Перевод отходов во вторсырье: когда это возможно

Чем опасны хранилища отходов

Практика накапливания отходов в ряде отраслей промышленности сохраняется до сих пор. В результате при металлургических предприятиях, тепловых электростанциях, угольных шахтах в хвостохранилищах или отвалах накопились сотни тысяч тонн отходов. Безусловно, по химическому составу это совершенно разные отходы и способы их переработки тоже разные. Эти отвалы создают не только удручающую картину вокруг промышленных городов, но и несут угрозу природной среде. Мы рассмотрим методику переработки отвалов металлургического производства, которая в общем подходит к любым отвалам с той лишь разницей, какой компонент извлекается (если такой имеется в отвале) и как перерабатывается остаток.

Есть мнение, что переработка металлосодержащих отходов – достаточно простая задача, поскольку эти отходы не являются опасными. Это не совсем так. Несмотря на то что отвалы металлургических производств (кроме специальных) имеют 4-й класс опасности, они представляют серьезную угрозу для окружающей среды, поскольку их длительное хранение под воздействием атмосферных осадков приводит к образованию более токсичных оксидов. Они в свою очередь попадают в почву и подземные воды, а затем в водоемы питьевого назначения. Например, в доменном производстве вокруг комбинатов скапливаются огромные количества отвалов, состоящих из флюсовых шлаков и железа, которые занимают большие территории и создают экологические проблемы для населения.

Предупреждает

Владимир ИВАНОВ, 

руководитель Научно-методического центра Системы добровольной сертификации организаций, специалистов, продукции и технологических процессов в области охраны труда (Москва)

Извлекать металл из жидких шлаков в промышленных масштабах еще не научились. Поэтому металл извлекается только из твердых шлаков при первичной переработке в шлаковых отделениях и при вторичной переработке на дробильно-сортировочных установках. Специального оборудования для переработки шлаков не существует, поэтому следует применять стандартное, предназначенное для горнорудной промышленности или производства строительных материалов.

Попробуем разобраться, как и что можно делать с отходами, которые накапливались в хвостохранилищах, на примере металлургического производства. Данный подход к проблеме является общим и для других видов технологических отходов, в том числе химических.

Как разработать технологию переработки отхода

Чтобы разработать технологию переработки любого отхода, необходимо точно установить:

• химический состав отхода;
• показатели биологической, токсикологической и радиоактивной безопасности и, соответственно, класс опасности.

Как отбирают образцы отхода

Для представительного результата химического анализа необходимо обеспечить правильный отбор среднестатистических образцов. Это очень важный момент – необходимо точно знать, что именно предстоит перерабатывать. Точечные пробы отбираются из нескольких слоев места хранения отхода с применением метода конверта по диагонали или другим способом с таким расчетом, чтобы в каждом случае проба представляла собой типичную часть отхода. Точечные пробы объединяются только в том случае, если маркировка партии отхода по коду ФККО соответствует одному виду отхода. Недопустимо смешивать разные виды отходов.

Количество точечных проб определяется исходя из общей площади места хранения отхода, но не менее пяти усредненных проб для отхода до 100 000 т (площадь распределения 5000 м² и более) из разных мест (среднего и нижнего горизонта) массой по 150–200 г каждая. При необходимости пробы объединяются в одну через измельчение и тщательное смешение. Вопрос правильного отбора проб является очень важным, поскольку состав отхода – это та исходная информация, которая будет положена в основу будущей технологии переработки.

Как выбрать способ переработки и отгрузки

В шлаках от металлургического производства необходимо определить содержание железа (основной компонент) и сопутствующих компонентов из флюсов и добавок, которые оказывают влияние на класс опасности отхода. Решение о переработке шлака принимают на основе данных химического анализа. Если в образце содержится более 60 процентов железа, то экономически выгоден металлургический рецикл по извлечению железа. Если в отходах малое содержание железа, то экономически выгодна другая технология, в частности, изготовление строительных материалов разного назначения, включая добавки к дорожным покрытиям.

В зависимости от цели предлагаемой технологии выбирается и способ отгрузки отхода. Отгрузку отхода для рецикла железа нужно провести одновременно с так называемым обогащением. Отход на переработку грузится с помощью магнитного ковша, что позволяет селективно извлекать отходы с высоким содержанием железа. Оставшаяся минерализованная часть в отвале может быть переработана другими технологиями, например, направлена на производство строительных материалов. Конечно, если соблюдены экологические и санитарно-гигиенические требования по токсикологической и радиометрической безопасности.

Как проводят химический анализ на примере металлургического шлака

Рассмотрим типовой химический анализ металлургического шлака – отхода литейного (доменного) производства черных металлов, пригодный для извлечения железа (шлак не гранулированный). Он известен как незагрязненный скрап черных металлов по Федеральному классификационному каталогу отходов¹. Установлена принадлежность отхода к вторичным черным металлам по ГОСТ 2787-75, группа А25 (доменный присад / зашлакованный скрап) – А26 (негабаритный доменный присад / зашлакованный скрап).

Рассмотрим образец с высоким содержанием железа, пригодный для его рецикла. В таблице приведены данные полного химического анализа и расчет класса опасности отхода согласно приказу МПР России от 15 июня 2001 г. № 511 «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды».

Таблица. Данные химического анализа и расчет класса опасности металлургического шлака

Поскольку показатель (К), характеризующий степень опасности отхода при его воздействии на окружающую природную среду, меньше 10, то класс опасности 5 – отход не представляет опасности для окружающей среды. Но этот вывод отвечает высокому содержанию железа в чистом виде, пока не пошел процесс его необратимого окисления. Именно поэтому и актуальна своевременная переработка отвалов – это двойная выгода: извлечение полезного компонента и устранение экологической угрозы региону, где расположены отвалы.

Выгодно ли предприятию перерабатывать отходы

Стоит отметить, что предприятию – владельцу отходов, как правило, не хватает собственных возможностей для их переработки. Особенно в области металлургии – рецикл железа из отвалов – дорогостоящий процесс и требует специального оборудования. Если предприятию экономически не выгодно перерабатывать отходы, то полезную часть из отвалов можно отправлять на другие предприятия, включая европейские, имеющие соответствующие возможности. Это принесет немалую экономическую выгоду для собственника подобных отходов.

Советует

Оксана ПОПОВА, 

генеральный директор ООО «ГИПЭксперт» (Москва)

Организация комплексной переработки отвала, включающей и минеральную часть, освобождает огромные территории от завалов, что способствует улучшению экологии в регионе. Что касается минеральной части отвалов (алюмосиликаты, кремний диоксид и прочие из технологических флюсов), то она содержит мало железа и оно не подлежит рециклу по экономическим соображениям. Переработка этой части отвала требует разработки специальных технологий, но может представлять значительный интерес с точки зрения создания новых строительных материалов.

В статье мы коснулись только твердых отходов, количество которых настолько велико в нашей стране, что задача по комплексному решению этой проблемы стала как никогда актуальна. Общий алгоритм решения этой задачи в масштабе всей страны можно представить схемой:

Ответы на ваши вопросы

Нужно ли проводить аудит отхода, направляемого на переработку?

Нужно ли проводить аудит отхода перед переработкой? Какие документы для этого понадобятся? Ирина КАНТЕМИРОВА, заместитель руководителя (Норильск)

В общем случае для любого отхода из отвала действует правило – сначала провести экологический аудит объекта (отхода, подлежащего переработке) с получением независимого экологического заключения. Только после этого целесообразно приступать к проектированию новой технологии переработки или отправлять отход на действующее предприятие по рециклу железа (или другого полезного компонента). Для аудита понадобятся следующие документы:

1. Акт отбора среднестатистической представительной пробы с описанием, как делался отбор (горизонт отбора, количество точек отбора, смешение и усреднение).
2. Протокол химического анализа от аккредитованной лаборатории для всех проб по определению компонентного состава с данными о тяжелых металлах и токсичных веществах, присутствие которых возможно, исходя из первичной технологии. Общий баланс определяемых компонентов должен быть равен 100 процентам.
3. Протокол биотестирования не менее чем на трех биотестах от аккредитованной лаборатории.
4. Результаты радиометрического анализа от аккредитованной лаборатории.
5. Протокол расчета класса опасности усредненной пробы отхода по приказу МПР России от 15 июня 2001 г. № 511.

Как перерабатывают отходы в угольной и нефтехимической промышленности?

Какие методы переработки применяются для отвалов угольной и нефтехимической промышленности? Вячеслав ПЯТАКОВ, инженер-эколог (Новосибирск)

Проблема отвалов угольной и нефтехимической промышленности в масштабах страны не менее актуальна и более сложна. Для подобных отходов разрабатываются эффективные комплексные методы переработки, например, выделение углеводородной фазы и последующая биологическая рекультивация земель. Выращивание специальных биокультур на территории таких отвалов с постепенным превращением в плодородную зону для земледелия является перспективным экологическим направлением. В этом направлении уже есть положительный опыт. Например, работы Уральского государственного университета им. А. М. Горького послужили основой для разработки рекомендаций по озеленению золоотвалов тепловых электростанций Урала.

Задайте свой вопрос!

Если у вас возник вопрос, задайте его сейчас. Ответ вы получите в следующем номере.

Самые необходимые нормативные акты