Введение 8
Глава 1. Обзор литературных источников по тематике исследовательской работы 21
1.1. Хронология событий и краткая история отрасли 21
1.2. Статистика производства особо опасных и токсичных отходов 23
1.3. Классификация отходов 32
1.4. Морфология и источники производства особо опасных и токсичных
отходов 33
1.5. Экономический анализ обращения с отходами 35
1.6. Предпосылки к исследованию и поиску эффективного решения
проблемы обращения с особо опасными и токсичными отходами 36
Глава 2. Анализ энергетических и экологических проблем утилизации особо опасных и токсичных отходов жизнедеятельности человека в г.
Санкт-Петербурге и постановка задачи исследования 37
2.1. Состояние экологии и окружающей среды в г. Санкт-Петербурге 37
2.2. Энергетические аспекты состояния отрасли обращения с особо
опасными и токсичными отходами в г. Санкт-Петербурге 44
2.3. Полигон «Красный Бор» 46
Глава 3. Разработка предложений по утилизации особо опасных и токсичных отходов жизнедеятельности человека в г. Санкт-Петербурге .. 56
3.1. Обращение с особо опасными и токсичными отходами 56
3.2. Утилизация и обезвреживание особо опасных и токсичных отходов .. 58
3.2.1. Газообразные отходы 59
3.2.2. Твердые отходы 64
3.3. Экономическая оценка реализации концепции ликвидации накопленного вреда окружающей среде и полигона «Красный Бор» 81
Основные выводы и заключительные положения 83
Список использованных источников 85
Приложение
Отходы (производства и потребления) – вещества или предметы, которые
образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в
процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или
подлежат удалению в соответствии с настоящим Федеральным законом.
Обращение с отходами – деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов.
Особо опасные и токсичные отходы – отходы I-V класса опасности, воздействие которых может нанести вред окружающей природной среде и здоровью
людей и животных. ООТО требуют проведения специальных мероприятий по
обращению с ними – утилизации и обезвреживания, а также усиленного контроля по части обеспечения требуемых норм экологической безопасности
Утилизация отходов – использование отходов для производства товаров
(продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение
отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению
(рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), извлечение полезных компонентов для их повторного
применения (рекуперация), а также использование твердых коммунальных отходов в качестве возобновляемого источника энергии (вторичных энергетических
ресурсов) после извлечения из них полезных компонентов на объектах обработки, соответствующих требованиям, предусмотренным пунктом 3 статьи 10
настоящего Федерального закона (энергетическая утилизация).
Захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшей утилизации, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду.
Хранение отходов – складирование отходов в специализированных объектах сроком более чем одиннадцать месяцев в целях утилизации, обезвреживания,
захоронения.
Обезвреживание отходов – уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание, за исключением9
сжигания, связанного с использованием твердых коммунальных отходов в качестве возобновляемого источника энергии (вторичных энергетических ресурсов),
и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения
негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.
Сбор отходов – прием отходов в целях их дальнейших обработки, утилизации, обезвреживания, размещения лицом, осуществляющим их обработку,
утилизацию, обезвреживание, размещение.
Твердые коммунальные отходы – отходы, образующиеся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами, а также товары, утратившие
свои потребительские свойства в процессе их использования физическими лицами в жилых помещениях в целях удовлетворения личных и бытовых нужд. К
твердым коммунальным отходам также относятся отходы, образующиеся в процессе деятельности юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и подобные по составу отходам, образующимся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами.
Обработка отходов – предварительная подготовка отходов к дальнейшей
утилизации, включая их сортировку, разборку, очистку.
Сортировка отходов – мероприятие в рамках обращения с отходами, в рамках которого происходит разделение общего потока отходов по определенному
признаку (типу, виду, классу опасности, агрегатному состоянию).
Концентрация отходов – процесс повышения удельной доли присутствия
отходов и загрязняющих веществ в единичном объеме перерабатываемой продукции (применительно к жидким отходам – выпаривание воды, к твердым – сепарация).
Объекты захоронения отходов – предоставленные в пользование в установленном порядке участки недр, подземные сооружения для захоронения отходов I–V классов опасности в соответствии с законодательством Российской Федерации о недрах.
Объект хранения отходов – специально оборудованное сооружение, которое обустроено в соответствии с требованиями законодательства в области10
охраны окружающей среды и законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения и предназначено для долгосрочного складирования отходов в целях их последующих утилизации, обезвреживания, захоронения.
В данной выпускной квалификационной работе была исследована проблематика утилизации особо опасных и токсичных отходов с точки зрения энергетики и экологии, основные выводы и заключительные положения:
1. В работе выполнена детальная проработка литературных источников
и законодательной основы отрасли обращения с особо опасными и токсичными
отходами, в результате которой выявлена недостаточность в изучении подхода к
утилизации особо опасных и токсичных отходов как с научной точки зрения, так
и с законодательной;
2. В работе разработана методика оценки эффективности процесса обращения с особо опасными и токсичными отходами, которая заключается в том,
чтобы мероприятия по обращению с ООТО, в том числе – утилизация и обезвреживание, прежде всего, отвечали нормам и требованиям по экологической безопасности и обеспечению чистоты окружающей природной среды, при условии
достижения максимально возможной эффективности реализации мероприятий
по обращению. Энергетическая утилизация ООТО возможна и позволит создать
условия для некоторой рентабельности обращения с ООТО, что важно ввиду общей убыточности отрасли с экономической точки зрения;
3. В работе проведено детальное рассмотрение существующих технологий, пригодных для организации на их основе утилизации особо опасных и
токсичных отходов. Определена однозначная несостоятельность методики сжигания, компостирования, захоронения, низко- и высокотемпературного пиролиза
и признана эффективной методика плазменно-пиролитической утилизации с
проведением подготовительных мероприятий (концентрирование, дробление) и
получением попутного продукта – пиролизного газа с теплотворной способностью 7800–9500 ккал/м3 (32,65–39,78 МДж/м3) , пригодного к эксплуатации.
4. В работе решена задача организации процесса эффективного обращения с газообразным ООТО – попутным нефтепереработке газом. Предложена
эффективная технология его энергетической утилизации, соответствующей требованиям по экологической безопасности, позволяющая использовать потенциал84
попутного нефтепереработке газа (7594–7632 ккал/м3)с целью генерации электрической энергии на нужды нефтеперерабатывающего комплекса;
5. В работе осуществлена компоновка принципиальной схемы утилизационной установки на основе плазменно-пиролитического метода с интеграцией
выпарной установки с доупаривателем для концентрирования жидких ООТО и
утилизационного контура для возврата т.н. сбросной теплоты в цикл;
6. В работе выполнено обоснование целесообразности реализации концепции «извлечение + переработка», основными определяющими факторами которой является полноценное решение проблемы ООТО, а не пролонгация на неопределенный срок за счет их захоронения и рекультивирования, высвобождение значительных территорий от вынужденного отчуждения, высокая энергетическая эффективность и экологическая безопасность предлагаемой для утилизации ООТО технологии и состоятельность метода плазменно-пиролитической
утилизации с использованием составленной компоновки схемы утилизационной
установки, а также возможность создания высокотехнологичного передового
производства и рабочих мест, наряду с достижением лидирующих позиций для
РФ в вопросе обращения с ООТО;
7. В работе показана эффективность предлагаемой установки для утилизации твердых радиоактивных отходов средней и низкой активности, которая
подтверждается экспериментально на практике в ГУП МосНПО «Радон»;
8. В работе выполнен сравнительный экономический расчет, из которого приблизительная стоимость реализации концепции ~50 млрд рублей.
Детальное изучение вопроса обращения с отходами было начато в 2016
году и продолжается по сей день. По данной тематике опубликовано 14 научноисследовательских работ. Актуальность и важность методики и способа обращения с особо опасными и токсичными отходами обоснованы, тогда как вопросы
энергетически эффективной и экологически безопасной утилизации требуют более глубокого изучения проблемы.
Данная работа ляжет в основу научно-исследовательской деятельности в
рамках диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
