Утилизация опасных отходов: технология использования и утилизации опасных отходов

№ 3148

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
    «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ


 Кафедра безопасности и экологии горного производства

    Р.Г. Мелконян
    Г.И. Панихин





                Утилизация опасных отходов




 Технология использования и утилизации опасных отходов

 Учебное пособие


 Рекомендовано редакционно-издательским советом университета







            МИСиС



                        Москва 2018

УДК 622.27 М47



Рецензент
д-р техн. наук, проф. Б.С. Ксенофонтов (НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана)




     Мелконян Р.Г.
М47 Утилизация опасных отходов : технология использования и утилизации опасных отходов : учеб. пособиея / Р.Г. Мелконян, Г.И. Панихин. - М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2018. - 105 с.
        ISBN 978-5-906953-06-3




          Изложены химические и физико-химические основы процессов утилизации и обезвреживания большинства из наиболее значимых с экологической и экономической точек зрения видов промышленных и бытовых отходов. Особое внимание уделено отношениям и противоречиям между экономикой, энергетикой и экологией, которые в настоящее время диктуют выбор и использование не самых рациональных методов утилизации отходов, препятствуют внедрению современных технологий, созданию экологичных природоохранных систем.
          Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 «Горное дело».

УДК 622.27

ISBN 978-5-906953-06-3

© Р.Г. Мелконян, Г.И. Панихин, 2018
© НИТУ «МИСиС», 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и аббревиатур............................4
Введение .................................................. 6
1. Безопасность при обращении с опасными отходами ...... 7
  1.1. Опасные отходы и методы их утилизации ........... 7
  1.2. Свойства опасных отходов и их классификации.........9
  1.3. Опасность отходов для окружающей среды. Экотоксичность .9
  1.4. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами .... 11
  1.5. Отнесение отходов к классам опасности для окружающей среды ................................................... 12
  1.6. Исходные сведения об опасности отхода............... 15
  1.7. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций
  при обращении с отходами I-IV класса опасности...........20
  1.8. Транспортирование опасных отходов ...............24
    1.8.1. Требования экологической безопасности к транспортированию опасных отходов и иных аналогичных грузов................................. 27
    1.8.2. Трансграничное перемещение опасных и других отходов ........................................... 35
    1.8.3. Порядок утилизации и классификация промышленных опасных отходов ................................... 39
    1.8.4. Токсичные отходы в домашнем быту.............43
    1.8.5. Утилизация промышленных опасных отходов......44
      1.8.5.1. Классификация промышленных опасных отходов .44
      1.8.5.2. Способы утилизации и переработки промышленных опасных отходов .................... 45
2. Утилизация медицинских опасных отходов ............. 48
  2.1. Пакеты для медицинских отходов ..................49
  2.2. Ртутьсодержащие отходы ..........................50
3. О лицензировании деятельности по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию и размещению
отходов I-IV классов опасности .........................51
4. Основные требования к лицам, осуществляющим деятельность в области обращения с опасными отходами....53
Общие выводы ...........................................56
Термины и понятия.......................................58
Библиографический список .............................. 94
Приложение. Материалы и документы при обращении с опасными отходами ................................... 97

3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР
   БОВ - боевые отравляющие вещества
   ВМ - взрывчатые вещества
   ВМР - вторичные материальные ресурсы
   ГЖ - газовые жидкости
   ГО - гражданская оборона
   ГОСТ - государственный стандарт
   ГРОРО - государственный реестр объектов размещения отходов
   ДПС - дезинфекционно-промывочные станции
   ЕК - едкие и (или) коррозионные вещества
   ЖДТ - железнодорожный транспорт
   ЗВ - загрязняющее вещество
   ИВ - инфекционные вещества
   ЛВЖ - легковоспламеняющиеся жидкости
   ЛВТ - легковоспламеняющиеся твердые вещества
   ЛС - лекарственные средства
   МГГУ - Московский государственный горный университет
   МДУ - максимально допустимые уровни
   МО - медицинские отходы
   МПР - Министерство природных ресурсов
   МСЗ - Мусоросжигательный завод
   ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень воздействия
   ОДК - ориентировочно допустимая концентрация
   ОК - окисляющиеся вещества
   ОО - опасные отходы
   ООН - Организация Объединенных Наций
   ОП - отходы производства
   ОП - органические пероксиды
   ОС - окружающая среда
   ОХ - опасные химикаты
   ПДВ - предельно допустимые выбросы
   ПДК - предельно допустимые концентрации
   ПДС - предельно допустимый сброс
   ПДУ - предельно допустимые уровни
   ПНОЛРО - проект норматива образования и лимита размещения отходов
   ПО - промышленные отходы
   ППБ - правила пожарной безопасности

4

   РАО - радиоактивные отходы
   РЖД - Российские железные дороги
   РМ - радиоактивные материалы
   РФ - Российская Федерация
   РСО - ртутьсодержащие отходы
   СанПиН - санитарные правила и нормы
   СВ - самовозгорающиеся вещества
   СОЗ - стойкие органические загрязнители
   СНГ - страны независимых государств
   ТБ - техника безопасности
   ТБО - твердые бытовые отходы
   ТМ - тяжелые металлы
   ТН ВЭД РФ - таможенная номенклатура внешнеэкономической деятельности РФ
   ТКО - твердые коммунальные отходы
   ТО - токсичные отходы
   ФЗ - Федеральный закон
   ФККО - Федеральный классификационный каталог отходов
   ХО - хранение отходов
   ЧС - чрезвычайные ситуации
   ЯВ - ядовитые вещества

5

ВВЕДЕНИЕ
   Современный период развития производства характеризуется нарастающим объемом и разнообразием продукции, увеличением объемов природных ресурсов, вовлекаемых в производственную деятельность, ростом количества и разнообразия отходов, отводимых в окружающую среду (ОС).
   Объем добычи полезных ископаемых в нашей стране практически удваивается через каждые 10 лет, но при этом в готовую продукцию переходит не более 5 % добытого сырья, общий коэффициент хозяйственной деятельности человека составляет 1...2 %. Вся остальная масса - 95 % в виде отходов возвращается в природную среду, загрязняя ее.
   Только в РФ на поверхности земли ежегодно складируется 4,5 млрд т отходов производства и потребления. Общее количество накопленных отходов составляет 50 млрд т, а под складирование занято более 250 тыс. га земельных площадей.
   Большую угрозу для ОС и здоровья людей представляют отходы, которые могут содержать токсичных и вредных веществ в десятки и сотни раз больше допустимых норм. По данным академика Б.Н. Лас-корина, количество их в промышленно развитых странах еще в 2010 г. превысило 30 млрд т по абсолютно сухой массе. В РФ ежегодно образуется 76 млн т опасных промышленных отходов.
   Для обсуждения вопросов загрязнения ОС и прочих экологических проблем уместно разделить отходы на опасные, промышленные и бытовые.
   Опасные отходы - это термин, используемый для отходов, содержащих химические вещества, которые вредны для здоровья или ОС. С ними нельзя обращаться так же, как с обычными потребительскими отходами, поскольку это может привести к серьезному загрязнению ОС или нанести вред людям или животным. В настоящее время мы знаем больше об опасных свойствах многих химических веществ, которые раньше размещались на свалках, сейчас собираются и обрабатываются должным образом. Например, отслужившие электрические приборы и электроника (телевизоры или холодильники) сейчас собираются отдельно таким образом, чтобы оборудование могло быть разобрано, а содержащие опасные вещества части устранены.
   В 2015 г. около 40 % всех промышленных и бытовых отходов были использованы либо как источник энергии, либо как сырье на заводах, занимающихся рециркуляцией материалов. Оставшиеся 60 % были переданы для окончательной обработки - захоронения на свалках или сжигания без добычи энергии.

6

1. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С ОПАСНЫМИ ОТХОДАМИ

1.1. Опасные отходы и методы их утилизации
   Бурное экономическое развитие вместе с улучшением качества человеческой жизни стало причиной ухудшения экологической ситуации во многих странах мира. Особенно это касается мегаполисов и крупных промышленных центров, где регулярно выбрасываемые опасные отходы пагубно сказываются на здоровье человека. Согласно российскому законодательству все отходы, образующиеся в результате человеческой и производственной деятельности, делятся на 5 классов опасности:
   - практически неопасные;
   - малоопасные;
   - умеренно опасные;
   - высокоопасные;
   - чрезвычайно опасные.
   Выбор способов и технологий утилизации отходов во многом зависит от класса опасности. Например, для работы с чрезвычайно опасными отходами понадобятся современное оборудование и многоступенчатый процесс переработки, а также множество разрешительной документации и соблюдение нескольких форм строгой отчетности.
   Хранение и транспортирование должны осуществляться в соответствии с российским законодательством, поэтому опасные отходы требуют особого к себе отношения на предприятии. Правильная организация места для временного хранения имеет первостепенную важность. Чем выше класс опасности, тем больше условий предъявляется к обращению с ними.
   Только на грузовых автомобилях, оборудованных соответствующим образом, можно осуществлять вывоз опасных отходов. Перед выходом в рейс они тщательно проверяются на наличие неисправностей и неполадок. Важность таких мероприятий окупается безопасностью при перевозке. Управление транспортным средством доверяется опытному шоферу, который не единожды за свою карьеру сталкивался с перевозкой подобных грузов.
   Говоря об опасных отходах, нельзя не упомянуть о радиоактивных. По шкале опасности для ОС этот вид отходов самый страшный. Они

7

представляют собой материал, не имеющий практической ценности, в состав которого входят радиоактивные изотопы химических соединений. Они могут образовываться в твердом, газообразном и жидком состоянии. Основными источниками такого рода отходов являются АЭС, нефте- и угледобывающая промышленность, медицина.
   Окружающей среде можно сильно нанести непоправимый вред, если опасные отходы складируются с нарушениями, а также происходит несвоевременный их вывоз.
   Органы государственного контроля обязаны следить за тем, чтобы предприятия, где образуются отходы, исправно выполняли возложенные на них нормы законодательства РФ. В случае нарушений или их невыполнения предусмотрены штрафные санкции и административные наказания вплоть до приостановления деятельности (ст. 8.2 КоАП). Именно поэтому субъекты природопользования в первую очередь заинтересованы в правильной организации обращения с отходами.
   Итак, опасные отходы (англ. hazardous waste) - это отходы, которые оказывают токсичное или другое отрицательное воздействие на людей, организмы и ОС. Проблема обращения с такими отходами стала одной из наиболее острых и актуальных экологических проблем. Произошло это в результате стремительного развития производства и соответственно резкого роста количества образующихся отходов, в том числе опасных отходов, которых в конце первого десятилетия XXI в. образуется около 500 млн т ежегодно. Разработка технологий их переработки, обезвреживания, захоронения существенно отстает от темпов развития производства.
   Опасные отходы весьма разнообразны по своему составу и соответственно по степени опасности для человека и окружающей природной среды. Их можно классифицировать по источнику происхождения (медицинские отходы, химические отходы, ядерные отходы и т.д.), по фазовому состоянию (жидкие, твердые газовые, пылевые и т.д.), свойствам (канцерогенные, тератогенные, токсичные и т.д.), правовым (специальные, контролируемые, индустриальные и т.д.).
   Мерой негативного воздействия опасных отходов на окружающую природную среду является их класс опасности. Определение класса опасности отходов - неотъемлемая и ключевая задача в сфере обращения с отходами: в процессе промышленного производства, при государственном учете, контроле и нормировании в области обращения с отходами. Необходимость определения класса опасности всех образующихся отходов производства и потребления для окружающей природной среды устанавливается законодательством РФ.

8

     1.2. Свойства опасных отходов и их классификации
   В соответствии с ГОСТ 30772-2001 опасность отходов - это измеряемые и документируемые свойства отхода, обусловливающие возможность того, что в определенных условиях содержащиеся в составе отходов вещества, обладающие одним из опасных свойств, представляют непосредственную или потенциальную опасность для здоровья людей и окружающей природной среды как самостоятельно, так и при вступлении в контакт с другими веществами и отходами.
   Потенциальная опасность отходов - это установленная инструментально или гипотетически опасность, создаваемая некоторыми видами отходов, в том числе количественно не измеренная в данный момент времени и не зафиксированная документально, но качественно определяемая, например, с помощью природных биоиндикаторов (растений, животных и др.).
   Опасные отходы производства и потребления - отходы, существование которых и/или обращение с которыми представляет опасность для жизни, здоровья человека и ОС.
   Вредное (опасное) влияние отходов на ОС может быть: физическим:
   -    за счет повышения температуры, например, от терриконов шлаков металлургических производств или золы теплоэлектростанций;
   -    за счет превышения радиационного фона в местах производства и переработки отработанного ядерного горючего и размещения радиоактивных отходов (РАО);
   -    за счет изменения агрегатного состояния веществ, входящих в их состав отходов;
   химическим за счет превышения содержания какого-либо вещества, например, входящего в состав отходов в десятки, а то и в тысячи раз по сравнению с его нормируемым (фоновым) значением в местах размещения отходов;
   биологическим за счет повышенной концентрации в месте размещения биологических отходов различных болезнетворных объектов (микробов, вирусов), продуктов жизнедеятельности человека и животных.

1.3. Опасность отходов для окружающей среды.
Экотоксичность
   Как указано выше, отходы могут являться источниками физической, биологической и, конечно, химической опасности. Тогда их называют токсичными или экотоксичными.


9

   Отходами токсичными являются отходы, несущие химическую угрозу для ОС и здоровья живых организмов, включая и человека. Токсичными считают отходы, содержащие токсичные вещества. Это, прежде всего, подлежащие уничтожению боевые отравляющие вещества (БОВ), токсичные компоненты ракетных топлив (гептил и др.), некондиционные ядохимикаты (в сельском хозяйстве), отходы I-IV класса опасности промышленности и транспорта, содержащие канцерогенные и мутагенные вещества, в том числе шламы гальванические, коксохимические и др.
   Безопасность обращения с каждым видом отходов производства и потребления зависит от их физико-химических свойств, агрегатного состояния, происхождения, количественного соотношения компонентов и степени опасности для здоровья населения и среды обитания человека.
   Токсичные компоненты отходов при длительном нахождении в одном месте (временное складирование или захоронение) поступают в ОС - атмосферу, почву, в водные объекты, поэтому приходится вводить нормативы поступления (воздействия) и содержания вредных веществ в каждой среде.
   Критериями экотоксичности и гигиенической безопасности веществ или биологических агентов и содержащих их отходов выступают предельно допустимые концентрации (ПДК), фактические значения их содержаний в той или иной среде (фон, кларк и т.д.) или предельно (максимально) допустимые уровни (ПДУ, МДУ) физических факторов.
   С позиции экотоксикологии ПДК вредных веществ или ПДУ физического фактора имеют смысл верхнего предела влияния на организм, при превышении которого то или иное вещество (физический фактор) становится лимитирующим.
   Все загрязняющие вещества в токсикологии принято оценивать по их вредному воздействию на организм. Наиболее характерными являются собственно токсичные (резорбтивные) и рефлекторные (органолептические) воздействия. Все они относятся и к отходам, содержащим эти вещества. Рефлекторные реакции могут проявляться в форме ощущения, например, запаха отхода. Резорбтивное действие может быть общетоксическим, канцерогенным, мутагенным и т.д., что учитывается при определении класса опасности отхода.
   Эти обстоятельства вызывают необходимость установления для загрязняющих веществ и содержащих их отходов значений ПДК.

10

1.4. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами
   Экологический кризис в плане загрязнения ОС тяжелыми металлами (ТМ) касается прежде всего каждого из нас, потому что без решения вопроса, что мы должны изменить в себе, нам не выжить.
   Из большого числа разнообразных химических веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают ТМ.
   В связи с увеличивающимся загрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределения ТМ в ОС, с другой - тот факт, что свыше 90 % всех болезней человека прямо или косвенно связано с состоянием ОС, которая является либо причиной возникновения заболеваний, либо способствует их развитию.
   ТМ вызывают сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, обладают эмбриотропным и канцерогенным свойствами. Они являются генетическими ядами, поскольку аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах.
   Проблема ТМ в современных условиях производства - глобальная, поэтому необходимы соответствующие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды. Опасность проблемы состоит еще и в том, что для ТМ существует ряд альтернативных путей поступления и аккумуляции их в продукции.
   Особая проблема возникает в связи с загрязнением почвы и воды редкими и рассеянными элементами, обладающими биоцидным действием, например, ртутью, кадмием, свинцом, мышьяком, селеном и др., применение которых в составе пестицидов сильно ограничено или вообще запрещено. Загрязнение ими почвы и воды создает во многих районах земного шара постоянный фон, обеспечивающий их стабильную концентрацию в продуктах питания и кормах. В связи с этим необходима соответствующая очистка сточных вод предприятий, использующих соединения ТМ.
   Важность понимания проблемы загрязнения продукции ТМ определяется тем, что сельскохозяйственные культуры и животные находятся на более высоком уровне в пищевой цепи продукционного процесса и используются как продукты питания человека.

11