Защита окружающей среды

  Барьерный разряд реализуется  при атмосферном давлении и  потому экономически выгоден,  так как не требует средств  откачки, что упрощает технологический  процесс. Барьерный тип  характеризуется  с одной стороны сравнительно  высокой  энергией электронов (4 – 5 эВ), а с другой – низкой температурой газа, которая близка к температуре электродов. При этом энергия, вложенная в разряд, выделяется в короткоживущих, мало интенсивных искрах – микроразрядах [11]. Сочетание всех этих условий делает барьерный разряд эффективным для осуществления многих реакций: получение озона, проведение органических и неорганических синтезов, реакций полимеризации [16].

Одним  из главных недостатков плазмохимического  метода очистки газообразных отходов  является образование побочных продуктов, в частности озона и оксидов  азота.

Для повышения  эффективности процесса был разработан реактор для более полной переработки отходящих газов производств.

 Реактор  представляет собой два коаксиальных  цилиндра, один из которых (внешний) выполнен из молибденового стекла (диэлектрический барьер), а второй (внутренний электрод) – из алюминиевого сплава.  Разряд возбуждается от высоковольтного трансформатора (50 Гц, 16 кВ). Удельная мощность, подводимая к реактору, составляет 0.22 Вт/см³.

Катализатор с  размерами гранул 1.0 – 1.6 мм количестве 0.4 г располагался в зоне плазмы и  занимал определенную долю плазменного  объема путем фиксации его фторопластовыми кольцами с отверстиями для обеспечения потока газовой смеси.

Выходящий из разрядника газ анализировался в хроматографе (СО, СО₂) и отбирался в поглотительные сосуды (SO₂, NO_x), концентрация веществ определяется по стандартным методикам. Концентрация озона, образующегося в результате возбуждения разряда при обработке газовой смеси, определяется методом абсорбционной спектроскопии по поглощению света на длине волны (λ = 253,7 нм), приходящуюся на максимум сечения фотопоглощения О₃ (σ = 7,8 · 10^-18 см) [11].

Температура газа в условиях эксперимента температура  не превышала 80 ºС [11].

В результате кинетического  степень превращения СО  в гелии  в плазме барьерного реактора в СО₂ достигает 60 – 80 % [16].

Количество  озона, обращающегося в плазме воздуха (2,5 · 10¹⁶ см^-3), в среднем в 40 раз больше, чем в исследуемой газовой смеси. Среднее (для всех значений дозы плазменного воздействия) изменение концентрации озона, связанное с его расходованием на реакции окисления СО и SO₂, равно 1,93 · 10¹⁶ см^-3. Следовательно расход О₃ на окисление СО и SO₂ составляет 97 %.

Совокупность  полученных данных позволяет, что имеется  возможность создания таких условий плазменного окисления газовой смеси, при которых степень превращения SO₂ составит на менее 98 %, а СО – не менее 44 % [11].

Совместные  действия неравновесной плазмы на газовые  смеси с активационными возможностями  катализатора может дать выигрыш  энергии, скорости процесса и степенях превращения указанных ингредиентов.

В качестве катализаторов, способствующих ускорению окисления  оксидов серы и углерода в воздушной  среде, в зону плазмы вводились промышленные катализаторы следующих марок: V₂O₅ · K₂O/SiO₂, КДА + 1 % RuO₂, G-56 (Ni), JCJ 22-6 (CuO, ZnO/Al₂O₃), SK “C-2” (БАСФ, V₂O₅, Pd) [11]. Они используются в промышленности при высокой температуре (выше 400 ºС). Выбор катализаторов обусловлен тем, что в окислительных процессах стабильно работают катализаторы, активными составляющими которых являются металлы платиновой группы (Pt, Pd и др.). Однако из-за дефицитности и дороговизны этих металлов, практически безвозвратные их потери являются причинами поиска катализаторов, работающих на основе более доступного и дешевого сырья, содерхащих в своем составе оксиды хрома и алюминия железа и алюминия, меди и марганца, меди и хрома [16].

При обезвреживании SO₂ плазменно-каталитическим методом характерно уменьшение объема плазменной зоны по сравнению с плазменным, т.е. повышается эффективность процесса, а влияние катализатора на конверсию СО менее эффективно (при использовании некоторых катализаторов даже снижается эффективность).

Концентрация  озона в плазменно-каталитическом процессе ниже, чем в плазменном, не зависит от времени контакта, и продолжает оставаться выше ПДК в несколько раз. Для деструкции озона используется марганец-цементный катализатор марки ГТТ, не содержащий благородных металлов. Степень его превращения составляет 75 – 95 % при высоких скоростях и до 99 % при низких. Диапазон рабочих температур катализатора составляет 25 – 110 ºС [16].

Известно, что  возбуждение барьерного разряда  в воздухе сопровождается образованием оксидов азота. Их концентрации на выходе из реактора при обработке газовой смеси составляют NO – 10.9 мг/м³; NO₂ – 333.57 мг/м³. Введение V₂O₅ · K₂O/SiO₂ в зону плазмы не влияет на изменение NO на выходе из реактора. При высокой дозе плазменного воздействия (0.6 мА · с/см²) и максимальном времени контакта газовой смеси с зоной плазмы выход NO_x, а эффективность превращения СО и SO₂ максимальна.

В результате применения реактора достигаются следующие результаты [11]:

• степень превращения SO₂ не менее 90 %;
• СО – не менее 44 %;
• Минимальный выход нежелательных побочных продуктов (NO_x, O₃).

7. Правила учета и оценки отходов

Система учета обращения с отходами на предприятии является частью системы  управления отходами производства и  потребления и непосредственно  связана с планированием природоохранной деятельности в связи с обращением с отходами.

Организация системы учета  предполагает разработку и утверждение  документации разработку процедур текущего учета и отчетности обращения  с отходами и профессиональную подготовку лиц для работы с опасными отходами.

Документирование системы  состоит их следующих этапов [29]:

1. разработка и утверждение распорядительных документов по вопросам распределения функций и ответственности за деятельность в области обращения с отходами (включая учет и контроль);
2. разработка и утверждение документации предприятия по учету в области обращения с отходами (включая разработку нормативов образования и лимитов размещения отходов);
3. получение паспортов на опасные отходы;
4. регистрация объектов размещения отходов в государственном реестре объектов размещения отходов;
5. получение разрешительных документов на транспортировку и размещение отходов;
6. подготовка, оформление и подписание договоров на прием-передачу отходов с целью размещения, использования и т. д.

К основным процедурам первичного учета  относятся:

•    инвентаризация источников образования отходов;
• инвентаризация объектов размещения отходов;
• инвентаризация объектов обезвреживания и использования отходов;
• текущий учет отходов.

Планирование  природоохранной деятельности в  связи с обращением с отходами предполагает:

• планирование разработки нормативной документации;
• планирование мероприятий по предотвращению или снижению объемов образования отходов (включая мероприятия по ресурсосбережению);
• планирование мероприятий по уничтожению, переработке, размещению отходов;
• планирование мероприятий по снижению воздействий на окружающую среду при обращении с отходами.

7.1. Разработка документации по обращению с отходами

Нормативные документы разрабатываются предприятием для всего цикла обращения с отходами. Ниже для каждого вида обращения с отходами приведен перечень необходимой документации.

7.1.1. Образование отходов

• Проекты нормативов образования отходов  производства (разработка является обязательной на основании ст.18 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» [20]).
• Перечень отходов, по которым следует разработать нормативы образования, составляется по результатам инвентаризации источников образования отходов (с учетом целесообразности и возможности нормирования).
• Проекты нормативов образования отходов разрабатывают в соответствии с «Методическими указаниями по разработке и утверждению нормативов образования и лимитов на их размещение».
• Журнал первичного учета образования и движения отходов.

7.1.2. Сбор, накопление и размещение отходов

• Карта-схема объектов размещения отходов, эксплуатируемых предприятием, с  указанием инвентарного номера объекта;
• Обоснование условий и сроков временного накопления отходов на промышленной площадке до момента их использования или направления на объект для размещения отходов (на основании п.5.5 [28]).
• Нормативы предельного размещения отходов на объектах сбора, накопления и размещения отходов [26, 28, 30, 33, 35].
• Проект лимитов размещения отходов. Разрабатывают в соответствии с «Методическими указаниями по разработке и утверждению нормативов образования и лимитов на их размещение».
• Планы мероприятий по достижению лимитов размещения отходов.
• Правила эксплуатации мест сбора, накопления и размещения отходов [27].
• Правила сбора и накопления, условия размещения отходов (рассматриваются вопросы тары-упаковки, указания по их конструкции, маркировке, учету) [26, 33, 30].
• Правила подготовки отходов для их перемещения: раскрываются вопросы необходимости предварительной сортировки, химического анализа [26, 30, 33].
• Свидетельство о регистрации объекта размещения отходов.
• Инструкция по приему, обезвреживанию и размещению опасных отходов [30, 33].
• Инструкция по приему и размещению нетоксичных.
• Инструкция по технике безопасности, противопожарной профилактике и производственной санитарии для персонала, занятого сбором, тарой-упаковкой, накоплением, подготовкой отходов к перемещению и размещением отходов [33].
• Мероприятия по защите окружающей природной среды и здоровья производственного персонала от воздействия отходов, размещенных на объектах и площадках предприятия, а также по ликвидации аварийных ситуаций при размещении отходов.
• Журнал текущего учета отходов, подлежащих сбору и накоплению. В форму рекомендуется ввести графы:
• инвентарный номер объекта размещения (согласно карте-схеме, составленной по результатам инвентаризации объектов размещения отходов);
• наименование вида отхода;
• дата поступления отхода;
• количество (в тоннах) поступившего отхода;
• дата вывоза отхода;
• количество (в тоннах) отхода в партии;
• реквизиты транспортной организации и номер лицензии;
• реквизиты принимающей организации, номер договора или накладной.
• Журнал учета отходов, принятых на длительное хранение или на захоронение [27, 28].
• Форма отчетности подразделения перед экологической службой предприятия.
• Порядок отчетности подразделений предприятия по обращению с отходами перед экологической службой предприятия.

7.1.3. Перемещение отходов за пределы территории предприятия

Перемещение отходов  за пределы промышленной площадки предприятия  разрешается при наличии [29]:

• лицензии на перемещение отходов при условии их самостоятельного вывоза;
• паспорта на опасный отход;
• схемы перемещения опасных отходов; схема утверждается руководителем предприятия, согласовывается с органами ГИБДД и территориальным органом МПР России;
• свидетельства о допуске транспортного средства к перевозке опасных отходов;
• сертификата о допуске водителя к перевозке опасных отходов.

7.1.4. Обезвреживание и использование отходов

Предприятие, имеющие объекты (установки, цеха и пр.) по обезвреживанию и/или использованию отходов должны разработать следующие документы:

• порядок приема отходов на обезвреживание и/или использование;
• требования к отходам, которые могут быть обезврежены и/или использованы на данном объекте;
• инструкцию по технике безопасности, противопожарной профилактике и производственной санитарии для персонала, занятого приемом, обезвреживанием и/или использованием [33];
• журнал текущего учета отходов, поступающих на обезвреживание и/или использование с указанием граф [29]:
• инвентарный номер объекта размещения отходов (согласно карте-схеме объектов размещения отходов), с которого отход поступил на обезвреживание и/или использование;
• наименование отхода, поступившего на обезвреживание и/или использование;
• дата приема отхода;
• количество (в тоннах) отхода, поступившего на обезвреживание и/или использование;
• наименование вторичного отхода, образовавшегося в процессе обезвреживания и/или использования;
• количество (в тоннах) вторичного отхода после обезвреживания и/или использования;
• инвентарный номер объекта размещения вторичных отходов (если отход разместили на собственной территории);
• реквизиты потребителя вторичного отхода;
• количество (в тоннах) вторичного отхода в партии, отправленного потребителю отходов
• номер договора, номер накладной.
• форма отчетности подразделения предприятия, осуществляющего обезвреживание и/или использование отходов перед экологической службой предприятия.