11.2.3. Предотвращение загрязнения земной поверхности химическими продуктами

Решение проблемы защиты литосферы от вредного воздействия промышленных предприятий, транспорта, урбанизации связано с разработкой и внедрением новых эффективных методов очистки вредных выбросов в атмосферу, методов переработки и обезвреживания жидких и твердых отходов. По мере развития автомобильного транспорта все более актуальными становятся вопросы очистки выхлопных газов автомобилей от углеводородов и других вредных примесей. Значительная часть из них в конечном счете оседает на поверхность земли или листья растений, нанося ущерб окружающей среде. Решение этого вопроса связано в первую очередь с разработкой и внедрением экологически чистых моторных топлив, эффективных катализаторов дожига выхлопных газов.

Большое значение в борьбе за чистоту планеты имеют способы утилизации жидких отходов, основными из которых являются хранение на специальных полигонах, в прудах-накопителях и сжигание в специальных печах с утилизацией и без утилизации тепла. Хорошим примером научно-технического решения проблемы утилизации жидких отходов является переработка нефтяных шламов. До недавнего времени основным методом ликвидации этих отходов за рубежом был метод сжигания в печах различной конструкции. В настоящее время во многих технически развитых странах нефтяные шламы стали подвергать комбинированному методу переработки, позволяющему получить дополнительное количество ценных нефтепродуктов и полностью обезвредить нефтяные шламы. Суть метода заключается в разделении нефтешлама на три слоя (верхний - нефтепродукты, средний - подтоварная вода, нижний - донный остаток) и последовательная их переработка. Метод достаточно эффективен. Эксплуатационные затраты на переработку нефтяных шламов полностью окупаются за счет высокой стоимости регенерированных нефтепродуктов.

В настоящее время существует несколько способов обезвреживания твердых бытовых и промышленных отходов, в частности хранение отходов на свалках, захоронение в море, сжигание отходов в печах специальной конструкции с утилизацией и без утилизации тепла.

Значительным шагом вперед в вопросах утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) является разработка и внедрение процесса пиролиза ТБО с получением в качестве продуктов газа, смолы и твердого углеродистого остатка. Газ и смола используются непосредственно на установке пиролиза в качестве топлива. Твердый углеродистый остаток является хорошим заменителем аморфного графита в металлургической промышленности, может быть использован как наполнитель при производстве асфальтобетонов, прессматериалов для оросителей градирен и т. п. Выход углеродистого остатка на исходное сырье составляет 20-25 %.

Законодательно вопросы загрязнения земной поверхности различными видами отходов закреплены в следующих основных нормативно-правовых актах:

• Федеральный закон Российской Федерации «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ

• Федеральный закон Российской Федерации «О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением» от 25.11.1994 г. № 49-ФЗ

11.3. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

11.3.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В ХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

В промышленности вода используется в качестве исходного сырья, растворителя, теплоносителя, транспортного средства. Общий годовой расход свежей воды в промышленности стран СНГ составляет порядка 110 км3, из них 25 км3 - безвозвратные потери. На долю оборотного водоснабжения приходится более 70 % общего водопотребления.

Крупными потребителями воды являются предприятия химической отрасли. Разнообразие технологических процессов создает предпосылки для использования воды практически во всех направлениях, указанных выше: как реагент, как теплоноситель для нагрева сырьевых смесей и охлаждения продуктов реакции, в качестве растворителя и для промывки реакционной смеси. В ряде производств химической отрасли (целлюлозно-бумажная, гидролизная промышленность) вода используется в качестве рабочей среды.

Динамика сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы в РФ представлена в табл. (см.: О состоянии и об охране окружающей природной среды РФ в 2003 г.: Государственный доклад. М, 2005, с. 136

Таблица Динамика сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы в РФ (млн./м3 в год)

Отрасли экономики	1997г.	2000г.	2003г.
Российская Федерация в целом	23043,2	20291,4	18960,0
Жилищно-коммунальное хозяйство	12053,0	12133,4	11573,1
Сельское хозяйство	3264,2	1407,6	1359,8
Промышленность, всего	7335,2	6514,0	5851,6
Деревообработка и ЦБП	1323,4	1472,4	1359,1
Химия и нефтехимия	1322,1	1280,3	1245,7
Электроэнергетика	1525,5	946,0	791,4
Черная металлургия	691,8	755,1	628,0
Машиностроение и металлообработка	623,9	510,2	456,4
Цветная металлургия	425,3	393,2	419,7
Угольная промышленность	620,0	380,4	371,5
Нефтеперерабатывающая промышленность	193,0	152,7	132,6
Промышленность стройматериалов	113,7	129,4	126,2
Пищевая промышленность	116,0	88,4	88,5
Легкая промышленность	136,6	86,8	64,0
Газовая промышленность	2,8	10,3	11,7
Нефтедобывающая промышленность	21,0	7,0	3,0
Прочие отрасли экономики	390,8	236,4	176,1

Масштабы потребления воды в промышленности определяются в первую очередь спецификой производства.

Удельный расход воды в химических производствах колеблется в очень широких пределах и составляет (в м3 на 1 т целевых продуктов):

Азотные удобрения 350-400

Пластические массы 500-1000Аммиак 1000

Целлюлоза 1500

Синтетический каучук 2000

Синтетические волокна 2500-5000

Широчайший ассортимент химических соединений, используемых в химической и нефтехимической промышленности в качестве исходного сырья и реактивов, и не менее широкий ассортимент побочных и целевых продуктов определяют, в основном, состав сточных вод химических производств. В зависимости от специфики производств в состав загрязненных сточных вод могут входить взвешенные вещества, углеводороды, нитриты и нитраты, фенолы, формальдегид, серосодержащие и фосфорсодержащие соединения, синтетические жирные кислоты и спирты, поверхностно-активные вещества, пестициды и прочие химические материалы.

При использовании воды для приготовления растворов и для промывки нередко предъявляются очень строгие требования к ее чистоте. Для очистки речной и озерной воды, для очистки и умягчения воды из артезианских скважин прибегают к строительству и эксплуатации специальных водоподготовительных станций. Во многих новых химических производствах, в первую очередь в производстве химических волокон, расход свежей воды с повышенными требованиями к ее чистоте составляет от 300 до 900 м3/т продукта, а в сумме с оборотной водой - от 950 до 5600 м3/т. При таком расходе воды затраты на нее становятся заметной составной частью себестоимости продукции [13, С. 157].

Степень загрязнения сточными водами многих рек и водоемов угрожает стать серьезным бедствием для населения и народного хозяйства. Особенно тяжелое положение со сбросом промышленных сточных вод во многих районах Центра, Северо-Запада.

Очистка сточных вод требует значительных эксплуатационных затрат и капитальных вложений. Так, например, по Селенгинскому целлюлозно-бумажному комбинату в удельных капитальных вложениях на производство тарного картона составляющая очистных сооружений превышает 10 % [13]. По Байкальскому целлюлозному заводу эти расходы значительно выше, и тем не менее драгоценные воды Байкала не остались без отрицательных последствий эксплуатации этого предприятия.

Проблема промышленных сточных вод химических предприятий решается по ряду направлений:

• всемерное сокращение количества сточных вод за счет их замкнутого цикла в производстве, а также сжигание загрязненных отходов с предварительным выпариванием и утилизацией теплоты, выделяющейся при сгорании органической части;

• широкое применение естественной очистки путем спуска сточных вод под землю и использования сточных вод в земледелии для удобрения почв;

• биологическая очистка и аэрация в искусственных и естественных прудах и накопителях;

• очистка с помощью химических средств и адсорбентов.

Законодательно вопросы рационального использования и охраны поверхностных вод закреплены в следующих основных нормативно-правовых актах:

• «Водный кодекс Российской Федерации» от 16.11.1995 г. № 167-ФЗ;

• Федеральный закон Российской Федерации «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» от 31.07.1998 г. № 155-ФЗ;

• Федеральный закон Российской Федерации «Об охране озера Байкал» от 01.05.1999 г. № 94-ФЗ.