18–30.
6. БИЗНЕС-КАРТА-97. Промышленность: Вып. 31. Электротехническая
промышленность. – М.: АДИ «БИЗНЕС-КАРТА», 1997. – 620 с.
7. Бобовникова Ц.И., Дибцева А.В., Ковнацкий Е.Ф. и др. Влияние Серпуховского конденсаторного завода на загрязнение окружающей среды города //
Тр. ИЭМ, 1990, № 18, с. 101–110.
8. Буренков Э.К., Янин Е.П., Кижапкин С.А. и др. Эколого-геохимическая
оценка состояния окружающей среды г. Саранска. – М.: ИМГРЭ, 1993. –
115 с.
9. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV группы: Справ. изд. – Л.: Химия, 1988. – 512 с.
10. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные
углеводородов: Справ. изд. – Л.: Химия, 1990. – 732 с.
11. Вредные химические вещества. Галоген- и кислородсодержащие органические соединения: Справ. изд. – СПб.: Химия, 1994. – 688 с.
14
12. Волох А.А. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха территорий хозяйственного освоения: Автореф. дис...канд. геол.-мин. наук. – М.:
ИМГРЭ, 1992. – 22 с.
13. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных
сточных водах. – Л.: Химия, 1979. – 160 с.
14. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных
выбросах в атмосферу. – Л.: Химия, 1987. – 192 с.
15. Гудзовский Г.А. Проблема профилактики вредного воздействия на работающих пыли люминофоров, содержащих металлы // Металлы. Гигиенические аспекты оценки и оздоровления окружающей среды. – М.: НИИ
гигиены труда и профзаболеваний, 1983, с. 237–241.
16. Доклад о свинцовом загрязнении окружающей среды Российской
Федерации и его влиянии на здоровье населения. – М.: РЭФИА, 1997. – 48 с.
17. Жарков В.А., Козырев В.С., Федоров Т.Ф. Цветная металлургия капиталистических стран // Металлургия цветных металлов. Т. 15 (Итоги науки и
техники ВИНИТИ АН СССР). - М.: ВИНИТИ, 1985, с. 3–114.
18. Кайданова О.В. Изучение распределения техногенных веществ в окрестностях г. Курска по их содержанию в снеге // Изучение и оценка воздействия человека на природу. – М., 1980, с. 91–97.
19. Кайданова О.В., Сает Ю.Е., Сорокина Е.П. Исследование уровня содержания микроэлементов в почвах городских территорий (на примере г. Курска) // Взаимодействие хозяйства и природы в городских и промышленных
геосистемах. – М.: ИГАН СССР, 1982, с. 60–67.
20. Карелин О.Н., Константинова Л.Н., Ксенофонтов В.Н. и др. Загрязнение
воздуха ртутью при производстве элементов питания электроприборов //
Гигиена и санитария, 1992, № 7–8, с. 37–39.
21. Красноперов В.А. Люминофоры // Энциклопедия неорганических материалов: Т. 1. – Киев: Гл. Ред. Укр. Сов. Энцикл., 1977, с. 720-723.
22. Кухарчик Т.И. Полихлорированные бифенилы в Беларуси. – Минск:
Минсктиппроект, 2006. – 264 с.
23. Ларина Э.Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии. –
М.: Энергоатомиздат, 1996. – 464 с.
24. Мельников Ю.Ф. Светотехнические материалы. – М.: Энергия, 1976. –
151 с.
25. Охрана окружающей среды в Российской Федерации в 1992 году. –
М.: Республиканский информ.-изд. центр, 1993. – 174 с.
26. Петросян А.П. Об использовании вторичной меди в странах капиталистического мира // БИКИ, 29 июня, 1982 г.
27. Плескачевская Г.А., Бобовникова Ц.И. Гигиеническая оценка загрязнения
хлорированными бифенилами окружающей среды в Серпухове // Гигиена
и санитария, 1992, № 7-8, с. 16–19.
28. Пресс-релиз. 13-я междунар. специализированная выставка «Энергетика и электротехника», 16–19 мая 2006 г., Санкт-Петербург.
29. Производство кабелей и проводов. – М.:Энергоиздат, 1981. – 632 с.
30. Рапута В.Ф., Садовский А.П., Олькин С.Е. Реконструкция выпадений
бенз-а-пирена в окрестностях Новосибирского электродного завода //
Метеорология и гидрология, 1997, № 2, с. 33–41.
15
31. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. – М.: Недра, 1990. – 335 с.
32. Состояние здоровья населения и среды обитания города Саранска
Республики Мордовия. – Саранск, 1996. – 89 с.
33. Справочная книга по светотехнике. – М.: Энергоатомиздат, 1995. –
526 c.
34. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. – М.: Стройиздат, 1978. – 590 с.
35. Утилизация твердых отходов: В 2-х т.: Пер. с англ. – М.: Стройиздат,
1985. – Т. 1 – 336 с.; т. 2 – 348 с.
36. Федоров В.В. Люминесцентные лампы. – М.: Энергоатомиздат, 1992. –
128 с.
37. Фурсов В.З. Возможности ртутометрии. – М.: ИМГРЭ, 1998. – 188 с.
38. Экологическая химия: Пер. с нем. – М.: Мир, 1996. – 396 с.
39. Электротехническая промышленность // Большая советская энциклопедия, т. 30. – М.: Сов. энцикл., 1978, с. 114–116.
40. Янин Е.П. Полихлорированные бифенилы в окружающей среде
(эколого-гигиенические аспекты). – М.: Диалог-МГУ, 1997. – 35 с.
41. Янин Е.П. Экологические аспекты производства и использования
ртутных ламп. – М.: Диалог-МГУ, 1997. – 41 с.
42. Янин Е.П. Геохимические особенности и экологические последствия
загрязнения свинцом городской среды // Геохимические исследования городских агломераций. – М.: ИМГРЭ, 1998, с. 77–103.
43. Янин Е.П. Экологические аспекты производства и использования бытовых химических источников тока // Геохимические исследования городских агломераций. – М.: ИМГРЭ, 1998,с. 113–126.
44. Янин Е.П. Электротехническая промышленность и окружающая среда (эколого-геохимические аспекты). – М.: Диалог-МГУ, 1998. – 281 с.
45. Янин Е.П. Химические элементы в пылевых выбросах электротехнических предприятий // Медицина труда и промышленная экология, 2000,
№ 8, с. 24–27.
46. Янин Е.П. Эколого-геохимические аспекты воздействия аккумуляторной промышленности на окружающую среду // Ресурсосберегающие технологии, 2002, № 18, с. 3–33.
47. Янин Е.П. Распределение ртути в пылевых выбросах и почвах промплощадок предприятий Саранска // Медицина труда и промышленная экология, 2002, № 9, с. 44–47.
48. Янин Е.П. Эколого-геохимическая оценка состояния окружающей
среды города Саранска. Состав техногенного загрязнения // Экологический
вестник Мордовии, 2002, № 1, с. 25–33.
49. Янин Е.П. Промышленная пыль в городской среде (геохимические
особенности и экологическая оценка). – М.: ИМГРЭ, 2003. – 82 с.
50. Янин Е.П. Кабельная промышленность и окружающая среда (эколого-геохимические аспекты) // Экологическая экспертиза, 2004, № 4, с. 2–19.
51. Янин Е.П. Промышленная пыль (разновидности, источники, химический состав) // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, 2004, № 6, с. 2–107.
16
52. Янин Е.П. Ртуть в пылевых выбросах промышленных предприятий. –
М.: ИМГРЭ, 2004. – 24 с.
53. Янин Е.П. Тальк в окружающей среде (эколого-гигиенические аспекты практического использования) // Экологическая экспертиза, 2004, № 4,
с. 20–25.
54. Янин Е.П. Ртуть в России: ресурсы, производство, потребление //
Ртуть. Проблемы геохимии, экологии, аналитики. – М.: ИМГРЭ, 2005,
с. 5–34.
55. Янин Е.П. Кадмий в пылевых выбросах промышленных предприятий
и его роль в загрязнении производственной и окружающей среды // Медицина труда и промышленная экология, 2006, № 9, с. 1–5.
56. Янин Е.П. Воздействие предприятий электротехнического машиностроения на окружающую среду // Экологическая экспертиза, 2008, № 3,
с. 19–29.
57. Янин Е.П. Влияние заводов по производству светотехнического оборудования на окружающую среду // Экологическая экспертиза, 2008, № 6,
с. 2–8.
58. Янин Е.П. Оценка влияния предприятий по производству электротехнических материалов на окружающую среду // Экологическая экспертиза, 2008, № 6, с. 8–17.
59. Янин Е.П. Экологические аспекты использования органических растворителей и лакокрасочных материалов в электротехнической промышленности // Ресурсосберегающие технологии, 2010, № 12, с. 3–13.
60. Giordano V., Melville M.P. Case study: how GE identifies waste streams for
pollution prevention act reporting // Pollut. Prev. Rev., 1993, 4, № 1, p. 47–59.
61. Hutter L.A. Quecksilbergefahrdung durch Leuchtstofflam- pen? //
Naturwiss. Rundsch., 1978, 31, s. 17–19.
62. Rummel-Bluska I. Environmentally sound recovery of hazardous wastes
within the framework of Basel Convention // Ind. and Environ., 1995, 17, № 3,
р. 5–6.
63. Valenti M. Recovering heavy metals // Mech. Eng., 1992, 114, № 12,
p. 54–58.
64. Yanin E.P. Electrical engineering industry and the urban environment
(man-made pollution and ecological effects). – M.: Dialog-MGU Publ., 1998. –
37 p.
65. Yanin E.P., Moskalenko N.N. Monitoring and Assessment of Mercury Pollution in the Vicinity of Electrical Engineering Plants in the CIS // Mercury Contaminated Sites: Characterization, Risk Assessment and Remediation. – Springer
Environmental Science Book Series, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1999,
р. 221–235.
17
АСБЕСТОНОСНЫЕ ПЛОЩАДИ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
КАК ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ
АСБЕСТОВОЙ ПЫЛИ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
к.г-м.н. Е.П. Янин
(Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН,
г. Москва)
Введение
В природных условиях асбест встречается в виде амфиболовых и хризотиловых (серпентиновых) минералов, принципиально различающихся по
своей структуре. Амфибол-асбесты относятся к силикатам ленточной структуры; хризотиловый асбест – к слоистым, или листовым, силикатам. В распушенном состоянии волокна хризотил-асбест имеют белый цвет, поэтому
его в обиходе часто называют белым асбестом. Амфиболовые асбесты
представлены минералами из группы амфиболов, среди которых выделяют
крокидолит- (синий, или капский асбест), антофиллит-, амозит-, режикит(голубой асбест), родусит-, рихтерит-, тремолит- и актинолит-асбесты.
Асбест является материалом, применение которого человеком началось
в глубокой древности [36]. Промышленная значимость асбестовых минералов определяется их параллельно-волокнистым строением и способностью
при механическом воздействии расщепляться на тончайшие волокна, а также такими свойствами последних, как эластичность, высокая прочность на
растяжение, способность выдерживать высокие температуры без существенного изменения физических свойств, химическая стойкость, тепло- и электроизоляционные свойства, высокая адсорбционная активность распушенных асбестов, их хорошая смачиваемость водой и способность образовывать гомогенные асбестовые суспензии. Наибольшее значение имеет хризотил-асбест, на долю которого в последние 100–150 лет приходилось до 96%
мировой добычи асбестовых минералов. Из асбестов амфиболовой группы
практическое значение представляют крокидолит и амозит (куммингтонитасбест, или волокнистый грюнерит), в меньшей степени антофиллит, добыча остальных разновидностей асбестов в значимых промышленных масштабах никогда не осуществлялась [33]. В конце 1970-х – начале 1980-х гг.
на основе асбеста или с его использованием вырабатывалось до 3500 наименований различных изделий, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, в быту.
К настоящему времени выполнены обширные работы по гигиенической
оценке и изучению биологического влияния асбестовых волокон на организм человека, в основу которых положены преимущественно исследования
воздействия асбеста на человека в производственных условиях, а также эксперименты с лабораторными животными. В общем случае у лиц, длительное время контактирующих с асбестом (прежде всего, в профессиональных
условиях), вероятно возникновение асбестоза, гиалиноза и кальцификации
плевры, рака легких, мезотелиомы легких и брюшины, заболеваний других
органов [33]. Доказано, что главный путь негативного воздействия асбеста
на человека – вдыхание асбестовых волокон (особенно амфиболовых асбестов) из загрязненного воздуха в профессиональных (промышленных) усло18
виях. В 1970-х гг. асбест в различных странах был внесен в национальные
регистры канцерогенных веществ. Примерно в это же время было установлено, что при прочих равных условиях амфиболовые разновидности асбестов обладают более высокой биологической агрессивностью в сравнении с
хризотиловым асбестом (особенно в отношении канцерогенности). Имеются данные, показывающие, что заболеваемость и смертность среди профессиональных рабочих, контактирующих с хризотилом, как правило, в несколько раз ниже, чем у рабочих, подвергшихся влиянию амфиболовых
асбестов. Здесь следует отметить, что чистый хризотил-асбест использовался (чаще всего, что принципиально, в смеси с вяжущим веществом), в сущности, только в одной России (в быв. СССР). В большинстве стран мира
применялись амфибол-асбесты или хризотил-асбест со значительной примесью амфиболовых асбестов, что, судя по всему, и предопределило более
широкое развитие в этих странах асбестозависимых (прежде всего, онкологических) заболеваний у профессиональных рабочих. К тому же, например,
в странах Западной Европы широко практиковалось напыление асбестового волокна на поверхность, подлежащую изоляции, без какой-либо доводки, препятствующей выделению асбестовой пыли в воздух.
Примерно в конце 1970-х гг. во многих странах стали появляться требования общественности, ученых и природоохранных организаций о резком
ограничении производства и практического использования асбеста и асбестсодержащих материалов [35]. В настоящее время «антиасбестовая» кампания, главной целью которой является полный («тотальный») запрет производства и использования асбеста в любом виде, приобрела глобальный характер. Основные производители асбеста и их сторонники ратуют за так
называемое регулируемое использование асбеста (хризотил-асбест) и асбестсодержащих материалов. Следует отметить, что указанная «антиасбестовая» кампания, по ряду причин, направлена на «борьбу» только лишь с «техногенным асбестом». В то же время следует различать не только техногенные (антропогенные), но и природные источники поступления асбестовых
волокон в окружающую среду [33, 37]. Среди антропогенных источников
логично выделить следующие основные группы: 1) источники, связанные с
добычей и переработкой асбестовых руд и асбестосодержащих пород;
2) источники, связанные с производством асбестосодержащих материалов,
изделий и т. п., а также материалов и изделий, содержащих асбест в виде
нежелательных примесей; 3) вторичные источники, в роли которых выступают различные асбестосодержащие (по американской терминологии к
асбестосодержащим относятся материалы и изделия с содержанием асбеста
более 1%) материалы, изделия, конструкции, а также материалы, изделия и
конструкции, в которых асбест присутствует в виде случайных примесей.
Природными источниками асбестовой пыли являются горные породы, содержащие асбестовые минералы, которые под воздействием экзогенных
процессов могут высвобождаться в окружающую среду. Количественные
оценки различных групп источников, к сожалению, отсутствуют. Тем не
менее в глобальном масштабе природная поставка асбеста в окружающую
среду, судя по всему, заметно (возможно, многократно) превышает его поступление от антропогенных источников. Считается, что даже полное
прекращение добычи, переработки и применения асбеста приведет
лишь к незначительному снижению содержания его волокон в среде
обитания. Так, по мнению [46], глобальное распределение хризотиласбеста, оцененное на основе распределения его в кернах полярного
19
льда, относительно постоянно. Согласно [41], в льдах Гренландии наблюдается незначительное направленное (с середины 1750-х гг.) увеличение содержания асбестовых волокон, что, очевидно, может указывать
на некоторый рост техногенной составляющей.
В конце 1970-х гг. стали появляться сведения о том, что волокна асбеста
могут приводить к эндемическому проявлению различных заболеваний (асбестоза, кальцификации плевры, мезотелиомы, рака легких) у населения,
проживающего в районах с повышенным природным уровнем асбеста в
объектах окружающей среды (прежде всего, в горных породах и почвах).
Например, совместные исследования турецких и английских ученых позволили обнаружить факт непрофессионального заболевания мезотелиомой
среди населения Анатолии. Возникновение ее было обусловлено повышенным содержанием волокнистых минералов в горных породах [26]. Эпидемиологические исследования, выполненные в некоторых южных районах
Болгарии, где в почвах содержатся повышенные количества асбестовых минералов, показали, что в 71 поселке (около 66 тыс. жителей) у населения
было обнаружено наличие плевральных бляшек, частота встречаемости
которых колебалась от 2 до 208 на 1000 жителей. У жителей с такими бляшками жизненная емкость легких была несколько ниже, чем у не имевших их.
Рентгеновское обследование более 38 тыс. человек в возрасте старше 20 лет
не обнаружило наличия мезотелиомы, в том числе у 1034 человек с плевральными бляшками. Это, по-видимому, указывает на различие причин,
вызывающих появление плевральных бляшек или мезотелиомы. Тем не
менее у жителей этих районов была установлена повышенная заболеваемость раком легких. Кроме того, у некоторых больных антофиллитовый
асбестоз комбинировался с плевральными бляшками, а заболеваемость раком легких была в 2,3 раза выше, чем среди тех, у кого такие бляшки были
не обнаружены. Однако четкой связи между возникновением последних и
опухолей установлено не было [40]. Среди населения некоторых районов
Финляндии, Чехии, Словакии, Турции, Болгарии и Греции установлена
диффузная двусторонняя кальцификация плевры [44]. В частности, в 1969 г.
среди жителей четырех близко расположенных селений Греции (Мецово,
Анилио и др.) была выявлена высокая распространенность кальцификации
плевры (у 45,% проживающего здесь населения). Частота развития заболевания не зависела от пола, увеличивалась с возрастом и, при явно выраженной степени, сопровождалась умеренной легочной недостаточностью.
Этиологическим фактором этого синдрома, названного «легкое Мецово»,
являются минеральные волокна, присутствующие в горных породах и почвах. В 1977 г. в США Фондом защиты окружающей среды была издана
карта страны, на которой показано распространение асбестсодержащих
пород, способных создавать опасные уровни содержания асбестовых
волокон в воздухе [42]. Было также рекомендовано закрыть пыльные велосипедные тропы в рекреационной зоне Клир-Крик в округе Сан-Бенито,
шт. Калифорния, где широко распространены асбестсодержащие горные породы [24].
Приведенные примеры свидетельствуют о вероятности возникновения
различных заболеваний, эндемичных по своему проявлению и связанных с
естественным высоким уровнем волокнистых минералов в окружающей
среде. Это позволяет высказать предположение о существовании своеобразных асбестовых биоминеральных провинций (по аналогии с биогеохимическими провинциями), т. е. территорий с повышенным природным
20
уровнем волокнистых минералов в окружающей среде, отличающихся, судя
по всему, возможным развитием у населения асбестозависимых заболеваний
[33]. Не исключено, что необходимы серьезные и детальные исследования
по выявлению таких районов и оценке их эколого-гигиенической значимости. По-видимому, первым этапом могли бы быть исследования с указанных
позиций территорий асбестоносных площадей, где широко распространены асбестсодержащие породы и размещены месторождения и проявления
асбеста, разрушение которых выветриванием и эрозионно-денудационными
процессами обусловливают повышенную поставку асбестовых волокон в
окружающую среду, в том числе, в атмосферный воздух и природные воды.
Общая характеристика асбестоносных площадей
и месторождений асбеста
Наиболее крупной асбестоносной площадью, объединяющей асбестоносные провинции, региональные пояса, зоны и асбестоносные поля, являются планетарные асбестоносные пояса (табл. 1), которые пространственно
и генетически связаны с соответствующими гипербазитовыми поясами земного шара, локализованными в зонах глубинных разломов [7, 8]. Внутри
планетарных поясов выделяются асбестоносные провинции, в пределах
которых, в свою очередь, различают несколько главных типов. Следующей
важной таксономической единицей районирования являются асбестоносные пояса, соответствующие по своему положению рудным поясам, пространственно и генетически приуроченные к гипербазитам различного
формационного типа и возраста. Внутри асбестовых поясов выделяются
асбестоносные зоны и поля. В общем случае пространственные закономерности размещения асбестоносных площадей почти всех категорий заключаются в приуроченности асбестоносных гипербазитов к вполне определенным структурно-тектоническим зонам складчатых областей, а асбестоносных полей, кроме того, во взаимном сочетании различных локальных
факторов, контролирующих асбестовое оруденение в пространстве [8].
В мире зарегистрировано, по-видимому, несколько тысяч месторождений и проявлений асбеста. Значительная часть их связана с ультраосновными породами, распространенными в складчатых областях всех возрастов,
меньшая – с доломитизированными известняками. Многие массивы гипербазитов содержат явно непромышленные асбестопроявления (содержание
асбестового волокна не превышает 1%). Однако значительная часть таких
массивов с позиций асбестоносности практически не изучена, поэтому
можно ожидать, что реальные площади распространения асбестосодержащих пород могут быть намного более значительными. Имеющиеся данные
свидетельствуют, что масштабы распространения асбестсодержащих пород,
месторождений и рудных тел (залежей) довольно велики (табл. 2–4; рис. 1).
Например, на востоке США выявлены 331 месторождение и рудопроявление асбеста, которые являются источниками поступления асбестовых волокон в атмосферу и водные объекты; в разное время здесь функционировало
60 асбестовых рудников [58]. В Австралии известны значительные по площади территории, где широко распространены ультрамафические и мафические породы, к которым приурочены асбестовые месторождения и зоны
минерализации [53].
21
22
Асбестоносный
район
Асбестоносное поле
Средние
Небольшие
Крупные
Весьма крупные
Типы асбестоносных
площадей
Планетарный
асбестоносный пояс
Асбестоносная
провинция
Асбестоносная
область
Порядок размера асбестоносных площадей
Планетарные
Серовско-Маукский пояс месторождений хризотил- и
амфибол-асбестов в интрузиях габбро-перидо-титовой
формации на стыках структур различной мобильности
(в Уральской провинции)
Асбестовско-Алапаевская зона месторождений хризотил-асбеста баженовского подтипа в массивах габброперидотивой формации, испытавших воздействие более молодых гранитоидов сиалического типа
Баженовское, Красноуральско-Луковское и др.
Уральская, Алтае-Саянская, Казахстанская, Аппалачская
и др.
Урало-Тянь-Шанский, Тихоокеанский, Средиземноморский (пояс Тетис) и др.
Характерные примеры
Главные типы асбестоносных площадей [8]
Таблица 1
23
Месторождение
Баженовское
Джетыгаринское
Киембайская
Молодежное
Саянское
Ильчирское
массивов (I)
38,00
480,0
247,0
442,0
750,0
205,0
248,0
Площадь, км2
месторождений (II)
0,66
0,46
0,55
0,60
19,6
0,27
0,41
Площадь, км2
месторождений (I)
комплексов (II)
19,6
70
0,6
27
0,55
48
0,27
1
0,46
180
0,41
2
Площади месторождений асбеста и асбестоносных комплексов [9]
Западно-Тувинская
Куртушибинская
Полтавско-Киембайская
Джетыгаринско-Аккаргинская
Асбестовско-Алапаевская
Парамско-Келянская
Ильчирская
Зона
Отношение II:I,
%
28
2,2
1,14
27
0,26
20,5
Таблица 3
Отношение II:I,
%
1,73
0,092
0,22
0,13
2,6
0,13
0,16
Площади месторождений хризотил-асбеста и ультрамафитовых массивов
в некоторых асбестоносных зонах [9]
Таблица 2
24
Месторождения
аризонскоаспагашского типа
Месторождения
карачаевского типа
Месторождения
баженовского типа
Промышленный тип
2
1
1
1
2
Саянское *
Молодежное *
Актовракское *
Ильчирское *
Ешкеульмесское **
15
3
14
Киембайское *
Аспагашское *
Сары-Чеку ***
7
Количество рудных тел (залежей)
36
Джетыгаринское **
Баженовское *
Месторождение
Размеры рудных тел (длина х ширина
х глубина), м
от 150 х (10–20) х 50
до 5000 х 1250 х (600–850)
от 800 х (20–80) х (25–100)
до 3900 х (50–450) х 800
от 180 х (70–80) х (280–290)
до 1800 х (100–550) х(850–880)
1129 х 76 х 283
1984 х 71 х 313
(409–768) х (278–489) х (368–638)
3100 х (100–500) х (300–450)
1700 х (100–380) х (150–650)
3800 х (150–180) х (200–520)
1000 х 180 х (200–300) и серия более
мелких
(20–300) х (4–6) х (25–100)
(100–200) х (3–10) х (25–50)
Параметры рудных тел некоторых месторождений хризотил-асбеста
России*, Казахстана ** и Узбекистана *** [3]
Таблица 4
Рис. 1. Асбестовые месторождения провинции Квебек, Канада [28]:
1 – асбестосодержащие породы, 2 – палеозой, 3 – докембрий.
Мировые ресурсы асбестового волокна (извлекаемое волокно) всех разновидностей оцениваются в 300 млн. т, причем общие запасы хризотиласбеста составляют 97,2%, амозит-асбеста – 1,1%, крокидолит-асбеста –
0,9% [19]. Крупнейшие запасы асбеста сосредоточены в России (47,4% подтвержденных запасов мира), Канаде (18,0%) и Казахстане (13,3%). Крупными запасами обладают Китай (4,7%), Зимбабве (2,6%), ЮАР (2,4%), Италия
(2,2%), США (1,9%), Бразилия (1,7%), Греция (1,7%). По запасам волокна
среди месторождений асбеста обычно выделяют: хризотил-асбест (в млн. т) –
крупные (>5), средние (0,5–5) и мелкие (<0,5); антофиллит-асбест (в тыс. т) –
крупные (>50), средние (5–50) и мелкие (<5) [25].
Все месторождения хризотил-асбеста пространственно и генетически
связаны с серпентинитами. Главными разновидностями горных пород, сла25
гающих крупные и средние месторождения хризотилового асбеста, являются гипербазиты и продукты их метаморфизма (серпентиниты, дуниты, перидотиты, пироксениты, листвениты, тальковые, тальк-карбонатные и др.),
габбро, граниты, гранодиориты, плагиограниты, теналиты, известковосиликатные породы, а также жильные породы и продукты их метаморфизма. Согласно классификации П.М. Татаринова [7, 11, 16], выделяется два
основных генетических типа месторождений хризотил-асбеста: гидротермальные среднетемпературные месторождения, образовавшиеся на умеренных глубинах в массивах ультраосновных пород (апоультрамафитовый тип),
и скарновые (контактово-метасоматические) месторождения, возникшие в
гидротермальную среднетемпературную стадию контактового метасоматоза
магнезиально-карбонатных пород (апокарбонатный тип).
В месторождениях обоих типов хризотил-асбест образует прожилки среди массивных серпентинитов. Обычно жилы асбеста (мощностью до 10 см,
редко свыше) характеризуются определенным расположением волокон относительно стенок вмещающих пород. При этом различают [16]: 1) поперечно-волокнистый асбест (cross-fiber) – волокна протягиваются перпендикулярно к простиранию жилы под прямым углом к ее стенкам; такие агрегаты
дают основную массу прочного, эластичного и легко расщепляющегося
волокна; 2) продольно-волокнистый асбест (slip-fiber) – волокна располагаются вдоль простирания его жил; данный тип имеет небольшой практическое значение; 3) волокно массы (mass-fiber) – микроскопические жилы хризотила, почти нацело слагающие хризотиловые массивные серпентиниты.
Иногда выделяют также косослоистые агрегаты хризотил-асбеста, которые близки поперечно-волокнистому асбесту. Установлены определенные
закономерности зонального расположения специфических типов жилкования. Кроме того, по расположению жил хризотил-асбеста в пространстве и
относительно друг друга различают (рис. 2): 1) простые отороченные или
зальбандовые жилы (с ними связан наиболее длинноволокнистый асбест –
до 4–40 мм и более, но выход его из горной массы составляет лишь 0,5–2%);
2) сложные отороченные жилы (содержание асбеста до 2–12%); 3) сетчатый
тип (жилы типа крупной сетки и жилы типа мелкой сетки с длиной волокна
в среднем 6–8 мм и выходом из горной массы до 4–8%); 4) мелкопрожильный тип, или мелкопрожил (длина волокна 1–3 мм, редко 5–6 мм, выход из
горной массы достаточно высок); 5) асбестоносность типа просечек, или
«волосовик» (просечками в жилах хризотил-асбеста называют те места в
них, где наблюдается разделение волокнистых агрегатов поперек на одну,
две или несколько частей, что обусловливает прерывность волокна по его
длине); 6) одиночные жилы (содержание асбеста в руде до 10–15%, выход из
всей горной массы до 1–2,5%); 7) продольно-волокнистые жилы (длинноволокнистый асбест с содержанием в руде до 1,5–8%).
Гидротермальные (апоультрамафитовые) месторождения хризотиласбеста, возникающие в процессе серпентинизации в ультраосновных породах, являются наиболее крупными и важными в промышленном отношении [5, 7, 8, 10, 11, 16, 20, 21, 23, 25]. Серпентиниты с хризотилом формируются в результате автометаморфической серпентинизации ультрабазитов,
которые внедряются по глубинным разломам в начальные стадии складчатости. Среди указанного типа в зависимости от строения жил асбеста и их
взаимного расположения (способа жилкования) выделяются месторождения
трех подтипов: баженовского, лабинского и карачаевского. В последние
годы В.Р. Артемовым [16] был выделен еще один, четвертый, так называемый брединский подтип месторождений хризотил-асбеста.
26
Рис. 2. Основные типы жилкования хризотил-асбеста [6]: а – простая отороченная
жила, в центре жилы видна просечка, б – сложная отороченная жила, в – руда типа
мелкой сетки, г – руда мелкопрожильная; 1 – гарцбургит, 2 – серпентинит, 3 –
жилки хризотил-асбеста.
Месторождения баженовского подтипа приурочены к крупным массивам
гипербазитов, сложенных в основном серпентинизированными перидотитами. В пределах указанных массивов зоны асбестовых руд представляют
собой полосы различной мощности, фиксирующие пространственное положение тектонических разломов. Обычно присутствует несколько асбестовых залежей линзовидной и/или эллипсоидальной формы мощностью до
400 м и протяженностью до 3 км. Глубина распространения отдельных залежей может достигать нескольких сотен метров. Они отличаются крайне
неравномерной насыщенностью асбестом при среднем содержании волокон (сорта 0–5) в рудах от 1,5 до 8%. На асбестовых залежах не исключено
развитие коры выветривания мощностью от нескольких сантиметров до 50 м
и более. Для месторождений данного подтипа характерно зональное строение асбестоносных зон, которое, однако, не всегда фиксируется. Большей
частью асбестоносность в месторождениях баженовского подтипа представлена мелкосетчатыми рудами, несколько реже крупной сеткой и отороченными жилами. К рассматриваемому подтипу относятся многие самые крупные в
мире месторождения хризотил-асбеста, запасы которого в них насчитывают
от нескольких сотен тысяч до десятков миллионов тонн. Среди них – Баженовское, Актовратское, Молодежное (Россия), Джетыгаринское (Казахстан),
Джеффри, Блек-Лейк, Кассиар (Канада), Шабани и Машаба (Зимбабве). На
долю месторождений этого подтипа приходится более 95% учтенных мировых запасов всех разновидностей асбестов; они до недавних пор обеспечивали до 95% добычи и производства товарного асбеста в мире.
Месторождения лабинского подтипа характеризуются преимущественно
небольшими размерами. Они представляют собой жилообразные полосы
серпентинитов, пронизанных параллельными жилами асбеста, что очень напоминает участки сложных отороченных жил в залежах месторождений предыдущего подтипа. Асбест в основном поперечно-волокнистый с длиной
волокон до 60 мм, относящихся к высококачественным разностям со сравнительно высокой долей текстильных сортов. Среднее содержание асбеста в
горной массе не превышает 2,5%, хотя в отдельных жилах доходит
до 10–50%. На долю месторождений данного подтипа приходится около 1%
27
учтенных мировых запасов асбеста. Наиболее известные месторождения –
Лабинское (Россия), Нью-Амиантус (ЮАР), Хавелок (Свазиленд).
Месторождения карачаевского подтипа приурочены к ультрамафитам,
образующим интрузивные тела незначительных размеров. Асбест в основном продольно-волокнистый с длиной волокна до 30–50 мм, иногда более,
непостоянного качества. Его содержания в рудах находятся в пределах
1,5–8%; преобладают, как правило, низкие сорта. На многих месторождениях асбест тесно срастается с нематолитом (волокнистым бруситом), а также
ассоциируется с карбонатами (кальцитом, анкеритом), что резко снижает
промышленную ценность подобных месторождений. Обычно запасы асбеста в месторождениях данного подтипа составляют несколько десятков или
сотен тысяч тонн, редко больше. На долю этих месторождений приходится
около 2% учтенных мировых запасов хризотил-асбеста. Примерами месторождений могут служить Карачаевское (Россия), Ешкеульмесское (Казахстан), Ист-Броутон (Канада), Вермонт (США).
Руды месторождений брединского подтипа сложены в основном мелкосетчатым и мелкопрожилковым асбестом и просечками в нацело серпентинизированных гипербазитах. Месторождения этого подтипа изучены недостаточно полно и в настоящее время практически не имеют промышленного
значения. В России они представлены Наследницким (Юж. Урал) и ОспинДабанским (Вост. Саяны) месторождениями.
Месторождения хризотилового асбеста, связанные с магнезиальными
карбонатными породами (скарновые, контактово-метасоматические, или
месторождения апокарбонатного типа), наблюдаются в различных районах
земного шара и связаны с полосами и линзами серпентинитов, образовавшихся при замещении толщ доломитов и доломитизированных известняков, обусловленного воздействием на них магматических пород, которые
рассекают карбонатные толщи в виде жил основного состава, либо внедряются или контактируют с ними [11, 16, 20, 23]. Среди месторождений данного типа обычно выделяют аспагашский подтип месторождений, связанный либо с жилами основного состава, рассекающими доломитовые породы, либо с контактным воздействием на доломитовые породы кислых гранитных интрузий. Как правило, месторождения данного типа отличаются
небольшими размерами. Асбестоносность, имеющая промышленное значение, проявлена в форме незначительных пласто- и жилкообразных тел
серпентинитов с жилками хризотил-асбеста. Асбест в основном поперечноволокнистый с длиной волокон до 10, реже до 50 мм; содержание его в рудной массе составляет около 3%, хотя непосредственно в телах асбестоносных апокарбонатных серпентинитов может достигать 30%. Асбест этих месторождений, несмотря на существенно низкую прочность, отличается малым содержанием железа, что обусловливает его использование преимущественно в электронной, электротехнической и приборостроительной промышленности. Еще совсем недавно маложелезистый хризотил-асбест апокарбонатных месторождений относился к разновидности стратегического
сырья. С данным типом месторождений связано около 1,5% учтенных мировых запасов хризотил-асбеста. Наиболее известные месторождения – Аспагашское (Россия), а за рубежом – месторождения Аризоны (США), Трансвааля (ЮАР), Укокское (Киргизия).
В общем случае для месторождений баженовского подтипа наиболее
характерны первые пять из выше названных типов жилкования; для месторождений лабинского подтипа типичны одиночные жилы; для месторождений карачаевского и брединского подтипов – продольноволокнистые жилы [11].
28
В настоящее время условия серпентинизации и асбестообразования
трактуются по-разному, спорны вопросы об источниках гидротерм, механизме и способах возникновения жил и соответственно волокнистых разностей хризотила. Существующие гипотезы и точки зрения различных исследователей отражены в соответствующей литературе [5, 8, 11, 15, 16, 31, 32].
Месторождения амфиболовых асбестов, как уже отмечалось, имеют
подчиненное промышленное значение и изучены недостаточно полно.
Большинство исследователей относит их к гидротермальным образованиям
различных температур и фаций глубинности [10, 11, 20, 22, 23, 28, 29]. Наиболее известной для месторождений амфибол-асбестов является классификация Ю.К. Андреева и И.И. Волчка [11], в основу которой в качестве главного признака положен петрографический состав горных пород, вмещающих оруденение, а в качестве второстепенного – минеральный состав асбестов. Выделяются следующие типы месторождений: 1) месторождения амфиболового асбеста, связанные с ультраосновными породами и их метаморфическими производными (включают сысертский, шиловскоанатольевский и абдул-касимовский подтипы); 2) месторождения, связанные
с измененными вулканогенными породами (горбуновский и белореченский
подтипы); 3) месторождения, связанные с железисто-кремнистыми метаморфическими породами (криворожский подтип); 4) месторождения, связанные со слабо измененными глинисто-доломитовыми породами (боливийский подтип).
Сысертский подтип месторождений в качестве полезного ископаемого
содержит антофиллит-асбест. Месторождения приурочены к серпентинитам и тальк-карбонатным породам, сформировавшихся при метаморфизме
ультрамафитов. Залежи руды имеют в большинстве случаев неправильную
форму и крайне невыдержанные размеры, отличаясь постепенным переходом к вмещающим породам. Содержание волокна в рудах колеблется в пределах 0,4–17% (в среднем около 4–5%). Запасы асбеста оцениваются в десятки тысяч тонн. Типичным примером являются месторождения Сысертской антофиллит-асбестовой провинции на Урале.
Шиловско-анатольевский подтип месторождений в качестве полезного
ископаемого содержит магнезиоарфведсонит-асбест. Месторождения приурочены к линзовидным зонального строения залежам тальково-хлоритовокарбонатных пород, образовавшихся при метасоматическом изменении
углекислыми растворами апогарцбургитовых серпентинитов. Асбест встречается только на контакте тальк-карбонатных пород с карбонатизированными серпентинитами в виде узкой зоны до 0,5–1 м. Асбестизация залежей (
в форме небольших жил, линз, гнездоподобных тел) носит неравномерный
характер. Среднее содержание асбеста около 4–5%.
Месторождения абдул-касимовского подтипа (актинолит- и тремолитасбестов) приурочены к зонам тальково-карбонатных пород в серпентинитах. Пространственно и генетически они тесно связаны с месторождениями
талька и талькового камня. Участки асбестизации образуют зоны, размеры
которых колеблются от нескольких метров до десятков и даже сотен метров
по простиранию и при мощности в несколько метров. Содержание асбеста
обычно невелико, а масштабы известных месторождений незначительны.
Асбестовые жилы (актинолит- и тремолит-асбестов) в месторождениях
горбуновского подтипа залегают в метаморфизованных пироксеновых
порфиритах и в образовавшихся по ним зеленых сланцах, слагающих
мощные дайки или пластовые интрузии. Асбест ассоциируется с карбонатом, кварцем, полевыми шпатами, эпидотом и аксинитом и образует попе29
речно-, косо- , продольно- и спутанно-волокнистые агрегаты. Месторождения располагаются в областях древней складчатости и регионального метаморфизма (Зеленокаменный синклинорий Урала, Кокчетавская глыба) и
отличаются незначительными масштабами, хотя, по-видимому, районы их
развития обширны.
Белореченский подтип месторождений актинолит-асбеста пространственно и, по-видимому, генетически связан с месторождениями горбуновского подтипа; встречается в колчеданных месторождениях, приуроченных к
зеленокаменной формации Урала (Белореченское колчеданное месторождение). Жилы асбеста тяготеют к зонам дробления и тектонических подвижек в колчеданных линзах. Асбест обычно продольно-волокнистый и характеризуется высокой механической прочностью.
Криворожский подтип месторождений щелочного асбеста (крокидолит
и магнийрибекитовый асбест) приурочен к железорудным свитам (например, Кривого Рога и Курской магнитной аномалии). Жилы асбеста тяготеют
к сериям дизъюнктивных нарушений сбросо-сдвигового характера; образование их связывается с явлениями щелочного метасоматоза, вызванного
гидротермальными растворами щелочных гранитов. Известные проявления
асбеста, как правило, практического значения не имеют. Однако, именно с
древними формациями железистых кварцитов связаны крупнейшие месторождения крокидолита Южной Африки и Западной Австралии, имеющие
несколько иной характер.
Боливийский подтип месторождений в качестве полезного ископаемого
содержит родусит-асбест. Месторождения данного подтипа предположительно термального генезиса и тяготеют к дислоцированным толщам пестроцветных глинисто-песчано-мергелистых мелководных отложений лагунного типа. Мощность родуситоносных отложений для различных районов
колеблется от 80–120 до 300–400 м, а мощность отдельных пачек – от 2–8 до
10–30 м. Родуситовая минерализация прослеживается во всей толще пестроцветных свит. Наиболее крупные месторождения родусит-асбеста известны в Боливии в провинции Чочобамба (в зарубежной практике это месторождение относят к крокидолитовому в силу существующей там коммерческой традиции).
В качестве самостоятельного подтипа иногда выделяют месторождения
амфиболового асбеста, связанные с контактным воздействием гранитоидных интрузий на магнезиальные карбонатные породы в условиях малой
глубинности. Примером таких месторождений служат Вангырское месторождение на Полярном Урале и некоторые асбестовые проявления Алданского района.
Асбестовые минералы достаточно широко распространены в природе и
не ограничены только месторождениями асбеста. Как парагенетический
минерал хризотил-асбест и некоторые другие разновидности асбестов присутствуют в тальковых залежах, в мыльном камне, вермикулите, в пирофиллитовых рудах. Дж. Уотсон [30] указывает на присутствие амфиболовых
асбестов в кристаллических сланцах и основных изверженных породах,
подвергшихся гидротермальному метаморфизму, а также в полосчатых железистых кварцитах (крокидолит-асбест), образующих мощные стратиформные залежи, значительные по площади и широко распространенные в
мире. Асбестовая минерализация типична для некоторых рудных месторождений, связанных с серпентинизированными породами, среди которых,
например, хромитовые месторождения [13]. Хорошо известна связь актинолит-асбеста с колчеданными месторождениями. Выветривание и эрозионно30
денудационные процессы, развитые в районах размещения месторождений
талька, талькового камня, пирофиллитовых, талькомагнезитовых, медноколчеданных и железных руд и некоторых других рудных и нерудных полезных ископаемых, обусловливают повышенную поставку асбестовых волокон в окружающую среду [34, 39, 43, 51]. В разных районах США известно около 360 месторождений и проявлений талька, отличающихся повышенным содержанием в рудах и рудовмещающих породах амфиболасбестов [59]. В северных районах шт. Нью-Джерси (США) природными
источниками асбестовых волокон являются докембрийские породы (мраморы), палеозойские серпентиниты и мезозойские базальты [47]. В частности,
хризотил- и тремолит-асбесты в локальных концентрациях присутствуют в
мраморах, а крокидолит-асбест локально распространен в докембрийских
пегматитах и связанных с ними породах. Палеозойские серпентиниты в
зонах деформирования содержат хризотил-асбест как основной компонент;
в серпентинитах локально встречается амфибол-асбесты, в а мезозойских
базальтах установлен актинолит-асбест. Все это определяет вероятность
повышенного поступления асбестовых волокон в природные воды и, очевидно, в атмосферный воздух. Присутствие повышенных концентраций
волокон амфиболового асбеста в воде оз. Верхнее связывают с влиянием
расположенных на водосборе железорудных месторождений [45], а одним
из источников поступления асбестового волокна в оз. Мичиган является
эрозия береговых горных пород [49]. В шт. Калифорния (США) ультрамафические (серпентиновые) породы, содержащие асбестовые минералы, распространены в 44 из 58 округов штата [50]. В настоящее время в шт. Калифорния выявлено несколько районов, интенсивно загрязненных асбестом,
поступающим из природных источников. Например, высокие содержания
асбестовых минералов обнаружены в почвах селитебных территорий и парков в округах Сакраменто и Эльдорадо [52, 54, 55]. В районе Эльдорадо
Хиллс, расположенном недалеко от Высшей школы г. Ок-Риджа, почвы
селитебных территорий, включая спортивные площадки и места рекреации,
обогащены асбестом, поступающим при выветривании пород [56]. Асбест в
очень высоких концентрациях был обнаружен в атмосферном воздухе (доминировали амфибол-асбесты – в основном актинолит и тремолит, также
присутствовали короткие волокна хризотил-асбеста). Следует отметить, что,
как правило, многие природные асбестовые волокна короче, нежели волокна товарного асбеста, что снижает их токсикологическую опасность. В провинции Алессандрия (юг Пьемонта, Италия), в районе Алта Вал Лемме,
площадью примерно 20 км2, где развиты сельское хозяйство и туризм, распространены серпентиниты, содержащие асбестовые минералы, что обусловливает присутствие асбестовых волокон в местных почвах и поверхностных водах [38]. Асбестовые волокна обнаружены в прибрежных россыпях
тяжелых металлов, развитых вдоль Адриатического побережья [33]. В одном
из районов Польши источником поставки асбестовых частиц в атмосферу
являлись разрабатываемые залежи дорожного камня [62].
Хорошим примером является р. Свифт, которая начинается в горах Сумас, дренирует площадь около 3 кв. миль в районе г. Эверсон (округ Уатком,
северо-запад шт. Вашингтон, США) и впадает в р. Сумас [48, 57]. В этом
районе основным природным источником асбеста является массив серпентинитовых пород, расположенный в горах Сумас. В результате эрозионноденудационых процессов с массива выносится материал, содержащий асбестовые минералы. В 1930-х гг. в горах Cумас произошел большой обвал
серпентинитовых пород, тело которого является дополнительным и суще31
ственным источником поступления (особенно во время дождей и таяния
снега) в р. Свифт осадочного материала, обогащенного асбестом. Авторы
делают вывод о потенциальном риске для окружающей среды и человека
присутствующих в речных водах и отложениях, в том числе в дражном материале, асбестовых волокон (табл. 5).
Таблица 5
Потенциальные пути воздействия асбестовых волокон, содержащихся в отложениях р. Свифт [48] *
Источник
Дражный
материал
Отложения реки
и дражный материал
Планировка
жилых территорий и дорог
Комнатная пыль
Поля
Активное
драгирование
Аккумуляция
отложений вниз
по течению
Ирригация на
расположенных
ниже участках
Механизм
Поднятая ветром пыль из
отвалов
Пыление насыпей из-за
движения машин
Пыль во дворах, где отложения использовались для
засыпки
Пыль из отвалов; пыль,
принесенная из отложений,
использованных для отсыпки дорог или жилых
территорий
Пахота и земляные работы
в местах размещения дражного материала
Периодическое драгирование реки
Транспорт осадочного материала водным потоком и
его поступление на пойму
Использование речных вод
для орошения полей
Рецепторы
(получатели)
Местные жители
Операторы машин, местные жители
Местные жители
Местные жители
Сельскохозяйственные
рабочие, местные жители
Рабочие драг, местные
жители
Проживающие ниже по
течению жители
Сельскохозяйственные
рабочие
* Основной способ воздействий – ингаляционный; основной путь воздействия – атмосферный воздух.
Месторождения асбеста зарубежных стран
Месторождения асбеста известны во многих странах мира [2–4, 6, 8,
10, 12, 17–19, 25, 27, 28, 60, 61]. Так, в Австралии обнаружены месторождения практически всех разновидностей асбеста, а наиболее крупные
(хризотил-асбеста) – приурочены к серпентинитам шт. Новый Южный
Уэльс (Барраба, Шерлок, Асбестос-Пойнт и др.). Незначительные месторождения хризотил- и актинолит-асбестов найдены в Новой Зеландии и на некоторых островах Полинезии.
32
В Азии асбестовые месторождения и проявления известны в Азербайджане (серпентиниты Лысогорского перевала), Армении (Севанский гипербазитовый пояс), Афганистане (встречаются во многих районах, прогнозные запасы оцениваются более чем в 1550 тыс. т), Грузии (небольшие проявления), Индии (довольно крупные месторождения в штатах АндхраПрадеш, Мадрас, Бихар, Раджастхан, Карнатака, Майсур; еще недавно в
стране функционировало около 200 асбестовых рудников), Иране, Ираке
(на севере страны, производство асбестоцементных труб в г. Киркук), Казахстане (известны многочисленные, достаточно крупные месторождения всех
видов асбеста, среди которых выделяется Джетыгаринское месторождение
хризотил-асбеста в Кустанайской области, в свое время второе по величине
в СССР), Киргизии (небольшие, но довольно многочисленные месторождения хризотил-асбеста, в меньшей степени распространены проявления
амфиболового асбеста), Китае (асбестовые месторождения известны, по
крайней мере, с первых веков нашей эры; основные проявления и месторождения расположены в полосе, протягивающейся от прибрежных районов
пров. Ляонин через Внутреннюю Монголию на север до юго-западного
Китая; функционирует несколько крупных горнодобывающих предприятия), Монголии (известны небольшие месторождения хризотил-асбеста,
связанные с гипербазитовыми массивами), Таджикистане (СевероПамирская и Южно-Памирская зоны), Турции (известно около 30 месторождений асбеста, расположенных в различных районах страны), Узбекистане
(небольшие месторождения хризотил-асбеста и мелкие проявления амфиболового асбеста), Филиппинах (крупное разрабатываемое месторождение
хризотил-асбеста в пров. Пангасинан – Агилар, а также ряд мелких месторождений амфиболового асбеста), Северной Корее, Южной Корее (в 1970–
1983 гг. добыча и производство асбеста в стране увеличились почти в 10
раз), Японии (ресурсы известных 10 месторождений оцениваются в 1500
тыс. т), Тайване. Небольшие месторождения и проявления асбеста известны
на островах между Индийским и Тихим океанами.
В Африке месторождения и проявления асбеста обнаружены в Ботсване
(юго-восток страны), Замбии (район г. Лусаки), Зимбабве (один из ведущих
мировых производителей хризотилового асбеста, особенно известны месторождения Шабани и Машаба), Египте (небольшие месторождения и
проявления антофиллит-асбеста, известные, видимо, с давних пор), Кении
(месторождение Киньики), Марокко (месторождение Агбар), Мозамбике
(антофиллит-асбест в месторождениях группы Мавита), Нигерии (месторождение Чафе), Свазиленде (знаменитый рудник Хэвлок, приуроченный к
серпентинитовой полосе Восточного Трансвааля), Судане (запасы до
16 млн. т), Танзании, Намибии, Уганде, Эфиопии (в Абиссинии), на острове Мадагаскар, в ЮАР (имеются месторождения всех основных промышленных разновидностей асбеста, в свое время по добыче амозита и крокидолита стране принадлежало ведущее место в мире).
В Европе месторождения асбеста есть в Австрии (Тироль, Зальцбург,
Штирия), Албании (во Внутренних Албанидах), Болгарии, Германии (Бавария), Греции (крупнейшее и наиболее важное месторождение Зинданион,
известны, в том числе с античных времен, месторождения асбеста и в других
районах страны), Испании (амфиболовый асбест), Италии (в свое время
один из европейских центров добычи и производства асбеста; наиболее
крупные месторождения расположены близ г. Сан-Витторе), Кипре (древнейший производитель асбеста; асбест здесь ассоциируется главным образом с серпентинитами плутонического комплекса Троодос), Португалии,
Польше (небольшие месторождения и проявления, связанные с серпенти33
нитами Нижней Силезии и древними сланцами Качавских гор), Румынии
(месторождение Эйбенталь в Банате), Словакии, Украине, Финляндии (месторождение антофиллит-асбеста в Паккиле), Франции (небольшие месторождения актинолит-тремолитового асбеста в Альпах, Пиринеях, Савойе, на
о. Корсика, хризотил-асбеста – в Верхних Альпах и на о. Корсика), Чехии
(Чешский массив), Швейцарии (кантон Граубюнден, хризотил-асбест),
Швеции (антофиллит-асбест в Чеукискеро), в быв. Югославии (многочисленные небольшие месторождения и проявления в разных районах).
В Северной Америке крупнейшие месторождения мира расположены в
Канаде (хризотил-асбест, пров. Квебек, до недавних пор основными асбестдобывающими центрами являлись Асбестос, Колрейн, Блек-Лейк, Тетфорд,
Майнз, Робертстон, Ист-Броутон; месторождения хризотилового и других
асбестов расположены в пров. Ньюфаундленд, Британской Колумбия, Онтарио, Западном Квебек) (см. рис. 1). Достаточно крупные месторождения
хризотил-асбеста известны в США, в основном сосредоточенные на западе
(Кордильеры) и на востоке (Аппалачи) страны. Месторождения хризотилового и амфиболового асбестов имеются в других районах; в стране известно
крупное месторождение маложелезистого длинноволокнистого хризотиласбеста (шт. Аризона). Незначительные месторождения и проявления асбеста установлена на Кубе (хризотил-асбест) и в Мексике (антофиллит- и тремолит-асбесты).
В Южной Америке месторождения асбеста найдены в Аргентине, Боливии (крокидолит-асбест, запасы 70 тыс. т), Бразилии (более 80% всех запасов в Юж. Америке), Венесуэле (серпентиниты Карибских Анд), Колумбии
(месторождение Лас-Брисас и др.), Чили, Уругвае.
Российские месторождения асбеста
В пределах быв. СССР выделяется несколько крупных асбестоносных
провинций (рис. 3). К настоящему времени значительная часть месторождений асбеста, приуроченных к этим провинциям, достаточно детально
разведана, изучена и описаны в многочисленных работах [1, 7, 8, 11, 14,
16, 20–23, 25, 28, 32]. В месторождениях России сосредоточено свыше
70% запасов асбеста СССР; в свое время ей принадлежало около 60%
общесоюзной добычи этого минерала, а Советский Союз, начиная с
1958 г., прочно занимал первое место в мире по добыче и производству
асбестового волокна.
Российские месторождения и проявления асбеста, которых известно
несколько сотен, представлены различными генетическими и минералогическими типами, но наибольшее промышленное значение имеют месторождения хризотил-асбеста, самые крупные месторождения которого
связаны с гипербазитами и расположены на Среднем Урала (Баженовское), Южном Урале (Киембайское), в Туве (Актовратское), Восточном
Саяне (Ильчирское, Молодежное). Среди месторождений маложелезистого хризотил-асбеста, связанных с доломитизированными известняками, крупнейшим является Аспагашское месторождение (Красноярский
край). Наиболее крупные залежи амфиболовых асбестов (антофиллитасбеста) сосредоточены в месторождениях Сысертской группы на Урале.
Подавляющая часть асбеста долгое время добывалась на одном из наиболее крупнейших в мире Баженовском месторождении.
34
35
Рис. 3. Асбестоносные провинции на территории быв. СССР [20]:
I – Карело-Кольская, II – Карпатская, III – Украинского щита, IV - Воронежского щата, V – Уральская, VI – Большого Кавказа,
VII – Малого Кавказа, VIII – Казахстанская, IX – Памиро-Тяньшаньская, Х – Алтае-Саянская, XI – Байкльская, XII – Становая,
XIII – Амуро-Охотская, XIV – Ханкайско-Буреинская, XV – Сихотэ-Алинская, XVI – Камчатско-Сахалинская,
XVII – Алазейско-Чукотская.
Месторождения хризотил-асбеста
Важнейшим асбестоносным и основным асбестдобывающим районом
России является Урал, где большинство месторождений и проявлений хризотил-асбеста связано с серпентинитами и серпентинизированными гипербазитами и относится к классу гидротермальных месторождений (Баженовское, Алапаевское, Лесное, Красноуральское, Режевское, Таловское и др.). К
месторождениям контактово-метасоматического типа принадлежат проявления хризотил-асбеста в доломитизированных известняках западного
склона Урала, широко распространенные на Полярном Урале (Вангырское,
Сураизское, Скалистое и др.). Практически все промышленно значимые
месторождения хризотил-асбеста, известные на Урале, принадлежат к баженовскому подтипу. Минерализация лабинского подтипа изредка встречается
в месторождениях баженовского подтипа и иногда образует небольшие самостоятельные месторождения (например, Устейское). Еще реже встречаются месторождения карачаевского подтипа (Мойвинское).
Баженовское месторождение хризотил-асбеста является главной сырьевой базой асбестовой промышленности нашей страны. Расположено оно в
Асбестовском районе Свердловской области на водораздельной гряде, отделяющей бассейн р. Пышмы от бассейна левого притока ее – р. Бол. Рефт,
и приурочено к одноименной интрузии гипербазитов, вытянутой в меридиональном направлении на 30 км при ширине до 3,5 км (рис. 4). Указанная
интрузия является частью восточной полосы габбро-перидотитовых интрузий Среднего Урала, которая протягивается в близком к меридиональному
направлении на протяжении примерно 180 км вдоль Асбестовского синклинория в западном крыле Восточно-Уральского прогиба. В состав полосы
входят (с севера на юг): Алапаевский, Останинский, Режевский, МалоРефтинский, Малышевский и Баженовский массивы. Ультраосновные породы последнего представлены перидотитами, пироксенитами и возникшими за их счет серпентинитами и другими метаморфическими производными. Все промышленные залежи асбеста приурочены к перидотитам и
апоперидотитовым серпентинитам. В пироксенитах и апопироксенитовых
серпентинитах известны лишь непромышленные асбестопроявления. За
пределами массива ультраосновных пород асбестовые жилы вообще не
встречены, а внутри массива среди жильных пород кислого или основного
состава обнаруживаются крайне редко. Залежи хризотил-асбеста в Баженовском районе обнаруживают отчетливую пространственную связь с разломами и зонами разломов. В рудном поле центральной части массива отчетливо выделяются три широкие меридиональные полосы ультраосновных
пород – Восточная, Главная и Западная асбестоносные площади. В Главной
полосе сосредоточено подавляющее большинство наиболее важных в промышленном отношении асбестовых залежей (рудных тел). На месторождении выявлено 34 залежи асбеста. Асбестоносность прослежена до глубины
1000 м. Разведанные запасы асбестовой руды на 1986 г. оценивались в
3 млрд. т; запасы асбестового волокна в 40,2 млн. т; среднее содержание его в
рудах составляет 2,6% (1–6 сорта). Месторождение разрабатывается с 1889 г.
К Алапаевской группе месторождений хризотил-асбеста относятся собственно Алапаевское (Курмановское) месторождение с многочисленными
разрозненными залежами, месторождение Лесное и ряд мелких асбестопроявлений. Они расположены в центральной и северной частях Алапаевского
габбро-перидотитового массива, в 25 км к юго-западу от г. Алапаевска
Свердловской области. Вблизи Алапаевского месторождения находится пос.
36
Асбестовский. Месторождение было открыто местными жителями в 1906 г.
и эксплуатировалось с 1907 г. по 1962 г. Среднее содержание асбеста в рудной массе (в основном 4–6 сортов) колеблется в пределах 0,89–1,78%, достигая иногда 2,35%. Основная масса представлена волокном с длиной 5–10
мм, встречается и более длинное волокно (до 30–40 мм).
Режевское (Останинское) месторождение расположено в Режевском
районе Свердловской области. Оно было открыто в 1909 г. и периодически
эксплуатировалось до 1941 г. Месторождение приурочено к Останинскому
массиву гипербазитов; в пределах его (на площади 29 км2) выявлено 14 залежей хризотил-асбеста, максимальная длина которых достигает 260 м, минимальная – 50 м, ширина составляет от 25 до 80 м. Асбестоносность прослежена до глубины 100 м, хотя в большинстве случаев выклинивания залежей не установлено. Среднее содержание асбеста в рудах колеблется в пределах 0,78–1,62%, иногда достигает 4%. Преобладает асбест 1–6 сортов.
Красноуральское (Невьяновское) месторождение хризотил-асбеста, открытое в 1908 г. местными жителями, расположено вблизи пос. Новоасбест
Свердловской области. С 1908 г. по 1941 г. оно периодически разрабатывалось. В 7 км к юго-западу от этого месторождения расположено Луковское
месторождение хризотил-асбеста, также открытое в 1908 г. местными жителями (периодически эксплуатировалось до 1941 г.).
На западном склоне Северного Урала в пределах Североуральского района Свердловской области находится Кривское месторождение хризотиласбеста, приуроченное к серпентинитам. Содержание асбеста в рудах составляет в среднем 0,79%.
Вторым по разведанным запасам хризотил-асбеста месторождением России является Киембайское, открытое в 1936 г. и расположенное в Южном
Урале на территории Светлинского района Оренбургской области (промышленный центр – г. Ясный, где расположен крупный горнообогатительный комбинат). Месторождение приурочено к одноименной
интрузии гипербазитов, разорванной более молодыми гранитоидами на
Южный и Северный массивы. Основная асбестоносность связана с северной частью массива, сложенной главным образом серпентинизированными
перидотитами и частично дунитами. Промышленная минерализация в пределах Южного массива практически отсутствует. На залежах Северного массива выделяются зоны с крупной сеткой асбеста, мелкой сеткой, с редкими
единичными жилками и просечками асбеста. Основные запасы асбеста связаны с залежью Главная, вытянутой в меридиональном направлении до 2 км.
Асбестоносность прослежена до глубины 800 м. Среднее содержание асбеста 1–6 сортов – 5,25%, 1–7 сортов – 9,79%; в целом по месторождению –
4,8%; преобладает волокно 3-6 сортов. Интенсивная эксплуатация месторождения началась в 1980 г. открытым способом (глубина карьера первой очереди до 170 м).
В Таловских горах Южного Урала месторождения и проявления хризотил-асбеста связаны с одноименным массивом ультраосновных пород. В его
пределах известно несколько асбестопроявлений и два месторождения асбеста. Таловское месторождение находится в Миасском районе Челябинской
области. Оно разрабатывалось еще в 1908–1910 гг., однако из-за нерентабельности дальнейшая эксплуатация была прекращена. В средней части
Таловского массива в 7 км к северу от Таловского месторождения известно
месторождение хризотил-асбеста горы Карымка, где преобладает мелкосетчатый тип асбестоносности при среднем содержании асбеста в рудах 1,55%.
37
38
Рис. 4. Схема структуры рудного поля Баженовского месторождения (по П.М. Татаринову, 1948).
1 – перидртит и серпентиниты; 2 – гранит; 3 – габбро; 4 – асбестоносные залежи; 5 – зоны разломов установленные;
6 – зоны разломов предполагаемые.
В пределах Южного Урала известен еще целый ряд, в основном мелких,
месторождений и проявлений асбеста. По структурному положению они
подразделяются на две группы, одна из которых приурочена к гипербазитовым поясам, тяготеющим к зоне Уралтау, другая – к Восточно-Уральскому
синклинорию и Верхне-Тобольскому прогибу. В северо-восточной части
Магнитогорского прогиба расположены Беловское и Куликовское асбестопроявления. Абзаковское месторождение (Башкирия) приурочено к серпентинитам; в 1905–1917 гг. оно разрабатывалось. Среди других месторождений
можно отметить Актушевское (общие запасы преимущественно низкосортного асбеста составляют 0,5 млн. т), Янтыкбашское, Уразовское, Псянгинское (эксплуатировалось в 1907–1911 гг.), Успенское, Брединское, Аккаргинское, а также многочисленные асбестопроявления (Сухой-Узян, Кухтарское,
Халиловское, Ишкинское, Аккермановское и др.). Имеются проявления
продольно-волокнистого асбеста карачаевского подтипа в Оренбургской
области (Ишкильдинское) и в Челябинской области (Чебаркульское).
Крупным асбестоносным районом России являются Тува и Западный
Саян. Подавляющее большинство месторождений хризотил-асбеста здесь
связано пространственно и генетически с интрузиями серпентинизированных ультраосновных пород, образующими несколько гипербазитовых поясов. Самое крупное месторождение – Актовракское – приурочено к одноименному массиву гипербазитов, залегающему среди эффузивно-осадочной
толщи кембрия и входящему в Западно-Тувинский гипербазитовый пояс.
Это месторождение, по-видимому, было известно местным жителям еще в
XIX в. Морфология асбестовых залежей типична для месторождений баженовского подтипа, а по своим физико-химических свойствам волокно Актовракского месторождения не уступает Баженовскому. Запасы асбеста на
месторождении оцениваются в более чем 2 млн. т. Активная промышленная
эксплуатация месторождения началась в 1964 г.
В пределах Западно-Тувинского гипербазитового пояса обнаружено еще
несколько месторождений и проявлений хризотил-асбеста, наиболее интересным из которых является открытое в 1948 г. Кедровское (МалоАянчатинское) месторождение, приуроченное к восточной оконечности
Кодейского массива гипербазитов. Морфология асбестоносных зон, их
строение и распределение в них жил асбеста те же, что и на Актовракском
месторождении. Хризотил-асбест образует жилки поперечно-волокнистого
строения с длиной волокна от долей мм до 50–60 мм. По качеству волокно
не уступает актовракскому.
По перспективности на хризотил-асбест вслед за гипербазитовыми интрузиями Западно-Тувинского пояса стоят гипербазитовые интрузии Южно-Тувинского пояса, общая длина которого составляет 100 км. В его пределах известно довольно крупное Кускунугское месторождение, представляющее промышленный интерес. Все остальные проявления хризотиласбеста, известные в пределах этого пояса, значительно уступают по масштабам оруденения этому месторождению (асбестопроявления в гипербазитах Агардаг-Тайги, Карашат, Сольджер, Улор и др.). Наименее перспективны в отношении асбестоносности интрузии гипербазитов Каахемского и
Восточно-Тувинского поясов, в пределах которых лишь в некоторых районах отмечены признаки асбеста.
Массивы ультраосновных пород в Западном Саяне слагают два крупных
пояса, северный из которых известен как Западно-Саянский (Борусский), а
южный – как Куртушубинский. В Борусском гипербазитовом массиве выявлен ряд месторождений и проявлений асбеста. Среди них наиболее значительным является Енисейское месторождение, включающее 4 линзовидных
39
рудных тела с ориентировочными запасами асбеста в 185 тыс. т. В пределах
Куртушубинского хребта также обнаружены многочисленные проявления
хризотил-асбеста (Иджимское, Каратинское, Ашпанское и др.).
Следующими по своей асбестоносности регионами России, повидимому, являются Восточный Саян и Забайкалье. Наиболее известное из
расположенных здесь месторождений – Ильчирское (Окинский район Бурятии; открыто в 1835 г.), которое разрабатывалось в 1905–1919 гг. Оно
приурочено к Ильчирскому перидотито-серпентинитовому массиву,
имеющему длину более 2 км и ширину около 1 км. Асбестоносность прослеживается до глубины 400 м. Месторождение – баженовского подтипа, а
по качеству руды и асбеста не отличается от него.
Саянская перидотито-серпентинитовая полоса гипербазитов, являясь частью крупнейшего Монголо-Саяно-Алтайского пояса, в целом характеризуется многочисленными проявлениями хризотил-асбеста, особенно в пределах Остинско-Китойского массива. Известны два месторождения – Самартинское (в 15 км к северу-востоку от Ильчирского) и Боксонское (в 65–70 км
к западу от Ильчирского), считающиеся в промышленном отношении перспективными. Самартинское месторождение и Арлык-Гольское проявление
образуют вместе с Ильчирским месторождением так называемый Ильчирский асбестоносный район Восточного Саяна.
На северном склоне Южно-Муйского хребта в Баунтовском районе Бурятии расположено Молодежное месторождение хризотил-асбеста, открытое в конце 1950-х гг. Оно приурочено к одноименному массиву гипербазитов. Руды этого месторождения отличаются исключительно высоким, даже
уникальным содержанием текстильных сортов асбеста. Несколько асбестопроявлений обнаружено в пределах Северо-Муйского хребта.
В отношении асбестоносности другие регионы азиатской части России изучены менее детально. Тем не менее, по имеющимся данным, многие из них достаточно перспективны по хризотил-асбесту. Так, в Кузнецком Алатау известен ряд проявлений, приуроченных к отдельным гипербазитовым массивам (Федеровское, Северное и Николкинское в Кемеровской области). С ультраосновными породами Салаира связаны асбестопроявления (Уксунайское и др.) и небольшие месторождения (Мартыновское, Шалапское). В пределах Горного Алтая установлены мелкие месторождения (Казнахтинское в верховьях р. Катуни) и проявления хризотиласбеста. Кроме того, небольшие месторождения и проявления этого асбеста, связанные с гипербазитами, известны в Приморье ( в районе хребта
Синего) и на Северо-Востоке (Анадыро-Пенжинский, Корякский и Камчатский гипербазитовые пояса).
В настоящее время на Кавказе не выявлено крупных месторождений
хризотил-асбеста. Тем не менее именно на примере расположенных здесь
небольших месторождений в свое время было выявлено два подтипа их,
связанных с гипербазитами – лабинский (по Лабинскому месторождению в
Беденском массиве) и Карачаевское (месторождение Шаман-Беклеген в верховьях р. Кубани). Лабинское месторождение находится в Псебайском районе Краснодарского края. Оно известно примерно с 1913 г.; в 1930–1932 гг.
здесь производилась опытная эксплуатация асбеста. Карачаевское (ШаманБеклегенское) месторождение расположено в самых верховьях реки Кубани.
Хризотил-асбест в жилах ассоциируется с немалитом, образуя с ним тесные
срастания. Длина волокна достигает 7 см, но обычно значительно меньше.
Запасы асбеста оцениваются в 30 тыс. т. В начале 1930-х гг. здесь проводилась пробная разработка месторождения, показавшая его перспективность.
Наряду с указанными месторождениями в гипербазитах зоны Передового
40
хребта Большого Кавказа известен целый ряд проявлений хризотил-асбеста,
которые не представляют промышленного интереса (Белореченское, Бзыш,
Анерота, Малкинское и др.).
В пределах Северо-запада России установлены мелкие непромышленные
месторождения и проявления хризотил-асбеста в четырех районах: в Печенгском районе Мурманской области; в пределах Ветреного пояса (запад
Архангельской области и часть Карелии); в Восточной и Юго-Западной
Карелии, где асбест приурочен к серпентинитам, залегающим среди метаморфизованных осадочно-эффузивных образований протерозоя. Печенгское месторождение связано пространственно и генетически с никеленосными ультраосновными интрузиями. Оно считается малоперспективным.
Запасы волокна до глубины 50–100 м оцениваются в тысячи, в лучшем случае в десятки тысяч тонн. Весь асбест ломкий и полуломкий. Особый интерес (с эколого-гигиенических позиций) могут представлять асбестопроявления Ветреного пояса, разбросанные на площади 200 х 40 км, т. е. примерно
на территории в 8000 км2.
Контактово-метасоматические месторождения хризотил-асбеста в осадочных магнезиально-карбонатных породах имеют существенно меньшее
промышленное значение и представляют главным образом интерес как источники маложелезистого асбеста. Среди них наиболее известно Аспагашское месторождение, расположенное на Асбестовой горке в южной части
Минусинской котловины (Красноярский край). Это самое крупное и наиболее изученное месторождение подобного типа в России. В 1907–1914 гг.
оно разрабатывалось иностранными предпринимателями. В последующем
эксплуатировалось в 1923–1931 гг., а также в 1933 г. Запасы хризотиласбеста здесь составляют не менее 38 тыс. т.
Месторождения, подобные Аспагашскому, известны также в периферийной восточной части Кузнецкого Алатау и расположены в кембрийских
карбонатных отложениях, прорванных гранитоидами и дайками спессартитов и диабазов (Бистагское, которое разрабатывалось в начале века, Биджанское, Уйбатское). Они отличаются незначительными масштабами оруденения. Асбестопроявления подобного типа обнаружены в Алтае-Саянской
области (Батеневский кряж), в Туве (р. Байсут), на Полярном и Приполярном Урале. Среди уральских – месторождения ручья Ош-Кьян-Шор (хризотил- и тремолит-асбесты), Вагырское (то же самое) и др. Проявления маложелезистого хризотил-асбеста открыты на Дальнем Востоке в Приморье (хр.
Синий), в Еврейской автономной области (карбонаты Розовых Скал), на
Алдане (метаморфизованные карбонатные породы архея), а также в Восточном Саяне в районе Онотского талькового месторождения и на Среднем
Урале в районе Медведевского месторождения офикальцитов.
Месторождения амфиболовых асбестов
Наиболее крупные месторождения антофиллит-асбеста расположены на
Урале, среди которых К.К. Золоев [8] различает два генетических типа.
Первый тип – собственно метаморфогенно-метасоматический – связан с
вторичными оливин-энста-титовыми и энстатитовыми породами. Рудные
тела данного типа месторождений имеют небольшие размеры, лентообразную, линзовидную и гнездообразную форму и зональное строение. К этому
типу относятся большинство Сысертских месторождений, Савекульское,
Бугетысайское и др. Второй тип месторождений и проявлений антофиллитасбеста представлен контактово-реакционными образованиями в метаморфизованных гипербазитах на границе их с силикатными породами кислого
41
состава. Асбест присутствует здесь в виде вкрапленности спутанноволокнистых и звездчатых масс, иногда мощных жил продольно- и поперечно-волокнистого строения. В ассоциации с антофиллит-асбестом нередко встречается тремолит-асбест. Промышленного значения они не имеют.
Помимо самостоятельных проявлений (Мурзинское, Алабашевское, Кочневское и др.), месторождения встречаются в породах околодайкового изменения в Сысертском районе.
Сысертская группа месторождения антофиллит-асбеста представляет собой меридионально вытянутую полосу длиной 48 км и шириной до 28 км.
Собственно Сысертское месторождение расположено среди гранитного
массива в 20 км к западу от г. Сысерть. В пределах указанной полосы известно 8 месторождений и 49 проявлений антофиллит-асбеста. Асбестоносными являются антофиллит-тальк-магнезитовые породы. Считается, что
весь Сысертско-Ильменский мегантиклинорий перспективен на антофиллит-асбест. Савекульское месторождение антофиллит-асбеста расположено
в северо-западной части Ильменского заповедника. Асбест приурочен к
линзовидным залежам ультраосновных пород. В 50 км от г. Миаса находится Кочневское месторождение (разрабатывалось в 1920-х гг)..
Среди уральских месторождений тремолит-актинолитовых асбестов
Ю.С. Соловьев (1958) выделяет 4 основных группы:
1) Месторождения в зеленокаменной полосе Урала, связанные с дайками
пироксеновых порфиритов. Наиболее типичным является Горбуновское
месторождение. Аналогичные асбестопроявления известны в эффузивах
Северного, Среднего и Южного Урала.
2) Месторождения в трещинах медно-колчеданных руд, залегающие в
сланцах и альбитофитах (например, в Белореченском медно-колчеданном
месторождении, а также в некоторых других).
3) Месторождения в оталькованных серпентинитах и тальк-карбонатных
породах, например, Абдул-Касимовское месторождение в Башкирии. Подобные месторождения и проявления известны на Среднем и Южном Урале.
4) Месторождения в мраморизованных, доломитизированных и мергелистых известняках и тальк-хлоритовых сланцах в Приполярном Урале
(Вангырское месторождение), а также проявления в Башкирии, где развиты
жилы с продольно- и косоволокнистым асбестом. Кроме того, месторождения данного типа широко распространены в ультраосновных массивах Урала (Коркодинское, Черемшанское, Верхне-Тагильское и др.), но промышленного значения они не имеют.
На Урале встречены проявления крокидолит-асбеста, приуроченные к
сиенит-эгириновым пегматитам среди сиенитовых гнейсов Ильменского
кристаллического комплекса (Карабалыкское асбестопроявление). Асбестовая минерализация, сходная с крокидолитом, обнаружена также в районе р. Мойвы (минерал чернышеевит, представляющий собой волокнистую разновидность рибекита, который находят и в оталькованных железистых кварцитах на Нижне-Чувальском железорудном месторождении).
Аналогом этих асбестопроявлений является Мезенское в Республике Коми. На Среднем Урале (в пределах Тагило-Невьянского и Алапаевского
гипербазитовых массивов) известны магнезиоарфведсонитовые асбестоподобные образования.
В Карело-Кольском регионе проявления антофиллит-асбеста обнаружены в серпентинитовом поясе Кольского полуострова и в ультраосновных
щелочных породах массива Лесная Варака (вкрапленный асбест сысертского
подтипа). В Карелии антофиллит-асбест установлен как в валунах, так и в
коренном обнажении в небольших сильно метаморфизованных ультраос42
новных телах, залегающих в гнейсах. Проявления актинолит- и тремолитасбестов известны на Кольском полуострове в районах развития ультраосновных пород, а в Карелии – в областях распространения шунгитовых
сланцев и диабазовой формации. Есть сведения о наличии на Кольском
полуострове проявлений родусит-асбеста.
В пределах Воронежского кристаллического щита асбест-амфиболовая
минерализация (Mg-крокидолит и железистый куммингтонит-асбест) связана с железорудной формацией (железистыми кварцитами курской серии).
Асбест в основном имеет минералогическое значений, однако проявлен на
значительной площади (некоторые специалисты выделяют КриворожскоКурская асбестоносную провинцию).
Месторождения тремолит-актинолитового асбеста известны на Кавказе,
главным образом, в пределах зоны Передового хребта, в меньшей степени –
в зоне Главного хребта. Наиболее крупным является Кизыльчукское месторождение, приуроченное к ультраосновным породам, залегающим на водоразделе рек Кизыльчук и Большой Зеленчук. Асбестоносность связаны с
карбонатизированными и рассланцеванными серпентинитами, тальковохлоритово-карбонатными породами и лиственитами. К вулканогенной
толще Передового хребта приурочен еще ряд небольших месторождений
актинолит-асбеста (Хацавитая, Краснореченское, Власейчихинское).
В Алтае-Саянском регионе обнаружены незначительные месторождения
и проявления актинолит-асбеста и тремолит-асбеста, связанные как с ультраосновными, так и с вулканогенными породами. К первым относятся незначительные проявления в Салаирском кряже, в Сольджерской группе массивов Южно-Тувинского пояса, в отдельных массивах Китойско-Окинского
пояса. Месторождения в вулканогенных породах известны в пределах Чарышо-Теректинской зоны (в бассейне р. Катуни).
В ультрабазитовых массивах Саяна и в эгириновых сиенитах Бурятии
(южный склон хр. Хамар-Дабан) найдены проявления крокидолит-асбеста.
В юго-восточной части Тувы к ультраосновному массиву приурочено
Сольджерское месторождение антофиллит-асбеста, а в Тункинской долине Бурятии на границе известняков с гранитами известны проявления антофиллит-асбеста.
Асбестовая минерализация тремолит-актинолитового ряда достаточно
широко развита в авгитовых сиенитах и в скарнированных карбонатных
породах Алдана. Именно в этом районе в свое время был впервые обнаружен рихтерит-асбест, пополнивший список известных минералогических
разновидностей амфиболовых асбестов.
Месторождения и проявления родусит-асбеста обнаружены в некоторых
районах Сибири, а также в бассейне реки Камы, где они приурочены к осадочным или метаморфическим породам. Асбест встречается в виде жил и
вкрапленников до 1 см. Подавляющая часть месторождений и проявлений
амфиболовых асбестов России изучена недостаточно полно.
Заключение
Асбестоносные площади и горные породы, содержащие асбестовые минералы, достаточно широко распространены в природе. Это определяет тот
факт, что волокнистые минеральные частицы естественного происхождения в той или иной мере практически постоянно присутствуют в окружающей среде. В глобальном масштабе природная поставка асбеста в окружающую среду, судя по всему, существенно превышает его поступление от антропогенных источников. Значимость природных источников особенно
43
велика в пределах асбестоносных площадей (провинций, областей, зон,
полей), где широко распространены асбестсодержащие породы и размещены месторождения асбеста, разрушение которых выветриванием и эрозионно-денудационными процессами обусловливает повышенную поставку асбестовых волокон в окружающую среду. В пределах таких территорий у
основного населения не исключено развитие различных заболеваний, связанных с естественным высоким уровнем асбестовых волокон в окружающей среде. Необходимы специальные исследования, направленные на выявление асбестовых биоминеральных провинций и оценку их экологогигиенической значимости.
Литература
1. Андреев Ю.К. Амфиболовые асбесты, их минералогия и промышленное использование // Геохимия, минералогия, петрография, 1962 г. – М.:
ВИНИТИ, 1964, с. 65–91.
2. Бейтс Р.Л. Геология неметаллических полезных ископаемых: Пер. с
англ. – М.: Мир, 1965. – 546 с.
3. Ведерников Н.Н., Полянин В.С., Романкевич И.Ф. Минеральное сырье.
Асбест: Справочник. – М.: Геоинформарк, 1999. – 40 с.
4. Горная энциклопедия, т. 1. – М.: Сов. энциклопедия, 1984. – 560 c.
5. Еремеев В.П., Меренков Б.Я., Петров В.П. и др. Хризотил-асбестовые месторождения как одна из форм контактового воздействия гранитоидов на
ультраосновные породы // Тр. ИГЕМ АН СССР, 1959, вып. 31, с. 19–35.
6. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. – М.: Изд-во
Московского университета, 2007. – 460 с.
7. Закономерности размещения полезных ископаемых, вып. VI. – М.:
Изд-во АН СССР, 1962. – 688 с.
8. Золоев К.К. Месторождения хризотил-асбеста в гипербазитах складчатых областей. – М.: Недра, 1975. – 192 с.
9. Золоев К.К., Полянин В.С., Аксенов Е.М. и др. Прогнозная оценка территории СССР на хризотил- и антофиллит-асбест. – М.: ВИЭМС, 1983. – 38 с.
10. Кужварт М. Неметаллические полезные ископаемые: Пер. с англ. –
М.: Мир, 1986. – 472 с.
11. Курс месторождений твердых полезных ископаемых. – Л.: Недра,
1975. – 631 с.
12. Курс минералогии. – Л.-М.: ОНТИ-НКТН, 1936. – 1051 с.
13. Курс рудных месторождений. – М.: Недра, 1986. – 360 с.
14. Мельников М.П. Асбест и его разновидности в историческом, минералогическом, техническом и промышленном отношениях // Горный журнал, 1986, т. 2, № 4, с. 86–150, № 5, с. 305–333, № 6, с. 413–473.
15. Меренков Б.Я. Генезис хризотил-асбеста. – М.: Изд-во АН СССР,
1958. – 138 с.
16. Месторождения хризотил-асбеста СССР. – М.: Недра, 1967. – 512 с.
17. Минеральные месторождения Европы. Т. 1. Северо-Западная Европа:
Пер. с англ. – М.: Мир, 1982. – 583 с.
44
18. Минеральные месторождения Европы. Т. 3. Центральная Европа:
Пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 516 с.
19. Минеральные ресурсы мира (на начало 1994 г.). – М.: ВНИИзарубежгеология, 1995. – 575 с.
20. Неметаллические полезные ископаемые СССР. Справочное пособие. – М.: Недра, 1984. – 407 с.
21. Неметаллические полезные ископаемые гипербазитов. – М.: Наука,
1973. – 261 с.
22. Петров В.П., Андреев Ю.К. Минералогия асбеста и место амфиболасбестов СССР в общей их классификации // Тр. ИГЕМ АН СССР, 1959,
вып. 31, с. 5–18.
23. Промышленные типы месторождений неметаллических полезных
ископаемых. – М.: Недра, 1985. – 286 с.
24. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: В 4 кн.: Кн. 4. Здоровье
и среда, в которой мы живем: Пер. с англ. – М.: Мир, 1995. – 191 с.
25. Романович И.Ф. Месторождения неметаллических полезных ископаемых. – М.: Недра, 1986. – 366 с.
26. Руководство по контролю качества питьевой воды. Том 2: Гигиенические критерии и другая релевантная информация. – М: ВОЗ, 1987. – 325 с.
27. Рыскин М.В. Асбест в мировой экономике. – М.: Международные отношения, 1969. – 256 с.
28. Соболев Н.Д. Введение в асбестоведение. – М.: Недра, 1971. – 280 с.
29. Соболева М.В. Минералогия волокнистых минералов группы амфиболов и серпантина. – М.: Недра, 1972. – 252 с.
30. Уотсон Дж. Геология и человек: Пер. с англ. – Л.: Недра, 1986 .– 184 с.
31. Ферсман А.Е. Исследования в области магнезиальных силикатов.
Группа целирита, перматтита и палыгорскита // Зап. Академии наук по
физ.-мат. отделению, т. 32, № 2. – СПб., 1913. – 430 с.
32. Ферсман А.Е. Избранные труды. Т. 1. – М.: Изд-во АН СССР, 1952. –
865 с.
33. Янин Е.П. Асбест в окружающей среде (введение в экологическое асбестоведение). – М.: ИМГРЭ, 1997. – 176 с.
34. Янин Е.П. Тальк в окружающей среде (эколого-гигиенические аспекты практического использования) // Экологическая экспертиза, 2004, № 4,
с. 20–25.
35. Янин Е.П. Асбест и асбестосодержащие материалы: тотальный запрет
или регулируемое использование? // Экологическая экспертиза, 2006, № 5,
с. 26–43.
36. Янин Е.П. Асбест и человек (краткий исторический очерк) // Безопасность пыли минеральных волокон. – Москва – Пермь: НП «Базальтовые
технологии», 2006, с. 96–164.
37. Янин Е.П. Асбест в водных объектах (источники поступления и особенности распределения) // Проблемы окружающей среды и природных
ресурсов, 2008, № 11, с. 77–108.
38. Amato L., Carraro E., Ferrarotti M., Piccini C. Evaluation of the asbestos
risk in the Alta Val Lemme areas (Piemonte – provincia di Alessandria) //
International Conference on Asbestos monitoring and analytical methods.
45
AMAM 2005, Venezia, 5–7 December 2005 // http://venus.unive.it/fall/
Abstracts/ Book_of_Abstract.pdf.
39. Asbestos in drinking-water. Background document for development of
WHO Guidelines for Drinking-water Quality // www.WHO.int.
40. Birilkov T. Zur Kausalitat von Pleura-Plagues und asbestinduzierten Tumoren // Wiss. und Umwelt., 1985, N 2, s. 146–148.
41. Bowes D.R., Langer A.M., Rohl A.N. Nature and range of mineral dusts in
the environment // Philos Trans. R. Soc., 1977, A286, p. 593–610.
42. Carter L.J. Asbestos: Trouble in the Air from Maryland Rock Quarry //
Science, 1977, 197, July, p. 237.
43. Chrysotile Asbestos. Environmental Health Criteria 203. – Geneva: World
Health Organization, 1998 // http://www.inchem.org.
44. Constantopoulos S.H., Goudevenos J.A., Saratzis N. et al. Metsovo lung: pleural
calcification and restrictive lung function in northwestern Greece. Environmental
exposure to mineral fiber as etiology //Environ. Res., 1985, 38, № 2, p. 319–331.
45. Cook P.M., Glass G.E., Tucker J.H. Asbestiform amphibole minerals: detection and measurement of high concentrations in municipal Water Supplies //
Science, 1974, v. 185, p. 853–855.
46. Cossette M., Delvaux P., VanHa T. et al. Physiological innicuity of asbestos
in water // Nordeast Environ. Sci., 1986, v. 5, p. 54–62.
47. Germine M., Puffer J.H. Distribution of asbestos in the bedrock of the
northern New Jersey Area // Environ. Geol., 1981, v. 3, p. 337–351.
48. Health consultation. Swift Creek sediment asbestos Whatcom County,
Washington. US Department of Health and Human Services. Agency for Toxic
Substances and Disease Registry, March 31, 2006 // http://www.atsdr.cdc.gov.
49. Hesse C.S., Hallenbeck W.H. Potential sources asbestos in lake Michigan //
J. Great Lakes Res., 1978, 4, N 1, p. 57–61.
50. Limiting environmental exposure to asbestos in areas with naturally occurring asbestos // http://www.atsdr.cdc.gov.
51. Masson T.J., McKay F.M., Miller R.W. Asbestos-like fiber in Duluth water
supply // JAMA, 1974, v. 228, p. 1019–1020.
52. Mineralogy and morphology of amphiboles observed in soil and rocks in
El Dorado Hills, California. Prepared for U.S. Environmental Protection Agency
Region 9 IAG DW1492190501-2. Open-File Report 2006-1362. U.S. Department
of the Interior, U.S. Geological Survey, 2006 // http://minerals.usgs.gov.
53. Naturally occurring asbestos. The Geological Society of Australia Inc. /
Newsletter, № 141, December 2006 // www.gsa.org.au.
54. Raloff J. Dirty little secret // http://www.sciencenews.org.
55. Relative likelihood for the presence of naturally occurring asbestos in
Eastern Sacramento County, California. Special report 192. Department of Conservation, California Geological Survey, 2006 // http://www.conerv.ca.gov.
56. Saldivar A., Soto V. Asbestos in the United States: Occurrences, Use and
Control. ProQuest Discovery Guides. Released April 2008 //
http://www.csa.com/discoveryguides/ discoveryguides-main.php.
57. Summary Report of EPA Activities Swift Creek Asbestos Site Whatcom
County, Washington. Report Prepared by Ecology and Environment, Inc. US
EPA, February 2007 // http://yosemite.epa.gov.
46
58. Van Gogen B.S. Reported historic asbestos mines, historic asbestos prospects, and natural asbestos occurrences in the Eastern United states. US Geological Survey Open-File Report 2005-1189 // http://pubs.usgs.gov/of/2005/1189/
pdf/Plate.pdf.
59. Van Gosen B.S., Lowers H.A., Sutley S.J., Gent C.A. Using the geologic setting of talc deposits as an indicator of amphibole asbestos content // Environ.
Geology, 2004, v. 45, p. 920–939.
60. Virta R.L. Mineral Commodity Profiles – Asbestos. Circular 1255-KK. –
US Departament of the Interior, US Geological Survey, 2005. – 56 p.
61. Virta R.L. Worldwide Asbestos Supply and Consumption Trend from
1900 through 2003. Circular 1298. – US Departament of the Interior, US Geological Survey, 2006. – 80 p.
62. Wozniak H., Wiecek E. Azbest Polski i iego dzialanie zwlok-niajace //
Med. pr., 1985,36, № 2, p. 96–104.
47
ОТХОДЫ. МАЛООТХОДНАЯ И БЕЗОТХОДНАЯ
ТЕХНОЛОГИИ
УДК 502.174
КОСМИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
А. В. Захаров, М.М. Захарова, И.И. Потапов
(Всероссийский институт научной и технической информации РАН)
С развитием научно-технической мысли и технологий, позволяющих
эту мысль претворить в жизнь, космическое пространство или, как говорят,
околоземное пространство становится для землян все ближе и доступнее. У
каждого крупного земного города есть своя область, которая, сливаясь с
ним, образует мегаполис. Так и Земля вполне осязаемо прирастает своей
космической областью, образуя новый невиданный мегаполис или мегапленет? Москва и Московская область, Лондон и Большой Лондон, Земля и
Земная область или Большая Земля?
Возникающие проблемы в такой агломерации, вполне сопоставимы с
проблемами традиционного объединения. Экспансия земной цивилизации
в космосе преследует в основном две цели: расширение своих жизненных
территорий и использование возможностей околоземного пространства для
решения своих земных (в том и другом смысле) задач. И жизнедеятельность
человека со всеми вытекающими последствиями постепенно перекочевывает в космос. Развитие космической индустрии, как и любой другой, сопровождается образованием разного рода отходов, и окружающую среду приходится теперь защищать не только на Земле, но и в Земной области. Вот
несколько примеров активного взаимодействия космических возможностей
и возможностей планеты.
Энергия Солнца или солнечное излучение
Самым современным проектом по использованию солнечной энергии
безусловно становится проект «Дезертек», который подразумевает поставку
электроэнергии в Европу из Северной Африки с 2015 года. Протагонистом
этого проекта выступает Германия [1]. Известно, что солнечная энергия значительно дешевле нефти и газа, а солнечные электростанции безопасны для
окружающей среды – они не загрязняют атмосферу парниковыми газами.
Строительство будет проходить в два этапа: первый планируется закончить
в 2014 году, а второй - в 2016-м. Мощность электростанции TuNur составит
около двух гигаватт, что в два раза больше мощности одного энергоблока
АЭС. Планируется, что на электростанции, состоящей из 825 тысяч солнечных зеркал, будет работать около 20 тысяч человек. Мощность электростанции позволит обеспечить энергией около 700 тысяч домов в Европе. В качестве места размещения был выбран Тунис, так как солнечная радиация в
48
Сахаре в три раза сильнее, чем в Центральной Европе [2]. Стоимость проекта 600 млн. евро, до 2050 года генераторы в Сахаре будут обеспечивать более 15% всей энергии, которая поступает в Европу. Проект предполагает
подключение энергетических мощностей Ближнего Востока и Северной
Африки к энергосети Евросоюза [3,4].
Другие направления использования солнечной энергии, известные человечеству издавна, также сегодня приобретают современные формы. Систематически на поверхности Земли в результате очистки сточных вод накапливаются большие количества осадков. Перед утилизацией в качестве
почвенных грунтов и удобрений осадки высушивают. В последние годы
разработана технология сушки осадков, образующихся на очистных сооружениях, с использованием энергии солнечного излучения. Система включает вытянутое помещение, стены и крыша которого выполнены из материала, прозрачного для солнечной радиации. Вдоль продольных стен уложены
рельсы, по которым совершает возвратно-поступательное движение конструкция. Она осуществляет распределение и удаление осадков на нижней
поверхности, а также их перемешивание и разрыхление в процессе сушки.
Удаление и замена влажного воздуха осуществляется посредством системы
вентиляции. [5,6].
Высокую экономическую целесообразность использования солнечной
энергии показали также исследования по использованию солнечных батарей при электрокинетическом восстановлении свойств почв, содержащих
кадмий. В проведенном эксперименте постоянный ток получали от внешних источников энергии и изучали влияние метеорологических условий,
времени суток и других факторов на эффективность процесса [7].
Ученые Карлетонского университета (г. Оттава, Канада) использовали
свойства рассеянного солнечного излучения для оценки эмиссии сажи при
сжигании попутного нефтяного газа. Предметом изучения стал шлейф дыма факела горящего газа. На основании данных о светопроницаемости, значения коэффициента прозрачности и с использованием новейших методов
программного обеспечения была разработана методика количественного
определения сажи в неограниченном потоке [8].
Космический мониторинг
Отдельно следует остановиться на возможностях космического мониторинга (КМ) в области обращения с отходами. Они поистине космические.
Для реализации проектов КМ используют специализированные искусственные спутники Земли и космические орбитальные станции, информацию
и снимки с них, а также две спутниковые радионавигационные системы.
Наибольшее распространение в мировой практике получила американская
система NAVSTAR GPS (NAVigation Satellites providing Time and Range;
Global Positioning System – обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования) –
спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. Система позволяет в
любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, также в космическом пространстве на расстоянии до 100 км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов. Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях
прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приемника.
Информация в стандартной точности распространяется свободно, бесплатно, без ограничений на использование. 24 спутника обеспечивают 100%
49
работоспособность системы GPS в любой точке земного шара, но не всегда
могут обеспечить уверенный прием и хороший расчет позиции. Для увеличения точности позиции и резерва на случай сбоев, общее число спутников
на орбите поддерживается в большем количестве. Каждый спутник рассчитан на работу в течение 10 лет.
ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС) – российская спутниковая система навигации. ГЛОНАСС предназначена для
оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного
числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара на основании указа Президента РФ предоставляется российским
и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.
Основой системы, как и в системе GPS, являются спутники, движущиеся над
поверхностью Земли в 3-х орбитальных плоскостях на высоте 19100 км.
Принцип измерения аналогичен американской системе GPS (NAVSTAR).
Практически, непрерывная навигация по всей территории Земли обеспечивается при полной орбитальной группировке из 24 действующих спутников. Реальное количество необходимых на орбите спутников (включая резервные) равно 30. [9, 10, 11].
В Европейских странах региональный КМ урбанизированных территорий является составной частью проекта CORINE (Coordination of Information on the Environment – Координация информации об окружающей среде). Методика работы основывается на обработке спутниковых изображений
(Landsat, Spot) с визуальной и автоматизированной интерпретацией,
ошифровкой, интеграцией в единую базу данных геоинформационной
системы (ГИС).
КМ успешно используют для классификации земель и идентификации
свалок. Одним из методов распознавания свалок по космическим снимкам
стал метод использования нормализованного относительного индекса растительности NDVI (Normal Difference Vegetation Index) – показателя, используемого для количественной оценки растительного покрова. NDVI
может быть рассчитан на основе любых снимков: высокого, среднего и низкого разрешения. При сравнении полученных со снимков значений яркости, типичных для объектов (например, хвойные, лиственные леса), с эталонными значениями можно определить местонахождение свалки и
получить окончательную карту классификации объектов на местности.[12].
В качестве примера использования КМ также можно привести опыт Ленинградской области в обнаружении несанкционированных свалок и полигонов твердых коммунальных и промышленных отходов. Для изучения признаков поверхностей свалок и полигонов использовали комплекс
многоспектральной наземной, авиационной и космической аппаратуры.
Измерения проводились в Приозерском, Всеволожском, Кировском, Курортном и Гатчинском районах Ленинградской области и в Приморском
районе Санкт-Петербурга. На основе показателей коэффициента интервальной яркости, радиационной температуры и данных GPS были сформированы цифровые карты, которые позволили выделить шесть типов поверхностей с различными сроками заложения отходов. [13].
C использованием КМ планируется осуществлять контроль и управление системой транспортирования ТБО. Такое предложение на основании
Постановления Правительства РФ №641 «Об оснащении транспортных,
технических средств и систем аппаратурной спутниковой навигации
ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS», принятом в августе 2008 г., выдвинул ви50
це-премьер Иванов С. Б.. Он предложил оснастить мусоровозы спутниковыми навигационными системами во избежание образования нелегальных
свалок. При внедрении такой системы со всех функционирующих собирающих и транспортных мусоровозов в компьютеры диспетчерского блока
постоянно будет поступать и накапливаться информация о местонахождении; состоянии (загрузка – выгрузка), простой или движение; о направлении
и скорости движения; о расходе топлива; суточном, недельном, месячном
пробеге и т.д. Разработана принципиальная схема космического мониторинга мусоровозного транспорта, фирмы-производители предлагают навигационные приборы, в частности, навигаторы, трекер-логгеры, бортовые
контроллеры, встроенные модули, навигационные системы и др. [10].
Особо опасные отходы - в космос?
Об обсуждаемых ещё в середине прошлого века космических возможностях, используемых для ликвидации особо опасных и радиоактивных отходов (РАО), напомнила информация следующего содержания. В СанктПетербурге (апрель 2011г.) завершился финальный этап Всероссийского
конкурса исследовательских и проектных работ «Энергия будущих поколений». Конкурс организован детским экологическим движением «Зеленая
планета» и Общественным советом Госкорпорации «Росатом». На конкурс
было подано более 500 работ из различных регионов России. Для участия в
финальном этапе оргкомитет пригласил 42 участника, представивших свои
исследовательские и проектные работы в области энергосбережения, развития атомной энергии, экологии и здоровья на территориях расположения
предприятий атомной отрасли, а также социально-экономического развития
атомных городов. По результатам проведенных презентаций жюри под
председательством заведующего кафедрой информатики и процессов
управления, профессора НИЯУ МИФИ Модяева А. Д. определило победителей. Среди них – Алишер Аскаров, ЗАТО Северск, Томской области, название работы - «Разработка системы удаления радиоактивных отходов в
космос с анализом экологических аспектов», Секция «Новый взгляд на использование атомной энергетики».[14]. В тезисах работы, в частности, говорится: «В проекте предлагаются два базовых варианта схемы выведения
РАО в космос. Первый вариант, при котором выведение контейнера с РАО
осуществляется ракетой-носителем типа "Энергия-М" или "Энергия", запускаемой с космодрома "Байконур". Ракета-носитель (РН) выводит орбитальный блок (ОБ) в составе двухступенчатого разгонного блока (РБ) и транспортного космического аппарата (ТКА), полезным грузом которого является
контейнер с РАО, на промежуточную орбиту. В районе апогея включается
двигательная установка разгонного блока, и ОБ переводится на опорную
орбиту с параметрами Нп=На=200 км. Далее РБ выдаёт импульс скорости в
плоскости опорной орбиты, и ОБ переводится на гиперболическую орбиту
относительно Земли. Система покидает поле тяготения Земли и переходит
на гелиоцентрическую переходную орбиту с параметрами Rп=4,00 а.е. и
Rа=1,15 а.е., лежащую в плоскости эклиптики (Rп – радиус в перигелии,
Rа – радиус в афелии). В афелии полученной переходной орбиты (примерно через полгода полета) с помощью второй ступени РБ, рассчитанной на
длительное время существования в условиях космического пространства
(например, РБ на твердом топливе), выдается второй разгонный импульс, и
ОБ переводится на круговую эклиптическую орбиту с радиусом 1,15 а.е.
51
В проекте проанализированы все аспекты данного способа изоляции
РАО (экологические, экономические, социальные), а также предложен и
проанализирован второй способ вывода РАО на гелиоцентрическую орбиту, с отделением возвращаемой капсулы на радиационно-безопасной орбите Земли. При этом значительно уменьшение массы за счёт веса возвращаемой капсулы.
Накопленный в странах СНГ и в мире огромный потенциал в области
создания ракетно-космической техники, который с сокращением стратегических вооружений становится не востребованным, может и должен быть
направлен на решение общечеловеческих проблем, в частности, на сохранение экологии Земли и удаление особо опасных РАО за ее пределы». [15].
Выходит, маститые ученые поощряют представителей молодого поколения в разработке идей, от которых отказались их деды? [16]. И в Известиях РАН. Энергетика за 2011 г. публикуется исследование «Об особенностях
транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок». В нем, в частности, говорится: «Одним из способов ликвидации радиоактивных отходов может стать
захоронение РАО в дальнем космосе, что обеспечит снижение загрязненности Земли». Сделаны оценки массоэнергетических затрат на транспортировку РАО с помощью электроракетной двигательной установки (ЭРДУ). Рассмотрен вариант транспортировки, в котором как источник тепловой
энергии используется тепловыделение РАО. [17]. Идея решения проблемы
надёжной изоляции высокотоксичных отходов путем транспортировки их
на Солнце была высказана советским физиком Петром Капицей в 1959 году.
Эта мысль не давала покоя и американским ученым, также с 60-х годов разрабатывающим способы отправки отходов к светилу.[16] Однако, проект
отправки радиоактивных отходов на Солнце, представленный инженером
Черкашиным Ю. Г. в петербургском Доме ученых в рамках дискуссии, организованной Институтом региональной прессы, поддержки научного сообщества не получил. Один из контраргументов заключался в том, что в космос придется отправлять колоссальное количество свинца: для отправки
5 кг груза 4,5 кг от этой массы должен составлять свинец, защищающий от
облучения участвующих в загрузке людей. Но даже не это главное. Общее
мнение выразил председатель Центра экологической безопасности СанктПетербурга, профессор Донченко В. К., признав проект опасным в экологическом смысле и непредсказуемым в отношении влияния его на Солнце и
Солнечную систему. Он сказал: «Переносить высокотоксичные отходы в
другое место, где происходят неизвестные нам процессы, противоречит
принципам развития науки». [16] С этим невозможно не согласиться, учитывая ранее высказанное мнение о все большем взаимопроникновении земного и космического пространства. А что будет, если сработает эффект бумеранга? А если там, вдали, тоже есть жизнь? А как же мы сможем
переселяться за пределы Земли, если там уже «дышать будет нечем»?
Космический мусор
Космос начинается с высоты примерно 100 км при атмосферном давлении 9 мм рт. ст. (самолеты на этих высотах не работают, а работают космические аппараты) [18], и согласно классификации Международной федерации аэронавтики (ФАИ), космическим считается полёт, высота которого
превышает 100 км (линия Кармана). Первые успешные попытки суборбитальных полётов были совершены в 1944 году в Германии при испытании
боевой баллистической ракеты Фау-2 [19]. Первым же искусственным те52
лом, выведенным на околоземную орбиту, стал советский аппарат Спутник1, запущенный 4 октября 1957 года. За прошедшие больше полувека человечество осуществило множество запусков аппаратов в Космос. Те, которые
не вернулись на Землю, составили новое образование - космический мусор.
По определению, под космическим мусором подразумевают все космические объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не
функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям. Этот мусор движется с большой скоростью и является опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты. [20, 21]. В
космосе на данный момент находится около полумиллиона элементов космического мусора: отработанные части ракет, вышедшие из строя спутники,
обломки летательных аппаратов. Выделяют два пояса космического мусора.
Первый пояс находится на высоте 850 -1200 км от поверхности Земли.
Именно здесь движется огромное количество метеорологических, военных,
научных спутников и зондов. Второй пояс космического мусора находится в
районе геостационарных орбит (свыше 30000 км). В настоящее время здесь
летают около 800 объектов разных стран, из которых работает лишь половина. Считается, что весь космический мусор рано или поздно должен
упасть на Землю под воздействием притяжения. На высотах 200 км объекты
«живут» от1 до 4 дней, на 600 км - 25 -30 лет, на 1000 км – около 2 тыс. лет,
на 2000 км – примерно 20 тыс. лет.[18]. В Советском Союзе засоренностью
космоса начали заниматься в 1985 году в Министерстве обороны и в Академии наук страны. Уже в 1990 году были получены первые практические
оценки и разработана математическая модель засоренности околоземного
космического пространства.
Проблемы космического мусора привлекают внимание научного сообщества всех стран. Обсуждаются вопросы реорганизации, измерения и каталогизации космического мусора, вращающегося вокруг Земли [22], рассматриваются
возможности применения радиолокаторов высокого
разрешения обсерватории Chilbolton (Южная Англия), оснащенной 25-м
параболической антенной, в решениях задач мониторинга космических
объектов и космического мусора. [23]. Исследуется возможность мониторинга околоземного пространства с использованием бистатической просветной радиолокации для обнаружения малоразмерных объектов космического мусора [24]. С целью контроля потоков естественных и техногенных
тел в околоземном пространстве, для оценки его экологического состояния
и риска для человека, техники и биосферы, в астрономической обсерватории Рязанского госуниверситета разработана концепция и реализована модель экологического мониторинга загрязнения оптическими средствами.
[25]. На сегодняшний день единственный способ ликвидации космического
мусора – это его сбор специализированными космическими аппаратами сборщиками. В рамках проекта CleanSpace One швейцарские ученые сконструировали спутник, который займется сбором космического мусора. Он
должен будет отследить опасный объект, а затем отбуксировать его в плотные слои атмосферы, где и мусор и сам аппарат сгорят. Возможно, это произойдет уже через пять лет. Швейцария - не единственная страна, которая
разрабатывает систему очистки космического пространства от мусора. Так, в
феврале 2011 года стало известно, что японское космическое агентство планирует ловить космический мусор в гигантские металлические сети. Оно заключило контракт с компанией Nitto Seimo, одним из крупнейших производителей рыболовных сетей Японии, который достаточно давно
разрабатывает технологию плетения металлических сетей. [26].
53
Свалка отходов космической эры
Если считать свалку мусора в Космосе несанкционированной, то на
Земле в США существует вполне санкционированная свалка космических
отходов – магазин под открытым небом. Двигатель командного модуля
Apollo здесь можно купить за 1.5 млн. долларов, двигатель J-2 от ракеты
Saturn V - за 500 тысяч, движок от ракеты Thor – всего за 75 тысяч долларов. Компания Norton Sales, которой принадлежит магазин, была основана
начале 1960-х, когда самые крупные космические и оборонные компании
выпускали ракетное оборудование в большом объеме. Далеко не все запускалось в Космос, и Norton Sales начала скупать у правительства и компаний
ракетные отходы, предвидя начало спроса на эту продукцию среди энтузиастов-самодельщиков и экстравагантных коллекционеров. Так и получилось.
К примеру, калифорнийская компания Masten Space System, которая занимается разработкой аппаратов для доставки грузов на Луну, и в 2009 и
2010 гг. получила на исследование гранты от NASA в размере около
1,5 млн. долларов, пользуется услугами магазина. На её счету не один успешный космический запуск [27].
Космическое право
В связи с выходом деятельности человека в Космос возникает вполне
объяснимая необходимость в создании космического права в качестве самостоятельной отрасли. Сейчас существует всего четыре документа, регулирующие отношения стран в Космосе. Один из них - Договор о космосе
(полное официальное название: Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства,
включая Луну и другие небесные тела) — межправительственный документ.
Он является основой международного космического права. Договор подписали Соединенные Штаты Америки, Великобритания и Советский Союз
27 января 1967 года, вступил в силу 10 октября 1967 г. По состоянию на октябрь 2011 года 100 стран являются государствами-участниками Договора, а
еще 26 подписали договор, но не завершили ратификацию. Договор о космосе определяет основные правовые рамки международного космического
права. Среди принципов, запрет для государств-участников размещения
ядерного оружия или любого другого оружия массового уничтожения на
орбите Земли, установки его на Луне или любом другом небесном теле, или
на станции в космическом пространстве. Этот договор ограничивает использование Луны и других небесных тел только в мирных целях и прямо
запрещает их использование для испытания любого рода оружия, проведения военных маневров или создания военных баз, сооружений и укреплений. Тем не менее, Договор не запрещает размещение обычных вооружений на орбите [19]. В Казанском университете высказывают мнение о том,
что выделение космического права в качестве самостоятельной отрасли будет служить предпосылкой для ликвидации пробелов и разработки актов,
которые урегулируют космические отношения, в частности, экологическое
и рациональное использование объектов космического пространства [28].
Такое мнение вполне оправдано, т. к. Земля и Космос со временем становятся единой областью хозяйствования.
Всё чаще человек выходит с борта космического корабля в открытый
Космос. Делает он это для осуществления научных исследований и для
обслуживания орбитальной станции. Это не может не повлиять на изме54
нение менталитета человечества и отдельно взятого человека. Яркий
пример тому – проводимый во второй раз международный юношеский
арт - фестиваль «Humans in Space», принимающий на конкурсной основе
творческие работы молодежи по теме: « Как люди будут использовать
науку и технологии для исследования космоса, и какие тайны они откроют?» Партнерами мероприятия выступают Аэрокосмический Центр
Германии, NASA и Университетская ассоциация космических исследований [29].
Продолжать жизнь Земли в Космосе предстоит новым поколениям. Было бы правильно использовать космические возможности не только для
борьбы с отходами, но в первую очередь для расширения познания жизни
во всех её проявлениях.
Литература
1. Меден Н.К. История и перспективы проекта «Дезертек», Энергия:
экономика, техника, экология. – 2012. - № 5.- С..14 – 20.
2. http://lenta.ru/news/2012/01/25/solar/
3. http://gazeta.ua/ru/post/315009
4. http://www.biztass.ru/news/one/44856
5. Amadou H. Сушка осадков сточных вод с использованием солнечной энергии. Etude du sechage solaire des boues de stations d'epuration urbaines [Текст]// Eau, ind., nuisances.- 2006.- N 297. - С.41-43.
6. Boillot Mathleu.Сушка осадков сточных вод с использованием солнечного излучения. Le sechage solaire combine des boues: l'exemple de Carnac
[Текст]// Eau, ind., nuisances.- 2006.- N 297.- С.45-47.
7. Yuan S, Zheng Z, Chen J, Lu X. Use of solar cell in electrokinetic remediation of cadmium-contaminated soil. J Hazard Mater. 2009 Mar 15;
162(2-3):1583-7.
8. Matthew R. Johnson, Robin W. Devillers, Chen Yang, and Kevin A. Thomson.
Sky-Scattered Solar Radiation Based Plume Transmissivity Measurement to
Quantify Soot Emissions from Flares. Environ. Sci. Technol. – 2010.- 44 (21). Р. 8196–8202.
9. Ималитдинов В. А. Мониторинг полигонов ТБО: создание единой
системы. Твердые бытовые отходы. – 2012. - № 1.- С.32 – 33.
10. Мурашов В. Е., Мирный А. Н. Контроль и управление системой
транспортирования ТБО с использованием космического мониторинга //
Чистый город, январь-март. – 2012. - № 1(57).
11. Кульчицкий А. Н. Система ГЛОНАСС/GPS контроля движения ТС
и расхода топлива, WASMA 2012
12. Каретина И. П. Современные технологии, применяемые при введении кадастра отходов, Сборники Материалов Международных конференций, проводимых ВНИИцветметом в рамках Международной выставки
«MinTech», Инновационные разработки в горно-металлургической отрасли:
Материалы VI Международной конф., 2011.- 390 с.
13. Бровкина О. В., Мочалов В. Ф., Чапурский Л. И. Мониторинг свалок по
разноспектральным аэрокосмическим данным. Сборник трудов VIII между55
народного экологического форума. Санкт-Петербург, выставочный комплекс «Ленэкспо». 19-21 марта 2008. - С.22 – 27.
14. http://www.greenplaneta.ru/node/2126
15. Аскаров А. Разработка системы удаления радиоактивных отходов в
космос с анализом экологических аспектов, Всероссийский конкурс «Энергия будущих поколений», 2011.
16. Рагузина Г. Отходы за «ушко» и на солнышко // Экология и охрана
труда. – 2007.- № 3.- С. 16 -17.
17. Онуфриев А. В., Дмитриев С. Н., Онуфриев В. В. Об особенностях
транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок // Изв. РАН. Энергетика. –
2011. - № 3. - С.129 – 138.
18. Боровков Е. И., Субетто А. И. др. Проблемы утилизации космических объектов в околоземном пространстве. Аналитические обзорные исследования.
19. Википедия
20. . Шалай В. В., Шукшин М. В. Необходимые меры по борьбе с космическим мусором // Омский научный вестник. -2010. - № 1 (94).
21. Раткин Л. С. Космическая экология и оценка степени взаимосвязи
нестационарных процессов в геоэкологических и космоэкологических системах, Международная научно-техническая конференция НЭРПО-2011,
Москва.
22. Bai Xueru, Xing Mengdao, Zhou Feng. High-resolution three-dimensional
imaging of spinning space debris // IEEE Trans. Geosci. And Remote Sens.2009. – 47. - № 7, ч. 2.- С.2352 – 2362.
23. Eastment Jon D. Assessing the suitability of the chilbolton radars for
space debris and space surveillance applications. Proceedings of the 5 European
Conference on Space Debris, Darmstadt, Noordwijk: ESTEC.- 2009. - С.1 – 8.
24. Григас С. Э. Мониторинг околоземного пространства с использованием бистатической просвеной радиолокации, Физика окружающей среды:
Материалы Всероссийской конференции, посвященной 50-летию первого
полета человека в космос и 75-летию регулярных исследований ионосферы
в России, Томск. – 2011.- С.134 – 137.
25. Муртазов А. К. Мониторинг загрязнения околоземного пространства оптическими средствами // Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2010.- № 5. - С.23 – 27.
26. По материалам Лента.Ру.
27. Свалка отходов космической эры выращивает частные ракеты,
Экологический вестник России. – 2007.- № 4. - с.14 -16.
28. Вагизова Э.Р. Космическое право как отрасль российского и международного права (экологические и правовые аспекты): Материалы Международной научно-практической конференции, Махачкала: Алеф, 2010.
29. http://spaceuphouston.org/2012-youth-art-competition/
56
ПРЕВРАТИТЬ ОТХОДЫ В РЕСУРСЫ
к.т.н. А.Г. Юдин, к.т.н. И.И. Потапов
(Всероссийский институт научной и технической информации РАН)
По сообщению агентства “Интерфакс” от 10 апреля с.г. на совещании по вопросу
стимулирования переработки отходов Президент России В. Путин сделал следующее
заявление: “Сегодня в России скапливается ежегодно порядка 3,5 млрд. т отходов. Из
них на переработку идет примерно четверть. Остальное сжигается или вывозится на
специальные полигоны. Но если бы только на специальные, а то и часто просто выбрасывается. Количество так называемых нелегальных свалок постоянно растет. Объем
накопленных отходов в России составляет 90 млрд. т. Большая часть из них не имеет
собственника”.
Между тем, Европейская Комиссия в Сообщении под названием “Дорожная карта к ресурсоэффективной Европе1” поставила задачу превратить
отходы в ресурсы.
По данным Еврокомиссии, ежегодно в странах Европейского Союза образуется 2,7
млрд. т отходов (при населении 504 млн. чел., с учетом Хорватии)2, из которых 98
млн. т являются опасными. В среднем только 40% твердых отходов в странах ЕС повторно используется3 или подвергается рециклингу4, остальное направляется на полигон
или на сжигание. Общее образование отходов в странах ЕС остается стабильным; однако
образование некоторых потоков отходов, типа отходов строительства и сноса, осадков
сточных вод и морского мусора возрастает. Ожидается, что только рост одних отходов
электротехнического и электронного оборудования возрастет на 11% с 2008 по 2014 г.
В некоторых государствах-членах более 80% отходов подвергается рециклингу5,
что указывает на возможности использования отходов как одного из ключевых ресурсов
ЕС. Улучшение управления отходами улучшает ситуацию с использованием ресурсов и
может открыть новые рынки и создать новые рабочие места, а также содействовать
меньшей зависимости от импорта сырьевых материалов и снижению воздействий на
окружающую среду.
1 Сообщение Комиссии Европейскому Парламенту, Совету, Европейскому экономическому и социальному комитету и Комитету регионов, Брюссель, 20 сентября
2011 г., COM (2011) 571 final, 1-26.
2 В этой связи 3,5 млрд. т отходов в год для России представляются завышенным
показателем, с учетом ее населения.
3 В статье 3(13) Рамочной Директивы ЕС по отходам 2008/98/ЕС от 19 ноября 2008 г.
под повторным использованием понимается любая операция, с помощью которой
продукты или компоненты, которые не являются отходами, используются снова для
той же самой цели, для которой они были предназначены.
4 В статье 3(17) упомянутой Директивы под рециклингом понимается любая
операция восстановления, с помощью которой материалы отходов перерабатываются в продукты, материалы или вещества, используемые для первоначальной
или других целей. Он включает в себя переработку органических материалов, но не
включает утилизацию энергию и переработку в материалы, которые будут
использоваться в качестве топлива или для операций засыпки
5 Очевидно, со сжиганием и повторным использованием (прим. автора).
57
Если отходы будут становиться ресурсами, то они будут возвращаться в экономику
в качестве сырьевых материалов, и намного более высокий приоритет необходимо уделять повторному использованию и рециклингу. Сочетание различных политических
курсов должно помочь в создании экономики полного рециклинга, так как конструирование продукции будет интегрировано в подход жизненного цикла, лучшее сотрудничеству
между всеми субъектами рынка по всей цепочке добавленной стоимости, улучшение процессов сбора, надлежащую нормативно-правовую базу, стимулирование предотвращения6
образования отходов и рециклинга, а также в государственные капиталовложения в современные объекты для обращения с отходами7 и высококачественного рециклинга.
Поворотный пункт: К 2020 г. управление отходами станет управле-
нием ресурсами. В абсолютном значении образование отходов на душу населения снизится. Рециклинг и повторное использование отходов станут экономически привлекательными вариантами для
государственных и частных субъектов вследствие повсеместного раздельного сбора и развития функционально ориентированных рынков
вторичного сырья. Большая часть материалов, включая материалы,
оказывающие значительное воздействие на окружающую среду, и
дефицитные сырьевые материалы будут подвергаться рециклингу8.
Будет полностью исполняться законодательство по отходам. Нелегальные перевозки отходов будут искоренены. Утилизация энергии
будет ограничена не утилизируемыми материалами, полигонное депонирование фактически прекратится и будет гарантирован рециклинг
высокого качества.
В статье 3(12) Директивы 2008/98/EC под предотвращением понимаются меры,
предпринимаемые перед тем, как вещество, материал или продукт становятся отходами, которые снижают:
(a) количество отходов, включая с помощью повторного использования отходов
или продления срока службы продуктов;
(b) негативные воздействия образования отходов на окружающую среду и здоровье людей;
(c) содержание вредных веществ в материалах и продуктах.
7 В статье 3(14) Директивы 2008/98/EC под обращением понимаются операции
утилизации или размещения, включая подготовку к утилизации или размещение. В
статье 3(15) под утилизацией понимается любая операция, основным результатом
которой является то, что отходы выполняют полезную цель, заменяя другие
материалы, которые в противном случае должны были бы использоваться для
выполнения определенной функции, или отходы, подготовленные для выполнения
этой функции, на установке или в масштабе экономики.
8 В п. 28 констатирующей части Рамочной Директивы по отходам излагается: Директива должна помочь в приближении ЕС к ”обществу рециклинга”, стремлении
избежать образования отходов и использовать отходы как ресурсы. В частности, 6-я
Программа действий Сообщества в области окружающей среды призывает к мерам,
направленным на обеспечение разделения отходов в источнике их образования,
сбор и рециклинг приоритетных потоков отходов. В соответствии с этой целью и в
качестве средства для облегчения или улучшения их потенциала рециклинга отходы
должны собираться раздельно, если это технически, экологически и экономически
осуществимо, перед проведением операций рециклинга, которые дают наилучшие
результаты для окружающей среды. Государства-члены должны содействовать разделению опасных соединений от потоков отходов, если необходимо достичь экологически оправданного управления отходами.
6
58
Комиссия должна:
• Стимулировать рынок вторичного сырья и спрос на утилизированные
материалы с помощью экономических стимулов и разработки критериев прекращения состояния отходов9 (в 2013-2014 г.)
• Пересмотреть существующие целевые показатели для предотвращения
образования, повторного использования, рециклинга и переадресации
от полигонов для перехода к экономике, основанной на повторном использовании и рециклинге, с уменьшением остаточных отходов до нуля
(в 2014 г.);
• Оценить введение минимальных уровней рециклируемых материалов,
критериев долговечности и пригодности для повторного использования
и расширения ответственности производителей за ключевые продукты
(в 2012 г.);
• Оценить области, в которых законодательство о различных потоках отходов можно совместить с повышением согласованности (в 2013/2014 г.);
• Продолжать работать в ЕС с международными партнерами для искоренения нелегальной перевозки отходов, с особой концентрацией внимания на опасные отходы;
• Обеспечить, чтобы государственное финансирование из бюджета ЕС
отдавало приоритет деятельности, находящейся на вершине иерархии
отходов, как определено в Рамочной Директиве по отходам (например,
приоритет установкам для рециклинга по сравнению с удалением отходов (в 2012/2013 г.);
• Облегчить обмен наилучшей практикой по сбору и обращению с отходами среди государств-членов и разработать меры для борьбы с нарушением законодательства ЕС по отходам (в 2013/2014 г.).
Государства-члены должны:
• обеспечить полное соблюдение нормативно-правовой базы по отходам, включая минимальные целевые показатели, в своих национальных
стратегиях (непрерывно).
9 В ключевой Статье 6(1) упомянутой Рамочной Директивы констатируется: Некоторые виды отходов должны переставать быть отходами в значении пункта (1) Статьи
3, когда они подвергаются утилизации, включая рециклинг, производственный процесс, и соответствуют определенным критериям, разрабатываемым в соответствии со
следующими условиями:
(a) вещество или вещь обычно используются для определенных целей;
(b) существует рынок или спрос на такое вещество или вещь;
(c) вещество или вещь выполняют технические требования для определенных целей,
и удовлетворяет существующему законодательству и стандартам, применимым для
продуктов;
(d) использование вещества или вещи не приводит к общим негативным воздействиям на окружающую среду или здоровье человека.
Критерии должны включать в себя предельные значения для загрязняющих веществ,
когда это необходимо, и должны учитывать любые возможные негативные воздействия вещества или вещи на окружающую среду.
59
Наиболее полные данные по составу отходов в странах ЕС-27 имеются
за 2006 г. (Источник: Европейская Комиссия – проверка тематической стратегии по предотвращению образования и рециклингу отходов, 2011). Они
представлены на рис. 1.
Пояснения к рисунку:
Mineral and solidified waste (excluding combustion waste) 62% - отходы горнодобывающих предприятий и отвержденные отходы 62%
Recyclable waste 10% - отходы, подвергаемые рециклингу
Discarded equipment waste 1% - отходы списанного оборудования 1%
Animal and vegetable waste 8% - отходы животного и растительного происхождения 8%
Household and similar waste 7% - бытовые и приравненные к ним отходы 7%
Combustion waste 5% - отходы от сжигания 5%
Common sludge 2% - осадки сточных вод 2%
Others (Chemical and medical wastes and mixed and undifferentiated materials) 5% прочее (химические и медицинские отходы и смешанные и неразличимые материалы) 5%.
В пункте 22 констатирующей части Рамочной Директивы по отходам
утверждается:
Не должно быть путаницы между различными аспектами определения
отходов, и должны применяться соответствующие процедуры, когда необходимо к побочным продуктам, которые не являются отходами, с одной
стороны, или к отходам, которые перестали быть отходами, с другой стороны. Для того чтобы установить некоторые аспекты определения отходов, эта
Директива должна прояснить:
- когда вещества или вещи, появляющиеся в процессе производства, которые не были первоначально целью производства таких веществ или вещей, являются побочными продуктами, а не отходами. Решение о том, что
вещество не является отходом, принимается только на основании скоординированного подхода, должно регулярно обновляться и когда это находится
в соответствии с защитой окружающей среды и здоровья человека. Если
использование побочного продукта разрешено в рамках экологической лицензии или общих экологических правил, это может использоваться государством-членом в качестве средства для решения о том, что не следует
ожидать общего негативного воздействия на окружающую среду или здоровье человека; вещь или вещество должны рассматриваться как побочный
продукт только, когда имеют место определенные условия. Так как побочные продукты подпадают под категорию продуктов, экспорт побочных
продуктов должен соответствовать требованиям соответствующего законодательства Сообщества;
- когда определенные отходы перестают быть отходами, заложенный
критерий прекращения состояния отходов, который предполагает высокий
уровень защиты окружающей среды и экологические и экономические выгоды; возможные категории отходов, для которых должны быть разработаны характеристики ”прекращения состояния отходов”, это, среди прочего,
отходы строительства и сноса, некоторые виды золы и шлака, металлический лом, наполнители, шины, текстиль, компост, макулатура и отходы
стекла. С целью достижения статуса, соответствующего прекращению состояния отходов, операция утилизации может быть просто проверкой отходов для подтверждения того, что они соответствуют критерию прекращения
состояния отходов.
60
61
Рисунок 1: Состав отходов в странах ЕС-27
Важное место в Рамочной Директиве занимает Статья 4, которую следует привести полностью:
Статья 4
Иерархия отходов
1. Следующая иерархия отходов должна применяться в качестве приоритетного порядка в законодательстве и политике по предотвращению и обращению с отходами:
(a) предотвращение;
(b) подготовка для вторичного использования;
(c) рециклинг;
(d) другие виды утилизации, например, утилизация энергии;
(e) размещение.
2. Когда применяется иерархия отходов согласно параграфу 1, государства-члены должны принимать меры для содействия выборам, которые дают
наилучший результат для окружающей среды. Это может потребовать отклонения отдельных потоков отходов от иерархии, когда это оправдывается
представлением об общих воздействиях образования и управления такими
отходами на протяжении жизненного цикла.
Государства-члены должны обеспечить, чтобы разработка законодательства и политики по отходам были полностью прозрачным процессом,
происходило наблюдение за существующими национальными правилами и
консультации и участие граждан и заинтересованных кругов.
Государства-члены должны учитывать общие принципы защиты окружающей среды предосторожности и устойчивости, техническую осуществимость и экономическую жизнеспособность, защиту ресурсов, а также общие воздействия на окружающую среду, здоровье человека, экономическое
и социальное воздействия.
Ключевыми в Рамочной Директиве являются уже упомянутая Статья 6
(Прекращение состояния отходов, к которой придется вернутся далее) и
Статья 9, которая заслуживает упоминания:
Статья 9
Предотвращение образования отходов
После консультаций с заинтересованными кругами Комиссия должна
передать Европейскому Парламенту и Совету следующие отчеты, сопровождаемые при необходимости предложениями для мер, требующихся для
поддержки превентивной деятельности т выполнения программ предотвращения образования отходов согласно Статье 29, охватывающие:
(а) к концу 2011 г. промежуточный отчет о развитии ситуации с образованием отходов и области действия предотвращения образования отходов,
включая формулирование политики экологического проектирования продукта, направленной, как на образование отходов, так и на наличие опасных
веществ в отходах, с точки зрения содействия технологиям, сконцентрированным на долговечных, вторично используемых и подвергаемых рециклингу продуктах;
(b) к концу 2011 г. формулирование плана действий для дополнительных поддерживающих мер на европейском уровне, при стремлении, в частности, к изменению нынешних характеристик потребления;
(c) к концу 2014 г. установление целей по предотвращению образования
отходов и устранения связи между объемом производства и образованием
отходов к 2020 г., на основе наилучших имеющихся приемов, включая при
необходимости пересмотр индикаторов согласно статье 29 (4).
62
Статья 29(4) гласит:
Индикаторы для мер по предотвращению образования отходов могут быть
приняты в соответствии с нормативной процедурой согласно Статье 39 (2).
Статья 6(1) Рамочной Директивы по отходам ставит условия, в соответствии с которыми должны быть разработаны определенные критерии, которые должны выполняться, для достижения прекращения состояния отходов. Комиссия разрабатывает критерии для определенных материалов в
рамках процедуры комитологии на основе этих критериев. Они включают,
что вещество или предмет должны соответствовать определенным техническим требованиям для определенных целей, для которых он должен использоваться, и который должен соответствовать существующему законодательству и стандартам, применимым для продуктов, и что использование
вещества или предмета не будет приводить к общим негативным воздействиям на окружающую среду и здоровье человека. Критерии должны также
включать предельные значения для загрязняющих веществ, когда это необходимо, и должны учитывать любые возможные негативные последствия
для окружающей среды от вещества или предмета.
Критерии для определенных веществ или предметов, рассматриваемых
как побочный продукт или достигших прекращения состояния отходов, устанавливает Центр совместных исследований (JRC) Европейской Комиссии,
и они принимаются с помощью процедуры комитологии10. К настоящему
времени JRC разработал критерии прекращения состояния отходов для лома алюминия и черных металлов, и они получили благоприятный отзыв в
комитете по комитологии в конце марта 2011 г.11
Когда критерии прекращения состояния отходов не установлены на
уровне ЕС, Статья 6(4) Рамочной Директивы по отходам предусматривает,
что государства-члены могут принимать решение в каждом конкретном случае о том, прекратилось ли состояние отходов. О любом таком решении
должно быть сделано уведомление в рамках Директивы 98/34/EC12, которое
дает Комиссии и другим государствам-членам возможность представить замечания о проводимой оценке.
Кроме того, Статьи 6(2) и 39(2) Директивы определяют политический
процесс принятия решений для критериев в отношении каждого потока отходов, отвечающих статусу прекращения состояния отходов, которым в
этом случае является процедура Комитологии13 с критическим рассмотрением Советом и Парламентом, а результатом должен стать Регламент. В качестве входной информации для принятия решения в рамках процедуры
Комитологии Европейская Комиссия готовит предложения для критериев
статуса прекращения состояния отходов для ряда определенных потоков отходов, включая биоразлагаемые отходы.
10 Повседневное администрирование ЕС осуществляется в рамках комитологии – системы многочисленных комитетов, созданных Советом министров при Еврокомиссии,
в которых отслеживается исполнение принятых законодательных решений ЕС.
11 Сообщение для печати Европейской Комиссии от 31 марта 2011 г.
12 Директива 98/34/EC Европейского Парламента и Совета от 22 июня 1998 г. о
процедуре предоставления информации в области технических стандартов и регламентов, а также правил оказания услуг в информационном обществе.
13 Развитие ситуации с процедурой Комитологии в Сообществе можно найти на
сайте: http://eu.europa/transparency/regcomitology/index_en.htm/
63
Методические указания14 для разработки критериев прекращения статуса
отходов разрабатывает Институт перспективных технологических исследований при Объединенном исследовательском центре (JRC-IPTS) как часть
так называемого “Отчета о статусе прекращения состояния отходов”. Европейская Комиссия в настоящее время работает над подготовкой предложений для критериев статуса прекращения состояния отходов для определенных потоков отходов, в соответствии с законодательными положениями и
следуя методическим указаниям JRC. Как часть этой работы и для каждого
кандидата-потока отходов IPTS должен провести исследования с представлением технической информации, которая должна обосновывать каждое
предложение для критериев прекращения статуса отходов. Помимо описания критериев, эти исследования должны включать всю общую информацию, необходимую для обеспечения соответствия с условиями Статьи 6
Директивы.
Для каждого потока отходов должны быть проведены дополнительные
исследования технической рабочей группой на основе участия экспертов из
государств-членов и заинтересованных сторон. Рабочие группы состоят из
экспертов из администрации государств-членов. Промышленности, неправительственных организаций (НПО) и научного сообщества. Ожидается,
что эксперты из этих групп будут вносить вклад в сбор данных, информацию или давать замечания в письменные документы и за счет участия в семинарах экспертов, организуемых IPTS. В каждом конкретном случае может
быть запрошена помощь от отдельных экспертов.
Процедура передачи данных следующая: для каждого потока отходов
IPTS проявляет инициативу и передает справочные документы с вопросами
для технической рабочей группы. Рассматриваемые вопросы обсуждаются с
экспертами на семинарах, и в случае необходимости проясняются отдельные
элементы, с помощью личных контактов. IPTS собирает всю необходимую
информацию от экспертов, в установленном порядке перед и (или) после семинаров, и обобщает эту информацию в виде проекта документа. В конце
процесса для каждого потока отходов эти документы преобразуются в технические предложения о прекращении статуса состояния отходов, которые передаются в Генеральный Директорат по окружающей среде для дальнейшего
использования при подготовке предложений для Регламентов Комиссии.
В процессе принятия политического решения государства-члены (Комитология в Комитете по технической адаптации под эгидой Рамочной директивы по отходам, с последующей критической проверкой, как Парламента,
так и Совета) должны обсуждать каждое предложение к Регламенту, и в случае одобрения они должны вступить в силу.
Прекращение состояния отходов является одной из ключевых движущих
сил для предотвращения образования отходов, и к настоящему времени уже
разработаны и введены в действие Регламенты Совета (ЕС) № 333/2011 от
11 марта 2011 г., устанавливающий критерии, определяющие, когда некоторые типы металлического лома перестают быть отходами в рамках Директивы 2008/98/EC Европейского Парламента и Совета, и Регламент Комиссии (ЕС) № 1179/2012 от 10 декабря 2012 г., устанавливающий критерии,
определяющие, когда стеклобой перестает быть отходом в рамках Директивы 2008/98/EC Европейского Парламента и Совета. Успешно продолжа14 Документы о статусе прекращения состояния отходов от JRC-IPTS доступны на
сайте: http://susproc.jrc.ec.europa.eu/activities/waste/. См., в частности, руководство к
порядку действий на рис. 5 в отчете о “Критериях прекращения статуса отходов”.
64
ются работы по установлению критериев прекращения состояния отходов
для макулатуры, компоста, дигестата, пластмасс.
Статьи 3 и 4 Регламента Совета (ЕС) № 333/2011 устанавливают критерии для чугунного и стального и алюминиевого лома, соответственно.
Статья 3
Критерии для чугунного и стального лома
Чугунный и стальной лом будет переставать быть отходом, когда после
передачи его от поставщика другому владельцу выполняются все следующие условия:
(а) отходы, используемые как сырье для операции утилизации, соответствуют критериям, установленным в Разделе 2 Приложения I;
(b) отходы, используемые как сырье для утилизации операции. Были обработаны в соответствии с критериями, установленными в Разделе 3 Приложения I;
(с) чугунный и стальной лом, являющийся результатом операции утилизации, соответствует критериям, установленным в Разделе 1 Приложения 1;
(d) поставщик удовлетворяет требованиям, изложенным в Статьях 5 и 6.
Статья 4
Критерии для алюминиевого лома
Алюминиевый лом, включая лом алюминиевого сплава, будет переставать быть отходом, когда после передачи его от поставщика другому владельцу выполняются все следующие условия:
(а) отходы, используемые как сырье для операции утилизации, соответствуют критериям, установленным в Разделе 2 Приложения II;
(b) отходы, используемые как сырье для утилизации операции, были обработаны в соответствии с критериями, установленными в Разделе 3 Приложения II;
(с) чугунный и стальной лом, являющийся результатом операции утилизации, соответствует критериям, установленным в Разделе 1 Приложения II;
(d) поставщик удовлетворяет требованиям, изложенным в Статьях 5 и 6.
Важное место имеет Статья 6 Регламента.
Статья 6
Управление качеством
1. Поставщик должен внедрить систему управления качеством, пригодную для демонстрации соответствия критериям, упомянутым в Статьях 3 и
4, соответственно.
2. Система управления качеством должна включать ряд документированных процедур, относящихся к каждому из следующих аспектов:
(а) приемочный контроль отходов, используемых как сырье для операции утилизации, как изложено в Разделе 2 Приложений I и II;
(b) мониторинг процессов и способов переработки, описанных в Разделе 3.3 Приложений I и II;
(с) мониторинг качества металлического в результате операции утилизации, как изложено в Разделе 1 Приложений I и II (включая отбор проб и
анализ);
(d) эффективность мониторинга радиации, как изложено в Разделе 1.5
Приложений I и II, соответственно;
(е) обратная связь с потребителями относительно соответствия качества
металлического лома;
(f) ведение учета по результатам мониторинга, проведенного в рамках
пунктов (а) – (d);
(g) проверка и усовершенствование системы управления качеством;
(h) обучение персонала.
65
3. Система управления качеством должна также предписывать специальные требования мониторинга, сформулированные в Приложениях I и II для
каждого критерия.
4. Когда любой из видов обращения, упомянутый в Разделе 3.3 Приложения I или Разделе 3.3. Приложения II, проводится предыдущим владельцем, поставщик должен обеспечить, чтобы поставщик внедрил систему
управления качеством, которая соответствует требованиям данной Статьи.
5. Орган для оценки соответствия, как это определено в Регламенте (ЕС)
№ 765/2008 Европейского Парламента и Совета от 9 июля 2008 г., устанавливающий требования в отношении аккредитации и надзора за рынком,
относящиеся к реализации продукции15, который получил аккредитацию в
соответствии с упомянутым Регламентом, или любой другой верификатор в
области охраны окружающей среды, как определено в Статье 2(20)(b) Регламента (ЕС) № 1221/2009 Европейского Парламента и Совета от 25 ноября 2008 г. о добровольном участии организаций в схеме экологического менеджмента и управления качеством Сообщества (EMAS)16, должен
подтвердить, что система управления качеством соответствует требованиям
данной Статьи. Процесс верификации должен проводиться раз в 3 года.
6. Импортер должен потребовать, чтобы его поставщики внедрили систему управления качеством, которая соответствует требованиям пунктов 1, 2
и 3 этой статьи и подтверждена независимым внешним верификатором.
7. Поставщик должен предоставить компетентным органам доступ к системе управления качеством по первому требованию.
Собственно критерии представлены в Приложениях I и II.
Статья 3 Регламента Комиссии (ЕС) № 1179/2012 устанавливает критерии для стеклобоя.
Статья 3
Критерии для стеклобоя
Стеклобой будет переставать быть отходом, когда после передачи его от
поставщика другому владельцу, выполняются все следующие условия:
(1) стеклобой, полученный в результате операции утилизации, соответствует критериям, установленным в Разделе 1 Приложения I;
(2) отходы, используемые как сырье для операции утилизации, соответствуют критериям, установленным в Разделе 2 Приложения I;
(3) отходы, используемые как сырье для операции утилизации, были обработаны в соответствии с критериями, установленными в Разделе 3 Приложения I;
(4) поставщик соответствует требованиям, установленным в Статьях 4 и 5;
(5) стеклобой предназначен для производства стеклянных материалов
или изделий в процессах переплавки.
В Статье 5 данного Регламента установлены требования к системе управления.
Статья 5
Система управления
1. Поставщик должен внедрить систему управления, пригодную для демонстрации соответствия критериям, установленным в Статье 3.
2. Система управления должна включать ряд документированных процедур, относящихся к каждому из следующих аспектов:
15
16
OJ L 218, 13.8.2008, p. 30.
OJ L 342, 22.12.2009, p. 1.
66
(а) мониторинг качества стеклобоя в результате операции утилизации, как
сформулировано в Разделе 1 Приложения I (включая отбор проб и анализ);
(b) приемочный контроль отходов, используемых как сырье для операции утилизации, как изложено в Разделе 2 Приложения I;
(c) мониторинг процессов и способов переработки, описанных в Разделе 3 Приложения I;
(d) обратная связь от потребителей в отношении соответствия стеклобоя
показателям качества;
(е) ведение учета по результатам мониторинга, проводимого согласно
пунктам (а) – (с);
(f) проверка и усовершенствование системы управления;
(g) обучение персонала.
3. Система управления должна также предписывать специальные требования мониторинга, установленные в Приложении I для каждого критерия.
4. Орган для оценки соответствия, как это определено в Регламенте (ЕС)
№ 765/2008 Европейского Парламента и Совета17, который получил аккредитацию в соответствии с этим Регламентом, или верификатор в области охраны окружающей среды, как определено в Статье 2(20)(b) Регламента (ЕС) №
1221/2009 Европейского Парламента и Совета18, который аккредитован или
имеет лицензию в соответствии с этим Регламентом, должен подтвердить, что
система управления соответствует требованиям этой Статьи. Верификация
должна проводиться раз в три года. Только верификаторы, область действия
аккредитации и лицензии которых основана на NACE code19, как определено
в Регламенте (ЕС) № 1893/2006 Европейского Парламента и Совета20, рассматриваются как имеющие достаточный соответствующий опыт для выполнения верификации, упомянутой в данном Регламенте:
- * NACE code 38 (деятельность по сбору, обращению и размещению
отходов; утилизация материалов);
- * NACE code 23.1 (производства стекла и продукции из стекла).
5. Импортер должен потребовать, чтобы его поставщики внедрили систему управления, которая соответствует требованиям пунктов 1, 2 и 3 этой
Статьи и которая подтверждена независимым внешним верификатором.
Система управления поставщика должна быть сертифицирована органом для оценки соответствия, который аккредитован сертификационной
организацией равной квалификации, признанный согласно Статье 14 Регламента (ЕС) № 265/2008, или верификатором в области охраны окружающей среды, который аккредитован или лицензирован органом аккредитации или лицензирования согласно Регламенту (ЕС) № 1221.2009, который
также подвергается адекватной оценке в соответствии со Статьей 31 этого
Регламента.
Верификаторы, которые желают работать в третьих странах, должны
получить специальную аккредитацию или лицензию, в соответствии с техническими условиями, установленными в Регламенте (ЕС) № 765/2008 или
в Регламенте (ЕС) № 1221/2009 вместе с Решением Комиссии
2011/832/EC21.
6. Поставщик должен предоставлять компетентным органам доступ к
системе управления по первому требованию.
17
18
19
20
21
OJ L 218, 13.8.2008, p. 30.
OJ L 342, 22.12.2009, p. 1.
Код по Европейскому классификатору видов экономической деятельности.
OJ L 393, 30.12.2006, p. 1.
OJ L 330, 14.12.2011, p. 25.
67
68
1.3. В ломе не должно содержаться чрезмерное количество оксидов железа в любой форме, за исключением обычного количества,
характерного для внешнего хранения подготовленного лома при
нормальных атмосферных условиях.
1.4. В ломе не должны находиться масла, масляные эмульсии, смазочные масла или смазочные материалы, за исключением пренебрежимо малых количеств, которые не могут привести к какомулибо стеканию.
Критерии
1. Качество лома в результате операции утилизации
1.1. Лом должен оцениваться в соответствии с техническими условиями заказчика, техническими условиями промышленности
или стандартом для прямого использования при производстве металлических материалов или изделий на металлургических заводах или в литейных цехах.
1.2. Общее количество нежелательных примесей (загрязнений)
должно быть ≤ 2% вес.
Нежелательными примесями являются:
(1) цветные металлы (включая легированные элементы в любом
основном черном металле) и не металлические материалы, такие
как грунт, пыль, изоляция и стекло;
(2) горючие не металлические материалы, такие как резина,
пластик, ткань, древесина и др. химические или органические
вещества;
(3) большие куски (размером с кирпич), которые не электропроводны, такие как шины, куски труб, заполненные цементом, древесина или бетон;
(4) остатки от выплавки стали, нагрева, зачистки поверхности
(включая удаление дефектов), доводки, резки, сварки и операций
газовой резки, такие как шлак, прокатная окалина, пыль от рукавных фильтров, пыль от заточки, шлам.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки, обращая особое внимание на такие
партии, где наиболее вероятно просачивание масла.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки.
Через надлежащие интервалы (по крайней мере, раз в 6 месяцев)
должны отбираться и анализироваться представительные пробы на
нежелательные примеси с помощью взвешивания после магнитной или ручной (по обстановке) сепарации частиц и изделий из
чугуна и стали при тщательном визуальном контроле.
Должна быть установлена надлежащая частота мониторинга с учетом следующих факторов:
(1) ожидаемой картины изменчивости (например, как показано
прежними результатами);
(2) неотъемлемого риска изменчивости качества отходов, используемых как сырье для операции утилизации и любой последующей
переработки;
(3) характерной точности метода мониторинга;
(4) близости результатов к лимиту на содержание нежелательных
примесей (максимум 2% по весу).
Процесс определения частоты мониторинга должен быть документально подтвержден как часть системы управления качеством,
и он должен быть доступен для контроля.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль наличия оксидов.
Квалифицированный персонал должен оценивать каждую поставку
Требования само мониторинга
Критерии для чугунного и стального лома
ПРИЛОЖЕНИЕ I
69
22
Директива Совета 96/29/Евратом от 11 мая 1996 г., устанавливающая основные нормы безопасности для защиты здоровья населения
от опасностей, возникающих от ионизирующей радиации (OJ L 159, 29.6.1996, p.1).
23 Решение Комиссии 2000/532/EC от 3 мая 2000 г., заменяющее Директиву 94/3/EC, устанавливающую перечень отходов согласно
Статье 1(а) Директивы Совета 75/442/EEC об отходах и Решению Совета 94/904/EC, устанавливающему перечень опасных отходов
согласно Статье 1(4) Директивы Совета об опасных отходах (OJ L 226, 6.9.2000, p.3).
24 Регламент (ЕС) № 850/2004 Европейского Парламента и Совета от 29 апреля 2004 г. о стойких органических загрязнителях (OJ L 158,
30.4.2004, p. 7).
Критерии
Требования само мониторинга
1.5. Радиоактивность: нет необходимости в ответных мерах в соответствии с национальными или международными правилами по
мониторингу и ответным мерам для радиоактивного металлического лома.
Это требование не противоречит основным нормам по защите работников и рядовых граждан, принятым в законах, подпадающих
под действие Главы III Европейского Договора, в частности Директивы 96/29/Евратом22
1.6. Лом не должен обладать каким-либо опасным свойством, перечисленным в Приложении III к Директиве 2008/98/EC. Лом
должен соответствовать концентрационным пределам, установленным в Решении 2000/532/EC23, и не должны быть превышены
концентрационные пределы, установленные в Приложении IV к
Регламенту (ЕС) № 850/200424.
Свойства отдельных элементов, включенных в чугун и легированную сталь, не являются важными для этого требования.
1.7. Лом не должен храниться в спрессованном виде, в закрытых
или недостаточно открытых контейнерах, что может привести к
взрыву в металлургической печи.
2. Отходы, используемые в качестве исходного материала для операции утилизации
2.1. В качестве исходного материала можно использовать только
отходы, содержащие утилизируемый чугун или сталь.
2.2. Опасные отходы не должны использоваться в качестве исходных материалов, за исключением того, когда имеется доказательство, что применяемые процессы и технологии, определенные в
Разделе 3 этого Приложения, позволяют избавиться от всех опасных свойств.
70
25
26
OJ L 37, 13.2.2003, p. 24.
OJ L 269, 21.10.2000, p. 34.
Критерии
2.3. В качестве исходного материала не должны использоваться
следующие отходы:
(а) строгальная стружка и токарная стружка, в которых содержатся жидкости, такие как мала и масляные эмульсии;
(b) бочки и контейнеры, за исключением оборудование от транспортных средств, вышедших из эксплуатации, в котором содержатся или имеются содержащиеся в них масла или краски
3. Процессы и технологии обращения
3.1. Чугунный или стальной лом должны разделяться в источнике
или при сборе и должны храниться отдельно или поступающие
отходы должны подвергаться обработке с целью отделения чугунного или стального лома от не металлических компонентов или
компонентов, не относящимся к черным металлам.
3.2. Все виды механической обработки (типа резки, резки ножницами, дробления или гранулирования: сортировки, сепарации,
очистки, устранения загрязнений, опорожнения), необходимые
для подготовки металлолома к непосредственной подаче для конечного потребления на металлургический завод и в литейный
цех, должны быть выполнены.
3.3. Для отходов, содержащих опасные компоненты, должны применяться следующие специальные требования:
(а) исходные материалы, источником которых являются отходы
электротехнического или электронного оборудования или вышедшие из эксплуатации транспортные средства, должны подвергаться всем видам обращения, требующимся в рамках Статьи 6
Директивы 2002/96/EC Европейского Парламента и Совета25 и
Статьи 6 Директивы 2000/53/EC Европейского Парламента и Совета26;
(b) хлорфторуглероды в снятом с эксплуатации оборудовании
должны быть собраны в процессе, одобренном компетентными
органами;
(с) у кабелей должна быть удалена оболочка или они должны
быть разрублены. Если в кабеле содержатся органические покрытия (пластик), органические покрытия должны быть удале-
Требования само мониторинга
71
27
Требования само мониторинга
Поставщик алюминиевого лома должен проверять соответствие с
мониторингом количества нежелательных примесей или с помощью определения выхода годного металла.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки.
Через надлежащие интервалы (по крайней мере, раз в 6 месяцев)
должны обираться и анализироваться представительные пробы
каждого сорта алюминиевого лома, для определения общего количества нежелательных примесей или выхода годного металла.
Представительные пробы должны быть получены в соответствии с
процедурой отбора проб, описанной в стандарте EN 1329027.
Общее количество нежелательных примесей должно определяться
по весу после сепарации алюминиевых металлических частиц и
изделий из частиц и изделий, состоящих из нежелательных приме-
Квалифицированный персонал должен оценивать каждую поставку
Требования само мониторинга
EN 13920-1:2002; Алюминий и сплавы алюминия – лом- Часть 1: Общие требования, отбор проб и испытания: CEN 2002.
Критерии
1. Качество лома в результате операции утилизации
1.1. Лом должен оцениваться в соответствии с техническими условиями заказчика, техническими условиями промышленности
или стандартом для прямого использования при производстве металлических материалов или изделий с помощью рафинирования
или переплавки.
1.2. Общее количество нежелательных примесей должно быть ≤
5% вес., или выход годного металла должен быть ≥ 90%.
Нежелательными примесями являются:
(1) металлы иные, чем алюминий и его сплавы;
(2) не металлические материалы, такие как грунт, пыль, изоляционные материалы и стекло;
(3) горючие не металлические материалы, такие как резина, пластик, ткань, древесина и другие химические вещества или органические вещества;
(4) большие куски (размером с кирпичом), которые не электропроводны, такие как шины, куски труб, заполненные цементом,
древесина или бетон;
(5) остатки от выплавки алюминия и алюминиевых сплавов, нагрева, зачистки поверхности (включая удаление дефектов), довод-
Критерии для алюминиевого лома
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Критерии
ны в соответствии с наилучшими доступными технологиями;
(d) бочки и контейнеры должны быть опорожнены и очищены;
(е) опасные вещества в отходах, которые не упомянуты в пункте
(а), должны быть эффективно удалены в процессе, одобренном
компетентном органе.
72
28
OJ L 159, 29.6.1996, p. 1.
1.3. В ломе не должен содержаться поливинилхлорид (ПВХ) в
форме покрытий, красок, пластика
1.4. В ломе не должны быть свободные масла, масляные эмульсии,
смазочных масел или смазочных материалов, за исключением
пренебрежимо малых количеств, которые не могут привести к какому-либо просачиванию.
1.5. Радиоактивность: нет необходимости в ответных мерах в соответствии с национальными или международными правилами по мониторингу и ответным мерам для радиоактивного металлического лома.
Это требование не противоречит основным нормам по защите работников и рядовых граждан, принятым в законах, подпадающих
под действие Главы III Европейского Договора, в частности Директивы 96/29/Евратом28
Критерии
ки, резки, сварки и операций газовой резки, такие как шлак, окалина, нижний шлак, пыль от рукавных фильтров, пыль от заточки,
шлам.
Квалифицированный персонал должен проводить мониторинг радиоактивности каждой поставки.
Каждая поставка лома должна сопровождаться сертификатом, установленным в соответствии с национальными или международными правилами о мониторинге и ответным мерам для радиоактивного металлического лома. Сертификат может быть включен в
другую документацию, сопровождающую поставку.
Требования само мониторинга
сей с помощью ручной сортировки или других методов сепарации
(такой как магнитная или по плотности).
Выход годного металла должен определяться в соответствии со
следующей процедурой:
(1) определение массы (m1) после удаления и определения влажности (в соответствии с пунктом 7.1 стандарта EN 13920-1:2002):
(2) удаление и определение свободного железа (в соответствии с
пунктом 7.2 стандарта EN 13920-1:2002);
(3) определение массы металла после плавления и отвердевания
(m2) с помощью процедуры для определения выхода годного металла в соответствии с пунктом 7.3 стандарта EN 13920-1:2002):
(4) расчет выхода годного металла m[%] = (m2/m1) = 100.
Надлежащая частота анализа представительных проб должна быть
установлена с учетом следующих факторов:
(1) ожидаемые характеристики изменчивости (как демонстрируют
прежние результаты);
(2) неотъемлемый риск изменчивости качества отходов, используемых как сырье для операции утилизации и при выполнении
процессов переработки;
(3) характерная точность метода мониторинга;
(4) близость результатов к предельным значениям для общего количества нежелательных примесей в выходе годного металла.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки, обращая особое внимание на такие
партии, где наиболее вероятно просачивание масла.
73
29
30
Требования само мониторинга
Квалифицированный персонал должен провести визуальный контроль каждой поставки. Когда при визуальном контроле возникает
любое подозрение на возможные опасные свойства, должны быть
предприняты дополнительные надлежащие меры мониторинга, такие как отбор проб и испытание, при необходимости.
Персонал должен быть обучен в отношении потенциальных опасных свойств, которые могут быть связаны с ломом чугуна и стали
и с компонентами материала или характеристиками, которые дают
возможность определить опасные свойства.
Процедура определения опасных материалов должна быть документирована в рамках системы управления качеством.
OJ L 226, 6.9.2000, p. 1.
OJ L 229, 30.4.2004, p. 1.
1.7. Лом не должен храниться в спрессованном виде, в закрытых
или недостаточно открытых контейнерах, что может привести к
взрыву в металлургической печи.
2. Отходы, используемые в качестве исходного материала для операции утилизации
2.1. В качестве исходного материала можно использовать только
отходы, содержащие утилизируемый алюминий или сплавы алюминия.
2.2. Опасные отходы не должны использоваться в качестве исходных материалов, за исключением того, когда имеется доказательство, что применяемые процессы и технологии, определенные в
Разделе 3 этого Приложения, позволяют избавиться от всех опасных свойств.
2.3. В качестве исходного материала не должны использоваться
следующие отходы:
(а) строгальная стружка и токарная стружка, в которых содержатся жидкости, такие как масла и масляные эмульсии;
(b) бочки и контейнеры, за исключением оборудование от транспортных средств, вышедших из эксплуатации, в котором содержатся или имеются содержащиеся в них масла или краски
3. Процессы и технологии обращения
3.1. Алюминиевый лом должен разделяться в источнике или при
сборе, и он должен храниться отдельно, или поступающие отходы
должны подвергаться обработке с целью отделения алюминиевого
Критерии
1.6. Лом не должен обладать каким-либо опасным свойством, перечисленным в Приложении III к Директиве 2008/98/EC. Лом
должен соответствовать концентрационным пределам, установленным в Решении 2000/532/EC29, и не должны быть превышены
концентрационные пределы, установленные в Приложении IV к
Регламенту (ЕС) № 850/200430.
Свойства отдельных элементов, включенных в сплавах алюминия,
не являются важными для этого требования.
74
31
32
OJ L 37, 13.2.2003, p. 24
OJ L 269, 21.10.2000, p. 34.
Критерии
лома от не металлических компонентов или компонентам, не относящимся к алюминию.
3.2. Все виды механической обработки (типа резки, резки ножницами, дробления или гранулирования: сортировки, сепарации,
очистки, устранения загрязнений, опорожнения), необходимые
для подготовки металлолома к непосредственной подаче для конечного потребления, должны быть выполнены.
3.3. Для отходов, содержащих опасные компоненты, должны применяться следующие специальные требования:
(а) исходные материалы, источником которых являются отходы
электротехнического или электронного оборудования или вышедшие из эксплуатации транспортные средства, должны подвергаться всем видам обращения, требующимся в рамках Статьи 6
Директивы 2002/96/EC Европейского Парламента и Совета31 и
Статьи 6 Директивы 2000/53/EC Европейского Парламента и Совета32$
(b) хлорфторуглероды в снятом с эксплуатации оборудовании
должны быть собраны в процессе, одобренном компетентными
органами;
(с) у кабелей должна быть удалена оболочка или они должны быть
разрублены. Если в кабеле содержатся органические покрытия
(пластик), органические покрытия должны быть удалены в соответствии с наилучшими доступными технологиями;
(d) бочки и контейнеры должны быть опорожнены и очищены;
(е) опасные вещества в отходах, которые не упомянуты в пункте
(а), должны быть эффективно удалены в процессе, одобренном
компетентном органе.
Требования само мониторинга
75
Критерии
Раздел 1. Качество стеклобоя в результате операции утилизации
1.1. Стеклобой должен соответствовать техническим условиям заказчика, техническим условиям промышленности или стандарту
для прямого использования при производстве материалов или изделий из стекла на предприятиях стекольной промышленности.
1.2. Содержание следующих компонентов не стеклянного происхождения должно быть:
- черные металлы ≤ 50 частей на млн.
- цветные металлы ≤ 60 частей на млн.
- не металлические, не стеклянные неорганические соединения:
< 100 частей на млн. для стеклобоя размером ≥ 1 мм;
< 1500 частей на млн. для стеклобоя размером ≤ 1мм;
- органические соединения: ≤ 2000 частей на млн.
Примеры не металлических не стеклянных неорганических соединений: камни, цемент, стеклокерамика
Примеры органических соединений: резина, пластик, ткани, древесина.
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки.
Через соответствующие интервалы времени и в случае, если проверка выявит значительные изменения в производственном процессе, должен проводиться гравиметрический анализ представительных проб для определения общего количестве не стеклянных
компонентов. Содержание не стеклянных компонентов следует
анализировать с помощью взвешивания после механического или
ручного (по обстоятельствам) отделения материалов при тщательном визуальном контроле.
Должна быть установлена надлежащая частота мониторинга с учетом следующих факторов:
- ожидаемые показатели изменчивости (например, как демонстрируют прошлые результаты);
- неотъемлемый риск изменчивости в качестве отходов стекла, используемых как исходный материал для операции утилизации, и
при любой последующей переработке. Вероятно, для отходов производства стекла с высокой предсказуемостью состава потребуется более редкий мониторинг. Для отходов стекла из многих мест
сбора может потребоваться большая частота мониторинга.
- Характерная точность метода мониторинга.
- Близость результатов по содержанию не стеклянных компонентов к пределам, указанным выше.
Процесс определения частоты мониторинга должен быть документирован как часть системы управления и должен быть доступен
для проверки.
Квалифицированный персонал должен подтверждать, что каждая
поставка соответствует надлежащим техническим условиям
Требования само мониторинга
Критерии для стеклобоя
ПРИЛОЖЕНИЕ Ш
76
33
34
OJ L 226, 6.9.2000, p. 1.
OJ L 229, 30.4.2004, p. 1.
Требования само мониторинга
Квалифицированный персонал должен проводить визуальный
контроль каждой поставки. Когда визуальный контроль вызывает
какое либо подозрение в отношении возможных опасных свойств,
должны быть приняты дополнительные надлежащие меры мониторинга, такие как отбор и испытания, при необходимости.
Персонал должен быть обучен в отношении потенциальных опасных свойств, которые могут быть связаны со стеклобоем и его
компонентами, или с характеристиками, которые позволяют выявить опасные свойства.
Процедура выявления опасных свойств должна быть документирована в рамках системы управления.
Раздел 2. Отходы, используемые как исходный материал для операции утилизации
2.1. В качестве исходного материала можно использовать только Приемный контроль принимаемых отходов, содержащих отходы
отходы от сбора утилизируемой стеклянной тары, листового стек- стекла (с помощью визуального контроля) с сопровождающей дола или столовой посуды без примесей свинца. В собранных отхо- кументацией должен проводиться квалифицированным персонадах стекла могут непреднамеренно оказаться небольшие количе- лом, который обучен тому. Как выявлять отходы, содержащие
ства стекол другого типа.
стекло, которые не соответствуют критериям, установленным в
2.2. В качестве исходного материала нельзя использовать отходы этом Разделе.
стекла в смешанных муниципальных отходах, или в медицинских
отходах.
2.3. В качестве исходного сырья нельзя использовать опасные отходы
Раздел 3. Процессы и технологии обращения
3.1. Стекло, содержащееся в отходах, должно собираться, разделяться и перерабатываться, и с этого момента отходы стекла постоянно должны быть разделены от любых других отходов
3.2. Все виды обращения с отходами, такие как дробление, сортировка или очистка, необходимые для подготовки стеклобоя к прямому использованию (с помощью переплавки) при производстве
стеклянных материалов или изделий, должны быть выполнены.
Критерии
1.3. Стеклобой не должен обладать каким-либо из опасных
свойств, перечисленных в Приложении III к Директиве
2008/98/EC. Стеклобой должен соответствовать концентрационным предельным значениям, установленным в Решении Комиссии
2000/53/EC33, и не превышать концентрационные предельные значения, установленные в Приложении IV к Регламенту (ЕС) №
850/2004/EC Европейского Парламента и Совета34
В августе 2012 г. Объединенный исследовательский цент Еврокомиссии
совместно с Институтом перспективных технологических исследований
опубликовали Технический отчет о критериях статуса прекращения состояния отходов для биологически разлагаемых отходов, подвергаемых биологической обработке.
Согласно рабочему документу персонала Комиссии35, сопровождающему Сообщение Комиссии о будущих шагах в управлении биоотходами в
Европейском Союзе36, имеются различные категории отходов, исследованные для некоторых форм биологической обработки:
“Биоотходы” определены в Рамочной директиве по отходам (WFD) как
“биоразлагаемые садовые и парковые отходы, пищевые и кухонные отходы от домовладений, ресторанов, поставщиков продовольствия и помещений розничной торговли, и приравненные к ним отходы с предприятий по производству пищевых продуктов”. Они не включают лесные или сельскохозяйственные остатки,
навоз, осадки сточных вод или другие биоразлагаемые отходы (текстильные изделия из природных волокон, бумага или переработанная
древесина).
“Биоразлагаемые отходы” являются более широким понятием, определенным в Полигонной директиве как любые отходы, которые могут
подвергаться анаэробному или аэробному разложению, такие как пищевые и садовые отходы, а также бумага и картон.
Общее годовое образование биоотходов в ЕС составляет 118 – 138 млн.
т, из которых порядка 88 млн. т приходится на муниципальные отходы,
а от 30 до 50 млн. т – на промышленные источники, такие как технология производства пищевых продуктов37. В ЕС на биоотходы приходится
от 30 до 40% (но иногда диапазон составляет 18-60%) от муниципальных твёрдых отходов (MSW). Эта часть MSW состоит из двух основных
потоков – зеленых отходов из парков, садов и т.д. и кухонных отходов.
В первых обычно содержится 50-60% воды и значительное количество
древесины (лигноцеллюлозы), в последних не содержится древесина, а
содержание воды доходит до 80%.
В своем сообщении о будущих шагах в управлении биоотходами в ЕС
Комиссия утверждает, что компост и дигестат из биоотходов являются недоиспользованными материалами. Кроме того, упоминалось, что процедура
установления стадии прекращения состояния отхода под эгидой Рамочной
процедуры об отходах может стать самым эффективным способом установлением стандартов для компоста и дигестата, которые могут свободно перемещаться на внутреннем рынке, и появится возможность использовать их
без дополнительного мониторинга и контроля почвы, на которой они используются. В этом отношении нынешняя область действия работы ограничена компостом и дигестатом. Компост и дигестат определяются в этом
исследовании следующим образом:
• Компост: компост является частицами твердого материала, который
является результатом компостирования и который подвергался санитарной
обработке и стабилизации. Компостирование является процессом контроhttp://ec.europa.eu/environment/waste/compost/pdf/sec_biowaste.pdf.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri= COM:2010:9235:FIN:EN:PDF
Сведения основаны на данных о муниципальных отходах из ЕВРОСТАТа, источник: отчет Arcadis/Eunomia за 2009 г.
35
36
37
77
лируемого разложения биоразлагаемых материалов в управляемых условиях,
которые преимущественно являются аэробными и которые дают возможность получения температур, пригодных для термофильных бактерий в результате биологически образующегося тепла.
• Дигестат: дигестат является полутвердым или жидким продуктом анаэробного сбраживания биоразлагаемых материалов. Его можно представить
как цельный дигестат или как разделенный на жидкую фазу и волокнистую
полутвердую фазу. Анаэробное сбраживание является процесс контролируемого разложения биоразлагаемых материалов в управляемых условиях,
главным образом анаэробных и при температурах, подходящих для мезофильных или термофильных бактерий.
Концепция представления критериев прекращения состояния отходов
(EoW) представлена на рис. 2:
Рисунок 2. Концептуальное представление принципа,
рамочных условий и элементов критериев EoW
Пояснения к рисунку:
EoW principle – принцип прекращения состояния отходов
The framework conditions – рамочные условия
Set of specific criteria for each stream – набор специальных критериев для каждого
потока
The wastes cease to be waste when a useful and safe product is placed on the market –
отходы прекращают быть отходами, когда на рынке размещается полезный и безопасный товар
Commonly used – распространенный
A market or demand exists – существует рынок или спрос
Meets technical requirements, legislation and standards – выполняются технические
требования, законодательство и стандарты
No overall adverse environmental or human health impacts – не имеется общих негативных воздействий на окружающую среду или здоровье человека
Input materials – исходные материалы
Product quality – качество продукции
Quality control procedures – процедуры контроля качества
Provision of information – информирование
Processes and techniques – процессы и способы
78
Применения компоста и дигестата
Для компоста имеется два основных применения как продукта: в качестве
мелиорирующего средства/органического удобрения и в качестве компонента почвенного субстрата. Дигестат используется главным образом как
органическое удобрение с меньшим потенциалом мелиорации почв, за исключением отдельной волокнистой фракции.
Компост как мелиорирующее средство/органическое удобрение
Компост считается многофункциональным мелиорирующим средством.
Поэтому он используется в сельском хозяйстве и садоводстве, а также для
производства верхнего слоя почвы для ландшафтной архитектуры или рекультивации земель. Применение компоста обычно приводит к улучшению
физических, биологических и химических свойств почвы. Повторное применение компоста приводит к росту почвенного органического вещества,
это часто помогает в снижении эрозии, повышению водоудерживающей
способности и буферной способности почвы, а также к улучшению физической структуры почвы (прочности агрегатов, плотности, размер пор).
Компост может также повышать биологическую активность почвы.
Компост часто считают органическим удобрением, хотя функция компоста как удобрения (поставка питательных веществ) во многих случаях менее четко выраженная, чем общая функция мелиорации почвы. Поставка
доступного для растений азота с помощью компоста довольно низкая, особенно в кратковременной перспективе, и только повторные применения в
течение длительных периодов могут оказывать значимое воздействие. Однако потребность в фосфатах и калии сельскохозяйственных почв может во
многих случаях быть удовлетворена адекватным применением компоста.
Компост также поставляет кальций, магний, серу и микронутриенты и способствует нейтрализующей способности почвы.
Воздействия компоста зависят также от местных условий почвы и сельскохозяйственной практики, и многие аспекты все еще в недостаточной
степени поняты.
Параметры качества, которые характеризуют полезность компоста в
сельскохозяйственных применениях, включают:
• содержание органического вещества
• содержание питательных веществ (N, P, K, Mg, CaO)
• сухое вещество
• размер частиц
• насыпная плотность
• рН.
Компост как компонент почвенного субстрата
Вторым основным применением компоста является его использование в
качестве компонента почвенного субстрата.
К почвенному субстрату относятся материалы, иные, чем почва, в которых растут растения. Около 60% почвенного субстрата используется в
любительских применениях (почва для горшечных культур), а остальная
часть в профессиональных применениях (теплицы, культуры в ограниченном объеме почвы). Общий объем почвенного субстрата, потребляемого в ЕС, оценивается примерно в 20-30 млн. м3 в год. Во всем мире
79
на почвенный субстрат на основе торфа приходится порядка 85-90%
рынка. Рыночная доля компоста в качестве почвенного субстрата составляет менее 5%. Почвенный субстрат обычно представляет собой смеси с
материалами, которые составляются в соответствии с требуемыми характеристиками конечного продукта
Программа действий в области отходов и ресурсов (WRAP)38 вместе с
Ассоциацией почвенных субстратов (GMA)39 выпустили руководства для
определения характеристик компостированных зеленых материалов, используемых в качестве почвенных субстратов на основе технических условий BSI PAS 100 (общедоступные технические условия Британского института стандартов для компостируемых матери, например, относящиеся к
предельным значениям для тяжелых металлов.
Согласно этим руководствам, любой почвенный субстрат должен:
• иметь структуру, которая физически поддерживает растения и поставляет воздух к их корневой системе и запасает воду и питательные вещества;
• быть легким в применении без неприятного запаха;
• быть стабильным и не разлагаться значительно при хранении;
• не содержать материалов, загрязнителей, сорных растений или патогенных организмов, которые негативно воздействует на потребителей, оборудование или рост растений;
• годиться для роста растений согласно стандарту, ожидаемому потребителем, в соответствии с описанием и заявленными свойствами продавца.
Специально для компоста руководства идентифицируют основополагающие требования к компостируемым зеленым материалам, поставляемым
как компонент почвенного субстрата. Они должны:
• производиться только из зеленых отходов;
• быть подвергнуты санитарной обработке, быть зрелыми и устойчивыми;
• не содержать никаких “острых предметов” (макроскопические неорганические загрязнители, такие как стеклянный бой, гвозди и иглы);
• не содержать материалов, загрязнителей, сорных растений, патогенных
организмов или потенциально токсичных элементов, которые негативно
воздействуют на потребителя, оборудование или рост растений (помимо
некоторых нормативных пределов);
• быть темного цвета и иметь землистый запах;
• обладать свободной текучестью и рыхлостью и не быть влажным, липким, сухим и пыльным;
• обладать низкой плотностью и электропроводностью.
Согласно руководствам WRAP, такого типа компост “должен обычно
годиться для использования в качестве составляющей почвенного субстрата
при максимальном уровне 33% по объему в сочетании с торфом и (или)
другим подходящим субстратом с низким содержанием питательных веществ, таким как кора, обработанная древесина, побочная продукция лесоводства или кокосовые хлопья”. При более высоких уровнях обычно оказывается негативное воздействие на рост растений, поскольку компост
обладает высокой проводимостью.
Независимая некоммерческая организация, созданная в 2000 г. в Соединенном Королевстве, получающая финансовую поддержку от Министерства окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Соединенного Королевства, правительств
Северной Ирландии, Шотландии, Уэльса и ЕС.
39 Ассоциация, созданная в 1899 г. и зарегистрированная в Лондоне.
38
80
Применения дигестата
Дигестат обычно используется в связи с его удобрительными свойствами, с учетом его высоко доступных фракций азота и фосфора, а также тем,
что он обладает определенными свойствами улучшения почвы.
Заинтересованные круг приводят множество примеров применения дигестатов в различных государствах-членах
• В Германии большая часть дигестата используется без дальнейшей обработки, и только около 10% установок проводит обработку дигестата, поступающего на установку для производства компоста. Жидкая фаза отделяется после сбраживания, а отделяемая волокнистая фаза обычно после этого
компостируется. Только 6% дигестата с гарантией качества (с маркировкой
BGK) производится в Германии как твердый дигестат. Жидкий дигестат
(94% всего дигестата) используется непосредственно в качестве удобрения в
сельском хозяйстве.
• В Нидерландах дигестат из раздельно собранных органических отходов
из домовладений всегда подвергается аэробной последующей обработке
(компостированию), а полученный материал продается как удобрение или
компонент почвенного субстрата. Отмечается также, что дигестат из смешанных отходов даже после компостирования не соответствует требованиям для использования в качестве удобрения, и он обычно частично сжигается и частично депонируется на полигоне, но последний маршрут
политически бесперспективный.
• В Испании дигестат или отделенная от дигестата волокнистая фаза компостируется, сепарированный жидкий раствор очищается как сточные воды
или подвергается рециклингу. Получаемый компост главным образом продается для сельского хозяйства. Кроме того, дигестат от совместного сбраживания навоза с другими биоразлагаемыми отходами используется непосредственно в сельском хозяйстве.
• В Швеции в 2009 г. 97% дигестата, произведенного на установках для
анаэробной обработки, было использовано в сельском хозяйстве, главным
образом как целый дигестат. На трех из 16 установок происходит разделение дигестата. На одной из них используются разделенные фазы жидкого
раствора и волокнистая фаза в сельском хозяйстве, на двух других установках волокнистая фаза используется для получения компоста.
• В Италии на установках для анаэробного сбраживания, на которых перерабатывается сельскохозяйственная биомасса, дигестат используется непосредственно в сельском хозяйстве. Для установок анаэробного сбраживания, на которых обрабатываются органические отходы, полученный
дигестат считается отходом, и его можно подвергать последующей анаэробной обработке для получения компоста в соответствии с национальными регламентами для удобрений или депонировать.
• В Бельгии только профессиональным пользователям разрешено применять жидкий дигестат, так как считается, что эти материалы не пригодны для
применения частными пользователями вследствие недостатка стабильности,
что подразумевает необходимость принятия некоторых мер для хранения и
отсутствие возможности упаковки в небольшие контейнеры. Кроме того,
необходимо специальное оборудование, для того чтобы была возможность
применения дигестата (типа жидкого навоза). Такие же самые замечания
применимы к сепарированному жидкому раствору, содержащему меньше
питательных веществ и органического вещества. Другая фракция, обезво81
женный дигестат характеризуется большей концентрацией органического
вещества и питательных веществ, но она все еще нестабильна, и, таким образом, не пригодна для частных пользователей. Часто обезвоженный дигестат подвергается биотермической сушке, для того чтобы получить сухой
дигестат с повышенными концентрациями питательных веществ и органического вещества на основе массы свежей продукции. Эти конечные продукты обладают как характеристиками удобрений, так и улучшения свойств
почвы. В Бельгии продукт считается стабильным при содержании сухого
вещества, по крайней мере, 80%, и тогда он может называться “сухим” дигестатом. Имеется возможность прессовать сухой дигестат с получением
гранул, для того чтобы была возможность легкого применения продукта с
желаемой дозой. В зависимости от рыночного спроса, некоторые производители ориентируются на содержание сухого вещества ниже 80%. В этом
случае продукт называется “частично сухим” дигестатом (40-80% сухого вещества). До настоящего времени использование этих продуктов было ограничено профессиональными пользователями в Бельгии. Для частных пользователей еще не было получено разрешения. В будущем бельгийские
компетентные органы могут предоставлять такие разрешения только для сухого (стабильного) дигестата, с оценкой в каждом конкретном случае, и при
соблюдении жестких условий, таких как требования к исходным материалам, мониторинг процесса, качество конечного продукта, а также устойчивое применение конечного продукта.
• Во Фландрии в общей сложности было произведено 150413 т продукта
от анаэробного сбраживания в 2009 г. (цельный дигестат, разделенная жидкая фракция, фракция волокнистого материала, сток после биологической
очистки жидкой фракции, концентрат после фильтрации жидкой фракции
дигестата, термически высушенный дигестат, биоотходы после термической
сушки, смешанные с навозом, мелиорирующее средство после биотермической сушки). Эти продукты главным образом экспортируются (56%). Вторым самым важным рынком является сельское хозяйство и садоводство
(19%). Продукты применяются главным образом на пахотных угодьях.
Жидкие фракции используются главным образом в сельском хозяйстве,
твердая фракция (отсепарированная волокнистая фракция) часто транспортируется на установки для переработки навоза (для биотермической сушки)
и экспортируются за пределы Фламандского региона.
• В Валлонском регионе только на одной из четырех эксплуатируемых
установок для анаэробного сбраживания происходит разделение дигестата
на волокнистую и жидкую фракцию.
• В Словении в настоящее время имеется 11 установок для анаэробного
сбраживания, из которых только на семи перерабатывается сельскохозяйственная биомасса. Дигестат разбрызгивается на сельскохозяйственных землях
при условии применения ограничений к количеству азота в соответствии с
Постановлением, относящимся к защите водных объектов от загрязнения,
вызываемого нитратами от сельскохозяйственных источников (Официальный бюллетень Республики Словения, № 113/09). На остальных четырех
установках для анаэробного сбраживания обрабатывают главным образом
отходы общепита, навозную жижу и силос (кукурузный), и дигестат (главным образом жидкий) также разбрызгивается на сельскохозяйственных землях, когда он соответствует требованиям Постановления об обработке биоразлагаемых отходов (законодательство об отходах).
82
• Согласно данным Ассоциации по утилизации органических отходов
Соединенного Королевства, цельный (не сепарированный) дигестат может быть
пригоден для использования в качестве биоудобрения40, структурообразователя почвы, если в нем достаточно низкое содержание твердых веществ, для
некорневого питания растений. Сепарированный жидкий раствор может
быть пригоден для использования в качестве биоудобрения, структурообразователя почвы и при достаточно низком содержании твердых веществ в
качестве некорневого питания для растений. Сепарированная волокнистая
фракция может быть пригодна для использования в качестве биоудобрения,
структурообразователя почвы и мульчи.
• Согласно данным Европейской веб-сети по теме компоста, отмечены
следующие тенденции в отношении использования дигестата:
• Влажная ферментация биоотходов на установках для получения
биогаза:
- в странах Центральной/Восточной Европы конечный продукт разделяется на жидкую и твердую фракции, после чего твердая фракция компостируется, а избыточная жидкая фракция, которая не утилизируется в
процессе, применяется главным образом на сельскохозяйственных землях;
- в Скандинавских странах весь остаток от анаэробного сбраживания
применяется на сельскохозяйственных землях;
• Влажная ферментация энергетических культур, навоза и промышленных/коммерческих отходов (пищевая промышленность, рестораны,
формовочные машины и т.д.); весь остаток от сбраживания применяется на
сельскохозяйственных землях;
• Сухая ферментация: твердый остаток сбраживания обычно подвергается последующему компостированию вместе с биоотходами/зелеными отходами;
• Примерно 3% дигестата подвергается дополнительной обработке для
получения специализированной продукции, например, гранул в качестве
составляющих для почвенного субстрата или синтетических почв;
• Согласно данным Европейской ассоциации биогаза41, новые продукты
типа сухого или гранулированного дигестата все в большей мере появляются на европейском рынке. За счет резкого повышения качества с помощью
ультрафильтрации и обратного осмоса можно получить высококонцентрированное удобрение и очищенную воду с качеством питьевой воды. Эти
разработки являются совершенно новыми. В настоящее время более 95%
произведенного дигестата в Европе используется непосредственно в сельскохозяйственном секторе в качестве жидкого удобрения.
В заключение можно констатировать, что дигестат часто используется в
сельском хозяйстве, либо как цельная фракция дигестата, либо с последующим разделением на твердую и жидкую фракцию. Твердая фракция может
подвергаться дополнительной обработке, такой как последующее компоБиоудобрение – вещество, в котором содержатся живые микроорганизмы, которое
в случае применения для семян, растений или почвы колонизуют ризосферу или
внутреннюю часть растения и содействуют росту за счет увеличения поставки доступного действующего начала удобрений растению-хозяину.
41 Бельгийская некоммерческая организация, созданная в 2009 г. для содействия
освоению устойчивого производства и применения биогаза в Европе, включая все
энергетические применения его.
40
83
стирование или сушка. Жидкая фракция, если она не используется на сельскохозяйственных землях, может подвергаться очистке, сходной со сточными водами для получения чистой водной фракции.
Критерии статуса прекращения состояния отходов
для биологически разлагаемых отходов
Критерии статуса прекращения состояния отходов для материала должны быть такими, чтобы утилизируемый материал42 имел статус отходов, если, и только если приняты необходимы меры регламентации и регулирования для защиты окружающей среды и здоровья человека.
Критерии должны быть разработаны в соответствии с законодательными условиями, установленными в Статье 6 WFD (Рамочной директивы
по отходам), они должны быть выполнимыми, не приводить к новым непропорциональным нагрузкам и нежелательным побочным эффектам, и
учитывать, что сбор и переработка биоразлагаемых отходов, например, в
компост является отлаженной нынешней практикой. Критерии должны
быть перспективными с точки зрения предоставления выгод от как можно
большего потока отходов, а также обеспечивать защиту окружающей среды и здоровья человека за счет жесткости. Критерии должны обращаться
ко всем приоритетным, основным и самым крупным из представленных
потоков в ЕС в рамках выполнения условий WFD. Критерии не могут не
соответствовать этим приоритетным потокам в попытке охватить все существующие потоки биоразлагаемых отходов и все национальные и региональные особенности.
С помощью статуса прекращения состояния отходов цель состоит в содействии большему уровню рециклинга и использованию материалов отходов в качестве ресурсов, снижении потребления природных ресурсов и
снижении количества отходов, направляемых для размещения. Материалы,
которые удовлетворяют набору критериев статуса прекращения состояния
отходов, могут затем свободно продаваться как не отходы, и тем самым будет оказываться содействие их выгодному использованию. Потенциальные
потребители таких материалов должны быть в состоянии относиться с повышенным доверием к стандартам качества материалов, и это может также
помочь в уменьшении предубеждения к материалу просто потому, что он
классифицировался как отходы.
Условия для критериев прекращения состояния отходов
Эти условия сформулированы в Статье 6 Рамочной Директивы по отходам, и все они должны выполняться.
1. Вещество, подвергаемое операции утилизации
Компост и дигестат являются материалами, которые представляют собой
результат операции утилизации, в соответствии со Статьей 3(15) и Приложением II R3 к Рамочной директиве по отходам. Утилизация в этом случае
представляет утилизацию материала, так как органическое вещество исходВ рамках законодательства ЕС утилизируемый материал – это сырье или обработанный материал, который можно утилизировать из потока отходов для повторного
использования.
42
84
ных биоразлагаемых отходов утилизируется и превращается в материал с
более желательными свойствами в отношении к питательной ценности, потенциалу улучшения почвы, обеззараживания и т.д.
2. Вещество или вещь, обычно используемые для определенных целей
Имеется ряд определенных целей, для которых компост или дигестат
обычно используются. Основным видом использования компоста и дигестата является использование в качестве мелиорирующего средства или органического удобрения в сельском хозяйстве. Компост также вводится в качестве компонента в почвенный субстрат для использования в садоводстве,
ландшафтной архитектуре и любительском садоводстве. Технические условия на продукт для использования компоста или дигестата для этих целей
существуют на национальном уровне, и в некоторой степени, также и на европейском уровне (критерии для экологической маркировки на мелиорирующие средства и почвенный субстрат). Некоторые типы компоста используются также для рекультивации и как покрытие для полигона.
Использование компоста для этих целей является обычным в нескольких
государствах-членах ЕС. Дигестат почти полностью применяется в сельском
хозяйстве. Основные страны, производящие компост и дигестат, являются
также их основными потребителями. Девять государств-членов с самым
большим производством компоста43 производят около 95% всего компоста
в ЕС, в то время как Германия, вне всяких сомнений, является крупнейшим
производителем дигестата в ЕС, и не нее приходится почти две трети всего
произведенного дигестата. В зависимости от цели и конкретной ситуации,
использование компоста и дигестата регулируется, по крайней мере, в тех
государствах-членах, в которых такое использование является обычным. Для
использования на почве и в особенности в сельском хозяйстве обычно
имеются ограничения на количество компоста и дигестата, которое можно
использовать, часто в зависимости от содержания в материале тяжелых металлов и питательных веществ.
3. Существует рынок или спрос на такое вещество или вещь
Теоретически имеется настоятельная необходимость в компосте в ЕС,
особенности в качестве мелиорирующего средства для борьбы с потерями
органического вещества в почве (эрозия). Спрос на дигестат связан главным
образом с его достоинствами как органическим удобрением. На практике в
настоящее время рынок компоста и дигестата установился только в части
ЕС, где сконцентрировано производство и применение компоста/дигестата.
, и это не совпадает с регионами наибольшей эрозии или истощением питательных веществ. В других частях ЕС рынок развивается активно, обычно
при поддержке правительства. И, наконец, имеется ряд стран, в которых
компост или дигестат еще не играет значительной роли.
Там, где компост и дигестат производится, имеется тенденция, при которой движущими силами рынка являются поставка и цены на компост и дигестат, которые иногда близки к нулю. Даже если на глобальном уровне
имеется более чем достаточное использование производимого компоста и
дигестата, могут быть местные несоответствия между спросом и предложением.
43 В порядке снижения уровня производства: Германия, Франция, Соединенное Королевство, Нидерланды, Италия, Австрия, Испания, Дания, Бельгия.
85
Исключение статуса отходов с компоста/дигестата, которые можно
безопасно использовать для определенных целей, вероятно, будет усиливаться, спросом на такой материал и будет оказывать помощь в предотвращении местного избыточного предложения. Для предотвращения конечного размещения компоста и дигестата, критерии прекращения состояния
отходов должны быть требовательными с точки зрения практической значимости, обеспечения высокой ценности при использовании для определенной цели. Чем жестче требования к качеству в критериях прекращения
состояния отходов, тем выше должна быть цена за компост и дигестат, соответствующие этим требования.
Компост или дигестат не должны прекращать оставаться отходом, если
они не соответствуют применимым нормам и стандартам для соответствующих конкретных применений компоста/дигестата, поскольку в таком
случае едва ли будет иметься спрос на такой компост/дигестат.
Опыт стран, в которых в настоящее время компост/дигестат широко используются, показал, что рынок компоста/дигестата работает хорошо, когда
качество поставляемого компоста/дигестата высокое и надежное и активно
растет спрос.
4. Вещество или вещь соответствуют техническим требованиям для конкретных целей и действующему законодательству и нормам, применимым к продукту
Когда компост или дигестат размещаются на рынке, должна быть, по
крайней мере, одна цель, для которой их можно использовать без требования дополнительной переработки. Предприятие, которое размещает на
рынке компост или дигестат, должно объявить о соответствии такому использованию, ссылаясь на применимое законодательство и стандарты. Будут играть роль также органы надзора за рынком государств-членов.
Существующее законодательство и стандарты для применения компоста или дигестата для различных целей изменяются между странами.
Целесообразно, чтобы специальные условия и правила для применения
компоста и дигестата на почвах (такие, как сколько компоста, и какого
качества можно использовать на почвах определенного типа) регулировались на уровне государств-членов. Разнообразие свойств почв, климатических условий, практики землепользования и т.д. во всех странах ЕС
очень высокое, и имеется необходимость в принятии норм для конкретных условий.
Кроме того, представляется, что не имеется научно обоснованного и
общепринятого способа выработки всесторонних, на европейском уровне
технических требований для использования компоста и дигестата на почве,
которое было бы основным рынком сбыта для этих материалов. Это предполагает, что условия и правила для использования компоста/дигестата не
могут быть частью европейских критериев для прекращения состояния отходов для компоста и дигестата44. Заявление о пригодности для использования, поэтому, должно подстраиваться под национальное законодательство и
44 В отношении использования компоста в таких продуктах как почвенный субстрат,
правила на уровне ЕС могут быть обоснованы, поскольку почвенный субстрат относится к продуктам, торговля которыми происходит свободно на внутреннем рынке.
Это должен быть главным образом вопрос регулирования почвенного субстрата, и
воздействие на критерии прекращения состояния отходов для компоста будет только косвенным.
86
стандарты, которые применимы в месте, где должны использоваться компост или дигестат.
Только для некоторых технических требований, которые имеют общую
природу для всех типичных целей использования компоста или дигестата
могут быть включены минимальные требования непосредственно в критерии прекращения состояния отходов на уровне ЕС. Целью таких минимальных требований должно быть общее исключение компоста/дигестата
из статуса прекращения состояния отходов, когда они не используются вообще, за исключением, может быть, небольших нишевых применений.
В любом случае имеется необходимость в гармонизированной технической стандартизации параметров качества компоста и дигестата, отбора
проб и испытаний для всего ЕС, для предотвращения искусственной фрагментации рынков компоста и дигестата, которая не обоснована реальными
требованиями применения. Поэтому критерии прекращения состояния отходов должны основываться на общих стандартизованных параметрах качества, а также общих стандартизованных испытаниях и отборе проб. В качестве дополнительной меры для государств-членов должно быть
использование тех же самых согласованных стандартов в соответствующем
законодательстве по использованию компоста и дигестата.
5. Использование вещества или вещи не должно привести к общим негативным воздействиям на окружающую среду или здоровье человека
Имеются различные аспекты, требующие рассмотрения, для предотвращения общих негативных воздействий на окружающую среду или здоровье
человека.
1. Использование компоста или дигестата не должно вызывать воздействия на почву, которое может нарушить многочисленные функции почвы.
Поэтому перенос в почву опасных веществ за счет применения компоста/дигестата должен быть ограничен. Это основной вопрос к правилам
применения компоста/дигестата, которые, как утверждалось выше, лучше
формулируются на национальном/региональном уровне. Компост/дигестат
должны быть перестать отходами только, если они соответствуют экологическим нормам и правилам охраны труда в отношении использования компоста, который применяется с той цель, ради которой она размещается на
рынке. В качестве дополнительной меры для критериев прекращения состояния отходов важно, чтобы государства-члены, которые еще не регулируют применение компоста/дигестата, ввели в действие такие правила.
2. Компост/дигестат не должны вызывать никаких рисков для здоровья
вследствие наличия видимых примесей, таких как пластик, металлы или
стекло. Это можно лучше всего контролировать путем включений предельных значений для таких примесей в качестве требования качества в критериях прекращения состояния отходов.
3. Критерии прекращения состояния отходов не должны приводить к
ослаблению жесткости требований качества для компоста/дигестата. Это
может случиться, если критерии прекращения состояния отходов будут
включать предельные значения концентраций для опасных веществ, которые будут менее жесткими, чем стандарты, которые определяют качество
компоста/дигестата, производимых в настоящее время. Можно думать, что
таким образом больше компоста/дигестата получит выгоды от преимуществ
EoW, что будет содействовать рециклингу. Однако если предельные значения будут менее жесткими, тогда общих негативных воздействий на окру87
жающую среду можно будет избежать только, если использовать меньше
компоста, что будет действовать против цели содействия рециклингу.
Как часть требований к качеству продукта, должны быть введены максимальные предельные значения для ряда опасных (прекращения состояния
отходов) веществ, для того чтобы соблюдался баланс между обеспечением
защиты окружающей среды и здоровья человека и обеспечением преимуществ EoW для максимального вовлечения в хозяйственный оборот потоков компоста и дигестата.
4. Устранение статуса отходов не должно создавать никаких нормативных пробелов, которые будут ухудшать управление рисками для окружающей среды и здоровья человека. Введение согласованных критериев прекращения состояния отходов потребует от компетентных органов в
государствах-членах пересмотреть статус отходов для компоста и дигестата.
Это будет в некоторых случаях означать, что некоторые типы компоста и
дигестата, которые используются и рассматриваются как отходы. Считать не
отходами. Такое изменение будет означать, что правовой и административный контроль, имеющийся в рамках законодательства об отходах, больше
не будет применяться. Если в данном государстве-члене законодательные
меры для контроля использования компоста/дигестата не зависят от статуса
компоста/дигестата как отходов, на них не должно оказываться воздействие
при изменении их статуса в EoW. И, наоборот, если такие меры являются
частью или связаны с законодательством об отходах, на них должно оказываться воздействие при изменении статуса в EoW, например:
• Разрешения для применения компоста/дигестата на почве и других
применений компоста, таких как подготовка почвенного субстрата с включением компоста;
• Контроль потребителей компоста/дигестата, сборщиков или перевозчиков компетентными органами в области управления отходами;
• Обязательство потребителей компоста/дигестата регистрировать качество, природу и происхождение компоста;
• Предварительное письменное уведомление и согласие на перевозку;
• Регистрация компетентными органами перевозчиков, перекупщиков и
посредников в обращении с отходами.
Логика критериев прекращения состояния отходов требует, чтобы только компост или дигестат, для которых контроль на основе законодательства
об отходах не является обязательным, считались соответствующими критериям либо вследствие того, что присущие им риски и воздействия материалов являются достаточно низкими, либо вследствие того, что имеются другие меры регламентации и регулирования, которые применяются
независимо от статуса отходов. Применение компоста/дигестата в рамках
различных условий должно быть возможно без какой-либо опасности для
окружающей среды и здоровья человека.
Присущие материалы риски определяются содержанием примесей и загрязняющих веществ (опасных веществ), а также гигиеническими свойствами компоста или дигестата. Критерии прекращения состояния отходов могут ограничить риски для окружающей среды и здоровья путем включения
некоторых требований к продукту в отношении загрязняющих веществ и
примесей, ограничений к исходным материалам, используемым для производства компоста/дигестата, и требований к технологическому процессу для
исключения в материале патогенных организмов.
Как отмечалось выше, компост/дигестат должны прекращать быть отходами только, если они размещаются на рынке для цели, ради которой применяются адекватные правила о применении компоста/дигестата. Как до88
полнительные меры, такие правила должны устанавливаться там, где они
пока отсутствуют. В некоторых государствах-членах уже имеются законы о
защите почвы и (или) о применении удобрений, которые регулируют применение компоста/дигестата независимо от статуса отходов. Часто делаются
ссылки на надлежащую сельскохозяйственную практику, или предусмотрено применение рекомендаций для компоста/дигестата. Компост или дигестат не должны переставать быть отходами, если они не соответствуют требованиям качества к продукту для основной цели применения. Это следует
учитывать при определении требований к качеству продукта (например,
предельные концентрации для опасных веществ) для критериев прекращения состояния отходов.
Частные схемы гарантии качества играют важную роль в управлении риском в ряде стран, и иногда они делаются квази обязательными (по закону) со
ссылкой на соответствующие правовые инструменты (по отходам или нет).
И, наконец, имеется также возможность введения новых дополнительных контрольных инструментов, особенно предназначенных компоста или
дигестата не как отходов. Как пример, могут быть установлены новые требования для обеспечения прослеживаемости компоста и дигестата, независимо
от законодательства по отходам на некоторых рынках, где это желательно.
Ключевой вопрос для любой новой меры контроля, вводимой вместе с критериями прекращения состояния отходов, таков, будут ли эти специальные
меры контроля лучше подходить к рискам, связанным с компостом и дигестатом, чем обычные меры контроля, связанные со статусом отходов, с учетом того, что необходимо избегать новых непропорциональных нагрузок.
Включение дополнительных административных мер для EoW компоста/дигестата, которые не требуются для компоста/дигестата, может отпугивать производителей от принятия EoW.
Обзор критериев EoW
Придерживаясь методологических указаний JRC45, можно определить,
что следующие дополнительные элементы должны быть объединены в набор критериев прекращения состояния отходов:
1. Требования к качеству продукта
2. Требования к исходным материалам
3. Требования к процессам и способам переработки
4. Требования к информированию
5. Требования к методическим указаниям по обеспечению качества
Совокупность возможных критериев прекращения состояния отходов,
которая может быть частью предложения, представлена по отдельности
ниже, с объяснениями, которые были частично получены в ходе обсуждений, проведенных с технической рабочей группой в рамках конкретного
исследования компоста в 2008 г.
Возможные критерии, представленные ниже, обсуждались с технической
рабочей группой и были откорректированы и доработаны с использованием письменной информации к 2-му Рабочему документу и в рамках обсуждения на Семинаре 24-25 октября 2011 г.
45 Документы JRC-IPTS о прекращении состояния отходов имеются на сайте:
http://susproc.jrc.ec.europa.eu/activities/waste. См. в частности Руководство по последовательности операций на рис. 5 в отчете “Критерии прекращения состояния
отходов”.
89
Требования к качеству продукта для компоста и дигестата
Критерии качества продукта, необходимые для проверки:
(1) Для элементов, которые могут привести к непосредственным рискам
для окружающей среды и здоровья человека;
(2) Тех продуктов, которые пригодны для непосредственного использования (на почве, для производства почвенного субстрата и т.д.)
Требования к качеству продукта означают, что компост или дигестат
представляет собой адекватную альтернативу основному сырью и что вещества или свойства, ограничивающие или угрожающие его практической
пользе, были эффективно выделены или удалены. Это относится как практической пользе в течение краткого периода времени (один сезон, один год)
и в долговременной перспективе, которая включает несколько лет и к постепенному потенциальному накоплению вредных элементов в почве.
Прямые критерии качества компоста/дигестата могут включать следующие параметры:
(1) Количественные минимальные предельные значения элементов,
обеспечивающих функцию мелиорации почвы, таких как содержание органического вещества или содержание питательных веществ (N, P, K, Mg).
(2) Количественные максимальные предельные значения для элементов,
потенциально токсичных для здоровья человека или экотоксичных, таких
как тяжелые металлы или стойкие органические загрязнители.
(3) Количественные максимальные предельные значения для видимых
посторонних веществ (например, стекло, пластик, металлы).
(4) Ограниченное содержание патогенных организмов (при необходимости с помощью количественных максимальных предельных значений).
(5) Ограниченное наличие жизнеспособных сорняков (при необходимости с помощью количественных максимальных предельных значений).
Когда упомянутые параметры должны быть количественно определены,
критерии должны включать требования о том, как каждый из параметров
должен проверяться. Эти требования к проверке могут быть общего порядка, допускающие степень свободы в рамках минимума, или если это уместно, могут быть специфичными и ссылаться, например, на существующие
стандарты испытаний.
Были сначала идентифицированы различные требования, которые могут быть частью критериев для качества продукта, применительно к компосту в рамках опытного исследования
Они стали основой для этого документа после поддержки, полученной
от Технической рабочей группы в течение консультаций с заинтересованными кругами в декабре 2010 г. и в ходе обсуждений на обоих семинарах в
Севилье (2 марта 2011 г. и 24-25 октября 2011 г.). Было также согласовано,
что они могут быть расширены непосредственно для дигестата. Требования
приведены ниже:
90
91
Причины
Требования к качеству продукта служат
для исключения компоста/дигестата из
прекращения состояния отходов, которые:
- имеют низкое качество, и, поэтому, очень
слабый рыночный спрос
- не отвечают техническим требованиям
для самых важных целей применения, или
которые в доминирующей части рынка
компоста/дигестата не соответствуют существующему законодательству и стандартам, применимым для продуктов
- - вероятно, имеют общее негативное воздействие на окружающую среду или здоровье человека.
В частности:
Минимальный уровень содержание органического вещества необходим для обеспечения основной практической значимости, а также для предотвращения
разбавления органическими материалами.
Ограничение видимых примесей необходимо для обеспечения практической значимости и для ограничения рисков телесных повреждений.
Ограничение концентраций загрязнителей
необходимо:
- для обеспечения того, чтобы присущий
материалам риск был достаточно низким с
тем, чтобы воздействия в случае неправильного применения находились в допустимых пределах
- для исключения прекращения состояния
отходов для компоста/дигестата, которые
нельзя использовать законно в доминирующей части рынка компоста/дигестата
Разъяснения
Должен быть разработан один набор требований к качеству продукта и должен
быть действительным для большинства
применений, так как в задачу ЕС не входят
критерии прекращения состояния отходов
для регулирования специальных применений.
Критерии должны обеспечит, чтобы качество компоста/дигестата было высоким,
отражаясь в существовании рынка и спроса
на материал, который должен годиться для
большинства применений.
Правила
по
использованию
компоста/дигестата для очень специальных целей
и в особых географических районах могут
потребовать еще более жестких требований
к качеству продукта, чем те, которые включены в критерии для прекращения состояния отходов, на основе защиты окружающей
среды, например, органическое земледелие
или использование на почвах выше забора
воды из водоносного горизонта.
Разработка более жестких требований для
таких специальных применений, которые
не входят в область действия критериев
прекращения состояния отходов.
Критерии
Требования к качеству продукции
(1) минимальное содержание органического вещества
(2) отсутствие патогенных организмов в
той степени, в которой они не вызывают
рисков для здоровья (определяется по отсутствию некоторых индикаторных организмов, таких как сальмонелла)
(3) ограниченное содержание жизнеспособных сорняков и ростков растений
(4) ограниченное содержание видимых
примесей
(5) ограниченное содержание тяжелых металлов и стойких органических загрязнителей
92
Разъяснения
- для содействия повышенному качеству
компоста/дигестата и как сигнал против
ослабления показателей качества для производства компоста/дигестата.
Причины
(5) Ограниченное содержание
тяжелых металлов и органических загрязнителей
Zn
Cu
Ni
Cd
Pb
Hg
Cr
(3) Ограниченное содержание
жизнеспособных семян и ростков растений
(4) Ограниченное содержание
видимых примесей
400
100
50
1,5
120
1
100
мг/кг (по сухому весу), за исключением PCDD/F
0,5% по весу сухого вещества
для стекла, металлов и пластика
с размером > 2 мм с определением по методу отбеливания
Отсутствие Salmonella spp. в 25
г пробе
1000 CFU/г свежей массы для
E. coli
2 жизнеспособных семян на
литр компоста/дигестата
(2) Отсутствие
организмов
патогенных
Значение
1,5% по весу сухой массы
Параметр
(1) Минимальное содержание
органического вещества
Измерение этого параметра должно быть дополнено требованием
для переработки, например, с температурно-временным графиком.
Имеется необходимость в выявлении различий между природными примесями, такими как камни и техногенными примесями.
Метод отбеливания позволяет разрушить органический материал,
и, поэтому, предотвращается наличие небольших примесей, которые не определяются вследствие смешения их с органическим
материалом
В конечном продукте, сразу после стадии компостирования/сбраживания и перед любым смешиванием с другими материалами
Комментарии
Минимальное содержание органического вещества в конечнос
продукте, после стадии компостирования/ сбраживания и перед
любым смешиванием с другими материалами. Намерение состоит
в предотвращении разбавления компоста/дигестата минеральными компонентами (например, песком, почвой).
Измерение этого параметра должно быть дополнено требованием
для переработки, например, с температурно-временным графиком.
В итоге проведенных обсуждений был предложен следующий набор критериев для компоста и дигестата
Критерии
93
0,1
30
6
0,2
Значение
Примечания:
РСВ – полихлордифенилы
РАН – полициклические ароматические углеводороды
PCDD/F – диоксины и фураны
I-TEQ – международный эквивалент токсичности
PFC – перфторуглероды
PFOA – перфтороктановая кислота
PFOS – перфтороктансульфонат.
Параметр
PCB7 (сумма РСВ 28, 52, 101,
118, 138, 153 и 180)
РАН16 (сумма нафталина, аценафтилена, аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена,
флуорантена, пирена,
бенз(а)антрацена, хризена,
бенз(b) флуорантена,
бенз(k)флуорантена, бенз-апирена, индено (1,2,3cd)пирена, дибензо(a,h)антрацена и бензо(ghi)перилена)
PCDD/F (нг I-TEQ/кг по сухому
весу)
PFC (сумма PFOA и PFOS)
Комментарии
Были согласованы требования к отбору проб внешней, аккредитованной
и независимой лабораторий.
Требования к испытанию продукта
(отбор проб и проведение анализа):
Производители компоста и дигестата
должны продемонстрировать с помощью внешних независимых испытаний, что имеется достаточно высокая
вероятность того, что любая партия поставляемого
потребителю
компоста/дигестата будет соответствовать
минимальным требованиям качества и
иметь, по крайней мере, такие же свойства, которые были заявлены.
Детали программы отбора проб могут
быть откорректированы в соответствии с конкретной ситуацией для каждой установки для производства компоста/дигестата. Компетентные органы
должны, однако, проверять соответствие следующим требованиям:
• Тестирование соответствия должно
быть проведено в рамках внешней, независимой гарантии качества лабораториями, которые аккредитованы для
этой цели (с помощью стандарта аккредитации и аккредитованной организацией, признанной на уровне ЕС
или компетентного органа государствачлена).
• Должны применяться Горизонтальные стандарты/стандарты CEN для отбора проб и анализа, поскольку они
применяются. См. Приложение 13 с перечнем стандартов и методами отбора
проб и испытаний.
• Предпочтительно использовать вероятностную выборку в качестве метода
выборочного обследования и соответствующие статистические методы при
оценке испытаний.
Минимальное количество отбираемых
проб и частота анализа в течение первого года (год официального признания) должно составлять, по крайней
мере, 4 (одна проба в течение сезона года), если только на установке не будет
перерабатываться менее 4000 т исходного материала (в этом случае: одна
проба на каждые 1000 т исходного материала, округленные до ближайшего
целого числа, при необходимости).
Минимальная частота отбора проб и
проведения анализов в последующие
годы должна рассчитываться согласно
следующей формуле:
Количество анализов в год = количество
исходного материала (в тоннах)/1000 т
+1 с максимум 12 анализов в год. Любое
не целое значение должно быть округлено до ближайшего целого значения.
94
В случае концентраций тяжелых металлов и органических загрязнителей вероятность того, что среднее значение концентрации в выборке будет превышать
установленный по закону предел, должна
быть ниже 5%.
Это предполагает, что средняя концентрация всего количества проданного
компоста/дигестата плюс доверительный
интервал в 95% должна быть ниже установленного по закону предела. (Обычно
практически нецелесообразно отбирать
пробу из всей совокупности и подгруппы
в общей совокупности, которую можно
считать типичной для всей совокупности,
и это необходимо определять как часть
процесса гарантии качества. Обычно совокупность должна соответствовать всему компоту/дигестату, проданному с установки компостирования/сбраживания в
течение года или более короткого периода времени).
Масштаб выборки следует определять в
зависимости
от
структуры
продаж/отправок с установки компостирования/сбраживания. Масштаб должен соответствовать минимальному количеству
материала, ниже которого изменения считаются незначительными.
Чем выше точность программы испытаний (уже интервал доверительности), тем
ближе средние концентрации будут к установленным по закону предельным значениям. Затраты на программу испытаний для компоста/дигестата с очень
хорошим качеством (значения параметров далеки от предельных значений), поэтому, можно держать ниже, чем для
компоста/дигестата со значениями, близкими к предельным значениям.
Когда лицензируется новая установка для
производства компоста/дигестата, обычно
имеется начальная стадия обширных испытаний до достижения основных технических характеристик (например, в течение
одного года) в отношении качества компоста/дигестата. Если качество окажется удовлетворительным, затем постепенно снижаются требования к испытаниям.
Для освобождения от регулярных измерений органических загрязнителей после
года, следующего после года официального признания, вероятность того, что
среднее значение концентрации всех органических загрязнителей в пробе будет
превышать установленный по закону
предел, должна быть меньше 5%.
Это дает основание полагать, что средняя
концентрация всей совокупности про-
Поэтому частота должна быть, по
крайней мере, 2 и ограничена 12.
Установки, для которых концентрации
органических загрязнителей в год официального признания находится ниже
максимальных значений (при уровне
доверительной вероятности 95%), могут быть освобождены от требований
регулярного измерения органических
загрязнителей после года официального признания, за исключением, по
крайней мере, 1 полного анализа совокупной пробы, которая называется
объемом выборки. Освобождение применяется только, если все 4 критерия
органических загрязнителей (ПАУ,
РСВ, PCDD/F и PFC) соответствует
этому требованию.
Процедура составления объема выборки такова:
• Когда отбирается проба для проведения анализа тяжелых металлов, отбирается параллельная проба в соответствии с той же самой процедурой и
хранится таким образом, чтобы минимизировать биологические изменения и
потерю органического вещества (предпочтительно с помощью заморозки в
герметичных контейнерах).
• Объем выборки за каждый год должен
состоять из аликвотных частей (на основе веса во влажном состоянии) различных хранимых проб.
Этот подход может поддерживаться до
тех пор, пока результаты объема выборки будут указывать, что концентрации всех органических загрязнителей
будут ниже предельных значений, с
учетом ранее установленных доверительных интервалов в 95%. Если ситуация меняется, частота измерений
органических загрязнителей должна
быть подрегулирована по отношению к
частоте измерений в год официального
признания.
В случае важных изменений (> 5%), относящихся к источнику или составу исходного материала частота измерений
неорганических и органических загрязнителей корректируется.
данного компоста/дигестата плюс 95%
доверительного интервала должна быть
ниже установленного по закону предела.
Частота измерений неорганических и органических загрязнителей должна быть
адаптирована к возможным изменениям
исходного материала. Сезонные изменения состава исходного материала, которые
учитываются при распределении проб в
год официального признания), отражаются
в доверительных интервалах.
Однако любое другое важное изменение
(более 5%) в типе или источнике исходного
материала должно учитываться в частоте
измерения проб, для того чтобы предотвратить внезапное оставленное без внимания
загрязнение конечного продукта.
Требования к исходным материалам
Цель критериев для исходных материалов состоит в косвенной проверке
качества материала.
Требования к испытанию продукта
(отбор проб и проведение анализа):
Производители компоста и дигестата
должны продемонстрировать с помощью внешних независимых испытаний, что имеется достаточно высокая
В случае концентраций тяжелых металлов и органических загрязнителей вероятность того, что среднее значение концентрации в выборке будет превышать
установленный по закону предел, должна
быть ниже 5%.
95
вероятность того, что любая партия
поставляемого потребителю компоста/дигестата будет соответствовать
минимальным требованиям качества и
иметь, по крайней мере, такие же свойства, которые были заявлены.
Детали программы отбора проб могут
быть откорректированы в соответствии с конкретной ситуацией для каждой установки для производства компоста/дигестата. Компетентные органы
должны, однако, проверять соответствие следующим требованиям:
• Тестирование соответствия должно
быть проведено в рамках внешней, независимой гарантии качества лабораториями, которые аккредитованы для
этой цели (с помощью стандарта аккредитации и аккредитованной организацией, признанной на уровне ЕС
или компетентного органа государствачлена).
• Должны применяться Горизонтальные стандарты/стандарты CEN для отбора проб и анализа, поскольку они
применяются. См. Приложение 13 с перечнем стандартов и методами отбора
проб и испытаний.
• Предпочтительно использовать вероятностную выборку в качестве метода
выборочного обследования и соответствующие статистические методы при
оценке испытаний.
Минимальное количество отбираемых
проб и частота анализа в течение первого года (год официального признания) должно составлять, по крайней
мере, 4 (одна проба в течение сезона года), если только на установке не будет
перерабатываться менее 4000 т исходного материала (в этом случае: одна
проба на каждые 1000 т исходного материала, округленные до ближайшего
целого числа, при необходимости).
Минимальная частота отбора проб и
проведения анализов в последующие
годы должна рассчитываться согласно
следующей формуле:
Количество анализов в год = количество
исходного материала (в тоннах)/1000 т
+1 с максимум 12 анализов в год. Любое не целое значение должно быть округлено до ближайшего целого значения. Поэтому частота должна быть, по
крайней мере, 2 и ограничена 12.
Установки, для которых концентрации
органических загрязнителей в год официального признания находится ниже
максимальных значений (при уровне
доверительной вероятности 95%), могут быть освобождены от требований
регулярного измерения органических
загрязнителей после года официально-
96
Это предполагает, что средняя концентрация всего количества проданного компоста/дигестата плюс доверительный интервал в 95% должна быть ниже
установленного по закону предела.
(Обычно практически нецелесообразно
отбирать пробу из всей совокупности и
подгруппы в общей совокупности, которую можно считать типичной для всей
совокупности, и это необходимо определять как часть процесса гарантии качества. Обычно совокупность должна соответствовать всему компоту/дигестату,
проданному с установки компостирования/сбраживания в течение года или более короткого периода времени).
Масштаб выборки следует определять в
зависимости
от
структуры
продаж/отправок с установки компостирования/сбраживания. Масштаб должен соответствовать минимальному количеству
материала, ниже которого изменения считаются незначительными.
Чем выше точность программы испытаний (уже интервал доверительности), тем
ближе средние концентрации будут к установленным по закону предельным значениям. Затраты на программу испытаний для компоста/дигестата с очень
хорошим качеством (значения параметров далеки от предельных значений), поэтому, можно держать ниже, чем для
компоста/дигестата со значениями, близкими к предельным значениям.
Когда лицензируется новая установка
для производства компоста/дигестата,
обычно имеется начальная стадия обширных испытаний до достижения основных технических характеристик (например, в течение одного года) в
отношении
качества
компоста/дигестата. Если качество окажется
удовлетворительным, затем постепенно
снижаются требования к испытаниям.
Для освобождения от регулярных измерений органических загрязнителей после
года, следующего после года официального признания, вероятность того, что
среднее значение концентрации всех органических загрязнителей в пробе будет
превышать установленный по закону
предел, должна быть меньше 5%.
Это дает основание полагать, что средняя
концентрация всей совокупности проданного компоста/дигестата плюс 95% доверительного интервала должна быть ниже
установленного по закону предела.
Частота измерений неорганических и органических загрязнителей должна быть
адаптирована к возможным изменениям
исходного материала. Сезонные изменения состава исходного материала, которые учитываются при распределении
го признания, за исключением, по
крайней мере, 1 полного анализа совокупной пробы, которая называется
объемом выборки. Освобождение применяется только, если все 4 критерия
органических загрязнителей (ПАУ,
РСВ, PCDD/F и PFC) соответствует
этому требованию.
Процедура составления объема выборки такова:
• Когда отбирается проба для проведения анализа тяжелых металлов, отбирается параллельная проба в соответствии с той же самой процедурой и
хранится таким образом, чтобы минимизировать биологические изменения и
потерю органического вещества (предпочтительно с помощью заморозки в
герметичных контейнерах).
• Объем выборки за каждый год должен
состоять из аликвотных частей (на основе веса во влажном состоянии) различных хранимых проб.
Этот подход может поддерживаться до
тех пор, пока результаты объема выборки будут указывать, что концентрации всех органических загрязнителей
будут ниже предельных значений, с
учетом ранее установленных доверительных интервалов в 95%. Если ситуация меняется, частота измерений
органических загрязнителей должна
быть подрегулирована по отношению к
частоте измерений в год официального
признания.
В случае важных изменений (> 5%), относящихся к источнику или составу
исходного материала частота измерений неорганических и органических загрязнителей корректируется.
проб в год официального признания), отражаются в доверительных интервалах.
Однако любое другое важное изменение
(более 5%) в типе или источнике исходного материала должно учитываться в частоте измерения проб, для того чтобы предотвратить внезапное оставленное без
внимания загрязнение конечного продукта.
До тех пор, пока используется список разрешенных веществ, все
исходные материалы должны быть разрешены без ограничений в соответствии с обратной связью с заинтересованными кругами. Однако при
должном внимании к различной природе технологий компостирования
и анаэробного сбраживания и эксплуатационным условиям на различных участках, операторы установок должны иметь возможность применять специальные ограничения в отношении исходных материалов, которые включены в список разрешенных веществ, в силу
эксплуатационных ограничений, экологических проблем, возможных
неудобств и любых других условий, воздействующих на рентабельность, эксплуатационную эффективность и долговременную производительность процесса рециклинга.
97
98
Исходные материалы, используемые для
производства компоста/дигестата с прекращением состояния отходов, должны
быть известны производителю.
Следует указывать на продукте, что материал основан на использовании одного или более следующих определений:
• Раздельно собранные биоотходы из домовладений, ресторанов, столовых и помещений для розничной торговли, и
приравненные к ним отходы из предприятий по производству пищевых продуктов или отходов сельского и лесного
хозяйства
• Садовые и парковые отходы
Критерии
Чистые, биоразлагаемые отходы являются единственными отходами, которые
разрешено использовать как исходные
материалы с прекращением состояния
отходов для производства компоста и
дигестата.
В Приложении 9 приведен перечень разрешенных веществ из биоразлагаемых
отходов, которые в настоящее время
рассматриваются как подходящие для
компостирования и сбраживания.
Сырьевые материалы должны быть разрешены как исходные материалы до тех
пор, пока операция компостирования/сбраживания считается процессом
обращения с отходами.
Объяснения
Не биоразлагаемые компоненты, которые
уже связаны с потоками биоразлагаемых
отходов у источника образования, должны, однако, быть разрешены, если они не
доминируют по количеству, не приводят к
превышению предельных концентраций
загрязнителей (см. требования к качеству
продукции) и не ухудшают практическую
пригодность компоста/дигестата.
Пример: почвенный материал, соединенный с садовыми отходами.
Оценка биоразлагаемости биоразлагаемых
материалов должна делаться в соответствии с конечным процессом перед достижением статуса прекращения состояния
отходов, т.е. только аэробное компостирование, только анаэробное сбраживание
или анаэробное сбраживание с последующим аэробным компостированием.
Должна использоваться классификация
отходов из Европейского каталога отходов, в идеальном случае вместе с дополнительными техническими условиями, такими как в перечне отходов в Приложении
9.
Прозрачность в отношении исходных материалов является важной для доверия потребителей компоста/дигестата к качеству, и,
поэтому, может упрочить спрос на компост/дигестат.
Информация об исходных материалах необходима для возможности использования
компоста/дигестата в соответствии с существующим законодательством.
Например, законодательство Комиссии об
органическом земледелии имеет специальные правила для использования компоста из
разделенных в источнике бытовых отходов.
Если исходными материалами являются отходы животного происхождения, требуется
99
Загрязненные материалы компоста/ дигестата не должны получать статус прекращения состояния отходов с помощью последующей переработки или разбавления.
Добавки можно использовать как исходное
сырье для процесса компостирования/
сбраживания в небольших количествах, ес-
Добавки должны служить только для усовершенствования процесса компостирования или сбраживания, или для повышения
соответствие с Регламентом об отходах животного происхождения46.
Кроме того, потребители, например, фермеры часто желают знать происхождение и
источник
материалов
для
компоста/дигестата
Это применяется как к полностью некондиционным материалам, так и к смесям
такого материала с другими исходными
материалами.
Объяснения
46
Регламент (ЕС) № 1069/2009 Европейского Парламента и Совета от 21 октября 2009 г., устанавливающий санитарные нормы в отношении отходов животного происхождения и производных продуктов, не предназначенных для потребления человеком, и аннулирующий Регламент (ЕС) № 1774/2002 (OJ L 300, 14.11.2009, p, 1-33).
Должно быть четко указано любое наличие
Муниципальных отходов, осадков сточных вод и (или) навоза.
Следует указывать, были ли использованы какие-либо отходы животного
происхождения для производства материала, и должны применяться все положения Регламента об отходах животного
происхождения 1069/2009.
Переработка некондиционного компоста
или дигестата, или полученных из них
материалов, таких как жидкий раствор
или фильтрат, с помощью новой стадии
компостирования или аэробного сбраживания, для того чтобы было соответствие с критериями для качества продукта с прекращением состояния
отходов, может быть разрешена только в
случае невозможности выполнения критериев прекращения состояния отходов
для исходного материала, не связанного
с содержанием тяжелых металлов или
органических загрязнителей.
Добавки (материал, иной, чем биоразлагаемые отходы) можно использовать
только тогда, когда они перечислены в
Критерии
• Смешанные муниципальные отходы
• Осадки сточных вод
• Сельскохозяйственные отходы, содержащие навоз
• Прочие исходные материалы
100
Согласовано, что во многих случаях визуальный контроль и подтверждение происхождения должны быть подходящими
процедурами.
Для облегчения визуального контроля
должно быть запрещено смешивание исходных материалов в рамках одной поставки.
Визуальный контроль жидких материалов
в контейнерах или самосвалах может быть
опасным вследствие выброса газов или
трудностей с приближением к материалу.
В таких случаях должны отбираться пробы, или качество должно гарантироваться
с помощью соглашений о договорных поставках.
Необходимо выполнять надлежащие
процедуры для контроля качества исходных материалов оператором установок для компостирования/сбраживания.
Визуальный контроль является методом
для контроля исходных материалов для
компоста и дигестата.
Когда визуальный контроль связан с
рисками для здоровья или вопросами
безопасности, как в случае жидких исходных материалов, визуальный контроль должен быть заменен отбором
проб и их хранением для возможного
анализа или соглашением о поставке.
См. также раздел о критериях, относящихся к процедурам контроля качества.
ли они повышают качество компоста/ дигестат или имеют четкую функцию в процессе
компостирования/сбраживания, и если концентрация загрязнителей (на основе сухого
вещества) не превышает предельных значений для компота/дигестата с прекращением
состояния отходов.
На практике, добавки иногда необходимы
для улучшения процесса компостирования/сбраживания или повышения качества
компоста/дигестата.
Контроль исходных материалов является
ключевым фактором (вероятно, единственным из самых важных) для обеспечения
надлежащего качества компоста или дигестата.
Контроль исходных материалов включает
также предотвращение смешивания с другими отходами, не перечисленными в разрешенном перечне.
Критерии
Необходимо продемонстрировать для
каждой партии компоста/дигестата, что
был выполнен надлежащий временнотемпературный режим обработки в те-
Объяснения
Желаемый контроль риска может быть достигнут, избегая поверхностное описание,
путем разрешения использования ряда аль-
Причины
Как и обычно в случае существующих
норм и стандартов, должны быть требования к процессу с целью обеспечения того,
Предложенные критерии для процессов и способов переработки для компоста и дигестата включают:
Объяснения
экологических показателей процесса.
Критерии
разрешенном перечне веществ.
101
Объяснения
тернативных временно-температурных режимов обработки в отличие от имеющихся
стандартов или норм. Производитель должен выполнять, по крайней мере, один режим, который будет одобрен как подходящий для типа процесса компостирования/
сбраживания, и он определяется в лицензии/разрешении компетентным органом.
Необходимо обеспечить, чтобы все материалы подвергались надлежащим условиям.
В зависимости от типа процесса для этого
может потребоваться, например, надлежащее переворачивание, поставка кислорода, наличие достаточного количества
конструкционного материала47, гомогенизация и т.д.
Причины
что в процессе будут получены компост и
дигестат без гигиенического риска.
47 Конструкционным материалом при компостировании могут быть высушенная кора или древесная щепа. Этот материал в некоторой
степени стабилизирует вещество и создает более благоприятные условия для разложения некоторых оргнизмов, например, бактерий.
Критерии
чение процесса компостирования/ сбраживания для всех материалов, содержащихся в партии.
Три временно-температурных режима
допустимы для материалов, подвергаемых компостированию, за исключением
отходов животного происхождения:
• 65оС или более, по крайней мере, в течение 5 дней
• 60оС или более, по крайней мере, в течение 7 дней
• 55оС или более, по крайней мере, в течение 14 дней.
В случае анаэробного сбраживания для
материалов, не содержащих какие-либо
отходы животного происхождения, разрешены следующие временно-температурные режимы обработки:
• Термофильное анаэробное сбраживание
при 55оС, по крайней мере, в течение 24
ч и времени гидравлического удержания, по крайней мере, 20 дней
• Термофильное анаэробное сбраживание
при 55оС с последующей пастеризацией
(70оС, 1 ч)
• Термофильное анаэробное сбраживание
при 55оС, с последующим компостированием согласно временно-температурным
графикам для компостирования EoW
• Мезофильное анаэробное сбраживание
при 37-40оС, с последующей пастеризацией (70оС, 1 ч)
• Мезофильное анаэробное сбраживание
при 37-40оС, с последующим компостированием согласно временно-темпе-
102
Критерии
ратурным графикам для компостирования EoW
Государства-члены должны иметь возможность предоставлять разрешение для
других временно-температурных режимов обработки после демонстрирования
эквивалентной эффективности для санитарно-гигиенической обработки согласно
вышеуказанному
временнотемпературному режиму обработки.
Регламенты об отходах животного происхождения должны оставаться полностью применимыми для любого материала
компоста
или
дигестата,
содержащего отходы животного происхождения (с учетом ограничений для
размещения
некоторых
материалов
компоста/дигестата только на национальных рынках государств-членов)
Для предотвращения перекрестного загрязнения должны соблюдаться следующие меры:
Установки, которые производят компост
или дигестат с прекращением состояния
отходов, должны иметь возможность перерабатывать только материалы из перечня разрешенных веществ.
В случае использования отходов животного происхождения, раздельно хранимых, требуется предотвращение перекрестного загрязнения материалами, не
содержащими отходы животного происхождения.
Должна быть исключена возможность
физического контакта между поступающими материалами и конечными продуктами.
Причины
Перекрестное загрязнение может привести
к тому, что тщательно произведенный материал будет вызывать проблемы с качеством и (или) для окружающей среды либо
здоровья человека.
Объяснения
Помимо обеспечения правильных условий
переработки в течение компостирования/сбраживания, необходимо минимизировать перекрестное загрязнение.
103
Критерии
Когда компост или дигестат размещается на рынке, производитель должен заявить следующее:
• Фамилия и адрес производителя компоста/дигестата
• Наименование, адрес и возможно логотип внешней организации в сфере Гарантии качества
• Предназначение компоста/дигестата,
идентифицирующее продукт по общему
типу (с указанием о любом наличии
смешанных медицинских отходов, осадков сточных вод, навоза и (или) отходов
животного происхождения)
• Код партии
• Количество (по весу и (или) объему)
• Обязательные значения параметров
для заявления с помощью маркировки
• Заявление, указывающее о том, что
критерии прекращения состояния отходов выполнены
• Соответствие требованиям прекращения состояния отходов
• Описание областей применения, для
которых компост/дигестат можно использовать, и любые ограничения на
использование
• Рекомендации о надлежащем использовании
• Ссылка на требования Регламента об
отходах животного происхождения, когда они применимы (включая ограничения на экспорт)
К продукту должны прилагаться инструкции о безопасном использовании
Причины
Это условие прекращения состояния отходов, что продукт соответствует техническим требованиям с определенной целью и
соответствует существующему законодательству и стандартам добросовестного
поведения, применимым для продуктов.
К производителю может быть требование
об идентификации правовых норм, которые регулируют использование в соответствии с идентифицированными целями на
рынках, на которых размещается продукт.
Инструкции по применению и рекомендации помогают предотвратить ненадлежа-
Разъяснения
Использование компоста/дигестата можно
считать признанным только, если имеются
надлежащие действующие нормы или другие правила, которые обеспечивают здоровья человека и окружающей среды. Применимость таких правил не должна зависеть
от статуса компоста.
Например, инструкции и рекомендации
могут относиться к максимальным количе-
Требования к информированности о компосте и дигестате
104
Государства-члены могут потребовать от
потребителей регистрацию этих данных
для некоторых применений с тем, чтобы
можно было обратно проследить происхождение, когда это необходимо.
Прослеживаемость: Информация, предоставляемая первым покупателем или
потребителем,
вместе
с
компостом/дигестатом, должна дать возможность идентифицировать производителя
компоста/дигестата, партию и исходные
использованные материалы.
Требования к прослеживаемости в Регламенте об отходах животного происхождения ЕС 1069/2009 остаются полностью
действующими, при необходимости.
Причины
щее использование компоста/дигестата и
соответствующие риски и воздействия на
окружающую среду и здоровье человека.
Ссылка на законодательные требования и
стандарты для использования предназначена для поддержки нормативно-правового
соответствия
потребителем
компоста/дигестата.
Эти инструкции не должны быть более обременительными, чем требуется для продуктов с теми же самыми функциями, например, торфа или удобрений.
В случае проблем с окружающей средой
или здоровьем человека, которые потенциально могут быть связаны с использованием компоста/дигестата, имеется необходимость в обеспечении прослеживаемости
при любых исследованиях причины проблем.
Критерии
Компост/дигестат
Требуется, чтобы производители работали с системой управления качеством в
соответствии со стандартами обеспечения качества, которые признаны как
подходящие для производства компоста/дигестата
государствами-членами
или Сообществом.
Следует включить следующие элементы:
• Входной контроль поступающего мате-
Разъяснения
Устанавливаются признанные стандарты
обеспечения качества для компоста и дигестата, например, в соответствии с техническими условиями Соединенного Королевства BSI PAS 100 (компост) и 110
(дигестат) и немецкой системой гарантии
качества BGK RAL.
Помимо национальных стандартов, Европейская сеть компоста установила систему
управления качеством для компоста, кото-
Причины
Потребители и компетентные органы, которым поручен контроль компоста, должны иметь надежные гарантии качества. Доверие к качеству материала является
предварительным условием для устойчивого спроса со стороны рынка. Реальные
свойства продукта должны соответствовать тем свойствам, которые заявлены, и
должна иметься гарантия, что минимальные требования к качеству материала, а
Требования в отношении управления качеством для компоста и дигестата следующие:
Разъяснения
ствам и рекомендуемому времени разбрасывания на сельскохозяйственных землях.
Разбрасывание и внесение в почву, например, должно проводиться в соответствии с
надлежащей сельскохозяйственной практикой.
В то же самое время национальные или региональные нормы могут налагать дополнительные требования, в зависимости, например, от условий местной почвы.
Критерии
и рекомендации к применению.
В инструкциях должна быть также
ссылка на соответствие с правовым регулированием, стандартами и добросовестным поведением, применимыми к
рекомендуемым применениям.
105
Разъяснения
рая имеет широкую поддержку. Кроме того, в настоящее время разрабатывается подобная система для дигестата.
Надежность качества продукта должна
быть приемлемой только, если системы гарантии качества подвергаются аудиту компетентными органами или официально
признанными органами третьей стороны.
Причины
также требования, относящиеся к поступающим материалам, будут действительно
выполняться, когда продукт размещается
на рынке.
Предложенные элементы для применения критериев прекращения состояния отходов для компоста и дигестата
Система гарантии качества подвергается внешнему аудиту компетентными органами или организациями в области
гарантии качества, признанными органами государства-члена
Критерии
риала на основе перечня разрешенных
веществ;
• Мониторинг и регистрация процессов
для обеспечения того, что они будут эффективными все время (регистрация
должна храниться 5 лет);
• Процедуры для мониторинга качества
продукта (включая внешний отбор проб
и анализ), которые подстраиваются под
процесс и продукт, определяются в соответствии с добросовестной практикой;
• Периодический контроль третьей стороной с контролем качества анализов
компоста/дигестата инспекция с посещением установки для компостирования/сбраживания, включая проверку регистрации и документации на установке;
• Сертификация установки для декларации и маркировки поступающих материалов, определение характеристик продукта, типа продукта и производителя;
• Информация о соответствии национальным нормам, гарантии качества и
стандартам EoW и требованиям компетентного органа
• Меры для проверки и повышения качества системы управления качеством
для установки;
• Обучение персонала.
106
Если компост/дигестат смешивается с
другим материалом перед размещением
на рынке, критерии качества продукта
применяются к компосту/дигестату перед смешиванием.
Критерии
Компост/дигестат перестает быть отходом при условии, что все другие критерии прекращения состояния отходов
выполнены, когда он используется производителем или передается от производителя первому покупателю. Однако, если не имеется заключительного правомерного применения, компост/ дигестат
должен считаться отходом.
Разъяснения
Причины
Критерии прекращения состояния отходов
определяются таким образом, что совместимый компост/дигестат может храниться
или торговаться свободно как продукт, как
только он размещается на рынке производителем. Выгоды от критериев прекращения состояния отходов становятся реальными,
если
потребители
компоста/
дигестата не связаны законодательством об
отходах (это означает, например, что фермеры или ландшафтные дизайнеры, использующие совместимый компост/ дигестат,
не
требуют
разрешения
на
размещение отходов, или от тех, кто готовит почвенный субстрат, что компост/ дигестат используется как компонент). Потребители, однако, имеют обязательство
использовать продукт в соответствии с целью и соблюдать любое другое существующее законодательство и стандарты,
применимые к компосту.
Соответствие предельным значениям важно для качества продукта, и, поэтому, не
разрешается его разбавление другими материалами.
Представленные данные о критериях прекращения состояния отходов даже для таких сложных видов отходов, как биоразлагаемые отходы
свидетельствуют о том, что с каждым годом будут возрастать виды отходов, которые при надлежащем обращении потеряют такой статус и
перейдут в другое состояние, когда их можно будет возвратить в экономику. Именно в этом и заключается революционный характер Рамочной Директивы по отходам. Путь, как можно видеть, не простой,
но преодолимый.
Как только появятся законодательные основы, круг отходов будет
постепенно сужаться, а в перспективе появятся и экономически осуществимые технологии переработки прошлых (исторических) отходов,
которых особенно много в добывающих отраслях промышленности.
Для многих отраслей промышленности имеются наилучшие доступные технологии, которые дают возможность переработки изделий,
оборудования, веществ и материалов, завершивших свой жизненный
цикл. Применение методов экодизайна дает возможность облегчения
способов повторного использования, рециклинга и утилизации.
Возвращаясь к началу этой статьи, хотелось бы вслед за ЕС разработать Дорожную карту “Ресурсоэффективная Россия”.
107
ОПАСНЫЕ ОТХОДЫ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ
Д.И. Пищиков, Л.А. Шульц, В.Н. Степченко, А.Г. Юдин,
И. И. Потапов, Б.С. Чайкин
Опасные отходы образуются в относительно небольших количествах
(их доля в общем количестве отходов, образующихся в странах ЕС-27, составляет в среднем 1%), но они создают большие угрозы как для здоровья
человека, так и для окружающей среды, включая животный и растительный
мир, и угрожают биоразнообразию.
Среди нормативно-правовых документов, разработанных в мире в области обращения с опасными отходами, выделяется специальная Директива
Совета ЕС № 91/689/EEC от 12 декабря 1991 г. по опасным отходам1. В
пункте 14 констатирующей части Рамочной Директивы Европейского Парламента и Совета от 19 ноября 2008 г. по отходам2 формулируется: Классификация отходов как опасных отходов должна основываться, среди прочего, на законодательстве Сообщества о химических веществах, в частности относящемся к
классификации препаратов как опасных, включая предельные значения концентрации,
используемые для этой цели. Опасные отходы должны регулироваться в рамках жестких технических условий, для того чтобы предотвратить или ограничить, насколько
возможно, потенциальные негативные воздействия на окружающую среду и здоровье человека вследствие ненадлежащего обращения. Помимо этого, необходимо поддерживать
систему, с помощью которой отходы и опасные отходы должны классифицироваться в
соответствии с перечнем типов отходов, установленных Решением Комиссии
2000/532/EC3, для того чтобы поддерживать согласованную классификацию отходов
и обеспечить согласованное определение опасных отходов в Сообществе.
В Статье 1(4) Директивы 91/689/EEC дается следующее определение:
“опасные отходы” означают:
- отходы, перечисленные в списке, составляемом согласно процедуре, изложенной в
Статье 18 Директивы 75/442/EEC на Основе Приложений I и II к данной Директиве… Эти отходы должны обладать хотя бы одним из свойств, перечисленных в
Приложении III. Список должен учитывать происхождение и состав отходов, и при необходимости, предельные значения концентрации …;
- любые другие отходы, которые, по мнению государства-члена ЕС, обладают любым из свойств, перечисленных в Приложении III …
В связи с особой важностью упомянутого Приложения III для понятия
определения опасных отходов считаем целесообразным привести его текст:
OJ L 377, 31.12.1991, p. 20-27.
Директива 2008/98/EC. OJ L 312, 22.11.2008, p. 3-30.
Решение Комиссии С (2000) 147 от 3 мая 2000 г., аннулирующее Решение
94/3/EC, устанавливающее перечень отходов согласно Статье 1(а) Директивы Совета 75/442/EEC по отходам, и Решение Совета 94/904/EC, устанавливающее перечень опасных отходов согласно Статье 1 (4) Директивы Советы 91/689/EEC по
опасным отходам. OJ L 226, 6.9.2000, p. 3-24.
1
2
3
108
ПРИЛОЖЕНИЕ III
СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ, КОТОРЫЕ ПРЕВРАЩАЮТ ИХ
В ОПАСНЫЕ
Н1 “Взрывчатые”: вещества и препараты, которые могут взорваться под действием пламени или которые более чувствительны к ударам и трению, чем динитробензол4.
Н2 “Окисляющиеся”: вещества и препараты, которые склонны к сильным экзотермическим реакциям при контакте с другими веществам, в частности с воспламеняющимися веществам.
Н3А “Легковоспламеняющиеся”: жидкие вещества и препараты с температурой
воспламенения ниже 21оС (включая легковоспламеняемые жидкости) или
– вещества и препараты, которые могут нагреться и в конечном итоге воспламениться при контакте с воздухом при окружающей температуре без применения энергии;
- твердые вещества и препараты, которые могут легко воспламениться после непродолжительного контакта с источником воспламенения и которые могут продолжать гореть самопроизвольно после удаления источника воспламенения;
- газообразные вещества и препараты, которые воспламеняются на воздухе при нормальном давлении;
- вещества и препараты, которые при контакте с водой или влажным воздухом
выделяют легковоспламеняющиеся газы в большом количества.
Н3-В “Воспламеняющиеся”: жидкие вещества и препараты, имеющие температуру
воспламенения, равную или выше, чем 21оС, и равную или ниже, чем 55оС.
Н4: “Раздражающие”: коррозионностойкие вещества и препараты, которые при
кратковременном, длительном или повторном контакте с кожей или слизистой оболочкой могут вызвать воспаление.
Н5: “Вредные”: вещества и препараты, которые при ингаляции, приеме внутрь или
проникновении через кожу могут вызвать ограниченный риск для здоровья.
Н6: “Токсичные”: вещества и препараты (в том числе высокотоксичные вещества
и препараты), которые при ингаляции, приеме внутрь или проникновении через кожу
могут вызвать риск серьезного, острого или хронического заболевания и даже смерти.
Н7: “Канцерогенные”: вещества и препараты, которые при ингаляции, приеме
внутрь или проникновении через кожу могут вызвать рак или повысить частоту заболеваний.
Н8: “Коррозионные”: вещества и препараты, которые при контакте могут повредить живые ткани.
Н9: “Инфекционные”: вещества, содержащие жизнеспособные микроорганизмы или
их токсины, о которых известно или можно обоснованно полагать, что они могут
стать причиной заболевания человека или других живых организмов.
Н10: “Тератогенные”: вещества и препараты, которые при ингаляции, приеме
внутрь или проникновении через кожу могут вызвать ненаследственные пороки развития или повысить их частоту.
Н11: “Мутагенные”: вещества и препараты, которые при ингаляции, приеме
внутрь или проникновении через кожу могут вызвать наследственные генетические дефекты или повысить риск их появления.
Химическое соединение со структурой бензола, в которой два атома водорода
замещены нитрогруппами; твердое кристаллическое вещество, применяемое при
изготовлении взрывчатых веществ, которое по взрывчатым свойствам слабее
тротила на 13%.
4
109
Н12: Вещества и препараты, которые при контакте с водой, воздухом или кислотой выделяют токсичные и высокотоксичные газы.
Н13: Вещества и препараты, которые способны после их удаления выделять другое
вещество, например, фильтрат, который обладает любым из перечисленных свойств.
Н14: “Экотоксичные”: вещества и препараты, которые представляют или могут
представлять немедленные или отложенные риски для одного или более компонентов
окружающей среды.
Следует отметить, что определения в этом Приложении несколько отличаются от определений Классов опасности ООН, которые используются
в Базельской конвенции о контроле над трансграничной перевозкой опасных грузов и их удалением.
Целесообразно также привести Приложения I и II к Рамочной Директиве ЕС по отходам, чтобы иметь полное представление об операциях размещения и утилизации отходов.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ОПЕРАЦИИ РАЗМЕЩЕНИЯ
D 1 Депонирование в земле или на земле (например, на полигоне и т.д.)
D 2 Почвенная очистка (например биологическое разложение жидких
или илистых сбросов в почвах и т.д.)
D 3 Глубокая закачка (например, закачка перекачиваемых сбросов в
скважины, соляные купола или хранилища природного происхождения и
т.д.)
D 4 Сброс в поверхностные объекты (например, размещение жидких
или илистых сбросов в карьерах, прудах или отстойных бассейнах и т.д.)
D 5 Специально оборудованный полигон (например, размещение в герметичных отдельных отсеках, которые покрыты сверху и изолированы друг
от друга и окружающей среды
D 6 Сброс в водные объекты, за исключением морей/ океанов
D 7 Сброс в моря/ океаны, включая размещение на морском дне
D 8 Биологическая обработка, не определенная где-либо еще в этом
Приложении, в результате которой получаются конечные соединения или
смеси, которые удаляются с помощью любой операции под номерами D 1 D 12
D 9 Физико-химическая обработка, не определенная где-либо еще в этом
Приложении, в результате которой получаются конечные соединения или
смеси, которые удаляются с помощью любой операции под номерами D 1 D 12 (например, испарение, сушка, обжиг и т.д.)
D 10 Сжигание на земле
D 11 Сжигание в море5
D 12 Постоянное хранение (например, размещение контейнеров в шахте и т.д.)
D 13 Перемешивание или смешивание перед передачей на любую из
операций под номерами D 1 - D 126
Эта операция запрещена законодательством ЕС и международными конвенциями.
Если не имеется другого подходящего кода D, это может включать в себя предварительные операции перед размещением, включая предварительную переработку,
такую как, среди прочего, сортировку, дробление, уплотнение, гранулирование,
5
6
110
D 14 Переупаковка перед передачей на любую из операций под номерами D 1 - D 13
D 15 Хранение перед любой из операций под номерами D 1 - D 14 (за
исключением временного хранения, предстоящего сбора на участке, где образуются отходы)7.
ПРИЛОЖЕНИЕ II
ОПЕРАЦИИ УТИЛИЗАЦИИ
R 1 Использование преимущественно в качестве топлива для выработки
энергии8
R 2 Восстановление/ регенерация растворителей
R 3 Рециклинг/ восстановление органических веществ, которые не используются в качестве растворителей (включая компостирование и другие
процессы биологических трансформаций)9
R 4 Рециклинг/ восстановление металлов и соединений металлов
R 5 Рециклинг/ восстановление других неорганических материалов10
R 6 Регенерация кислот или оснований
R 7 Утилизация компонентов, используемых для снижения степени загрязнений
сушку, измельчение, кондиционирование или разделение перед передачей на любую из операций под номерами D 1 - D 12.
7 Временное хранение означает предварительное хранение согласно пункту (10) Статьи 1.
8 Это включает в себя устройства для сжигания, предназначенные для обезвреживания муниципальных твердых отходов, когда их эффективность использования энергии равна или выше:
- 0,60 для установок, эксплуатируемых и разрешенных в соответствии с применимым
законодательством Сообщества до 1 января 2009 г.;
- 0,65 для установок, разрешенных после 31 декабря 2008 г., с использованием следующей формулы:
Эффективность использования энергии = (Ер – (Еf + Ei)/ (0,97 × (Ew + Ef), где:
Ер означает ежегодно производимую энергию как тепловую или электрическую.
Она рассчитывается с энергией в форме электроэнергии путем умножения на 2,6, а
тепловая энергия, производимая для коммерческого использования, умножается на
1,1 (ГДж/ год);
Еf означает годовое поступление энергии в систему от топлив, способствующих
производству пара (ГДж/ год);
Ew означает ежегодное количество энергии, содержащейся в переработанных отходах, рассчитанной с использованием низшей теплотворной способности отходов
(ГДж/ год);
Ei означает ежегодное количество импортируемой энергии, за исключением Ew и Еf
(ГДж/ год);
0,97 – коэффициент, учитывающий потери энергии из-за зольного остатка и излучения.
Эта формула должна применяться в соответствии со справочным документом о
Наилучших существующих способах для сжигания отходов.
9 Это включает в себя газификацию и пиролиз с использованием компонентов как
химических веществ.
10 Это включает в себя очистку почвы, результатом чего является восстановление
свойств почвы и рециклинг неорганических строительных материалов.
111
R 8 Утилизация компонентов катализа
R 9 Повторная очистка нефтепродуктов или другие использования нефтепродуктов
R 10 Обработка почвы, результатом которой является польза для сельского хозяйства или улучшение состояния окружающей среды
R 11 Использование отходов, полученных с помощью любой из операций под номерами R 1 - R 10
R 12 Обмен отходами для передачи для любой из операций под номерами R 1 - R 1111
R 13 Хранение отходов перед любой из операций под номерами R 1 - R
12 (за исключением временного хранения, предварительного сбора на участке, где образуются отходы)12.
Оцененное образование опасных отходов в мире составляет более 400
млн. т/год [1]. Образование опасных отходов в Европе вносит значительный вклад в эту величину. В странах-членах ЕС в 2004 г. образовалось 2004
г. Страны Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии (ЕЕССА) являются самым проблемным регионом (почти 200 млн. в 2004 г., в которой
бесспорным лидером является Россия (150 млн. т в 2004 г.) [2].
Данные по образованию опасных отходов в странах-членах ЕС приведены в табл. 1.
Из приведенной таблицы видно, что с 2004 по 2008 г. происходил рост
образования опасных отходов в Австрии, Бельгии, Болгарии, на Кипре, в
Чешской Республике, Эстонии, Франции, Германии, Ирландии, Латвии,
Литве, Мальте и Словении и снижение в Дании, Финляндии, Греции, Венгрии, Италии, Люксембурге, Нидерландах, Польше, Португалии, Румынии,
Словакии, Испании, Швеции и Соединенном Королевстве. Однако эта тенденция не очень четко выражена вследствие резких колебаний образования
опасных отходов из года в год.
Германия, Болгария и Франция оказались тремя государствами ЕС с самым высоким образованием опасных отходов в 2008 г., доля которых в общем объеме образующихся отходов в этих странах составила 23, 13 и 11%,
соответственно.
Различие в душевом образовании опасных отходов в странах ЕС связано
с различиями в производственной деятельности в этих странах вследствие
различия в жизненном уровне и состоянии экономики, а также с существующим законодательством, которое устанавливает ограничения на образование опасных отходов.
Высокий уровень душевого образования опасных отходов в Эстонии является результатом использования сланцевой нефти для производства электроэнергии. Зола, которая образуется в большом количестве на электростанциях при сжигании этой нефти, относится к опасным отходам.
Если нет другого подходящего кода R, это может включать в себя предварительные операции перед утилизацией, включая предварительную переработку, такую
как, среди прочего, разборку, сортировку, дробление, уплотнение, гранулирование,
сушку, измельчение, кондиционирование, переупаковку, разделение, перемешивание или смешивание перед передачей на любую из операций под номерами R 1 – R
11.
12 Временное хранение означает предварительное хранение согласно пункту (10)
Статьи 1.
11
112
Таблица 1
Количество образующихся опасных отходов в ЕС (Eurostat 2008)
Государствачлены/год
Австрия
Бельгия
Болгария
Кипр
Чешская Республика
Дания
Эстония
Финляндия
Франция
Германия
Греция
Венгрия
Ирландия
Италия
Латвия
Литва
Мальта
Нидерланды
Польша
Португалия
Румыния
Словения
Словакия
Испания
Швеция
Великобритания
ЕС-27
Количество образующихся опасных отходов (тыс. т/год)
2004
2006
2008
1013,7
961,9
1330
5197,5
4039
5918,8
11897,8
13551,5
1042,7
111,1
16,96
23,79
1446
1307
1510,5
319,67
7333
2153
8818
20000
426
1364
724
6134
16,96
89,67
41
1896,5
1612
2263
2293,5
108
422
3116
1625
7973
88520
493,1
6618
2711
8959
21705
275
1300
709
7565
65,3
95,2
50,7
4807,5
2381
6063
1054
116
533
4028
2654
8448
100640
419,6
7538
2163
10893
22323
253
670,6
743
6655
67,5
115,7
55
4723,9
1468,8
3368
524
153
527
3649
2063
7285
97680
кг/человека/год
2008
160
555
1, 07
30
146
,77
5622
408
170
272
23
67
169
112
30
34
134
288
39
317
24
76
98
81
225
119
196
Основными источниками образования опасных отходов являются:
- тяжелая промышленность (химическая, кожевенная, целлюлознобумажная, металлургическая и т.д.);
- образователи биологических отходов (лаборатории и больницы);
- домовладения (краски, растворители);
- транспорт (проливы и утечки);
- сельское хозяйство (пестициды и удобрения).
Интересно проследить ситуацию с опасными отходами в стране с быстро развивающейся экономикой, которой является Республика Корея, что
можно видеть из табл. 2 в которой приведены данные об основных источниках образования отходов. В Южной Корее управление отходов проводится в рамках Закона о твердых отходах. В соответствии с Законом отходы
делятся на бытовые и промышленные отходы. Опасные отходы относятся к
промышленным отходам, и они подразделяются на собственно промышленные и инфекционные отходы.
113
114
18,2
543,4
502,3
362,5
170,2
159,6
Отработанные масла
Отработанные органические растворители
Летучая зола
Шлам
Отработанные
лочи
53,7
143,8
Отходы полимеров
Прочее
ще-
19,7
821,5
ки-
Отработанные
слоты
5,2
1,0
5,8
6,2
13,1
29,8
%
100
2757
Итого
2000
тыс.т/год
Образование в год
212,6
50
221
203,5
367
549
579
747
2930
тыс.т/год
2001
%
7,3
1,7
7,5
6,9
12,5
18,7
19,8
25,5
100
195,9
52
155,5
189,8
396
572,7
563
751
2880
тыс.т/год
2002
%
6,8
1,9
5,4
6,6
13,8
19,9
19,6
26,1
100
224,9
54
113
222,2
284,8
508,2
602,7
765,7
2876
тыс.т/год
2003
7,8
1,9
3,9
7,7
13,4
17,7
21,0
26,6
100
%
Образование опасных отходов в Корее [3]
2004
268,2
52,9
75,8
211,4
388,2
510,9
610,6
814,3
2932
тыс.т/год
%
9,1
1,8
2,6
7,2
13,2
17,4
20,8
27,8
100
2005
306,9
53,3
69
240,7
414,6
563,7
649
750
3093
тыс.т/год
9,9
1,7
2,2
7,8
13,4
18,2
22,5
24,3
100
%
Таблица 2
В таблице 3 приведены используемые в Корее методы обращения с
опасными отходами (за 2005 г.)
Таблица 3
Применяемые методы обращения с опасными отходами в 2005 г.
(тыс. т)
Тип отходов
Итого
Отработанные кислоты
Отработанные щелочи
Отработанные масла
Рециклинг
1924
685,3
Методы обращения
Сжигание
Депонирование
537,5
561
3,181
9
Прочее
123
62
34,2
1,4
295
31,9
468
220,6
449
4,8
Отработанные органические растворители
420
143,5
-
260
Отходы полимеров
Летучая зола
Ил
Инфицированные
отходы
Прочее
33,6
185,6
49
132
18,4
20,7
49,6
55
252,7
166
-
1,05
2,9
1,5
9
75,6
80
141,4
9,7
В Корее существует перечень опасных отходов, который значительно
меньше, чем в странах ЕС, Этот перечень приведен в табл. 4.
Таблица 4
Перечень опасных отходов в Корее
Категория
Вид
Отходы, образующиеся на
специализированных установках
- отходы полимеров при производстве пластмасс
- осадки сточных вод от установок по очистке промышленных сточных вод и промышленных процессов
- отходы пестицидов от производства пестицидов
рН <2, или рН >12,5
Коррозионные отходы
Отходы,
содержащие
опасные материалы
- шлак (за исключением доменного шлака)
- пыль, собираемая от систем
газоочистки
- отходы от литья в песчаные
формы и пескоструйной обработки
Примечания
KLT*
KLT
KLT
KLT
KLT
115
Категория
Вид
- отходы огнеупоров и куски
глазурованного фарфора перед обжигом
- зола от сжигания отходов
- продукты стабилизации или
отверждения
- отходы катализаторов
- отходы абсорбентов или адсорбентов
Отходы органических отходов
Примечания
KLT
KLT
KLT
KLT
- галогенированные органические растворители
- не галогенированные органические растворители
Отходы красок и лаков
Отработанные масла
- содержание масла: >5%
Отходы асбеста
- содержание асбеста (на основе сухого вес): >1%
Отходы
РСВ**
- жидкие: >2 мг/л
- твердые: >0,003 мг/л по тесту на выщелачивание
Отходы
ществ
содержащие
токсичных
KLT
ве-
Инфицированные отходы
* KLT – Корейский тест на выщелачивание
** РСВ – полихлорбифенилы
Методы обращения с опасными отходами
При принятии решения о наилучшем методе обращения с опасными
отходами следует учитывать иерархию таких методов, которая имеет существенные отличия от иерархии управления твердыми муниципальными отходами (в российском законодательстве ТБО). Иерархия управления опасными отходами основана на учете таких аспектов как устойчивость, чистота
производства, проблемы здоровья рабочих и населения, проблемы безопасности. Иерархия управления отходами обычно закладывает приоритетный
порядок того, что составляет наилучший с точки зрения окружающей среды
выбор в законодательстве об отходах, в то время как отклонение от такой
иерархии может быть необходимым для определенных потоков отходов, когда это оправданно по причинам, среди прочего, технической осуществимости, экономической жизнеспособности и защиты окружающей среды.
Она построена следующим образом:
- Предотвращение образования опасных отходов;
- В случае невозможности предотвращения образования применение методов для снижения уровня образующейся опасности;
116
- Минимизация количества отходов для размещения (депонирования) с помощью рециклинга, повторного использования и (или) утилизации энергии;
- Переработка отходов с целью их стабилизации, иммобилизации, ограничения или устранения опасных свойств;
- Надлежащее ограничение, изоляция и хранение опасных отходов, для
которых не имеется приемлемого варианта переработки или размещения в
настоящее время.
Один из наиболее радикальных подходов к решению проблемы опасных отходов и минимизацией их образования связан с внедрением методов
чистого производства. Эти методы относятся к подходу предосторожности,
целью которого является предотвращение образования опасных отходов.
Одной из целей программ чистого производства является минимизация количества образующихся опасных отходов. Во многих случаях внедрение
систем чистого производства приносит экономическую выгоду в дополнение к экономии затрат на размещение отходов.
Примеры способов минимизации образования опасных отходов
включают:
- замещение опасных материалов, используемых в технологическом
процессе, не опасными материалами;
- изменение технологического процесса;
- снижение количества используемых опасных материалов;
- утилизация и повторное использование материалов.
В связи с использованием целого ряда терминов, неоднократно встречающихся в текстах по обращению с отходами, мы считаем обоснованным
использовать определения, которые используются в Рамочной директиве
по отходам 2008/98/EC:
”отходы” означают любое вещество или вещь, которую владелец удаляет, или намерен удалить, либо их необходимо удалить по действующему законодательству;
”опасные отходы” означают отходы, которые проявляют одно или более опасных
свойств, перечисленных в Приложении III;
“отработанные масла” означают любое минеральное или синтетическое смазочное
вещество или промышленные масла, которые становятся непригодными для использования, для которого они были вначале предназначены, такие как отработанные машинные и трансмиссионные масла, смазочные масла, масла для турбин и гидравлические масла;
“производитель отходов” означает любого, деятельность которого связана с образованием отходов (производитель исходных отходов), или любого, кто осуществляет
предварительную переработку, смешивание или другие операции, в результате которых
происходят изменения природы или состава этих отходов;
“управление отходами” означает сбор, транспортирование, утилизацию или размещение отходов, включая надзор за такими операциями и последующий уход за местами размещения отходов и включая действия, проводимые дилером или посредником;
“предотвращение” означает меры, предпринимаемые перед тем, как вещество, материал или продукт становятся отходами, которые снижают:
(a) количество отходов, включая с помощью вторичного использования отходов или
продления срока службы продуктов;
(b) негативные воздействия образования отходов на окружающую среду и здоровье человека;
(c) содержание вредных веществ в материалах и продуктах;
117
“вторичное использование” означает любую операцию, с помощью которой продукты или компоненты, которые не являются отходами, используются снова для той же
самой цели, для которой они были предназначены;
“обращение” означает операции утилизации или размещения, включая подготовку к
утилизации или размещению;
“утилизация” означает любую операцию, основным результатом которой является
то, что отходы выполняют полезную цель, заменяя другие материалы, которые в
противном случае должны были бы использоваться для выполнения определенной функции, или отходы, подготовленные для выполнения этой функции, на установке или в
масштабе экономики;
“рециклинг” означает любую операцию восстановления, с помощью которой материалы отходов перерабатываются в продукты, материалы или вещества, используемые для первоначальной или других целей. Он включает в себя переработку органических материалов, но не включает утилизацию энергию и переработку в материалы,
которые будут использоваться в качестве топлива или для операций засыпки;
“размещение” означает любую операцию, которая не является утилизацией даже, когда операция в качестве вторичного последствия имеет утилизацию веществ или энергии.
В табл. 5 приведены примеры, указывающие каким образом такие меры
можно применять в различных процессах.
Таблица 5
Примеры практики минимизации отходов
Практика
Замещение
Промышленность
Производство кожи
Изменение процесса
Производство полимерной тары
Снижение количества отходов с помощью рециклинга/утилизации и повторного использования
Изготовление проводов
Пропитка лесоматериалов
Сухая химчистка
Обслуживание транспортных средств
118
Виды деятельности
Замена солей аммония диоксидом углерода в процессах удаления щетины
Рециклинг отработанной серной кислоты для травления
низкоуглеродистой
стали
Утилизация меди,
хрома, мышьяка и
(или) бора от шламов
и повторное использование в процессе
пропитки древесины
Повышение утилизации перхлорэтилена
Утилизация отработанных смазочных
масел для:
- очистки и повторного использования
- использования как
дополнительного источника топлива в
цементных печах
Обращение с опасными отходами
Целью обращения с опасными отходами является преобразование их в
неопасные вещества или в их стабилизации или герметизации с тем, чтобы
была невозможна их миграция и они не представляли опасности при выделении в окружающую среду. Технологии стабилизации или герметизации
особенно необходимы для неорганических отходов, таких как отходы, содержащие тяжелые металлы.
Технологии обращения имеются почти для всех видов опасных отходов,
в основном в промышленно развитых странах. Методы обращения с опасными отходами обычно классифицируются как химические, физические и
(или) биологические.
Химические методы
Нейтрализация
Нейтрализация отработанных кислот щелочами, например, серной кислоты карбонатом натрия:
H2SO4 + CO32- → SO42- + CO2 + H2O
Окисление
Использование обычных окислителей, таких как перекись водорода или
гипохлорит кальция, например, окисление отходов цианида гипохлоритом
кальция:
CN+ + OCl- → OCN- + ClOCN- + H3O+ → NH3
Восстановление
Используется для преобразования неорганических веществ в менее мобильную и опасную форму, например, восстановление Cr(VI) в Cr(III) с использованием сернокислого железа:
14H+ + Cr2O7 + 6Fe2+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
Гидролиз
Разложение опасных органических веществ, например, разложение некоторых фосфорорганических пестицидов с помощью гидроксида натрия.
Осаждение
Особенно полезно для преобразования опасных тяжелых металлов в менее
мобильную, нерастворимую форму перед размещением на полигоне, например,
осаждение кадмия в виде его гидроксида при использовании гидроксида натрия:
Cd2+ (водн.) + 2OH- → Cd(OH)2(тв.)
119
Физические методы
Герметизация
Иммобилизация опасных материалов с помощью стабилизации и введения в твердую матрицу, такую как цементобетон или фирменных органических полимеров перед депонированием, например, герметизация бериллия в бетоне.
Фильтрация/Центрифугирование/Сепарация
Физическое разделение фаз, содержащих опасные вещества, от других
неопасных составляющих, например, разделение масел от трюмной воды.
Биологические методы
Они связаны с использованием микроорганизмов в условиях, оптимальных для минерализации опасных органических веществ, например, использование псевдомонад (штамм бактерии Pseudomonas sp.), которые в аэробных
условиях разрушают фенолы.
Термические методы
Существуют процессы обращения с опасными отходами, которые связаны с применением тепла для преобразования отходов в менее опасные
формы. При этом также снижается объем и появляются возможности утилизации энергии из отходов.
Высокотемпературное сжигание
В Северной Америке и Европе метод обращения, который наиболее
часто используется для обезвреживания опасных органических отходов,
включая хлорорганические соединения, такие как полихлорированные бифенилы (PCBs), это высокотемпературное сжигание. На рис. 1 схематично
представлен процесс высокотемпературного сжигания.
Пояснения к рисунку:
Primary combustion – камера первичного сжигания
Rotary kiln – вращающаяся печь
Ash for disposal – удаление золы
Hazardous waste feed – подача опасных отходов
Secondary combustion chamber – камера вторичного сжигания
Temp. quench – температура быстрого охлаждения (закалка)
Water for gas scrubbing and cooling – вода для очистки отходящих газов и охлаждения
Gas cleaning equipment – оборудование газоочистки
Fan – вентилятор
Emission monitors – мониторинг выбросов
Chimney stack – дымовая труба
Gaseous emissions – газообразные выбросы
В связи с особой важности направления термического обезвреживания
опасных отходов, мы вернемся к этой проблеме позднее, а теперь обратимся
к тому, какие методы обращения с опасными отходами практикуются в настоящее время в Республике Корея. Данные об этом представлены в табл. 6.
120
121
Рисунок 1: Высокотемпературное сжигание
122
1
2
3
4
5
+
+
+
Твердое
жидкое
смола
+
+
+
Не воспламеняемый катализатор
+
+
+
+
+
+
+
+
_
+
+
5
+
4
+
+
+
5
+
+
+
+
+
+
***
Методы обращения
Плавление Отвердение Захоронение
+
+
+
+
Не воспламеняемый катализатор
+
+
+
Сжигание
при высокой
температуре
+
+
+
+
+
+
+
+
Физикохимические
методы1
+
+
+
+
+
+
+
Рециклинг2
Физико-химические методы: нейтрализация, гидролиз, окисление, восстановление, испарение, сгущение, коагуляция, седиментация или стабилизация
Рециклинг: очистка, восстановление печного топлива или экстракция
Захоронение после сжигания
Безопасный полигон
В полиэтиленовых мешках.
Отходы токсичных веществ
Отходы масляных фильтров
Продукты отвердевания или стабилизации
Шламы
Отходы, содержащие РСВ
Отходы абсорбентов или адсорбентов
Пыль систем газоочистки
Зола от сжигания отходов
Отходы песЖидкое
тицидов
твердое
Шлак, отходы литья в песчаные
формы и пескоструйной обработки,
огнеупоров, кусков глазурованного
фарфора, катализаторов
Отходы полимеров
Отходы красок и лаков
Отходы асбеста
Отработанные
органические
растворители
+
+
Твердое
жидкое
Галогенированные
Не
галогенированные
Сжигание
Отработанные
кислоты
и
щелочи
Отработанные
масла
Вид
Разрешенные методы обращения с различными видами опасных отходов в Корее
Отходы
Состояние
Таблица 6
Следует отметить, что в 2006 г. Европейская Комиссия выпустила справочник по наилучшим доступным технологиям (НДТ) для обращения с отходами, которые уже применяются в ряде стран ЕС [4]. Далее приводятся эти
НДТ с соблюдением нумерации, использованной в Справочном документе.
4.3. Способы физико-химической обработки
4.3.1. Способы, используемые на установках для физикохимической очистки сточных вод
4.3.1.1. Планирование работы физико-химических установок
4.3.1.2. Технологии для физико-химических реакторов
4.3.1.3. Нейтрализация
4.3.1.4. Осаждение металлов
4.3.1.5. Разрушение эмульсии
4.3.1.6. Окисление/восстановление
4.3.1.7. Технологии обработки отходов, содержащих цианиды
4.3.1.8. Технологии обработки отходов, содержащих соединения шестивалентного хрома
4.3.1.9. Технологии очистки сточных вод, загрязненных нитритами
4.3.1.10. Обработка фенольных растворов с помощью окисления
4.3.1.11. Технологии для отходов, содержащих аммиак
4.3.1.12. Фильтрация
4.3.1.13. Флотация
4.3.1.14. Ионообменные процессы
4.3.1.15. Ультрафильтрация через полупроницаемую мембрану
4.3.1.16. Осаждение
4.3.1.17. Просеивание
4.3.1.18. Экстрагирование растворителем
4.3.1.19. Технологии очистки сточных вод, содержащих драгоценные металлы
4.3.1.20. Технологии переработки водных морских отходов
4.3.1.21. Способы снижения выбросов, применяемые на установках для физико-химической переработки
4.3.2. Способы физико-химической обработки твердых отходов
и осадков
4.3.2.1. Предварительная обработка перед иммобилизацией
4.3.2.2. Лабораторная деятельность
4.3.2.3. Иммобилизация
4.3.2.4. Цементирование
4.3.2.5. Использование других реагентов в процессе иммобилизации
4.3.2.6. Стабилизация фосфатов
4.3.2.7. Термическая переработка твердых отходов
4.3.2.8. Утилизация солей с помощью раствора/испарения
4.3.2.9. Экстрагирование кислотой
4.3.2.10. Извлечение грунта и удаление загрязненной почвы
4.3.2.11. Термодесорбция почвы
4.3.2.12. Экстракция паром
4.3.2.13. Промывка почвы
4.3.2.14. Экстрагирование растворителем
123
4.3.2.15. Испарение
4.3.2.16. Очистка и рециклинг отходов очистки дымовых газов
4.3.3. Физико-химическая обработка специальных отходов
4.3.3.1. Обработка масел, загрязненных РСВ
4.3.3.2. Термохимическая конверсия отходов асбеста
4.3.3.3. Обработка отходов, содержащих ртуть
4.4. Технологии, рассматриваемые при переработке, применяемой
главным образом для утилизации материалов из отходов
4.4.1. Отработанные масла
4.4.1.1. Общие технологии для повышения выхода при регенерации
4.4.1.2. Выбор отработанных масел для регенерации
4.4.1.3. Процесс дистилляции/очистки глиной
4.4.1.4. Дистилляция и химическая обработка или экстрагирование растворителем
4.4.1.5. Процесс экстрагирования растворителем и дистилляции
4.4.1.6. Пленочный испаритель и различные финишные процессы
4.4.1.7. Термический процесс деасфальтизации13
4.4.1.8. Рециклинг при очистке смазочных масел
4.4.1.9. Гидрообработка
4.4.1.10. Процесс гидрирования с непосредственным контактом
4.4.1.11. Экстрагирование растворителем
4.4.1.12. Обработка едким натром и отбеливающей глиной
4.4.1.13. Обработка на нефтеперегонном заводе
4.4.1.14. Регулирование водного режима на установках для регенерации отработанных масел
4.4.1.15. Обращение с отходами на установках для регенерации отработанных масел
4.4.2. Отработанные растворители
4.4.2.1. Выбор отработанных растворителей для рециклинга
4.4.2.2. Усовершенствование регенерационной обработки отработанных растворителей
4.4.2.3. Очистка сточных вод на установке с отработанными
растворителями
4.4.2.4. Испарение остатков дистилляции
4.4.2.5. Полная автоматизация сжигания остатков
4.4.3. Отработанные катализаторы
4.4.3.1. Общие способы, используемые при переработке отработанных катализаторов
4.4.3.2. Повышение управляемости процессом
4.4.3.3. Способы подавления, используемые в секторе регенерации отработанных катализаторов
4.4.4. Активированный уголь
13 Извлечение из остаточных продуктов дистилляции нефти (мазута, гудрона) растворенных и диспергированных в них высокомолекулярных смолистоасфальтеновых веществ.
124
4.4.4.1. Выбор печи, используемой для регенерации отработанного активированного угля
4.4.4.2. Очистка дымовых газов
4.4.4.3. Установки для очистки сточных вод
4.4.4.4. Способы контроля загрязнений, применимые для регенерации активированного угля
4.4.5. Регенерация смол
4.4.5.1. Способы регенерации смол
4.4.5.2. Способы контроля загрязнений, применимые для активированного угля и для регенерации смол
4.5. Способы, рассматриваемые при подготовке отходов, используемых как топливо
4.5.1. Повышение знаний о подготовке топлива из твердых отходов
4.5.2. Подготовка различных типов топлива из отходов
4.5.3. Способы приготовления топлива из твердых отходов
4.5.3.1. Выбор способов, используемых для приготовления
топлива из твердых отходов
4.5.3.2. Сушка топлива из твердых отходов
4.5.3.3. Магнитная сепарация черных металлов
4.5.3.4. Сепарация цветных металлов
4.5.3.5. Отделение всех металлов
4.5.3.6. Положительная и отрицательная сортировка14
4.5.3.7. Использование пневматических систем для уменьшения размеров
4.5.3.8. Барабанный грохот
4.5.3.9. Усовершенствование пылевых фильтров в циклонах
воздушных сепараторов
4.5.3.10. Спектроскопия в ближней инфракрасной области
4.5.3.11. Автоматизированный отбор
4.5.3.12. Гранулирование и брикетирование
4.5.3.13. Криогенное измельчение
4.5.4. Способы приготовления жидкого топлива из отходов
4.5.4.1. Общие способы приготовления жидкого топлива из
отходов
4.5.4.2. Термический крекинг отработанных масел
4.5.4.3. Ультрафильтрация через полупроницаемую мембрану
как умеренный вид переработки отработанных масел
4.5.5. Приготовление газообразного топлива из отходов
4.5.6. Способы предотвращения и подавления, применяемые
при приготовлении топлива из опасных отходов
4.6. Очистка отходящих газов
4.6.1. Общие способы предотвращения
4.6.2. Программа детектирования и устранения утечки
4.6.3. Циклоны
4.6.4. Электростатические пылеуловители (ESP)
4.6.5. Рукавные фильтры
4.6.6. Пластинчатые сепараторы
14 Фракции, имеющие удовлетворительную теплотворную способность для топлива
из отходов и неудовлетворительную (положительная и отрицательная).
125
4.6.7. Адсорбция
4.6.8. Конденсация
4.6.9. Временные и долговременные пены
4.6.10. Биофильтры
4.6.11. Мокрая газоочистка
4.6.12. Химическая газоочистка
4.6.13. Окислительный процесс низкой интенсивности
4.6.14. Сжигание
4.6.15. Комбинированное сжигание
4.6.16. Каталитическое сжигание
4.6.17. Регенеративный каталитический окислитель
4.6.18. Регенеративный термический окислитель
4.6.19. Окислительная обработка
4.6.20. Нетермическая плазменная обработка
4.6.21. Способы подавления оксидов азота
4.6.22. Способы уменьшения запахов
4.6.23. Уменьшение запахов на установках биологической обработки
4.6.24. Некоторые примеры очистки отходящих газов, применяемые для различных видов обращения с отходами
4.6.25. Некоторые примеры комбинированной очистки выхлопных газов
4.6.26. Некоторые примеры сравнения способов подавления
выбросов, применяемых при приготовлении топлива из опасных
отходов
4.7. Удаление и очистка сточных вод
4.7.1. Удаление и очистка сточных вод в секторе обращения с
отходами
4.7.2. Параметры, рассматриваемые пред смешиванием сточных
вод
4.7.3. Первичная очистка сточных вод
4.7.4. Вторичная очистка сточных вод
4.7.5. Третичная очистка сточных вод
4.7.6. Финишная очистка сточных вод
4.7.6.1. Испарение
4.7.6.2. Адсорбция
4.7.6.3. Ультрафильтрация через полупроницаемую мембрану
4.7.6.4. Озонная/ультрафиолетовая обработка
4.7.7. Компоненты отчетности в стоках, образующихся на установках по обращению с отходами
4.7.8. Примеры некоторых установок для очистки сточных вод в
секторе
4.8. Управление остатками
4.8.1. План управления остатками
4.8.2. Способы предотвращения загрязнения почвы
4.8.3. Способы снижения накапливания остатков в установке
4.8.4. Содействие внешнему обмену остатками.
Целью данной статьи является описание ситуации в области обращения
с особо опасными отходами, такими как медицинские отходы (в России используется термин отходы лечебно-профилактических учреждений – ЛПУ),
отходы пестицидов, стойкие органические загрязнители, входящие в сферу
126
Действия Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях
(СОЗ), принятой 22 мая 2001 г. и вступившей в силу с 17 мая 2004 г. В соответствии со Стокгольмской конвенцией предусмотрена ликвидация таких
СОЗ, как альдрин, хлордан, дильдрин, эльдрин, гептахлор, гексахлорбензол,
мирекс, токсафен (пестициды) и полихлорированные дифенилы (диэлектрические жидкости в трансформаторах и конденсаторах, теплоносители,
стабилизирующие добавки, присадки к пестицидам). Предусмотрено ограниченное использование ДДТ, а также непреднамеренное производство
полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов, гексахлорбензола (инсектицид и фунгицид) и полихлорированных дифенилов.
В качества примера приведем отчет, выпущенный Агентством по охране
окружающей среды США в 2007 г., посвященный проблеме обращения с
опасными отходами.
СЖИГАНИЕ ОПАСНЫХ ОТХОДОВ: ПЕРЕДОВЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Целью этого отчета является информирование как должностных лиц,
так и заинтересованной общественности в отношении высокотемпературного сжигания опасных и промышленных отходов.
В этом отчете разъясняется, почему такое сжигание необходимо, как оно
происходит, как оно регулируется и контролируется, меры предосторожности и практика, используемая в установках для сжигания отходов с целью
защиты здоровья людей и окружающей среды.
Отчет состоит из следующих разделов:
Необходимость
Как работает установка для сжигания опасных отходов?
Как регулируются установки для сжигания опасных отходов?
Безопасность/ защита окружающей среды
Резюме защитных мер
Результаты защитных мир
Выбросы
Риски
НЕОБХОДИМОСТЬ
В нашем обществе в большинстве промышленных процессов образуются отходы, которые как определяет Агентство окружающей среды США
(ЭПА), действуя в рамках Закона о сохранении и утилизации ресурсов
(RCRA), могут быть вредными для здоровья населения или окружающей
среды, если не происходит надлежащего управления ими.
Опасные отходы образуются, например, в процессе производства косметических, фармацевтических, моющих средств, бытовых красителей м чистящих продуктов, электрических лампочек, телефонов, телевизоров, газет,
садовых пестицидов, компьютеров, химикатов, бензина и даже устройств
для безопасности при автомобильном движении, таких как пневмоподушки
(подушки безопасности).
Компании прошли большое расстояние в последние годы в отношении
сокращения количества или рециклинга опасных отходов, образующихся в
их производственных процессах. Они поощрялись к этому государственной
политикой и своим собственным экономическим интересом в снижении
своих издержек на размещение отходов. Высокие затраты на сжигание по
127
отношению к другим формам переработки или размещения, стали стимулом для снижения образования отходов, подлежащих сжиганию.
Тем не менее, более 200 млн. тонн опасных отходов образуется в настоящее время ежегодно, и большие количества отходов будут продолжать образовываться в будущем даже при оптимистических, но реальных ожиданиях.
Помимо этого, многие виды промышленных отходов, которые еще не
были определены как опасные отходы, должны в будущем быть включены
под правила, управляющие опасными отходами. Например, имеется свыше
30 тыс. зарегистрированных правительством пестицидов, в которых содержатся токсичные и опасные соединения, из которых менее 20 регулируются
в настоящее время как опасные отходы, когда от них избавляются. В будущих федеральных предписаниях должно быть определено больше этих и
других отходов как опасные, как многие штаты в настоящее время делают.
В свете риска, который вызывают эти нерегулируемые отходы, многие
ответственные компании в настоящее время направляют свои нерегулируемые промышленные отходы на коммерческие объекты для сжигания для
безопасной и надлежащей переработки.
Еще одной важной областью, которую необходимо рассмотреть при
переработке и размещении отходов, является очистка загрязненных участков. Наихудшие с экологической точки зрения в стране участки перечислены в Национальном приоритетном перечне в рамках программы Суперфонда15. Токсичные материалы из этих участков должны быть надлежащим
образом переработаны и удалены. По состоянию на 30 сентября 2000 г. из
1228 участков Суперфонда на 757 не была завершена деятельность по реабилитации. В рамках RCRA необходимо обратиться, как минимум, к 3000
других загрязненных участков в рамках программы корректирующих действий. Наивысший приоритет в этой экологической программе страны должен быть уделен проблеме очистки участков, которые вызывают риск для
здоровья человека и окружающей среды.
Для того чтобы перерабатывать такие отходы, степень деструкции их,
определяемая в высокотемпературных инсинераторах, определяемая ЭПА
на основе длительной экспертной и общественной проверки, должна относиться к Наилучшей подтвержденной из существующих технологий
(BDAT) для большинства опасных органических отходов. Это связано с
тем, что при сжигании происходит безопасная и эффективная деструкция
опасных составляющих отходов, как обсуждается в последующих разделах
этого отчета.
В США современное сжигание опасных отходов является широко распространенной технологией. Большинство инсинераторов для опасных отходов (136 из общего количества 164) находится во владении и эксплуатируется предприятием или другим учреждением, на котором образуются
отходы, и они располагаются на участке образования отходов. Менее 30 инсинераторов, принимающих отходы, образующиеся за пределами участков
(т.е. “коммерческие” инсинераторы), обслуживает небольшие предприятия
и другие организации, у которых образуются отходы, которые не могут эффективно или экономично сжигать свои опасные отходы по месту их образования. В настоящее время 95% тех, у кого образуются опасные отходы,
15 Программа, разработанная ЭПА США и содержащая множество материалов по
оценке наиболее неблагоприятных участков размещения промышленных отходов в
США, с оценкой риска для здоровья населения и окружающей среды.
128
включая много небольших предприятий, целиком зависит от объектов, находящихся за пределами участков, для управления всеми своими опасными
отходами.
Короче говоря, высокотемпературное сжигание будет продолжать играть
важную роль в будущем для безопасной и эффективной переработки многих опасных органических отходов, которые будут продолжать образовываться в промышленности США. Он необходимо также как элемент, как отмечалось выше, очистки от органических отходов на тысячах
существующих участках Суперфонда и других участках, требующих реабилитации.
КАК РАБОТАЕТ УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОПАСНЫХ
ОТХОДОВ?
Обычный инсинератор для опасных отходов состоит из вращающейся
печи (главным образом камеры сжигания), камеры дожигания (камеры вторичного горения), соединенной с системой контроля воздушных загрязнений, предназначенной для контроля и мониторинга загрязняющих веществ.
Обычный инсинератор для сжигания опасных отходов
Вращающиеся печи. Во вращающиеся печи подают как жидкие, так и
твердые отходы, и температура в этих печах обычно бывает выше 1800оF.
Температура поддерживается на этом уровне с помощью использования теплосодержания жидких отходов или с помощью введения дополнительных
топлив в камеру сгорания, такого как природный газ.
Жидкие отходы обычно подаются в печь под давлением с помощью сопел, которые распыляют жидкости на мелкие капли – весом не более 1 мкг
(одна миллионная грамма) – для оптимального сжигания. Твердые отходы
можно подавать в печь навалом или в контейнерах, используя либо конвейер, либо систему подачи самотеком.
Печь медленно вращается, так что твердые отходы падают, и при этом
обеспечивается, что они со всех сторон подвергаются воздействию высоких
температур печи, а в сушильном устройстве содержимое отходов подвергается максимальному воздействию горячего воздуха. Мощный вентилятор
подает избыточный воздух (содержащий кислород) в систему для повышения эффективности сжигания.
Пламя и высокая температура в печи вызывают то, что органические и некоторая часть металлических отходов преобразуются из твердых или жидких
фракций в горячие газы. Эти горячие газы проходят в камеру дожигания. Любые неорганические материалы (металлы, такие как цинк или свинец), которые не были преобразованы в газы, падают как зола в торце печи в контейнер, для дальнейшего управления (см. ниже “Управление остатками”).
Камера дожигания. Распыленные жидкие отходы и (или) дополнительное топливо инжектируются в камеру дожигания, где температура
обычно поддерживается на уровне 2200оF или выше. Эти распыленные
жидкости и горячие газы, поступающие в камеру дожигания из печи, смешиваются с воздухом и проходят через горячее пламя в камеру догорания.
Под действием тепла и пламени разрушаются химические связи газообразных и распыленных органических соединений на атомы. Эти атомы рекомбинируют (воссоединяются) с кислородом в камере с образованием устой129
чивых соединений, состоящих главным образом из неопасных химикатов,
таких как диоксид кислорода и вода (т.е. пар).
Система контроля воздушных загрязнений (APCS). Газы, покидающие камеру вторичного горения, охлаждаются и подвергаются очистке в
APCS. APCS удаляет частицы (небольшое твердое вещество) и остающиеся
опасные составляющие – такие как металлы, которые не разрушаются за счет
процесса сжигания – до уровней, установленных как безопасные предписаниями и разрешениями, полученными для объекта. Эти уровни уже являются
более жесткими, чем стандарты риска, установленные Законом о чистом воздухе от 1990 г. в рамках будущего контроля выбросов от производственных
процессов. (Риски выбросов обсуждается далее в Разделе IV ниже).
Контроль и мониторинг. Работа в диапазоне ключевых параметров процесса сжигания гарантируется системами мониторинга и компьютерного регулирования. Эти системы осуществляют автоматические корректировки
ключевых функций как это необходимо. Например, если температура начинает уменьшаться ниже желаемых уровней, автоматически инжектируется дополнительное топливо в виде отходов. И, наоборот, если температура повышается выше желаемого диапазона, сокращается подача сырья из отходов.
Все регулируемые инсинераторы имеют устройство прекращения подачи отходов (WFCO), автоматически прекращающее подачу отходов в инсинератор, если любой из ключевых параметров даже на мгновение падает за
пределы узкого диапазона эксплуатационных требований.
Проводится также непрерывный мониторинг и регистрация ключевых
индикаторов с тем, чтобы поддерживалась постоянная регистрация, подтверждающая эксплуатацию инсинератора в пределах этих параметров. Зачастую подвергается мониторингу и регистрации до двадцати отдельных
параметров.
Управление остатками. Из вращающейся печи неорганические остатки от горения сбрасываются в крупногабаритный контейнер. Зола и любые
остатки от APCS подвергаются анализу для гарантии того, что в них не будут содержаться никакие опасные органические составляющие выше уровней концентраций, определенных в предписаниях ЭПА как безопасные для
депонирования на земле. Эти уровни концентраций почти всегда меньше,
чем одна часть на млн. для любой органической опасной составляющей.
Эти неорганические остатки далее перерабатываются с помощью смешивания с химическими стабилизаторами для химического связывания составляющих. Химически стабилизированные неорганические остатки подвергаются анализу для подтверждения того, что металлы не смогут
выщелачиваться из остатков выше, чем нижние уровни, определенные в
правилах ЭПА. Результаты анализа остаются на объекте, и должно иметься
подтверждение того, что остатки соответствуют всем требованиям стандартов переработки.
И, наконец, стабилизированные и сертифицированные неорганические
остатки отходов, которые теперь соответствуют всем требуемым стандартам
переработки, считаются удовлетворяющими Требованиям ЭПА по минимальной технологии переработки (MTR). Полигоны, отвечающие требованиям MTR, имеют две облицовки, между которыми размещается система
сбора фильтрата. Проводится также мониторинг грунтовых вод за пределами полигона для дополнительной защиты, предусматриваемой системами
сбора фильтрата и контроля утечки с двойной облицовкой в рамках самого
полигона MTR.
130
Заключение. Нынешние инсинераторы опасных отходов, эксплуатируемые согласно предписаний ЭПА и штата, являются высокотехнологичными системами, тщательно сконструированными, контролируемыми и обслуживаемыми для обеспечения (1) безопасной деструкции всех опасных
органических составляющих в отходах; (2) контроля над выбросами до
безопасных уровней, обычно существенно более низких, чем те, которые
соответствуют перерабатывающей и другим отраслям промышленности; (3)
надлежащей переработки и безопасного размещения любых остатков.
КАК РЕГУЛИРУЮТСЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ СЖИГАНИЯ
ОПАСНЫХ ОТХОДОВ?
Инсинераторы опасных отходов регулируются и получают разрешения
от ЭПА штатными регулирующими ведомствами в области окружающей
среды. Основные предписания ЭПА сформулированы в Главе 40 Кода Федеральных Законов (CFR), Часть 264 и дополняются техническими руководствами и разрешением ЭПА.
Большинство штатов “уполномочили” ЭПА управлять этими предписаниями под надзором ЭПА. Для того чтобы получить разрешение, предписание штата должно быть, по крайней мере, таким же жестким, как Федеральные предписания, и они могут быть более жесткими. Как ЭПА, так и
штаты принуждают выполнять предписания.
Часть 264 имеет много условий, которые применяются ко всем объектам
управления опасными отходами, плюс некоторые, которые применяются
только к инсинераторам. Общие условия требуют такие элементы как программа обучения рабочих, программа инспектирования объекта, план проведения анализа отходов, план действий и реагирования в чрезвычайных
ситуациях и страхование экологической ответственности. Специфические
требования к сжиганию содержатся в подразделе О Части 264. Ключевые
требования, обсуждаемые ниже, относятся к:
- Разрешениям
- Испытаниям сжигания
- Оценкам риска
- Эффективности деструкции и удаления (DRE)
- Требуемым эксплуатационным параметрам
- Прекращению подачи отходов
- Контролю выбросов
- Мониторингу.
Разрешения. Все инсинераторы опасных отходов должны получить
разрешения на эксплуатацию от ЭПА или уполномоченного штатного
агентства. Для получения разрешения в качестве первого шага учреждение
должно передать подробное, объемное заявление на получение разрешения, с предоставлением подробных инженерных и других данных, в которых должно быть определено, каким образом спроектирован инсинератор,
и как он должен работать. Заявление должно включать в себя план испытаний по сжиганию для оценки выбросов от процесса, и для демонстрирования того, что инсинератор соответствует DRE. Должны проводиться общественные слушания во время передачи заявления для получения точек
зрения тех, кто проживает рядом с участком.
После тщательной проверки заявления регулирующим ведомством и
общественностью должны быть проведены испытания сжигания на инсинераторе (что обсуждается далее), которые должны продемонстрировать воз131
можность инсинератора работать в пределах регулируемых показателей. Результаты по выбросам от испытаний сжигания затем оцениваются в рамках
исследования всесторонней оценки риска, в котором рассматриваются как
прямые, так и косвенные риски для населения. Проект разрешения, подробно описывающий эксплуатационные и другие требования, которые должны
управлять характеристиками инсинератора, затем передается для рассмотрения общественностью и для проведения общественных слушаний.
И, наконец, после выполнения всех регулирующих требований для
обеспечения защиты здоровья населения и окружающей среды выдается заключительное разрешение на эксплуатацию. Инсинератор должен все время работать в соответствии с этим разрешением. Это обеспечивается, в частности, с помощью тщательно подобранного и высокотехнологичного
контрольного оборудования (обсуждается ниже). Дальнейшие гарантии
обеспечиваются с помощью частых инспекций регулирующими ведомствами. В дополнение к этому, большинство коммерческих установок для сжигания отходов проводит политику открытых дверей, которая предоставляет
общественности доступ к объекту фактически ежедневно. Участие населения и программа помощи неимущим и нуждающимся являются составной
частью работы объекта, когда многие объекты проводят дни сбора опасных
бытовых отходов и технические семинары для проживающего рядом местного населения.
Испытания сжигания. Испытания сжигания представляют собой тест
на способность инсинератора соответствовать всем применимым нормам
работы, когда проводится сжигание опасных отходов в рамках условий
“наихудшего случая”. Параметры, продемонстрированные при испытании
сжигания, затем становятся параметрами, установленными в разрешении,
которое управляет соответствующими операциями.
В течение испытания сжигания, которое проводится непосредственно
под надзором регулирующего ведомства по месту, осуществляют измерения
- для определения характеристик и объемов отходов;
- температур сжигания;
- скорости продуктов сгорания (которая является ключевым элементом при определении эффективности сжигания);
- уровней монооксида углерода (СО), хлористого водорода (HCl),
тяжелых металлов и частиц в выбросах дымовой трубы;
- других важных параметров, особенно выбросов основных органических составляющих (POHC).
POHC являются трудно поддающимися сжиганию соединениями, которые легко определяются. Они отбираются регулирующим ведомством для
каждого тестируемого потока отходов. Успешное сжигание этих POHC гарантирует, что инсинератор, в ходе ежедневной эксплуатации будет должным образом подвергать деструкции опасные составляющие в потоке отходов, в котором находятся POHC.
Используются некоторые способы для прогнозирования характеристик
наихудшего случая в течение испытаний сжигания. Во-первых, POHC были
выбраны из составляющих, которые как полагают, наиболее трудно сжигаются. Во-вторых, подбираются потоки отходов, содержащие максимально
ожидаемые уровни золы и хлора. Эти две характеристики непосредственно
относятся к способности APCS обеспечивать предельные значения выбросов частиц и хлористого водорода. В-третьих, инсинератор работает в течение испытания горения в условиях прогнозируемого для наихудшего случая
в ожидаемом диапазоне для каждого важнейшего рабочего параметра.
132
В результате этих жестких требований испытаний горения имеется гарантия того, что разрешение будет определять эксплуатационные условия,
которые (1) защищают здоровье и окружающую среду и (2) были продемонстрированы в течение испытаний горения в рамках сценария наихудшего случая.
Коэффициент деструкции и удаления (DRE). Для того чтобы получить разрешение, инсинератор должен также продемонстрировать в течение испытания горения DRE, по крайней мере, 99,99% (“четыре девятки”),
что в десять раз выше, чем требуется.
Показатель DRE 99,99% означает, что 99,99% POHC – опасных составляющих отходов – разрушается в процессе сжигания или удаляется с золой
или остатками системы контроля воздушных загрязнений для дальнейшей
переработки и размещения. Фактически ЭПА отчитывается, что “эффективность деструкции и удаления, о которой сообщается для инсинераторов,
почти полностью является результатом деструкции (в инсинераторе), а не
удаления” в золе или других остатках.
Оценка риска. Требуется, чтобы для всех объектов сжигания отходов
проводилась оценка риска с целью обеспечения того, чтобы выбросы от
инсинераторов не вызывали угрозы для здоровья человека и окружающей
среды. ЭПА устанавливает максимально допустимый уровень риска, который имеет в 10 раз выше уровень защиты, чем тот уровень, который разрешен для других типов экологических разрешений или одобрений. Оценка
риска должна быть обращена как к прямому (ингаляция) воздействию
обычного населения, а также к косвенным путям. Косвенные пути основаны
на отложении загрязняющих веществ на местных сельскохозяйственных
землях и в водотоках и на поглощении этих загрязняющих веществ в цепи
питания (крупного рогатого скота, рыб, овощей). Консервативные допущения являются неотъемлемой частью оценки риска для обеспечения того,
чтобы выводы были защитными для здоровья человека. (Например, принято, что наличие фермерских остатков в том же самом месте максимальных
выбросов оказывает воздействие в течение 30 лет, в то время как они на
100% остаются в говядине, рыбе и растительных продуктах, полученных в
этой местности).
Выбросы, моделируемые в оценке риска, должны включать в себя металлы, диоксины и другие продукты неполного сжигания (PIC). PIC являются
органическими соединениями, которые образуются в районе следовых
уровней в процессе сжигания и которые не полностью разрушаются. Они
находятся на чрезвычайно низких уровнях (частей на млрд. или менее), и
моделирование при оценке риска гарантирует, что они не находятся на
уровнях, которые являются вредными для окружающей среды.
Требуемые эксплуатационные параметры. На основе условий, характерных для испытаний горения, которые демонстрируют требуемый DRE, и
результатов оценки риска в разрешении должны быть определены приемлемые отходы для сжигания (“сырье из отходов”). расход отходов и, по
крайней мере, температура сжигания, скорость горючих газов и уровни монооксида углерода в выбросах дымовой трубы – и все они являются определителями или индикаторами качества процесса сжигания. В дополнение к
этим требуемым эксплуатационным параметрам имеются также и другие,
обычно включаемые в разрешения на инсинераторы.
Устройство для прекращения подачи отходов (WFCO). Все инсинераторы опасных отходов должны эксплуатироваться системой, автоматиче133
ски прекращающей подачу отходов, если ключевые условия эксплуатации
отклоняются от предельных значений, установленных в разрешении. Сюда
включают, как минимум, монооксид углерода в дымовой трубе, температуру
сжигания и обычный избыток кислорода, скорость горючих газов, важнейшие параметры контроля APCS и другие параметры, определяемые разрешающим ведомством, которые необходимы для обеспечения того, чтобы
были выполнены требуемые рабочие характеристики.
Выбросы. Требуется, чтобы при работе инсинератора были ограничены, как минимум, выбросы хлористого водорода (HCl) уровнем 4 фунта в
час и выбросы частицу величиной, не превышающей 180 мг на куб. метр.
Почти без исключений разрешение должно включать в себя другие предельные значения выбросов, для таких составляющих как монооксид углерода и различные металлы, и могут быть определены другие, более жесткие
предельные значения.
Анализ риска проводится на основе прогнозируемых выбросов металлов, HCl и т.д., как демонстрируется в течение испытаний горения. Возникающий в результате риск должен быть значительно меньше, чем будущие
уровни риска, установленные Законом о чистом воздухе для перерабатывающих отраслей промышленности и других источников выбросов. Фактически если все стационарные источники выбросов будут поддерживаться на
стандартных уровнях, сходных с инсинераторами опасных отходов, тогда не
осталось бы проблемы загрязнения воздуха. (См. также “Раздел IV, Безопасность/ защита окружающей среды”, ниже).
Мониторинг. Непрерывно должны проводиться мониторинг и регистрация, как минимум, температуры сжигания, расхода отходов, скорости горючих газов и концентрации монооксида углерода в нижней части зоны
сжигания и перед выбросом в атмосферу. Имеется два ключевых параметра,
которые определяют, работает ли инсинератор в надлежащем режиме в соответствии с регулирующими требованиями и данными, продемонстрированными при испытаниях горения. Обычно эти параметры регистрируются
на “ленте самописца” или при распечатке компьютерных данных, непрерывно и постоянно собираемых при регистрации работы инсинератора. Эта
регистрация периодически проверяется инспекторами экологического ведомства для обеспечения активного соответствия с разрешением инсинератора. В дополнение к этому, должна быть ограничена скорость подачи отходов до приемлемых уровней, продемонстрированных при оценке риска.
Правило МАСТ. ЭПА непрерывно прилагает усилия для повышения
уровня защиты стандартов, применяемых для сжигания опасных отходов.
Как часть этих усилий, ЭПА провозгласило новые стандарты в рамках Закона о чистом воздухе, которые потребуют, чтобы на всех устройствах для
сжигания опасных отходов были установлены максимально достижимые
технологии контроля (МАСТ) в отношении контроля загрязнений воздуха.
Эти новые стандарты требуют, чтобы выбросы металлов, частиц и диоксинов были снижены до максимально достижимой для технологии степени.
Это приведет к уменьшению выбросов в 5-1000 раз по сравнению с нынешними уровнями, и это сделает устройства для сжигания опасных отходов представителями промышленного процесса с самыми низкими выбросами. Отрасль коммерческих инсинераторов является истинной
сторонницей этих новых стандартов.
134
БЕЗОПАСНОСТЬ/ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Резюме защитных мер
Мы смогли увидеть из рассмотренных выше конструкции, работы, контроля, мониторинга и регулирования инсинераторов опасных отходов, что
предусматриваются многочисленные защитные меры для обеспечения
безопасной и экологически надежной работы этих высокотемпературных
установок, включая:
- Полностью защитный регулирующий режим перед самим процессом
сжигания;
- Конструкция самого инсинератора служит оптимизации сжигания
опасных и других промышленных отходов, без нанесения ущерба другим
выполняемым функциям (таким как производство другой продукции);
- Тщательная и экспертная нормативная (и общественная) проверка специфической конструкции перед получением разрешения на нее, для того
чтобы обеспечить, что она, в самом деле, сделана в соответствии с требованиями, необходимыми для обеспечения безопасной и защитной работы;
- Испытания сжигания, проводимые под надзором регулирующих экспертов для гарантии того, что установка и система контроля воздушных загрязнений фактически удовлетворяют всем требуемым эксплуатационным
нормам и стандартам на выбросы в условиях наихудшего случая, включая
99,99% DRE;
- Письменное разрешение для ограничения работы установки условиями, продемонстрированными в течение испытаний сжигания, таких как типы отходов, расход отходов и расход металлов и т.д.;
- Прекращение подачи отходов, которое гарантирует, что подача отходов будет автоматически прекращаться, если будет превышен любой из
ключевых эксплуатационных параметров, даже на минуту;
- Непрерывный мониторинг и регистрация ключевых аспектов работы
инсинератора с тем, чтобы в наличии всегда имелась регистрация технологического процесса;
- Периодические и необъявленные регулирующие инспекции.
Результаты защитных мер
Результатом конструкции, работы и регулирующего режима, описанных
выше, нынешние инсинераторы для сжигания опасных отходов являются
полностью защищающими здоровье человека и окружающую среду, как с
точки зрения выбросов, так и в отношении общего риска.
Выбросы
Выбросы от инсинераторов для опасных отходов контролируются
наиболее жестко, и они являются самыми низкими в основных отраслях
перерабатывающей промышленности в США. Например, обычные
уровни выбросов от инсинераторов для опасных отходов проиллюстрированы в недавнем тесте дымовой трубы такого инсинератора в шт.
Огайо, который проводился под надзором Агентства охраны окружающей среды шт. Огайо. Годовые выбросы с инсинератора частиц, а также
оксидов азота (NOx) и диоксида серы (SO2) – дающими вклад в кислотные дожди – по равнению со средними для других промышленных
объектов в области были таковы( табл. 7):
135
Таблица 7
Выбросы (тонн в год)
Тип производства
Электростанция
Цементная печь
Сталеплавильное производство
Автомобильный завод
ИНСИНЕРАТОР ОПАСНЫХ
ОТХОДОВ
Университет
ND* = не определено.
Частицы
465
370
310
43
6
NOx
16907
632
1643
124
75
SO2
80825
2896
42
298
ND*
4
32
504
Подобным образом и в отношении диоксинов и фуранов инсинераторы
опасных отходов обычно работают при температурах, превышающих
2000оF, в то время избыток кислорода поддерживается на регулярной основе. В этих условиях диоксины и фураны нелегко образуются. Эти соединения были обнаружены при более высоких уровнях в других установках для
сжигания (инсинераторах для сжигания медицинских отходов и мусора), которые работают при температурах на несколько сот градусов ниже, чем инсинераторы опасных отходов.
Диоксины
ЭПА собирает информацию о выбросах диоксинов с инсинераторов
опасных отходов, как часть своих технологических разработок в рамках
правила МАСТ. В дополнение к этому, ЭПА выпустило в 1994 г. всестороннее исследование, переоценивающее риск, вызываемый диоксинами. Как
часть этого исследования ЭПА сделало оценку известных источников диоксинов и проранжировало их. Инсинераторы опасных отходов классифицировались как “другие второстепенные источники” диоксинов, намного
меньшие, чем основные источники, такие как системы сжигания дизельного
топлива, системы отопления домов древесиной и сжигание угля для коммунальных нужд.
В 1998 г. ЭПА модернизировало учет информации об источниках диоксинов. Инсинераторы опасных отходов все еще рассматривались как второстепенные источники, на которые приходилось меньше, чем 0,05% общих
выбросов диоксинов от всех источников. Например, выбросы диоксинов в
масштабе страны от автотранспортных средств с моторным топливом были
в 9 раз выше, чем от инсинераторов опасных отходов. В масштабе страны
выбросы диоксинов от сжигания древесины в жилом секторе были в 13 выше, чем от инсинераторов опасных отходов. При сжигании угля и мазута на
электростанциях образуется в 15 раз выше годовых выбросов диоксинов,
чем от инсинераторов опасных отходов, а для цементных печей выбросы в
19 раз выше.
Инсинераторы для сжигания муниципальных и медицинских отходов не
так хорошо эксплуатируются и контролируются как инсинераторы для
опасных отходов. После того, как стало действовать правило МАСТ (к 2002
г.), на инсинераторы для опасных отходов, вероятно, будет приходиться менее, чем 0,0005% выбросов диоксинов от всех источников.
136
Проверка дымовой трубы на инсинераторе для опасных отходов в шт.
Огайо, обсуждавшаяся выше, сравнивается с другими источниками диоксинов и фуранов, иллюстрируя этот момент (табл. 8).
Таблица 8
Источники выбросов диоксинов
Источник
Домашний электрофильтр
Сажа домашней топки
Глушитель дизельного автомобиля
Глушитель автомобиля
ИНСИНЕРАТОР ОПАСНЫХ
ОТХОДОВ
Выбросы диоксинов/
(частей на млрд.)
1,0
0,4
0,023
0,008
0,0000015
фуранов
Продукты неполного сжигания (PIC) иногда образуются в процессе сжигания в результате не завершения химических реакций сжигания. Перед выбросом, однако, PIC, которые образуются в инсинераторе, разрушаются в
камере дожигания. После значительных исследований ЭПА пришло к выводу, что выбросы PIC не представляют какого-либо существенного риска,
при условии, что концентрация монооксида углерода поддерживается на
низких уровнях. Требующаяся система прекращения подачи отходов для
монооксида углерода гарантирует, что это условие постоянно выполняется.
В отношении общих токсичных выбросов ЭПА недавно сообщало, что
оцененные общие выбросы от всех инсинераторов для опасных отходов,
использующих “обоснованные допущения наихудшего случая” (добавлен
выделенный шрифт) – были меньше 0,03% от выбросов тех же самых химикатов от перерабатывающих компаний (как сообщалось в так называемом
“Учете токсичных выбросов”). Например, ежегодные выбросы обычного
инсинератора для опасных отходов в Южной Каролине намного ниже по
сравнению с выбросами соседних перерабатывающих предприятий.
Риски
В результате защитных мер, содержащихся в предписаниях и разрешениях на объекты и чрезвычайно низких выбросов инсинераторы опасных
отходов не вызывают сколько-нибудь значительного риска для здоровья человека или окружающей среды.
Независимый Научно-консультативный Совет ЭПА после тщательной
проверки пришел к выводу, что сжигание является важной частью стратегии
по надлежащему управлению и размещению опасными отходами и что работа инсинераторов для опасных отходов не приводит к “негативным последствиям для здоровья человека или окружающей среды”(добавлен выделенный шрифт). В недавнем отчете экспертов из регулирующих, научных и
промышленных кругов констатируется, что “надлежащим образом спроектированная и эксплуатируемая система сжигания получила по всему миру
научное признание как наилучший метод деструкции и детоксикации многих типов отходов. В настоящее время современные системы контроля воздушных загрязнений для инсинераторов являются безопасными, эффектив137
ными и экологически надежными … (и) имеют выбросы, равные выбросам
от нескольких автомобилей”. Представители экологических организаций
пришли к подобным заключениям, т.е. к тому, что инсинератор для опасных отходов является “эффективным (и) надежным”. В самом деле, по сравнению с повседневными рисками, которые легко принимает население,
риск от получившего разрешение инсинератора опасных отходов даже до
теоретически Подвергаемого максимальному воздействию индивидуального
лица (MEI) является незначительным. (MEI является индивидуальным теоретическим лицом, которое находится в месте максимального воздействия
выбросам от инсинератора и которое, как предполагается, непрерывно вдыхает выбросы 24 часа в сутки, 365 дней в году на протяжении 70 лет). Например, в исследовании, проведенном Американским обществом инженеров-механиков в содружестве с ЭПА, сделан вывод, что “риск даже
теоретического MEI, которому индивидуальное лицо подвергается воздействию до максимального уровня загрязняющих веществ инсинератора непрерывно в течение 70 лет сопоставим или меньше риска для человека, который курит одну сигарету на протяжении всей своей жизни, для человека,
который переходит улицу один раз, или возможности для человека получить удар от молнии” (добавлен выделенный шрифт).ЭПА констатирует,
что оценки наихудшего случая для теоретического MEI, заболеть раком за 7
лет максимального воздействия выбросам от инсинератора находятся в диапазоне от одного случая на 100000 до одного случая на 100000000. ЭПА
сравнивает этот риск с реальным – не теоретическим худшим случаем –
риск смерти в одном случае из 100 на протяжении всей жизни от дорожнотранспортного происшествия. Для сравнения, целью самых последних поправок в Закон о чистом воздухе является регулирование других промышленных источников загрязнения воздуха к 2010 г. до намного менее жесткого уровня риска 1 из 10000.
Здесь нельзя не отметить, что в 1998 г. ЭПА провело оценку более
5000 установок для сжигания медицинских отходов (по американской
терминологии отходы ”красных мешков”, в которые помещаются опасные и особо опасные медицинские отходы), и оказалось, что 98% из них
не соответствовали установленным Агентством требованиям, и они были
выведены из эксплуатации.
Обострение проблемы PCDD/F
Одной из ведущих стран, где в середине прошлого века были построены
первые крупные мусоросжигательные заводы (МСЗ), впоследствии получившие распространение во всем мире, являются США. Наибольшее развитие мусоросжигание получило в Японии, Дании и Швейцарии, в которых в
настоящее время сжигается более половины образующихся в этих странах
бытовых отходов. Подобные заводы позднее стали строить и в России. С
течением времени и с развитием промышленности синтетических материалов (в частности полимерных материалов высокой плотности, полимерных
пленок, технологий производства бумаги и картона, производства специальных охлаждающих жидкостей - СОЖ, дезинфицирующих и предохраняющих от гниения растворов и других изделий, содержащих галогены)
проблемы защиты окружающей среды и здоровья человека стали повсеместно обостряться.
Установлено, что галогеносодержащие соединения, к которым относятся
диоксины, фураны, полихлорированные бифенилы и другие, обладают вы138
сокой токсичностью и весьма опасны для здоровья. В связи с их стойкостью
и накоплением в организме человека можно говорить лишь об условных
допустимых предельных концентрациях, например, в РФ такая концентрация диоксинов в атмосферном воздухе принята 0,5 пг/м3, в США – 0,02
пг/м3. Хотя, в целом, следует отметить, что механизм воздействия диоксинов и диоксиноподобных соединений на организм человека еще до конца
не выяснен.
При этом нельзя не отметить, что авария на химическом заводе в Севезо,
на которую часто ссылаются противники мусоросжигательных заводов, сопровождалась выбросами диоксинов на 4-5 порядков выше, чем при сжигании отходов. Самым достоверным свидетельством воздействия диоксинов
на людей, проживавших вблизи завода в Севезо, было хлоракне (хлорный
ожог). Естественно, что огромные концентрации диоксинов в атмосферном
воздухе вызвали появление рака у ряда жителей. Но эту чрезвычайную ситуацию неправомерно сопоставлять с контролируемым сжиганием отходов.
В России наиболее ярким и бескомпромиссным противников таких заводов являлся докт. хим. наук С.С. Юфит – сотрудник института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН. По поручению РАН С.С. Юфит
принимал активное участие в создании антидиоксиновой программы России. В ноябре 1995 г. Правительство РФ утвердило такую федеральную целевую программу “Защита населения РФ от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов”.
Из-за неудовлетворительного сжигания на мусоросжигательных заводах и
неудовлетворительного контроля отходов, а также их высокой токсичности, в
целом, постепенно сложилось мнение, что сжигать отходы вообще экологически недопустимо. И, конечно, с этим мнением нельзя не согласиться, если
не изменить параметры сжигания отходов, характеризуемые, прежде всего,
низкой температурой и неудовлетворительным смешением газов.
Споры о влиянии сжигания отходов на здоровье человека и состояние
окружающей среды в связи с выбросами при работе мусоросжигательных
заводов суперэкотоксикантов, которыми являются, прежде всего, диоксины
и фураны, особенно обострились в последние десятилетия. Одним из
примеров противостояния между сторонниками и противниками мусоросжигания является обращение группы видных ученых и представителей общественности США от 16 января 2009 г. на имя избранного Президента
США Барака Обамы16, в котором высказывается глубокая озабоченность
широкой общественности США задержкой выпуска Агентством по охране
окружающей среды США отчета о переоценке опасности диоксинов для
состояния здоровья человека.
Но далеко не только мусоросжигательные заводы являются источниками
суперэкотоксикантов. Учитывая важность решения проблемы уничтожения отходов и в рамках ее обсуждения, федеральные службы системы здравоохранения США еще в конце прошлого века сделали запрос в центр экологического
контроля – Агентство по охране окружающей среды (ЕРА) относительно выбросов при открытом, или низкотехнологичном, сжигании бытовых отходов
(P.M. Lemieux. United States Environmental Protection Agency… EPA, 1998,
Часть 1: http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/barlbrn1.pdf). Полученные ЕРА дан16 Over 100 Organisation Call on Obama to Take Action on Dioxin – Health, Environment and Justice Center, January 16, 2009 (Центр защиты здоровья, окружающей
среды и законности США).
139
ные при открытом сжигании бытовых отходов сравнивали с выбросами городского инсинератора производительностью 70 тыс. т/год (обслуживала 220 тыс.
населения), работающей в требуемом режиме сжигания и использующей современную технологию очистки дымовых газов.
Причем, в случае открытого сжигания использовали соответствующие
количества как сортированных, так и не сортированных отходов. При сортировке извлекали до 70 % бумаги и почти половину пластика. В основном
в этих отходах содержится хлор. При сравнительно незаметном различии в
выбросах сжигания сортированных и несортированных отходов, выбросы
при открытом сжигании по всем позициям оказались на много порядков
больше, чем на МСЗ.
Например, выбросы PCDDs в инсинераторе, включая адсорбированные
на частицах золы – уноса и сажи, без пересчета на эквивалент токсичности
по шкале I-TEQ (I-TEQ – интегральная шкала фактора эквивалентной токсичности (ЭТ), используемая по международному соглашению при переводе суммы концентраций полихлорированных дибензо-п-диоксинов PCDD
и полихлoрированных дибензофуранов PCDF к токсичности наиболее
вредного в их ряду изомера 2,3,7,8 TXDD; суммарный ЭТ обычно изменяется в пределах 0,02 – 0,04), включая диоксины и другие стойкие органические загрязнители (СОЗ) на частицах неуловленной пыли, составили
1,6 нг/кг отходов, при открытом сжигании сортированных отходов 46700 нг/кг,
несортированных – 38250 нг/кг, соответственно: PCDDs – 1,9, 222900 и
6050 нг/кг; летучих органических соединений (VOCs) -1,17, 2052500000 и
4277500000 нг/кг, полициклических ароматических гидрокарбонатов
(PAHs) – 16,58, 23974000 и 66035000 нг/кг, хлорбензолов (CBs) – 1,16,
1007450000 и 424150000 нг/кг. Уровень загрязнения, наносимый несколькими домохозяйствами, оказался эквивалентен выбросам инсинератора, обслуживающего 220 тыс. человек!
Результаты испытаний открытого сжигания и сжигания на мусоросжигательном заводе (с современной очисткой) представлены на рис. 2. Следует
заметить, что при неудовлетворительных условиях сжигания в инсинераторах до очистки газов концентрации вредных составляющих приближаются
к их значениям при открытом неорганизованном сжигании. Средняя максимальная температура составляла: при открытом сжигании сортированных
отходов («эконом») 370оС, ”все подряд” – 740оС.
Учитывая, что практически все крупные инсинераторы в различных
странах работают при температуре в зоне горения не выше 1000оС, основная нагрузка по подавлению вредных выбросов ложится на системы очистки газов. В настоящее время на эту часть мусоросжигательных заводов приходится примерно 50 % капитальных и эксплуатационных затрат. Причем, с
одной стороны, очистка газов от СОЗ их не уничтожает, а лишь перераспределяет между выбросами в атмосферный воздух, сбросами в воду и в
различные хранилища зольных и шлаковых образований, с другой стороны,
столь серьезные системы очистки, как на современных мусоросжигательных
заводах, невозможно установить в большинстве случаев использования небольших установок, например для сжигания медицинских отходов, а также в
условиях выгорания загрязненного лома черных металлов в плавильных
печах, шихты в агломерационных установках и пр.
Очевидно, что технологии решения проблемы выбросов “у конца трубы” для небольших и средних установок термической переработки отходов
совершенно бесперспективны. Ущербны они и для крупных инсинераторов, особенно, если учесть фактическую бесконтрольность выбросов су140
первредных составляющих. В России только 5 химико-аналитических центров имеют сертификаты, соответствующие международному образцу на
проведение анализов СОЗ. Причем стоимость одного анализа на диоксины
и фураны составляет порядка 1500 долл. США, время на его проведение –
до 10 дней, что практически исключает их независимый и своевременный
контроль даже в условиях работы крупных МСЗ.
Рис. 2. Сравнение открытого сжигания и сжигания в MWC (мусоросжигательном
устройстве) с современной очисткой дымовых газов.
В этой связи необходимо еще раз подчеркнуть, что собственно распространенный во всем мире процесс сжигания под котлом МСЗ весьма несовершенен: плохое смешение компонентов горения, что требует повышенного избытка воздуха, приводит к снижению температуры
и
неравномерному ее распределению, повышенному расходу натурального
топлива, неравномерному пребыванию газов в зоне горения, неравномерному распределению кислорода и появлению зон с его недостатком, и, как
следствие всего перечисленного, повышенному содержанию практически
всех видов загрязнителей, а особенно стойких органических супервредных
соединений, включая диоксины, фураны, полициклические ароматические
углеводороды, полихлорированные бифенилы и пр. Причем, большая их
часть, как уже отмечалось, при очистке газов не нейтрализуется, что могло бы иметь место при высокотехнологичном сжигании отходов, а выносится из котла с дисперсной массой, большей частью улавливается и захоранивается. Причем все известные МСЗ как у нас в стране, так и за
рубежом по режимам их загрузки и сжигания практически не отличаются
друг от друга.
По данным Агентства по охране окружающей среды США, согласно
инвентаризации выбросов диоксинов, на мусоросжигательные заводы США
141
приходится 37,6% этих выбросов, на цементные печи, в которых сжигаются
опасные отходы – 23%, на сталеплавильное производство – 12%, на цементные печи – 11%, на сжигание медицинских отходов – 2,6%. В работе Ф.
Корте и др. (Lehrbuch der Ökologischen Chemie. Grundlagen und Konzepte …
1992 Stuttgart. New York) приводятся источники эмиссии и баланс диоксинов в Швеции. На долю эмиссии диоксинов с дымовыми газами МСЗ в этой
стране приходится 19 %, а на долю металлургической промышленности 56
%. Значительное количество диоксинов в металлургии связано с применением металлического лома, с которым в печи неизбежно попадают загрязняющие его примеси, представляющие остатки различных полимерных покрытий и других подобных загрязнений, содержащих галогены,
преимущественно хлор. В ломе черных металлов масса таких загрязнений,
например, в автомобильном ломе прошедшем шредерную обработку, может достигать 2 % от массы лома. Оценочные расчеты показывают (см
табл.9), что при залповой загрузке такого лома в печи электросталеплавильного производства приведенная масса выбросов СОЗ может значительно превышать традиционные, обычно контролируемые, выбросы.
Таблица 9
Пример оценки приведенной массы PCDD/ PCDF в неорганизованных выбросах при залповой загрузке стального лома в ДСП,
1т лома, при условном ПДК = 0,5 пг/м3.
Масса примеси в ломе (покрытия, СОЖ
и др. )
Масса примеси с неорганизованным
сгоранием
Образуется по ЕРА в условиях открытого сжигания PCDD/ PCDF
PCDD/ PCDF в эквиваленте 2,3,7,8
ТCDD
Приведенная масса 2,3,7,8 ТCDD
Приведенная масса выбросов при 100 %
аспирации и коэффициенте
очистки газов 0,99
Приведенная масса выбросов при 90 %
аспирации и коэффициенте
очистки газов 0,99
10кг
1 кг
75.10-6 г
3.10-6 г
6.106 г
60 кг
650 кг
После залповой загрузки лома продукты окислительного пиролиза, уходящие из печи организованным потоком проходят зону их дожигания. Однако, из-за резкого снижения после загрузки лома температуры газов, а также неудовлетворительного смешения и контроля процесса горения, и в
организованном потоке не соблюдаются необходимые для подавления диоксинов условия.
Не отвечают требованиям подавления диоксинов и известные способы
непрерывной загрузкой лома черных металлов, например, в электросталеплавильные печи системы Consteel, ДСП с шахтой для подогрева лома
фирмы Fuchs и др. Условия выгорания загрязнений лома в этих печах также мало отличается от условий низкотемпературного открытого сжигания
отходов. Важно заметить, что значительное количество лома черных метал142
лов в настоящее время сжигается на мини заводах, часто располагаемых в
черте города, что обостряет проблемы диоксинов при его использовании.
Таким образом, в целом можно констатировать, что решение проблемы
подавления диоксинов при сжигании отходов далеко выходит за рамки работы только МСЗ.
Образование PCDD/F
Выбросы PCDD/F (приведенные ниже данные заимствованы из работы
Джона Чандлера [6]) в процессах сжигания обычно рассматриваются как непреднамеренные. Как таковой, процесс не предназначен для создания этих
соединений, и их наличие является указанием на недостаточную их деструкцию в процессе сжигания, или на их образование с помощью определенных механизмов, действующих в печи. Здесь приведено краткое изложение нынешнего понимания их образования как средство объяснения,
почему основным способом регулирования их выбросов обычно является
применение оптимальной практики сжигания. Подробное исследование
образования PCDD/F включено в порученный ССМЕ17 (отчет об альтернативах предотвращения загрязнения при обращении с отходами [5]. В этом
документе дается следующее резюме проблем, включающих образование и
контроль:
Образование PCDD/F как следовых побочных продуктов процессов
сжигания было активно исследовано с середины 1980-х годов, и много исследований было проведено на установках для сжигания муниципальных
твердых отходах. В этих исследованиях определено, что образование
PCDD/F является весьма сложным явлением, в котором происходит много
реакций в газовой и твердой газе между незначительными количествами
взаимодействующих веществ. Были разработаны две основные теории, относящиеся к механизму образования PCDD/F в течение процессов сжигания. Эти теории не следует рассматривать как взаимоисключающие одна
другую, так как они могут действовать совместно в течение сжигания любого углеродсодержащего материала.
Теория ново синтеза рассматривает основной механизм, с помощью которого образуются PCDD/F в промышленных термических процессах. Эта
теория предполагает, что PCDD/F образуются в присутствии летучей золы,
содержащей химически несвязанные несгоревшие ароматические соединения и металлические катализатор. Полагают, что из хлора в газовой фазе
образуются хлориды металлов на поверхности летучей золы. Хлориды металлов затем реагируют с углеродными структурами на летучей золе. Вслед
за этим следует окисление/газификация, катализируемое металлами на поверхности летучей золы, при котором выделяются различные хлорированные органические соединения, включая PCDD/F, хлорфенолы, хлорбензолы и алифатические углеводороды. Эти реакции должны протекать в
присутствии кислорода и катализаторов, образующихся из переходных или
тяжелых металлов. Помимо этого, исследователи обнаружили, что температура в диапазоне от 250 до 450оС с наибольшей вероятностью приводила к
повышенному образованию PCDD/F. Для многих инсинераторов этот
Канадский Совет министров окружающей среды – межправительственная организация Канады, состоящая из членов Федерального правительства, десяти провинциальных и трех территориальных правительств.
17
143
температурный диапазон находится только за зоной дожигания, обычно в
области расположения котла-утилизатора или электрофильтров (ESP). Эксперименты по ново синтезу дают основания предполагать, что образуется
больше конгенеров фуранов, чем диоксинов (т.е. PCDF: PCDD>1,0) вместе
с другими хлорированными органическими соединениями (например, РСВ,
хлорбензолами, хлорфенолами, хлорированными полициклическими ароматическими соединениями).
Исследователи пришли к выводу, что основной набор условий, которые
требуются для ново синтеза PCDD/F, включает в себя твердую матрицу,
содержащую углеродные структуры, органический или неорганический
хлор, ионы меди или железа, окислительную атмосферу и оптимальный
температурный диапазон от 250 до 450оС.
Теория прекурсоров предполагает просто, что различные химически
связанные хлорированные ароматические соединения вступают в реакции
конденсации на поверхностях летучей золы в присутствии металлических
катализаторов. Таким образом, две молекулы прекурсора соединяются с образованием структуры диоксина или фурана. В этой теории соединения
прекурсора должны иметь структурное сходство с молекулами диоксина и
фурана. Оптимальный температурный диапазон для образования диоксинов и фуранов, в котором работает теория прекурсоров, тот же самый, который наблюдается для ново синтеза (т.е. от 250 до 450оС). Поэтому образование PCDD/F из прекурсоров также должно происходить за зоной
дожигания термических процессов. Этот температурный диапазон часто
считается ”окном возможностей” для каталитического образования
PCDD/F на поверхностях частиц летучей золы.
Как теория ново синтеза, так и теория прекурсоров были подтверждены в
лабораторных исследованиях; однако не была установлена обоснованность каждой теории для реальных сценариев сжигания. Основное различие между
этими двумя теориями относится к источнику углерода. Вероятно, что дальнейшие исследования могут размыть различие между этими двумя теориями,
так что источник углерода в образовании PCDD/F получается, как при конденсации в газовой фазе органических соединений, так и при испарении органических соединений, получаемых из летучей золы, а относительный вклад зависит от объекта и переменных, характерных для процесса. Таким образом, две
теории необязательно являются взаимоисключающими. Образование PCDD/F
в термических процессах, несомненно, является результатом сложного набора
конкурирующих химических реакций.
Независимо от того, какая теория или теории лучше всего объясняют, как
PCDD/F образуются в течение термических процессов, определенные условия, которые действуют во взаимодействии для повышения возможности образования PCDD/F, хорошо описаны в научной литературе, особенно в той,
которая относится к исследованиям, проведенным на установках для сжигания
муниципальных твердых отходов. Эти условия включают в себя:
▪ неполное сжигание топлива
▪ окислительную атмосферу
▪ наличие источника хлора
▪ поверхность летучей золы (источник углерода)
▪ летучая зола с вырожденными графитовыми структурами (при
более упорядоченном расположении атомов углерода меньшая склонность к реакциям разложения)
144
▪ наличие металлов-катализаторов (особенно меди, но есть указания, что железо, марганец и цинк также могут быть потенциальными катализаторами для образования PCDD/F)
▪ история температуры/ времени, по крайней мере, 1 сек, ниже 600оС
(оптимальный температурный диапазон составляет от 250 до 450оС).
Из этого следует, что оптимальное сжигание, при котором снижается
концентрация продуктов неполного сжигания, как в газообразной, так и в
твердой форме, должно быть основой любых мер по снижению выбросов
PCDD/F от инсинераторов. Другие характерные признаки относятся к условиям и веществам, обнаруженным в инсинераторе, и после выполнения
надлежащего контроля сжигания, мало можно сделать для изменения этой
ситуации.
На основе этого перечня некоторые предполагали, что контроль количества хлора в системе может оказать влияние на образование PCDD/F.
Последовательный анализ имеющихся данных указывает, что изменение
количества хлора в потоке отходов не оказывает ощутимого воздействия на
выбросы PCDD/F от установок для сжигания отходов. Поэтому маловероятно, что вмешательство в снижение количества хлора в отходах будет приводить к какому-либо заметному воздействию на выбросы PCDD/F.
В №3 журнала “Экология и Жизнь” за 2012 г. появилась статья Б.А. Адамовича и А.Г. Дербичева “Мусоросжигание без диоксинов”[7]. В статье поднимается Гамлетовский вопрос “сжигать или не сжигать” и делается ряд выводов и
суждений, которые, с нашей точки зрения, на истину не претендуют.
Во-первых, далеко не бесспорна мыль о чисто техногенном происхождении диоксинов, поскольку известно, что они образуются и при лесных пожарах (и необязательно при обработке леса хлорсодержащими гербицидами) и
при извержениях вулканов [8]. Во-вторых, из промышленных источников выбросов диоксинов лидером является черная и цветная металлургия, в частности агломерационное и электродуговое производство стали. В-третьих, на мусоросжигательных заводах львиная доля диоксинов (и фуранов) приходится
на летучую золу, а не на газообразные выбросы. В-четвертых, фураны (полихлорированные дибензофураны) отличаются от диоксинов отсутствием в составе молекулы одного атома кислорода (они к тому же характеризуются
меньшей опасностью для человека и окружающей среды).
Наибольшее удивление вызывает позиция авторов, связанная с тем, что
они предлагают государству полностью запретить выпуск хлорсодержащих
товаров (очевидно, имеются в виду изделия из поливинилхлорида). Нельзя
не отметить в этой связи, что ПВХ применяется в медицине уже более 50
лет, благодаря химической стабильности и инертности. Медицинские продукты из ПВХ могут быть использованы внутри человеческого тела, легко
стерилизуются и не протекают. Из него делаются хирургические перчатки,
контейнеры для крови и внутренних органов, катетеры, трубки для кормления, приборы для измерения давления, маски, хирургические шины, блистер-упаковка для таблеток и пилюль. Основным преимуществом изделий
из ПВХ является их соответствие токсикологическим стандартам. Кроме того, ПВХ активно применяется в транспорте, строительстве, где его практически нечем заменить, да и не имеет никакого смысла.
Такими же вредными продуктами для здоровья человека являются, например, хлорорганические пестициды, которые уже давно сняты с производства. Теперь же проблема в их уничтожении. В России накоплено более
35 тыс. т некондиционных пестицидов.
145
По мнению авторов, после такого запрета мусоросжигательные заводы
станут не только экологически чистыми, но и внешний вид их преобразится
и даже станет украшением города. O sancta simplicitas!18 Как элемент химической таблицы Д.И. Менделеева и широко распространенный элемент,
хлор вездесущ, и он будет содержаться в любых видах отходов, не зависимо
от их происхождения. Имеет соединения практически со всеми элементами.
В составе солей вод морей и океанов его концентрация составляет19 г/л.
Более распространен в земной коре, чем углерод (кларковое число19 0,19).
Из вышеизложенного можно видеть, что оптимальное сжигание необходимо для обеспечения низких выбросов PCDD/F. Нельзя не отметить,
что с далекого 1985 г. Агентство по охране окружающей среды США не перестает акцентировать внимание на тщательном регулировании процесса
сжигания отходов с обязательным условием их предварительной подготовки
и обеспечением необходимой степени турбулентности в камере сжигания и
дожигания.
Наиболее полные исследования, как механизмов образования PCDD/F,
так и их подавления в условиях сжигания отходов были проведены в Научноисследовательском центре в Карлсруэ (Германия) [9]. В течение 10 лет стали
ясными основы синтеза PCDD/F при сжигании отходов. Основной путь образования был случайно обнаружен в течение экспериментов по отжигу золы
от фильтров с завода по сжиганию отходов в Германии в лабораторной установке TAMARA в течение двух часов в атмосфере воздуха. Как показано на
рис.3, концентрации PCDD и PCDF оставались почти постоянными до
200оС, однако, при температуре 300оС они возрастали примерно на порядок
[10]. При более высоких температурах эти концентрации снова снизились,
а соединения находились вблизи полного разрушения при 600оС.
Тщательный анализ условий образования показал стратегии для минимизации образования PCDD/F с помощью ряда так называемых перспективных мер, которые должны быть, в принципе, эффективными, не вызывая
дополнительных затрат [11, 12]:
▪ оптимизация контроля горения для достижения полного сгорания и с
тем, чтобы снизить содержание PIC в неочищенном газе, в летучей золе
и в отложениях внутри котла;
▪ снижение скорости газа в слое топлива для минимизации выделения
летучей золы из слоя;
▪ адекватная очистка котла для минимизации отложений летучей золы;
▪ работа системы пылеудаления при низкой температуре.
Такие стратегии легко осуществляются даже в существующих установках, и их применение привело к концентрациям PCDD/F в обычном неочищенном газе порядка 1 нг (TE/м3) [13].
О святая простота! (лат.) Слова, приписываемые Яну Гусу, который произнес их с
горькой усмешкой, когда стоя на костре, заметил дряхлую старушку, которая принесла свою охапку хвороста, думая, что делает благое дело. Так и наши авторы: запрети ПВХ, и на земле будет мир, а во человецех благоволение (Библия).
19 Число, выражающее среднее содержание химического элемента в земной коре,
гидросфере, Земле, космических телах, геохимических или космохимических системах и др., по отношению к общей массе этой системы. Хлор занимает 11 место среди всех элементов.
18
146
Рисунок 3. Образование PCDD и PCDF в летучей золе от сжигания отходов в течение отжига в атмосфере воздуха
Пояснения к рисунку:
PCDD/F in ng/g – PCDD/F в нг/г
temperature in oC – температура в оС
Длительные эксперименты по совместному сжиганию всех видов отходов пластмасс в пилотной установке в Карлсруэ TAMARA для сжигания отходов указали, что добавка хлорированных материалов не приводит к росту
концентрации PCDD/F в неочищенном газе при условии, что может быть
достигнуто полное сжигание. Эксперименты с высоким содержанием ПВХ,
а также с возросшим количеством меди, документально подтвержденным, не
выявили значительного влияния хлора или меди на уровень PCDD/F в неочищенном газе [14]. Подобные результаты были получены в полномасштабном эксперименте в ходе испытаний на установке TAMARA [15].
Еще одна серия испытательных кампаний на установке TAMARA была
сосредоточена на влиянии брома на сжигание отходов. Испытуемыми материалами были огнестойкие пенные материалы PUR и XPS и различные типы отходов пластмасс из электротехнического и электронного оборудования (WEEE). Все испытания указывали на то, что с возрастанием
содержания брома в отходах концентрации содержащих бром диоксинов и
фуранов возрастали. В то же самое время концентрация чисто хлорированных диоксинов и фуранов снижалась. При определенной нагрузке по брому, однако, концентрация смешанных галогенированных родственных соединений выравнивалась. Были проанализированы многие родственные
соединения с одним или двумя атомами брома на молекулу [16].
Обобщение всех результатов подтверждает, что фракция бромсодержащих диоксинов и фуранов может достичь приблизительно 70% от общего содержания диоксинов/ фуранов в неочищенном газе, если молярное
отношение брома в галогенах будет превышать примерно 30%. Суммарные
концентрации всех галогенированных родственных соединений демонстрируют значительное разбрасывание, но не обнаружена корреляция с уровнем брома в отходах.
147
Гриффин [17] выдвинул в 1986 г. гипотезу, согласно которой высокая
концентрация диоксида серы в дымовых газах подавляет образование
PCDD/F в термических процессах за счет снижения содержания элементарного хлора, который является незаменимым участником реакции в синтезе PCDD/F. Экспериментальные исследования различных авторов подтвердили низкий уровень образования PCDD/F, когда сжигали топливо с
высоким отношением S/Cl [18].
Важный вывод из испытаний на установке Тамара состоит в том, что
образование сажи в течение работы горелки необходимо предотвратить.
Эта сажа будет отлагаться главным образом на котловых поверхностях, и
она будет служить источником роста концентрации PCDD/F даже, если отходы не поступают в систему. Хотя поверхности котла чистились в то время, как установка не работала, там было, очевидно, достаточно хлоридов и
достаточно каталитически активных соединений тяжелых металлов в остававшихся отложениях, что позволяло образовываться PCDD/F. В описываемом испытании этот период продолжался приблизительно 18 часов.
Еще одна рекомендация состоит в обеспечении быстрого и равномерного нагрева поверхностей котла для минимизации площади поверхности, которая будет оставаться в чувствительном температурном диапазоне от 200 до
500оС.
Решить проблему минимизации выбросов диоксинов и фуранов можно
только при контроле и поддержании (при применении соответствующих
систем автоматического регулирования - САР) параметров работы установки с высокотемпературным процессом, позволяющим добиваться полной
деструкции диоксинов [19, 20 и др.]
Для наглядного подтверждения необходимости контроля СО в
высокотемпературных процессах термической переработки отходов
обратимся еще раз к данным [21], представленным на рис. 4. Важно подчеркнуть, что по мнению авторов этой работы, в условиях термической переработки отходов на МСЗ хорошее сжигание – это сжигание при образовании СО < 200 ррm, плохое - СО > 200 ррm. С этим можно согласиться.
Но необходимо иметь ввиду, что в традиционных условиях низкотемпературного сжигания отходов на МСЗ (обычно при средней температуре не
выше 12000 К и неудовлетворительном смешении газов, компенсируемым
излишним расходом окислителя), плохое и хорошее сжигание – возможный
результат в равной мере как снижения чрезмерного избытка воздуха, так и
его повышения с соответствующим изменением времени и температуры
процесса, то есть результат зависящий как от диффузионных, так и кинетических показателей процесса; в высокотемпературных автотермических условиях, которые можно обеспечить только при относительно близких к
стехиометрическому сжиганию горючих, плохое или хорошее сжигание –
результат прежде всего обусловленный диффузионными параметрами в условиях того или иного смешения газов и избытка кислорода. Но, очевидно,
что даже не при столь совершенных условиях сжигания, какие действительно должны быть созданы в современных условиях, есть определенная связь
концентрации диоксинов и СО.
148
Рис. 4. Выбросы СО в сравнению с общими PCDD/F при различных условиях
сжигания отходов на МСЗ: PCDD/PCDF (ng/dscm) – PCDD/PCDF (нг/сухих стандартных м3); Good Combustion – хорошее сжигание; Poor Combustion – плохое сжигание; CO (ppm) – СО (частей на млн.); Values corrected to 12% CO2 – значения откорректированы на 12% СО2.
Видно, что при СО > 200 ррm наблюдается почти двукратное увеличение PCDD/F, что, естественно, может быть обусловлено большей незавершенностью процессов горения органических соединений и как
следствие - интенсификацией процессов синтеза диоксинов при охлаждении газов. В случае СО < 200 ррm можно констатировать, что процессы термической обработки идут с большей полнотой и в целом концентрация диоксинов ниже, чем при СО > 200 ррm, однако связь в
условиях работы МСЗ в этом диапазоне концентраций СО и PCDD/F
практически исчезает.
Подобные же результаты были получены при сопоставлении изменения
концентрации общих углеводородов и диоксинов. Соответствующие данные представлены на рис. 5.
Анализируя данные рис 3 и 4 в интервале “хорошего сжигания” на
МСЗ, нельзя еще раз не отметить, что в рассматриваемом интервале
сжигание на МСЗ происходит при особенно значительном избытке воздуха,
в условиях большой неравномерности состава, а следовательно и неравномерности температурного поля, незавершенности химических процессов и
в результате - множестве случайных отклоненений в концентрациях
исследуемых компонентов. Все это, вероятно, и приводит к видимой
хаотичности полученных результатов в этом интервале концентраций газов,
что, очевидно, не будет характерным для высокотемпературных процессов,
в которых при неизбежном выполнении повышенных требований к
смешению компонентов горения можно ожидать более четкую связь между
СО, углеводородами и PCDD/F вплоть до почти нулевых концентраций
горючих газов.
Необходимо также подчеркнуть, что максимально возможная температура – калориметрическая температура, или по Д.И Менделееву в случае
149
холодного воздуха - жаропроизводительность, при горении различных
топлив и отходов может быть достигнута только в условиях молекулярного
перемешивания горючих и кислорода в зоне дожигания, то есть при
стехиометрическом режиме сжигания. Минимальная жаропроизводительность, например, термически перерабатываемых бытовых и
медицинских отходов с влажностью до 50% составляет 1480оС. Очевидно,
что даже при такой жаропроизводительности отходы могли бы теоретически перерабатываться в автотермическом высокотемпературном режиме.
Подогрев воздуха всего до 200оС позволяет увеличить минимальную калориметрическую температуру до 1650оС. Предварительная сушка отходов,
сортировка от негорючих компонентов, шредерная обработка приведут к
увеличению жаропроизводительности почти на 500оС. В то же время повышение расхода воздуха от стехиометрически необходимого до двукратно
избыточного, что обычно имеет место на МСЗ, снизит среднюю минимальную калориметрическую температуру почти на 700оС. Следует также
заметить, что теплота сгорания городских отходов в ЕС в 1,5 – 2,0 раза выше, чем в городах России, в которых отходы не сортируются.
Рис. 5. Выбросы углеводородов в сравнении с общими PCDD/F при различных
условиях сжигания отходов на МСЗ: ТНС – углеводороды; другие пояснения такие
же, что и к рис. 4.
Остановимся на особенностях других отдельных элементов рекомендуемых современных технологий термической переработки отходов с подавлением образования диоксинов, включая их низкотемпературную (преимущественно при 250…450оС)
генерацию при любой скорости
охлаждения газов.
Высокотурбулентное смешение газов окислительного пиролиза и режим их вытеснения из камеры выдержки.
Это два очень важных, но противоречащих друг другу процесса, связанные с условиями оптимального завершения дожигания газов, образовавшихся на начальной стадии окислительного пиролиза отходов.
150
Из опыта сжигания различных топлив в печах и котлах известно, что химический недожог топлива, выражающийся обычно присутствием в продуктах горения СО и Н2, при избытке среднего содержания в газах свободного кислорода (или среднем значении коэффициента расхода воздуха nср ≥ 1,0), может
быть оценен с использованием гауссового распределения коэффициента расхода воздуха по объему камеры φ(n) при заданном значении среднеквадратичного отклонения σ величины n от nср, где σ ~ ∆n/6 , ∆ удвоенная амплитуда
колебания коэффициента расхода воздуха (окислителя).
В соответствии с термодинамическими данными при отсутствии общего
диффузионного равновесия содержание СО, % (об.) в газах с гауссовым
распределением n может быть рассчитано по следующему уравнению:
где:
1,0
СО = 100/(Vп.сг) ∫ (VOCO2 – VCO2) φ(n) dn ,
nм
VCO2 = {-В + [В2 +4(Кр – 1) VOCO2 (VOCO2 – VOН2О – VOO2 (1 – n))]0,5}/
(2(Кр – 1));
В = VOН2О - (Кр – 2) VOCO2 + VOO2 (1 – n)(Кр – 1);
VOCO2, VOН2О, VOO2 – соответствующие удельные объемы газов при
стехиометрическом режиме горения, м3/ м3 или м3/кг компонентов горения;
Vп.сг – объем продуктов сгорания при nср; φ(n) - гауссово распределение n;
nм = nср - ∆ n/2 – нижний предел интегрирования;
Кр - константа равновесия реакции водяного газа, Кр = VCO VН2О/
(VCO2 VН2).
Например, по расчетным данным при сжигании метана в смеси с воздухом при σ = 0,066, Кр = 0,9 (1050 К) в продуктах горения при различных
значениях nср концентрация СО, % составит: nср = 1,0 – 0,315 (Н2 = 0,682);
1,05 - 0,0975 (0,211); 1,1 – 0,019 (0,043);1,15 – 0,0021 (0,0046).
В случае гомогенного молекулярного смешения компонентов горения
величины σ и ∆ равны нулю и химический недожог топлива при высоких
температурах возможен только при nср ≤ 1,0. Такой режим смешения компонентов горения весьма сложно осуществить. Например, при развитом
турбулентном режиме движения время молекулярной диффузии при среднем размере турбулентного вихря R~0,01Dсм в горелке с предварительным
смешением воздуха и природного газа при температуре 300 К и диаметре
смесителя Dсм = 178 мм составляет 0,4 с. При средней скорости газов
15 м/с для завершения их смешивания в этом случае потребуется смеситель
длиной 6 м, или L/ Dсм = 34 калибра. С повышением температуры коэффициент взаимной диффузии пары СН4 – О2(N2) увеличивается, например, с 0,25 см2/с при 300 К до 1,4 см2/с при 800 К, что приведет к сокращению времени молекулярной диффузии до 0,07с, L/ Dсм = 6,0.
Добиться хорошего турбулентного смешения за счет только выбора
длины смесителя не всегда представляется возможным. Подобный результат
обычно достигается другими способами, например, за счет искусственной
дополнительной турбулизации потока струями, равномерно распределенными по его периферии. Так, например, в печи малоокислительного нагрева трансформаторной стали ЧМК (Челябинского металлургического комбината) к носику обычной турбулентной горелки ДВС 110 была
смонтирована водоохлаждаемая приставка - смеситель для струйного ввода в
151
газовоздушный поток кислорода. Диаметр приставки составлял 110 мм,
количество радиально направленных струй кислорода, равномерно вводимых по периферии потока со скоростью до 250 м/с, 35; диаметр кислородных сопл - 5 мм, относительная длина кислородной камеры смешения L/Dсм = 1,5. Смесь природного газа с воздухом для всей печи
предварительно подготавливалась в общем смесителе, после которого распределялась по горелкам. Качество смешения на выходе из кислородной
приставки было практически молекулярным, что позволяло сжигать природный газ при n = 0,5 без образования сажи [22].
Аналогичная конструкция смесителей с равномерным периферийным
струйным вводом одного из участвующих в горении компонентов обычно
применяется в крупных горелках, устанавливаемых на топливных котлах
электростанций. Например, в работе [23] отмечается, что при внедрении
горелок с периферийной подачей газа в её амбразуру удалось резко уменьшить избыток воздуха в топке. Для примера характерные параметры такой
крупной горелки при производительности по газу 3000 м3/ч: диаметр газовых сопел – 3 и 5 мм, шаг между рядами газовых сопел - 45 мм, расположение рядов – шахматное, шаг между газовыми соплами - 84 мм, количество
газовых сопел в горелке – 280, скорость газа в соплах при нормальных условиях - 180 м/с, скорость газовоздушной смеси в амбразуре горелки - 30 м/с.
Эти горелки на пылегазовом топливе эффективно работали при n ~ 1,2.
По мере снижения n менее 1,2 резко увеличивались потери тепла с химическим недожогом, то есть для этих горелок σ ~ 0,066. При работе на пылегазовом топливе потери с химическим недожогом q3 при оптимальном режиме составляли 0,3…0,5 %. Недожог топлива в большой степени
определялся размерами и числом периферийных отверстий, через которые
подавался газ. При увеличении n от 1,2 до 1,4 q3 не изменялось, что, видимо,
объясняется снижением температуры горения. В энергетических котлах,
отапливаемых пылеугольным топливом, для уменьшения выноса пыли из
радиационной части котла воздух для горения обычно предварительно нагревается до 300…350 оС, что позволяет поднять температуру в факеле
до1700…1800 оС и практически исключить механический недожог топлива.
Минимальное содержание СО в дымовых газах энергетических котлов на
различном топливе составляло 10…15 мг/м3.
Аналогичное решение по смешению газов с периферийной подачей
воздуха при высокотемпературном дожигании газов окислительного пиролиза отходов применено в работе [24]. Величина σ при испытаниях подобной установки составила около 0,07.
Выделение сажи достаточно надежно характеризует качество смешения
компонентов горения в любых тепловых агрегатах. Например, в котлах и
печах при использовании различных горелок сажа появляется при снижении nср до 0,7…0,9. Учитывая, что начало образования сажи в молекулярно
перемешанных газах связано с локальным значением n = 0,5, амплитуда колебания ∆n/2 = 0,7-0,5…0,9-0,5, σ ~0,0666.…0,133. При неудовлетворительной синхронизации работы любых горелок, значительных подсосах
неорганизованного воздуха среднеквадратичное отклонение σ повышается
до 0,2…0,25 и даже выше. Расчетным путем установлено, что в зависимости
от σ средняя концентрация СО ≤ 50мг/м3 достигается при следующих
предельно низких nср:
σ / nср = 0,066 /1,12; 0,133/1,24; 0,25/1,7
152
Предельное содержание кислорода в отходящих газах в этих случаях
составит:
σ / О2 = 0,066 /1,5; 0,133/3,5; 0,25/8,5%
Очевидно, что при неудовлетворительном смешении газов содержание
СО становится в большей степени зависимым и от σ, и от концентрации
О2, что не только не исключает возможности контроля качества дожигания
газов и предположительно условий для образования диоксинов, но и, при
одновременном контроле кислорода, позволяет судить о протекании процесса в целом: его температуре, смешении газов, герметичности системы,
что дает основу для принятия соответствующих решений и находить пути
исправления, в том числе и с помощью САР, отклонений от оптимального
режима термической обработки отходов.
Современные крупные МСЗ работают при среднем содержании
кислорода в отходящих газах не менее 8 %, что соответствует nср ≥ 1,8,
σ ≥ 0,266, то есть, как уже отмечалось, смешение газов в зоне дожигания на этих установках чрезвычайно неудовлетворительное. А учитывая также низкую среднюю температуру в этой зоне, обычно
850…1000оС, зависящую от избытка воздуха, высокую дисперсию локальной температуры по потоку газов и непосредственное примыкание к зоне дожигания относительно холодного котла, становится очевидным, что деструкция диоксинов и их сателлитов в подобных
условиях термической переработки отходов абсолютно невозможна.
Интенсивное турбулентное смешение газов, высокая температура и выдержка газов при этой температуре, как уже неоднократно публиковалось в различных литературных источниках [25], - основные исходные показатели высокотехнологичной термической обработки отходов с подавлением
диоксинов. И в каждой из перечисленных характеристик есть своя степень
неопределенности. Так, например, смешение газов при рекомендуемом
числе Re ~ 50000 для крупномасштабных установок с характерными размерами потока 2…5 м может быть достигнуто при относительно небольших скоростях движения газов W = 2…5 м/с. Большое влияние на интенсивность смешения будет иметь размер эквивалентного сечения потока, в
который вводится окислитель, начальный диаметр, расположение, число и
скорость воздушных струй.
Выше приводились примеры конструкций смесительных устройств с
многоструйным периферийным вводом воздуха в дожигаемый поток. По
данным [26] при мощности выделяемой теплоты при дожигании газов
окислительного пиролиза отходов порядка 2…3 МВт поток перед смешением с вторичным воздухом сжимается с диаметра 3 м до Dсм = 0,7 м и
движется при температуре 1100оС со скоростью ~15 м/с, в него через два
ряда сопл d = 25 мм по 25 штук в ряду вводится вторичный воздух со скоростью около 40 м/с. Число Re, рассчитанное для протяженного невозмущенного струями потока дожигаемых газов, в этом случае составило бы
58000, то есть практически рекомендуемое значение. Однако с учетом турбулизации потока струями число Re становится существенно выше. И, как
отмечалось выше, промышленные испытания подобного смешения газов
при дожигании дали положительные результаты, выражаемые небольшой
величиной дисперсии nср и σ ~ 0,06. Температура в зоне дожигания и выдержки составляла 1250 – 1300 оС. Концентрация диоксинов на выходе из
установки при сжигании медицинских отходов в эквиваленте 2,3,7,8 ТХДД
не превышала 0,1 нг/м3 [27].
153
В то же время в печах мусоросжигательных заводов с неудовлетворительной конструкцией всего узла для дожигания газов такие результаты абсолютно недостижимы, что подтверждается значительной неравномерностью состава и температуры газов. Например, на московском МСЗ № 3
действительный расход газов через одну линию составляет около 100 м3/с.
Расход вторичного воздуха 1,3 м3/с. Он через несколько сопел подается в
газовый поток. В системе дожигания число Re ~ 50000. Однако σ ~ 0,35 и
только при nср = 2,0…2,2 удается сжигать отходы с нормативным содержанием в отходящих газах СО < 50 мг/м3. Столь неудовлетворительные условия смешения газов, как уже отмечалось, вынуждают вести процесс при
очень низкой температуре: средняя температура 850…1000 оС, минимальная локальная – 550…650 оС, что, естественно, полностью исключает решение вопроса деструкции диоксинов термическим путем и приводит к
единственно возможному решению в этом случае - к использованию эксплуатационно дорогой и капиталоемкой адсорбционной очистки на “конце трубы”. Как уже отмечалось, такой способ решения проблемы диоксинов
при переработке отходов делает его практически бесконтрольным.
Из анализа приведенных результатов работы МСЗ и других представленных выше данных следует, что для достижения лучшего смешения и высокой температуры в таких установках они должны проектироваться и работать в несколько технологических линий, каждая производительностью
не более 100 тысяч тонн отходов в год. Образовавшиеся в зоне первичного
сжигания продукты окислительного пиролиза при nср ~ 0,75 линии направляются в собственную зону смешения и дожигания, площадь сечения
потока газов в которой уменьшается по сравнению с площадью колосников
в 15…20 раз. Вторичный воздух, составляющий ~ 40 % от общего расхода
дутьевого воздуха линии, в эту зону вводится через несколько рядов периферийно расположенных по отношению к потоку сопел со скоростью
≥ 50 м/с., за которой должна следовать зона дожигания и выдержки с τ ≥ 2 с,
экранированная от располагаемой за ней относительно холодной котельной
установки. Отношение площади сечения камеры выдержки к площади входящего в него потока ≥ 15. Тепловая мощность одной технологической линии ≤ 30 МВт, паропроизводительность котла, приходящаяся на одну технологическую линию, ≤ 25 т/ч перегретого пара.
Не меньше вопросов возникает при оценках времени выдержки газов
после их дожигания. Сведений о методике определения этого параметра
обычно не приводится. Однако из результатов проведенных оценок можно
заключить, что время определяется из предположения идеального вытеснения потока газов из камеры выдержки, то есть принимается
τ = F H/(F W) = 1/m,
где F – площадь сечения камеры выдержки, или сечения потока, м2; H – высота (длина) камеры выдержки, или путь пройденный потоком, м; W – скорость потока, м/с; m – объемная скорость, с-1.
Очевидно, при идеальном вытеснении и m = 0,5 время пребывания газа
в зоне выдержки составит ровно 2 с.
Другой крайний случай возможного характера движения газов в камере
выдержки – движение при их идеальном перемешивании. При этом движении относительный объем ∆V % вышедшего из камеры выдержки газа за
время τ при скорости m составит
∆V = 100(1 - ехр (-m τ))
154
В соответствии с приведенной зависимостью при m = 0, 5, τ = 2 с
∆V = 63,2 %, т.е. 63,2% газа выйдет из камеры с фактической выдержкой
0…2с, а 36,8 % задержится в ней более 2 с. При m = 0,5: τ = 4 с ∆V= 86,5 %;
τ = 8 с ∆V= 98,16 %; τ = 16 с ∆V= 99,96 %. Причем, среднее время выдержки газа в камере в каждом из приведенных вариантов будет соответственно равно: 1, 2, 4 и 8 с, отдельные же частицы (вихри) в любом случае
пролетят её мгновенно, что практически, в условиях идеального перемешивания, исключает достижение полной деструкции диоксинов при сколь
угодно высокой температуре и длительности процесса.
В камере выдержки вероятен турбулентный струйный режим движения.
В случае затопленной свободной струи [27], ее скорость по центру на участке х > п будет изменяться в соответствии с уравнением: Wц = а/(х - п),
где а -постоянная, х – расстояние от устья струи до данного сечения,
п – расстояние от устья сопла до полюса струи. Отношение скорости по
центру струи к средней скорости струи в устье W/Wц за её полюсом в зависимости от отношения х к начальному диаметру струи х/d примерно равны: х/d = 5 - W/Wц = 0,85; 10 – 0,55; 12 – 0,48; 16 - 0,36; 30 – 0,18. С учетом
приведенных значений изменения скорости по оси струи, пренебрегая её
стесненностью, длину камеры выдержки по сравнению со случаем идеально вытеснения пришлось бы увеличить в несколько раз.
Выравнивание скорости по сечению камеры выдержки возможно несколькими путями: установкой на пути потока распределительной решетки, отбойников; тангенциальным вводом в зону смешения части струй вторичного воздуха с достижением контролируемой крутки потока;
смешанным направлением струй воздуха на выходе потока из зоны смешения [28] и др.
Деструкция PCDD/F
В связи с жесткими требованиями Стокгольмской Конвенции по стойким органическим загрязнителям, включая диоксины, во многих странах
ставится вопрос кардинального решения проблемы деструкции этих соединений, без возможности ново синтеза. Довольно часто в литературных
источниках указывается температура 1200оС, как минимальная для полной
деструкции хлорированных органических загрязнений. Источником является TSCA20.
К этому Закону имеется приложение 13 [29]. Согласно этому приложению, очень опасные отходы, содержащие >250 частей на млн. полихлорированных бифенилов PCBs, должны сжигаться.
Сжигание PCBs должно сопровождаться использованием метода так называемых 3 Т (furnace temperature control – регулирование температуры в
печи; exposure time – время пребывания; turbulence – турбулентность). Все
эти факторы оказывают наибольшее влияние на выбросы при сжигании.
Эксплуатационные рекомендации ЕРА США в отношении сжигания отходов, содержащих PCBs следующие:
• время пребывания τ = 2 с; при температуре 1200оС ± 100оС и избыточном содержании кислорода 3%
Закон США об обезвреживании токсичных веществ от 1976 г., видоизмененный в
2008 г., в соответствии с которым правоприменительные полномочия по реализации
Закона возложены на ЕРА США. Один из разделов этого Закона относится к РСВ, а
также и к PCDD/F.
20
155
• или время пребывания τ = 1,5 с при температуре 1600оС± 100оС и
избыточном содержании кислорода 2%.
Требования ЕРА США к выбросам:
• Должны быть проведены испытания: на определение концентраций хлористого водорода (HCl), твердых частиц, О2, монооксида углерода (СО) и диоксида углерода (СО2);
• 99,9999% деструкции РСВ и эффективности удаления (DRE).
Что касается турбулентности, то конкретные требования содержатся в
работе [30]. В этом источнике ставится требование турбулентности в камере
сгорания, соответствующей Re>50000.
Как уже отмечалось, неизменным участником образования PCDD/F является углерод, в частности, сажа, которая активно оседает на холодных поверхностях котла и усложняет регенерацию фильтров. Размеры частиц сажи
изменяются от 9 до 600 нм. Время необходимое для полного окисления частиц сажи может быть оценено по уравнению (работы П.А. Теснера, В.А
Кривандина и др.)
τ = 6,8 10-7 dо/(О2) exp [15000/Т ], с,
где dо – начальный диаметр частиц сажи, нм; О2 –содержание кислорода в
газах, % (объемн).
Например, при содержании кислорода 2 % , диаметре частиц сажи dо =
200 нм в зависимости от температуры Т время полного окисления углерода составит: 1123 К – 43 с, 1300 К – 6,96 с, 1400 К – 3,0 с, 1500 К – 1,5 с,
1600 К - 0,8, 1700 К – 0,46 с. Видно, что выноса сажи из зоны сжигания
практически можно избежать только при поддержании в ней температуры
не менее 1500 К и выдержке при этой температуре 2с. Видимо не случайно
эти же условия хорошо коррелируются с полной деструкцией PCDD/F.
Этот экскурс, надеемся, позволит читателю понять, что проблема диоксинов, хотя и далеко не простая, может быть решена с помощью имеющихся средств и приемов, с учетом изложенных требований и рекомендаций
различных организаций. Еще раз хочется повторить, что полная деструкция
диоксинов и диоксиноподобных при соблюдении температурных, газодинамических и временных условий гарантирована. При этом не потребуются
сложные системы газоочистки, характерные для современных установок
массового сжигания.
Здесь авторы считают необходимым обратиться к статье С.С. Юфита
под сочным названием ”Мусоросжигательные заводы – опасность для России”, опубликованной в майском номере журнала ТБО за 2009 г.
На стр. 65 журнала автор приводит свое мнение со ссылкой на американские источники, которое сводится к неэффективности ”дожига” при высоких температурах. Ссылка на Барри Коммонера представляется неубедительной, поскольку этот уважаемый американский эколог и биолог никогда
не считал себя специалистом в области горения. Гораздо интереснее вторая
ссылка на работу Эндрю Тренхолма, опубликованную в 1987 г. Тренхолм из
Северо-западного научно-исследовательского института является одновременно руководителем Центра исследований природоохранных технологий.
В его работе от 1987 г. под симптоматичным названием ”Мусоросжигание –
умирающая технология” действительно говорится о том, что выбросы продуктов неполного сгорания (правда, без ссылки на диоксины) не снижаются
при изменении температуры в печах от 700 до 1500оС, при изменении времени пребывания газов в печи от 0,2 (а не от 2 как у Юфита) до 6 с и изме156
нении концентрации кислорода от 2 до 15%. Но эта фраза стоит особняком, и не подтверждена реальными ссылками на конкретные эксперименты.
Нельзя не отметить, что годом позже на аналогичной конференции по
опасным отходам в Цинициннати Тренхолм выступал уже как последовательный сторонник мусоросжигания. В этом, собственно, нет ничего странного. У многих людей происходит переоценка прежних воззрений. Просто,
нам кажется, что об этом стоило бы упомянуть. А то ведь получается как в
известной песне Ю. Алешковского: ”Вчера мы хоронили двух марксистов,
мы их не накрывали кумачом. Один из них был правым уклонистом (Барри
Коммонер), другой, как оказалось, не причем”.
Между тем, годом ранее в том же источнике, на который ссылался С.С.
Юфит, появилась публикация [US EPA. Hazardous Waste Engineering
Research Lab. Treatment Technologies for Dioxin-Containing Waste,
EPA/600/2-86/096 (Cincinnati. OH. October 1986), p.4.1], в которой сообщалось о том, что на мобильной установке для сжигания особо опасных отходов при температуре 1200оС и времени пребывания 2 с степень очистки
достигала 99,9999%, и это было достигнуто многократно. Собственно, это и
явилось основанием для введения в США правила шести девяток и трех T.
При этом сообщалось, что деструкция диоксинов была необратимой. В качестве рекомендаций для сжигания стойких органических загрязнителей
была предложена вращающаяся печь, но это, разумеется, не ограничивает
поисков других систем сжигания. Интересно отметить, что ужесточение
правил в США по контролю выбросов диоксинов привело к тому, что с
1987 по 2000 г. суммарные выбросы диоксинов в атмосферный воздух снизились с 13,965 г TEQ до 1,422 г TEQ (U.S. EPA. 2006. An inventory of
sources and environmental releases of dioxin-like compounds in the United States
for the years 1987, 1995, and 2000. National Center for Environmental
Assessment, Washington, DC; EPA/600/P-03/002F).
С учетом изложенного, можно констатировать, что мусоросжигание не
является умирающей технологий. Сжигать отходы (в том числе опасные и
медицинские) не только можно, но и нужно. Но не может быть и речи о таких низких температурах сжигания, как 850 - 900оС. Здесь не помогут никакие последующие меры по очистке. Установка на деструкцию диоксинов
именно в начальной стадии является обоснованной, как с экологической,
так и с экономической точки зрения. Современные системы контроля позволяют надежно проводить режим высокотемпературного процесса сжигания различных отходов при полной деструкции диоксинов и фуранов.
Прекрасным постоянно и успешно реализуемым примером осуществления правила 3Т в черной металлургии различных стран является использование доменного производства чугуна для сжигания хлор содержащего сырья и отходов: пластик, отработанные масла, остатки нефтепродуктов,
каменноугольные смолы, окалина с СОЖ, автомобильные шины и др. Все
эти вещества в диспергированном виде поступают через, примерно, полтора - два десятка фурм в нижнюю высокотемпературную турбулентную зону
печи вместе с горячим воздухом. Температура в горне печи 1300 – 1700 оС.
Образовавшийся газ далее поднимается по высоте печи, фильтруясь через
слой кокса практически в режиме идеального вытеснения. Примерное количество образовавшихся газов 1,5 нм3/м2.с. При порозности слоя 0,487 время
прохождения 10 м высоты шахты при средней температуре газов 1050 оС составляет 1,0 с. Никаких следов СОЗ в доменном газе и продуктах его сжигания
при использовании перечисленных реагентов ни на одном из металлургиче157
ских заводов не обнаружено. При этом применение и таких восстановительных агентов позволяет экономить дорогой и дефицитный кокс [31].
Очень важная проблема, которую также собираются решать в доменных
печах, это утилизация хлорорганических пестицидов – ДДТ (С14Н9Сl5), которые, как и почти все пестициды, представляют собой сложную органическую молекулу, содержащую бензольные кольца. Проведенный теоретический анализ показал, что вдуваемый ДДТ в фурменном очаге полностью
разлагается до простых веществ, хлор же поступает в газовую фазу в основном в виде НCl, KCl, FeCl. При этом не остается органических скелетов, которые могли бы служить основой образования СОЗ [32].
Следует упомянуть, что в настоящее время во многих странах, особенно
в Японии, проводятся термодинамические исследования образования и деструкции диоксинов и фуранов. Уже имеются очень интересные результаты, которые позволят в недалеком будущем раскрыть секрет образования
(а, следовательно, и подавления образования) этих опаснейших соединений.
В заключение необходимо отметить, что опыт ряда европейских стран с
высокими экологическими показателями свидетельствует о том, что мусоросжигание является одним из важнейших видов обращения с отходами, о чем
свидетельствуют данные Евростата.
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ ЕВРОСТАТ
Окружающая среда в странах ЕС-27
На полигоны все еще приходилось 40% муниципальных отходов
в 2010 г.
В странах ЕС-27 в 2010 г. на душу населения было образовано 502 кг
муниципальных отходов21, в то время как подвергалось какому-либо виду
обработки22 486 кг муниципальных отходов на душу населения.
21 Муниципальные отходы в значительной степени состоят из отходов,
образующихся в домовладениях, но могут включать также сходные отходы,
образующиеся в предприятиях малого бизнеса и государственных учреждениях, и
собираемых муниципалитетами; эта часть муниципальных отходов может
изменяться между муниципалитетами и странами, в зависимости от местной системы
обращения с отходами.
Для районов, не охваченных муниципальной системой сбора отходов, проводится
оценка образующихся отходов. Не включены отходы, образующиеся в сельском
хозяйстве и промышленности.
Сообщаемое количество образующихся и обрабатываемых отходов не является
точным для некоторых государств-членов по следующим причинам: оценки
населения, не охваченного схемами сбора, весовые потери вследствие
обезвоживания, двойной учет отходов, подвергаемых стадиям обработки, экспорт и
импорт отходов и задержка времени между образованием и обработкой (временное
хранение).
22 Обработка (обращение) отходов относится к следующим методам:
Полигон определяется как депонирование отходов на земле или в земле, включая
специально сконструированный полигон и временное хранение в течение одного
года.
Сжигание означает термическое обезвреживание отходов на мусоросжигательном
заводе.
Рециклинг означает любую операцию утилизации, с помощью которой компоненты отходов подвергаются переработке в продукты, материалы или вещества, которые
соответствуют исходной, либо иной цели, за исключением использования в качестве топлива.
158
Количество образующихся муниципальных отходов значительно различается между государствами-членами. Кипр с 760 кг на человека имел самое
высокое количество отходов, образовавшихся в 2010 г. За ним следовали
Люксембург, Дания и Ирландия со значениями от 600 до 700 кг на человека, а в Нидерландах, Мальте, Австрии, Германии, Испании, Франции, Италии, Соединенном Королевстве и Португалии эти значения находились в диапазоне от 500 до 600 кг. В Финляндии, Бельгии, Швеции,
Греции, Словении, Венгрии и Болгарии эти значения находились в диапазоне от 400 до 500 кг, в то время как значения ниже 400 кг на человека
были зарегистрированы в Литве, Румынии, Словакии, Чешской Республике, Польше, Эстонии и Латвии.
Информация опубликована Евростатом, статистическим управлением
Европейского Совета.
На мусоросжигание приходится половина или более видов обращения с отходами в Дании и Швеции.
Методы обращения с отходами существенно различаются между государствами-членами. В 2010 г. государствами-членами с самой высокой долей
депонированных муниципальных отходов были Болгария (100% перерабатываемых отходов), Румыния (99%), Литва (94%) и Латвия (91%).
Самая высокая доля сжигаемых муниципальных отходов наблюдалась в Дании (54% от перерабатываемых отходов), Швеции (49%), Нидерландах (39%),
Германии (38%), Бельгии (37%), Люксембурге (35%) и Франции (23%). В
десяти государствах-членах доля сжигания была равна 1% или меньше.
Рециклинг был наиболее распространен в Германии (45% от обрабатываемых отходов), Бельгии (40%), Словении (39%), Швеции (36%), Ирландии (35%) и Нидерландах (33%). Государствами-членами с самыми высокими уровнями компостирования муниципальных отходов были Австрия
(40%), Нидерланды (26%), Бельгия (22%), Люксембург (20%), Дания
(19%) и Испания (18%).
На рециклинг и компостирование вместе приходилось 50% и более перерабатываемых отходов в Австрии (70%), Бельгии и Германии (по 62%),
Нидерландах (61%) и Швеции (50%). В пяти государствах-членах на рециклинг и компостирование приходилось менее 10%. (табл. 10).
То, о чем шла речь в данной статье, является вполне осуществимой реальностью, о чем свидетельствует опытно-промышленный образец установки
для сжигания медицинских отходов, построенной в 2009 г. в г. Гагарине Смоленской обл. с обеспечением требования 3 Т. Имеется квалифицированная,
обладающая огромным практическим опытом организация ООО “Институт
Стальпроект”, которая проектирует современные металлургические агрегаты
на основе наилучших доступных технологий и с участием производственных
мощностей и при содействии ААОТ “Атоммаш” внедряет их даже в такой
промышленной развитой стране как Республика Корея.
Компостирование представляет собой биологическую обработку (анаэробную или
аэробную) биоразлагаемого вещества, результатом которой является утилизируемый
продукт.
В принципе, данные об обрабатываемых муниципальных отходах относятся только к
отходам, перерабатываемым в государстве-члене, и не учитываются отходы, экспортируемые для переработки. Однако мощности рециклинга могут быть ограниченными в небольших странах. Люксембург является примером того, когда в количество отходов, подвергаемых рециклингу, включается экспорт.
159
160
ЕС-27
Бельгия
Болгария
Чешская Республика
Дания
Германия
Эстония
Ирландия
Греция*
Испания
Франция
Италия*
Кипр
Латвия
Литва
Люксембург
Венгрия
Мальта
Нидерланды
486
434
404
303
673
583
261
586
457
535
532
502
760
304
348
678
413
562
499
673
583
311
636
457
535
532
531
760
304
381
678
413
591
595
Общее
количество
переработанных муниципальных
отходов на
человека
502
466
410
317
Количество образующихся\
муниципальных
отходов на человека
3
0
77
57
82
58
31
51
80
91
94
18
69
86
0
38
1
100
68
54
38
4
9
34
15
0
35
10
39
22
37
16
23
45
14
35
17
15
18
21
16
9
4
26
18
7
33
25
40
14
19
17
9
4
1
18
17
13
4
1
2
20
4
6
28
15
22
2
Перерабатываемые муниципальные отходы, %
Депонирование Сжигание
Рециклинг
Компостирование
Муниципальные отходы, 2010 г.
Таблица 10
161
Общее
количество
переработанных муниципальных
отходов на
человека
30
18
12
1
39
4
20
36
25
14
27
34
-
30
1
19
1
10
22
49
12
11
51
50
-
2
16
17
1
40
8
7
0
2
5
13
14
14
Перерабатываемые муниципальные отходы, %
Депонирование Сжигание
Рециклинг
Компостирование
591
591
1
Австрия*
315
263
73
Польша
514
514
62
Португалия
365
294
99
Румыния
422
471
58
Словения
333
322
81
Словакия
470
470
45
Финляндия
465
460
1
Швеция
521
518
49
Соединенное
Королевство*
572
531
73
Исландия*
469
462
6
Норвегия
707
708
Швейцария
407
343
99
Турция
* Оценка Евростата. (Eurostat-pressoffice@ec.europe.eu)
Количество образующихся\
муниципальных
отходов на человека
И еще одно очень важное замечание. В статье в журнале “Экология и
жизнь” в очередной раз говорится о малой степени утилизации материально-энергетических ресурсов отходов. Это уже стало чем-то вроде мантры.
Существующее архаичное экологическое законодательство России не оставляет никаких возможностей для такой утилизации. Есть прекрасные
примеры законодательства ЕС, США, Канады, даже Украины, Японии, Тайваня, в котором установлен целый пакет законодательных мер, стимулирующих раздельный сбор, переработку, утилизацию различных видов отходов. Предусматриваются конкретные целевые показатели. В приведенной
выше таблице для стран ЕС-27 видно, что в Дании, Германии, Нидерландах, Австрии (страны ЕС), а также в Швейцарии и Норвегии практически
отсутствует полигонное депонирование ТБО, в то время как в России на него приходится 97%. Именно Директивы ЕС стали основой того, что европейские страны уверенно движутся к обществу рециклинга.
Выводы
Оптимальный режим термической переработки опасных отходов – автотермический высокотемпературный режим, при поддержании которого подавляется образование диоксинов и практически исключается использование топлива, или других дополнительных источников энергии; снимаются
ограничения в скорости охлаждения отходящих газов и утилизации их теплоты. Основные непрерывно контролируемые параметры в зоне дожигания и выдержки: температура t ≥ 1250оС, концентрация СО ≤ 15 мг/м3
(≤ 13 ppm, ≤ 0,0012 %), содержание кислорода О2 ≥ 2,5 %. Другие важнейшие
показатели, обеспечивающие оптимальные условия работы: смешение газов с
достижением σ ≤ 0,07, выдержка газов при высокой температуре ≥ 2 с.
Только при высокотемпературной термической переработке отходов
возможно в наибольшей степени уменьшить загрязнение природной среды
и рабочей зоны, значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты, организовать непрерывный инструментальный контроль, гарантирующий максимальное подавление PCDD/F и эффективное использование выделившейся при сжигании энергии.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. United Nations Environment Programme (2000). Geo 2000, Global Environmental Outlook. New York. United Nations.
2. EC 2004. Hazardous and Industrial Waste Management in Accession
Countries. European Commission: European Communities, 2004, ISBN -2-8248212-5.
3. Proceedings of CRETE 2012 – 3rd International Conference on Industrial
and Hazardous Waste Management, September 12-14. Chania, Crete, Greece.
4. European Commission. Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Treatment Industries, August 2006.
162
5. Chandler A.J. (2002). Technical Pollution Prevention Options for Incinerators A Report Prepared for the Canadian Council of Ministers of the Environment Inc. by A.J. Chandler & Associates Ltd. Willowdate ON. September 2002.
6. Review of Dioxins and Furans from Incineration- In Support of a Canadawide Standard Review. December 15, 2006. A Report Prepared for The Dioxins
and Furans Incineration Review Group/ A.J.Chandler & Associates Ltd.
7. Адамович Б.А., Дербичев Ф.Г. Мусоросжигание без диоксинов, ”Экология и жизнь”, 2012, № 3. с. 32-35.
8. Rigo H. Gregor. Sources of Dioxin in the Environment”, Solid Waste Technologies. January/February, 1995, 36-39. Association of North America.
9. Vehlow J., Rittmeyer, C., Vogg, H., Mark, F. & Kayen, H. (1994). Einfluß von
Kunstoffen auf die Qualität der Restmüllverbrennug // GVC-Symposium Abfallwirtschaft, Wüzburg, 17-19.10.1994, Preprints 203.
10. Vehlow J., Rittmeyer C., Vogg H., Mark F. & Kayen H. (1994). Einfluß von
Kunstoffen auf die Qualität der Restmüllverbrennug // GVC-Symposium Abfallwirtschaft, Wüzburg, 17-19.10.1994, Preprints 203.
11. Vogg H., Hunsinger H., Merz A., Steiglitz & Vehlow J. (1991). Head-endTechniken zur Dioxin-mindering // VDI Berichte 895, 193.
12. Vogg H., Hunsinger H. & Stieglitz L. (1990). Contribution to Solving the
Problem of Dioxins Generated during Waste Incineration // Chemical Engineering Technology, 13, 221.
13. Reeck G., Schröder W. & Schetter G. (1991) Zukunfstorientierte Abfallverbennung in der MVA Ludwigshafen // Müll und Abfall, 23.
14. Vehlow J., Rittmeyer C., Vogg, H., Mark F. & Kayen H. (1994). Einfluß von
Kunstoffen auf die Qualität der Restmüllverbrennug // GVC-Symposium Abfallwirtschaft, Wüzburg, 17-19.10.1994, Preprints 203.
15. Kao A.S., Vantakaraman C. (1995): Estimating the Combustion of Reintrainment to the Atmospheric Deposition of Dioxin // Chemosphere 31. 43174331.
16. Vehlow J. & Mark F.E. (1995), Co-combustion of building insulation
foams with municipal solid waste // APME Technical Report (October 1995:
Vehlow J., Bergfeldt B., Jasy K., Sewifert H., Wanke T. & Mark F.E. (2000) Thermal
Treatment of E+E Waste Plastics // Waste Management and Research, 18, 131.
17. Gass H.C., Lüder K., Wilken M. (2002) Stellt der Anfahrbetreib aus kalten
Anlagenzustand eine PCDD0F-Belastung bei der Thermischen Abfallverwertung
dar? // Müll und Abfall, 33, 391.
18. Sandermann W., Stockmann H. & Casten R. (1957). Über die Pyrolyse des
Pentachlorphenoles. Chemische Berichte, 90, 690.
19. Fiedler H., Hutzinger O., Lau C., Cikryt P., Hosseinpour J. (1995): Case Study
of a Highly Dioxin Contaminated Sports Field: Environmental Risk Assessment
and Human exposure // J. Of hazard. Mater. 43, 217-227.
20. Gass H.C., Lüder K., Wilken M. (2002) Stellt der Anfahrbetreib aus kalten
Anlagenzustand eine PCDD0F-Belastung bei der Thermischen Abfallverwertung
dar? // Müll und Abfall, 33, 391.
21. American Academy of Clinical Toxicology, 1985. Commentary on 2, 3, 7,
8-tetrachlorobenzo-para-Dioxin (TCDD). Scientific Review Committee //
J. Toxicol. Clin. Toxicol. 23:191-204.
163
22. Шульц Л.А. По следам разработки и внедрения печей со стадийным
сжиганием топлива и перспективы их развития в металлургии // Изв. вуз.
Черная металлургия.- 2005.- № 10. -С. 62 – 69.
23. Иванов Ю.В. Основы расчета и проектирования газовых горелок. М.:
Гостоптехиздат. 1963. 360 с.
24. Шульц Л.А., Ершов А.Г. Когерентная автотермическая переработка
отходов с использованием теплоты на утилизационной мини - ТЭЦ мощностью 25 МВт. //Изв. вуз. Черная металлургия.- 2009.- № 3.- С.32 – 41.
25. Юдин А.Г., Шульц Л.А. Условия образования и полной деструкции
диоксинов и фуранов при сжигании галогеносодержащих отходов. // Экология и промышленность России, октябрь 2009 г.- С.50-53.
26. Шульц Л.А., Ершов А.Г. Когерентная автотермическая переработка
отходов с использованием теплоты на утилизационной мини - ТЭЦ мощностью 25 МВт. //Изв. вуз. Черная металлургия. -2009.- № 3. -С.32 – 41.
27. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: ФМ, 1960. 715 с.
28. Incineration of PCBs Amy Hagner CEE 522 May 5, 2002.
29. http://www.ipen.org/incinfacts.html.
30. Dioxin characterization, formation and minimization. Mu`taz Al-Alawi” в
сборнике The Fate of Persistent Organic Pollutants in the Environment, 262282, 2008, Springer.
31. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel
Production (Справочный документ по наилучшим доступным технологиям
для ЧМ ЕС). – Европейский Парламент, от 8. 03. 2012, -625 с.
32. Вдовыдченко Н.В., Дурова Л.Е., Петелин А.Л., Юсфин Ю.С. и др. Анализ
процессов утилизации хлорорганических пестицидов в доменной печи //
Изв. вуз. Черная металлургия.- 2012.- № 5.- С. 3 – 7.
164
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Янин Е,П. Электротехническая промышленность России и проблемы
загрязнения окружающей среды химическими элементами................. 2
Янин Е.П. Асбестоносные площади и горные породы как природные
источники поступления асбестовой пыли в окружающую среду ......... 18
ОТХОДЫ. МАЛООТХОДНАЯ И БЕЗОТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИИ
Захаров А.В., Захарова М.М., Потапов И.И. Космические возможности...... 48
Юдин А.Г., Потапов И.И. Превратить отходы в ресурсы ........................... 57
Пищиков Д.И., Шульц Л.А., Степченко В.Н., Юдин А.Г., Потапов И.И.,
Чайкин Б.С. Опасные отходы: проблемы и пути их решения ............. 108
Ответственный за выпуск И.И. Потапов
ИД № 04689 от 28.04.01
Бумага “Xerox”
Усл. печ. л. 10,38
Подписано в печать: 16.09.2013 г.
Формат бумаги 60х84 1/16
Уч.-изд. л. 11,52
Гарн. литературная
Печать цифровая
Тираж 45 экз.
Адрес редакции: 125190, Россия, г. Москва, ул. Усиевича, д. 20
Тел. (499) 152-5500
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
ВСЕРОССИЙСКИЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ
ИНФОРМАЦИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
предлагает научным работникам, аспирантам и другим специалистам в
области естественных, точных и технических наук, желающим быстро и
эффективно опубликовать результаты своей научной и научнопроизводственной деятельности, использовать способ публикации своих
работ через систему депонирования.
«Депонирование (передача на хранение) – особый метод публикации
научных работ (отдельных статей, обзоров, монографий, сборников научных
трудов, материалов научных мероприятий – конференций, симпозиумов,
съездов, семинаров) узкоспециального профиля, разрешенных в установленном
порядке к открытому опубликованию, которые нецелесообразно издавать
полиграфическим способом печати, а также работ широкого профиля, срочная
информация о которых необходима для утверждения их приоритета.
Депонирование предусматривает прием, учет, регистрацию, хранение научных
работ и обязательное размещение информации о них в специальных
информационных изданиях».
Подготовка и передача на депонирование научных работ происходит в
соответствии с «Инструкцией о порядке депонирования научных работ по
естественным, техническим, социальным и гуманитарным наукам» (М., 2003).
Результатом депонирования является публикация информации о
депонированных научных работах в информационных изданиях ВИНИТИ РАН
– Реферативном журнале и аннотированном библиографическом указателе
«Депонированные научные работы».
В соответствии с “Положением о порядке присуждения ученых
степеней”, утвержденным Постановлением Правительства Российской
Федерации от 30.01.2002 № 74 (в ред. Постановлений Правительства РФ от
20.04.2006 № 227, от 02.06.2008 № 424, от 20.06.2011 № 475), научные работы,
депонированные в организациях государственной системы научно-технической
информации, признаны публикациями, учитывающимися при защите
кандидатских и докторских диссертаций.
Подать научную работу на депонирование можно обратившись в Отдел
депонирования ВИНИТИ РАН по адресу:
125190, Москва, ул. Усиевича, 20.
ВИНИТИ РАН, Отдел депонирования научных работ.
Тел.: 8 (499) 155-43-28, Факс: 8 (499) 943-00-60.
e-mail: dep@viniti.ru
С инструкцией о порядке депонирования можно ознакомиться на сайте
ВИНИТИ РАН: http://www.viniti.ru