БЕЗОПАСНОЕ УНИЧТОЖЕНИЕ ОТХОДОВ
Отходы — одна из главных проблем, стоящих перед человечеством в XXI веке.
А.Е. Безродный, к.ф.-м.н., зам. директора МНЦТЭ
Хранилища отходов и свалки мусора переполнены, и задача найти технологию полной и безопасной переработки промышленных и бытовых отходов выходит на первый план во многих странах, в том числе и в России. Особо остро стоит вопрос уничтожения химического оружия, токсичных отходов, уничтожение которых предусмотрено Стокгольмской конвенцией.
Чтобы оценить масштаб проблемы, достаточно упомянуть, что только особо вредных отходов, таких как хлорсодержащие трансформаторные масла, запрещенные пестициды, использованные растворители, образуется ежегодно около 500 тысяч тонн. И все это скапливается на складах, территориях предприятий, в лучшем случае подлежит захоронению на специальных полигонах. Что-то нужно делать со слаборадиоактивными веществами, появляющимися в результате вывода из эксплуатации ядерных установок. С каждым днем обостряется проблема уничтожения отходов медицинских учреждений — ведь ежегодно только в одном многопрофильном стационаре образуется около 200 тонн опасных в эпидемиологическом отношении медицинских отходов
До недавнего времени основным способом уничтожения всех видов отходов было сжигание. Однако при горении многие органические вещества превращаются в супертоксичные соединения. На сегодняшний день единственным безопасным способом уничтожения опасных отходов, в том числе и химического оружия, является их переработка в плазменных установках. Под воздействием плазмы органическая часть преобразуется в чистое газовое топливо, а минеральная — в небольшие объемы химически инертного шлака. Технология плазменного уничтожения быстро развивается. В Германии этот способ используется для уничтожения химического оружия. В Японии перерабатываются слаборадиоактивные отходы. Установки по уничтожению отходов, использующие плазму, работают в США, Канаде, Австралии и других странах.
Однако, несмотря на экологическую чистоту, широкого применения этот метод пока не получил, и зачастую предпочтение отдается банальному захоронению отходов. Причина заключается, главным образом, в отсутствии надежных источников плазмы. Дело в том, что мощная электрическая дуга разрушает электроды. Их приходится периодически заменять, останавливая оборудование. Чтобы продлить срок работы электродов, используют дорогостоящие инертные газы, хотя уничтожение вредных веществ оказывается более эффективным, если плазмообразующим газом является водяной пар. В конечном итоге все это делает технологию плазменного уничтожения чрезвычайно дорогой.
Все эти проблемы удалось решить в Международном научном центре по теплофизике и энергетике, которым руководит член-корреспондент РАН Михаил Предтеченский. Идея, лежащая в основе разработанной технологии, заключается в следующем. Вместо твердых электродов в источнике плазмы, созданном группой ученых Центра, используется расплавленный металл. Мощная электрическая дуга горит между расплавленными электродами и формирует плазму водяного пара. Ресурс работы таких электродов неограничен, они могут работать непрерывно сколь угодно долго. Кроме того, в таком реакторе можно использовать в качестве плазмообразующего газа водяной пар. Еще одним преимуществом реактора с расплавленными электродами является то, что теперь появилась возможность значительно увеличить мощность электрической дуги, что заметно расширяет круг перерабатываемых продуктов. Результаты независимых испытаний, проведенных российскими и японскими учеными, показали, что содержание вредных веществ в продуктах переработки в несколько раз ниже нормативов, установленных в США, Японии и европейских странах.
Новой технологией заинтересовались во многих странах. И это не случайно. Так, в Японии стоимость переработки опасных отходов существующими способами примерно в двадцать раз превышает расходы на уничтожение с использованием новой технологии. Даже захоронение отходов на специальном полигоне стоит в несколько раз дороже. Кстати, на одном из таких специализированных полигонов, который находится под Красноярском, будет построен первый завод по уничтожению токсичных отходов. Компанией «Зеленый город», одним из немногих предприятий, обеспечивающих экологическую безопасность России, совместно с учеными и конструкторами из Центра по теплофизике и энергетике уже ведутся подготовительные работы для монтажа технологического комплекса по плазменной утилизации пестицидов, полихлорбифенилов и других видов высокотоксичных отходов.
Очевидно, что разработанная новосибирскими учеными технология и созданное ими оборудование по уничтожению опасных отходов будет востребовано во многих уголках земного шара, прежде всего, в странах, ратифицировавших Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, а также взявших на себя обязательства по химическому разоружению.
стр. 15
|
