fbpx

Полигон «Красный Бор»: время идет – проблемы обостряются

По сообщениям СМИ, в 2016 году в Российской Федерации накопилось более 700 млн тонн твердых и жидких отходов, большая часть которых складируется на свалках и полигонах.

Сегодня в России функционирует 14000 крупных свалок, где перерабатывается всего лишь 1,4 млн тонн отходов. Суммарная площадь территорий, занятых свалками в нашей стране, в настоящее время уже составляет 4 млн гектаров, что в 4 раза превышает территорию Республики Кипр.

О способах утилизации отходов

В настоящее время практически реализуемых способов утилизации отходов не так уж и много, основными из которых являются:

  1. Способ переработки отходов с получением новой продукции. Этот способ дорогостоящий и требует наличия соответствующей производственной базы, внедрения и использования инновационных разработок и высокопрофессиональных кадров. Безусловно, этот способ наиболее эффективный как с точки зрения экологической безопасности, так и с позиций экономики. Использование данного метода не требует больших территорий и позволяет не только сохранять природные ресурсы и обеспечивать экологическую чистоту, но и получать экономическую выгоду;
  2. Способ термической утилизации отходов с получением полезной, например, тепловой энергии. Данный способ целесообразно применять для утилизации органических отходов, не подлежащих переработке. Он требует обязательного наличия тепловых комплексов со специальным оборудованием, способных реализовать технологии подготовки и сжигания (термической утилизации) жидких органических отходов. Реализация данного способа, как и предыдущего, экологически выгодна и экономически целесообразна, поскольку не требует больших площадей и экономит энергоресурсы, например, углеводородное топливо;
  3. Способ очистки и обезвреживания жидких токсичных отходов. Данный способ можно практически реализовать при наличии специальной производственной базы, соответствующих технологий и подготовленного обслуживающего персона;
  4. Способ длительного хранения (захоронения) или складирования отходов. Этот способ утилизации отходов наиболее простой и относительно дешевый. Однако практическая реализация его небезопасна, поскольку на хранящиеся/складируемые отходы негативно воздействуют внешние природные факторы, такие как давление, температура и влажность атмосферного воздуха, направление и сила ветра, уровень грунтовых вод, количество выпавших осадков и другие, которые значительно повышают вероятность масштабного загрязнения экологически опасными элементами, соединениями и веществами окружающей природной среды. Основным недостатком рассматриваемого способа является необходимость постоянного изъятия из полезного землепользования значительных территорий, поскольку со временем, по мере роста количества отходов, требуются всё новые и новые дополнительные площади для их размещения;
  5. Способ разбавления экологически опасных отходов до установленных предельно-допустимых концентраций (ПДК). Примером реализации данного способа является слив или сброс вредных отходов в море. Очевидно, это наиболее простой способ утилизации отходов и самый дешевый. Однако, с экологической точки зрения, это самый опасный способ утилизации, поскольку огромные суммарные масштабы сбросов значительно загрязняют окружающую природную среду и изменяют её экологический баланс;
  6. Космический способ утилизации. Данный способ предусматривает утилизацию отходов в космическом пространстве.

Для массовой утилизации отходов, образовавшихся на Земле, этот способ никогда не использовался, поскольку является самым дорогостоящим.

О полигоне «Красный Бор»

«Красный Бор» — название известного полигона, расположенного в Тосненском районе Ленинградской области, предназначенного для утилизации токсичных отходов промышленных и других предприятий способом длительного хранения.

Полигон «Красный Бор»
Утилизация токсичных отходов способом длительного хранения.
Полигон «Красный Бор»

Количество токсичных отходов в могильниках «Красного Бора» постоянно увеличивается, что требует новых и новых площадей, в связи с чем территория полигона постоянно расширяется и уже вплотную подошла к жилым кварталам. В настоящее время количество хранящихся на полигоне токсичных отходов достигло уже более 2 миллионов тонн.

В середине 1960-х годов многие промышленно развитые страны мира, включая и СССР, вынуждены были решать накопившиеся в течение многих десятилетий экологические проблемы, одной из которых являлась проблема утилизации токсичных отходов химических, медицинских, промышленных и других предприятий. Основными и наиболее распространенными токсичными отходами различных заводов, фабрик и предприятий, как известно, являются органические, включая и жидкие нефтеотходы.

Для утилизации экологически опасных отходов в России, в качестве основного способа был принят способ утилизации токсичных жидких отходов длительным хранением/захоронением, чему, по мнению авторов, способствовало:

  • наличие огромных, в том числе и пустующих территорий;
  • отсутствие новейших эффективных технологий утилизации и обезвреживания отходов;
  • недостаточное экономическое развитие страны;
  • низкий уровень экологической культуры руководителей всех уровней, принимающих решение;
  • интенсивное накопление техногенных отходов и другие.

Для утилизации экологически опасных отходов предприятий г. Ленинграда и Ленинградской области был создан специальный полигон, на котором был реализован способ длительного хранения/складирования.

Согласно заданию на проектирование, местность, планируемая для размещения полигона по утилизации жидких отходов, должна была удовлетворять следующим требованиям:

  1. Наличие благоприятных геологических условий;
  2. Оптимальная удаленность полигона от населенных пунктов и промышленных предприятий, поставляющих отходы;
  3. Полигон должен быть единым для утилизации всех видов жидких отходов в Северо-Западном регионе.

Данным требованиям в полной мере удовлетворял район недалеко от поселка Красный Бор, где преобладают подстилающие «синие» глины нижнекембрийского отложения. Именно в этом месте в 1967 году и началось строительство полигона. Со временем полигон получил название близлежащего поселка. Первоначально площадь полигона «Красный Бор» составляла 67,4 гектаров, к настоящему времени его территория увеличилась до 73 гектаров.

Технологически складирование/захоронение и длительное хранение жидких токсичных отходов обеспечивается в могильниках – хранилищах специальной конструкции. Первые могильники полигона были выполнены по всем правилам, их стенки были зацементированы и гидроизолированы. С вводом первых могильников в действие в 1969 году началась эксплуатация полигона «Красный Бор» в соответствии с его функциональным назначением.

С конца 1980-х годов полигон принимал токсичные отходы более, чем с 800 предприятий города и области, и функционировал уже на пределе своих технических возможностей. В средствах массовой информации нашего города все чаще стали появляться публикации о непростой ситуации, сложившейся на полигоне и вокруг него. Эта непростая ситуация с полигоном сохраняется до сих пор.

Проблемы полигона

За время эксплуатации полигона были выявлены основные недостатки принятого на нем способа утилизации, связанные в основном с наличием большого зеркала испарения на поверхности могильников – хранилищ.

Как правило, хранящиеся жидкие отходы при низких температурах не замерзают и независимо от времени года постоянно испаряются — зимой менее интенсивно, а летом более интенсивно, увеличивая концентрацию токсических отходов в могильниках.

Парообразование над поверхностью могильников приводит к возникновению частых пожаров, особенно в жаркое летнее время.

Другими проблемами являются переполнение могильников при выпадении осадков и(или) при повышении уровня грунтовых вод, протечке и загрязнении природной среды, и, наконец, неприятный запах, распространяющийся ветром на десятки километров.

«Красный Бор», щиты над могильником
Защитные щиты над поверхностью одного из могильников.
Полигон «Красный Бор»

Возникшие перечисленные проблемы показывают низкую эффективность используемого на полигоне принятого способа утилизации жидких токсичных отходов.

Решение проблем полигона сегодня

По данным СМИ, на полигоне «Красный Бор» идут активные работы: возобновлен экологический мониторинг, продолжается внедрение новых способов очистки и разработка системы круглосуточных датчиков. Кроме того, специалисты полигона исследуют сточные воды, нейтрализуют кислотную среду отходов, закрывают поверхности (зеркала испарения) могильников понтонами и полиэтиленовой плёнкой, устанавливают специальные щиты над поверхностью могильников и т.п.

В настоящее время полигон «Красный Бор» полностью исчерпал свои технические возможности по утилизации отходов и готовится к консервации. С этой целью «…до конца года в Петербурге планируется провести конкурс на изыскание территории полигона отходов, а к реализации самого проекта рекультивации приступят не раньше 2019 года».

План консервации «Красного бора»
План консервации полигона «Красный бор»

К сожалению, все реализуемые в настоящее время технические мероприятия на полигоне «Красный Бор», за исключением очистки жидких отходов, следует относить к пассивным мероприятиям, выполняемым исключительно с целью контроля за состоянием отходов и недопущения их разлива. Очевидно, что при всей важности этой работы реализация пассивных мероприятий не приводит к улучшению экологического состояния окружающей природной среды полигона и близлежащих районов, поэтому их внедрение не способно кардинально решить проблемы.

Необходимо заметить, что вопрос об изыскании новой территории под полигон утилизации отходов уже ставился. Первый раз — 22 года назад, в 1996 году, после выхода Постановления Правительства РФ от 28.02.1996 года за № 216 «О первоочередных мероприятиях на 1996-1998 г.г. по решению проблемы отходов в Российской Федерации». Второй раз — в 2016 году.

В обоих случаях старый полигон планировался к консервации, что практически очень трудно реализовать. Не лучше ли приступить к внедрению и использованию на полигоне активных мероприятий по уничтожению отходов, например, к термической утилизации тех загрязненных жидкостей, которые могут быть обезврежены таким способом. Между тем в промышленно развитых странах способ термической утилизации или сжигание отходов в настоящее время применяется достаточно широко, и его реализация позволяет обезвреживать до 80÷90% экологически опасных отходов в специальных энергетических утилизационных комплексах с получением полезной энергии.

Депутаты Законодательного собрания Санкт-Петербурга тоже были обеспокоены состоянием полигона «Красный Бор», однако, они пытались решать технические вопросы административными методами, а именно: вместо поиска и привлечения отечественных технических специалистов для практического решения проблем полигона, депутаты ходатайствовали перед федеральным центром о его передаче в ведение федеральных властей. Очевидно, что те или иные проблемы могут успешно решать только специалисты и учёные, областью научных интересов которых эти проблемы являются. Незнание, непонимание или игнорирование этой простой аксиомы слишком дорого обходится государственному бюджету. В конечном итоге ходатайство петербургских парламентариев было удовлетворено. В апреле 2018 года полигон «Красный Бор» из государственного унитарного природоохранного предприятия (ГУПП «Полигон «Красный Бор») был преобразован в государственное казенное учреждение (ГКУ «Дирекция по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений полигона «Красный Бор»). Но замена организационно-правовой формы полигона не решила и не могла решить  его экологические проблемы, и эти проблемы по-прежнему обостряются.

«Красный бор» с высоты
Полигон «Красный бор» с высоты птичьего полета

Опыт решения аналогичных проблем

К 1993 году аналогичная Красному Бору ситуация с жидкими токсичными отходами – отработанной гидравлической жидкостью ПГВ (парафин/глицерин/вода), предназначенной для работы в гидравлических приводах судов и кораблей, – сложилась на Промышленно-производственном объединении «Звездочка» (г. Северодвинск).  До 1991 года включительно ППО «Звездочка» собирало с кораблей ВМФ жидкость ПГВ и отправляло ее на заводы-изготовители. В 1990-е годы в России, как известно, корабельный состав ВМФ значительно сокращался, и ППО «Звездочка» по-прежнему собирало отработанную жидкость ПГВ, однако, заводы-изготовители прекратили ее прием на свою территорию. Задача утилизации жидких отходов на заводе «Звездочка» была реализована на территории предприятия способом длительного хранения ПГВ в бочках емкостью 200 кг, в пустующих в то время эллингах.

Бочки с отработанной ПГВ размещались по всему внутреннему объёму эллингов, на нескольких уровнях по высоте. Завод постоянно принимал отработанную ПГВ, и эллинги быстро заполнились бочками с гидравлической жидкостью. Со временем металлические бочки нижних уровней начали ржаветь и протекать, а их содержимое стало попадать в водную среду. Инженеры завода пытались самостоятельно организовать сжигание ПГВ в заводских мазутных котлах, но их попытка не увенчалась успехом из-за высокой, по сравнению с мазутом М-100, температурой вспышки утилизируемой гидравлической жидкости, которая, попадая в котел, не воспламенялась, а тушила мазутный факел и заливала топку.

Ситуация с хранением ПГВ на ППО «Звездочка» могла в любой момент выйти из-под контроля, и тогда руководство предприятия обратилось к командованию Военно-морской академии имени Н.Г. Кузнецова за помощью в решении проблемы утилизации жидкости ПГВ. Следует отметить, что в тот период в ВМА имени Н.Г. Кузнецова активно разрабатывался ряд технических проектов экологического назначения для военно-морского флота.

В то время авторы проходили обучение на кафедре № 34 ВМА имени Н.Г. Кузнецова, возглавляемой доктором технических наук, профессором, заслуженным деятелем науки и техники, контр-адмиралом Венцюлисом Леонардом Станиславовичем, и уже имели опыт разработки и внедрения систем утилизации нефтесодержащих жидких отходов на нескольких кораблях Черноморского флота и на стационарных котельных, в связи с чем авторам было поручено решить проблемы ППО «Звездочка».

Для завода авторами была разработана и в дальнейшем внедрена система термической утилизации ПГВ в паровых котлах котельной №1. Система была смонтирована специалистами завода в помещении насосной мазутной станции № 1, обслуживающей указанную котельную в соответствии с авторской технической документацией.

В реализованной на ППО «Звездочка» технологии утилизации жидких токсичных отходов, гидрожидкость (ПГВ) смешивалась на молекулярном уровне с топочным мазутом М-100 в соотношении один к девяти (10% ПГВ : 90% мазута М-100), после чего готовая топливная смесь подавалась к котлам по штатной топливоподающей системе. Поступая в составе смеси через штатные форсунки в топку котлов, ПГВ термически утилизировалась с выделением тепловой энергии. Производительность системы, конструктивно реализовавшей способ термической утилизации, составила 200 кг (или одна бочка) ПГВ в час. Менее, чем за полтора года, весь накопленный ранее на предприятии объём отработанной гидрожидкости, скопившийся в заводских эллингах, был полностью утилизирован в паровых котлах котельной № 1 предприятия, с получением полезной тепловой энергии и эколого-экономического эффекта.

Необходимо добавить, что технология утилизации, реализованная в системе термической утилизации на котельной № 1 ППО «Звездочка», позволяет утилизировать различные жидкости: органические и неорганические, в том числе отработанные кислоты после их нейтрализации.

В 1998 году критическая ситуация с жидкими углеводородными отходами – некондиционными горючими – возникла на нефтебазе «Ручьи» Петербургской Топливной компании (ПТК) «Терминал» (г. Санкт-Петербург). Большая часть емкостей нефтебазы, предназначенных для хранения товарного топлива, была занята отходами некондиционных горючих: бензинами и дизтопливом. Вывоз нефтеотходов на полигон «Красный Бор» был убыточным для предприятия, поскольку стоимость доставки на полигон одной тонны нефтяных отходов являлась далеко не дешёвой и равнялась стоимости одной тонны товарных нефтепродуктов.

Нефтебаза «Ручьи» терпела экономические убытки, и руководство ПТК «Терминал» обратилось к авторам для решения возникшей проблемы. Оценив создавшуюся ситуацию, руководству нефтебазы было предложено организовать термическую утилизацию некондиционных углеводородных отходов в котельной предприятия. С этой цель штатная топливная система котлов Е-1/9-ДТ была оборудована двухконтурной системой термической утилизации светлых нефтяных отходов (СТУСНО), позволяющей на основе штатного дизельного топлива готовить, а затем подавать на сжигание в котёл качественную топливную смесь с подлежащими утилизации светлыми нефтеотходами. Приготавливаемая СТУСНО топливная смесь сначала включала 30% нефтеотходов, а затем – 50%. В течение трех последующих лет на нефтебазе «Ручьи» были утилизированы все скопившиеся нефтеотходы с получением тепловой энергии, используемой для нужд предприятия, а все ранее занятые отходами топливные емкости были освобождены. При этом за счёт замещения дизельного топлива бросовыми углеводородными отходами было сэкономлено значительное количество штатного котельного горючего.

В 2007 году авторами была решена более сложная техническая задача — термическая утилизация отходов сырой нефти на асфальтобетонном заводе АБЗ МУАД АК «АЛРОСА» – Д-508 в г. Мирный (республика Саха-Якутия). Отходы сырой нефти предполагалось утилизировать в камере сгорания сушильных барабанов предприятия с получением тепловой энергии.

Для решения данной задачи была разработана топливная система подачи сырой нефти в сушильные барабаны завода и организованы её подача и распыл в зону горения. Следует напомнить, что процессы горения сырой нефти и нефтяных топлив значительно отличаются, что вызвано рядом объективных причин. Во-первых, отличием химического состава, структуры, видов и размеров углеводородных молекул. Во-вторых, наличием в сырой нефти значительного количества включений, неорганических и органических примесей, таких, например, как смолы, кислоты, связанные и несвязанные химические элементы, механические примеси и т.п. В-третьих, высоким влагосодержанием сырой нефти, обусловленным значительной долей поверхностно-активных веществ, хорошо всасывающих и удерживающих воду. В-четвёртых, физическими, химическими, термодинамическими и другими свойствами. И, наконец, различным количеством окислителя (воздуха), необходимого для организации процесса горения – реакции окисления углеводородов, составляющих углеводородное топлива и сырую нефть.

В отличие от системы термической утилизации, внедренной на ППО «Звездочка» в г. Северодвинске, система утилизации отходов сырой нефти, внедренная на асфальтобетонном заводе в г. Мирный, способна организовать утилизацию органических жидкостей с влагосодержанием до 25,0%.

В настоящее время рассмотренные системы утилизации отходов по-прежнему функционируют на предприятиях по своему прямому назначению.

С чего начинать

Становится очевидным, что сегодня для решения экологических проблем, подобных полигону «Красный Бор», следует отдавать приоритет в первую очередь активным мероприятиям, к числу которых, например, относится и способ термической утилизации хранящихся жидких отходов непосредственно в местах их длительного хранения.

На первом этапе жидкие органические отходы можно термически утилизировать без использования полезной тепловой энергии. В дальнейшем, после строительства теплового комплекса на полигоне или поблизости от него, вполне реально использовать жидкие органические отходы в качестве присадки к топливу, и получать тепловую энергию для нужд самого полигона.

Положительный опыт термической утилизации отходов, реализованный на ППО «Звездочка», нефтебазе «Ручьи» «ПТК-Терминал» и асфальтобетонном заводе, может быть вполне использован и на полигоне «Красный Бор».

С конца 1980-х до начала 2000-х годов в России наблюдался экологический бум, когда разрабатывались и относительно быстро внедрялись различные технические проекты экологического назначения. К сожалению, в настоящее время интерес к экологическим проектам почему-то пропал, вследствие чего действительно хорошие и эффективные разработки отечественных учёных, использование которых позволило бы не только оздоровить окружающую природную среду, но и сэкономить значительные финансовые средства, сегодня вынуждены пылиться на полках в ожидании времени своей практической реализации.

Экологические проблемы полигона рано или поздно придется решать, и чем дольше затягивается время раздумий, тем будет труднее техническим специалистам практически реализовать свои экологические проекты на практике.

Между тем ситуация с отходами в России становится все опаснее, и к 2026 году количество свалок, по прогнозу специалистов Минприроды, может увеличиться в 10 и более раз, а их суммарная площадь, которая растет в среднем на 400 тыс. гектаров в год, будет составлять уже более 8 млн гектаров.

К сожалению, сегодня все возможности полигона «Красный Бор» полностью исчерпаны, и его нынешнее состояние представляет собой уже не потенциальную, а вполне реальную угрозу экологическим интересам жителей Санкт-Петербурга, Ленинградской области и всего Северо-западного федерального округа Российской Федерации. Именно это обстоятельство требует скорейшего решения проблем полигона «Красный Бор» для защиты экологических интересов граждан Российской Федерации.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них