Libmonster ID: UA-1541

 Автор: Гречко А. В.

Доктор технических наук А. В. ГРЕЧКО, ведущий научный сотрудник Института "Гинцветмет"

Человечество в процессе развития достигло поистине грандиозных успехов. Раскрыты тайны атома, построены космические станции, создан искусственный интеллект. Но существует и обратная сторона медали. В процессе функционирования различных производств образуются многочисленные вредные отходы. Одни из них достаточно хорошо изучены и с ними люди научились бороться (предотвращение образования, сокращение выбросов, утилизация или уничтожение). Другие же, прежде всего обширная группа высокотоксичных соединений типа диоксинов, фуранов и др., пока мало изучены и представляют собой очень большую опасность. Их даже окрестили "химическим СПИДом", "гормонами деградации" и врагом экологии N 1.

Первые публикации о диоксинах появились в 1956- 57 гг. Речь шла о роли высокотоксичных соединений в возникновении профессиональной болезни у работников химической промышленности - хлоракне (переизбыток в организме хлора и его соединений). Затем об этой проблеме "забыли" и вспомнили о ней лишь в 1968 г. В ходе исследований ученые ряда стран обнаружили диоксины в твердых бытовых отходах, т. е. в обычном мусоре.

Что же это за вещества и когда они "вышли из подполья"? Диоксины, так же как фураны и некоторые другие, входят в обширную группу высокотоксичных соединений и относятся к ксенобиотикам, т. е. к чужеродным для живых организмов веществам, которые поступают в круговорот природы с продукцией или отходами многочисленных технологий. С химической точки зрения диоксины представляют собой семейство гомологов * и изомеров ** три- и бициклических галогенорганических соединений. Причем их количество зависит от степени насыщения атомами хлора и брома и составляет несколько тысяч, что говорит о редком по сложности структурном разнообразии диоксина.

Одним из отличительных свойств этих веществ является способность, подобно радиации, накапливаться в человеческом организме и, передаваясь по наследству, приводить к мутациям на генном уровне. Медики констатируют: безопасных доз диоксинов не существует. Даже в малых концентрациях они поражают практически все формы живой материи. Одна молекула такого вещества способна нарушить нормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма. Диоксины влияют и на рецепторы клеток, ответственных за работу гормональных систем. При этом возникают эндокринные и гормональные расстройства, изменяется содержание половых гормонов, а также гормонов щитовидной и


* Гомологический ряд - последовательность органических соединений с одинаковыми функциональными группами и однотипным строением, каждый член которой (гомолог) отличается от соседнего на постоянную структурную единицу, обычно метиловую группу СН 2 (прим. ред.).

** Изомеры - химические соединения, одинаковые по составу молекулярной массы, но различающиеся по строению или расположению атомов в пространстве и, следовательно, по свойствам (прим. ред.).

стр. 4


поджелудочной желез, что увеличивает вероятность развития сахарного диабета и т. д.

Детям такие расстройства передаются с молоком матери, в результате они отстают в развитии, их обучение затрудняется, а у молодых людей появляется синдром "преждевременного старения". Вместе с тем повышается вероятность бесплодия, выкидыша, врожденных пороков и прочих аномалий. И это еще не все. Диоксины воздействуют на иммунитет человека, в результате у него увеличивается восприимчивость к инфекциям, возрастает возможность появления аллергических реакций, онкологических и других тяжелых заболеваний.

К особым свойствам этих вредных веществ следует отнести их стойкость к химическому, биологическому и фотолитическому воздействию. Они также обладают высокой термической стабильностью и начинают разлагаться лишь при температуре 1200-1250С. А ведь диоксины содержатся не только в твердых бытовых отходах. Их находят в продукции химической, нефтехимической и целлюлозно-бумажной промышленности, в предметах больничного хозяйства, в изделиях военно-промышленного комплекса и т. д.

Борьба с этими высокотоксичными соединениями ведется во многих странах мира, причем практически везде одинаково - вывоз зараженных материалов на полигоны (мусорные свалки) и термическая их переработка (сжигание). Однако ни тот, ни другой метод не отвечают современным требованиям экологии. Дело в том, что на полигонах в толщах отходов идут процессы аэробного и анаэробного разложения, отстаивания, испарения, т. е. выделения вредных веществ в окружающую среду, что особенно опасно при широко распространенной практике несанкционированных (стихийных) мусорных свалок. Кроме того, отчуждение земельных участков под эти захоронения усугубляет состояние окружающей среды.

Второй метод - сжигание - и того хуже. Ведь процесс протекает при относительно низких температурах (600-900С), скажем, в печах (котлоагрегатах) с колосниковыми решетками. Вследствие чего происходит наиболее интенсивное образование диоксинов и одновременно остаются вторичные (несгоревшие) твердые отходы (25-30% от всего объема), зараженные ядовитыми веществами. Но самое страшное - их тоже отвозят на свалки, что, как считают специалисты, может привести к непредсказуемым последствиям. Не случайно сегодня сложилась парадоксальная ситуация: в странах, где построено наибольшее количество мусоросжигающих заводов, экология не улучшилась, а значительно ухудшилась. По некоторым данным (при обследовании различных объектов в Германии и Швеции), в фильтрате складируемого на одном из полигонов мусора диоксина оказалось в 100 раз больше, чем в выбросах, проходящих обезвреживание на заводах. Иначе говоря, сжигающие установки превратились в своеобразные "поставщики" и "производители" высокотоксичных соединений, что породило новую экологическую проблему. Как быть?

Давайте рассмотрим круговорот этих вредоносных веществ в природе. Начнем со свалок и складирования отходов. Отсюда диоксины попадают в атмосферу, водоемы и почву. Затем они накапливаются в кормах, овощах и фруктах, продуктах животного мира (молоко, мясо, яйца и пр.) и возвращаются в том или ином виде опять же к человеку с соответствующими губительными последствиями. Сейчас во многих странах ищут способы рекультивации (восстановления) загрязненных земель. Однако такие наиболее эффективные приемы, как термическая и световая "атака" на диоксины непосредственно в почвах, пока еще находятся в первичной стадии разработки,

стр. 5


Схема переработки хлорсодержащих отходов в барботируемом расплаве шлака (в печи Ванюкова):

1 - ванна шлака;

2 - дутьевое устройство;

3 - подача воздуха;

4 - частицы отходов и брызги расплава;

5 - загрузочное устройство;

6 - подача твердых бытовых отходов;

7 - аптейк (газоход) печи;

8 - отходящие газы.

причем применение их - очень дорогое удовольствие.

Но ведь остановить все производства, в которых вырабатываются диоксины, невозможно. Остается лишь единственный выход - всеобъемлющая и правильная переработка промышленных и бытовых отходов. Для этого необходимо разрушить структурную решетку данных веществ до простых составляющих и одновременно гарантировать необратимость запланированных превращений.

Собственные научные изыскания и анализ многочисленных публикаций на эту тему позволили нам определить основные условия, обеспечивающие решение поставленной задачи. Прежде всего - высокая температура процесса переработки (свыше 1250 о С), причем он (процесс) должен длиться не менее 2 с. Во-вторых, речь идет о термической мгновенности операции, т. е. обрабатываемый материал (отходы) в этот температурный "ад" должен попадать сразу, без всякой предварительной подготовки.

Реализовать это на практике стало возможным только благодаря использованию барботажного агрегата - печи плавки в жидкой ванне, названной по имени ее создателя "печью Ванюкова" * . Она представляет собой высокую шахту с ванной расплава шлака, подаваемыми через отопительно-дутьевые устройства (фурмы, топки). При работе в шахте создается зона, насыщенная брызгами (каплями) расплава, куда и производится подача (загрузка) обрабатываемого материала.

Анализ результатов показывает: выполнение вышеназванных условий приводит к разрыву связей в структурной решетке обрабатываемых веществ и, в конечном счете, к ее деградации. Разрушение диоксинов, таким образом, становится необратимым. Испытания, проводимые на Рязанском опытно- экспериментальном металлургическом заводе (производительность - до 50 т твердых бытовых отходов в сутки), полностью подтвердили наши теоретические предпосылки.


* См.: А. В. Гречко. Медеплавильный завод будущего. - Наука в России, 1998, N 3 (прим. ред.).

стр. 6


Исследование газопылевого потока изучали совместно с Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, а пробы на токсичные соединения анализировали в независимой специализированной организации. Причем методика определения высокотоксичных соединений соответствовала международной классификации N 1613 ЕРА (Environmental Protection Agency, США).

Как оказалось, даже при самых неблагоприятных условиях испытании концентрация диоксинов и сопутствующих им вредных веществ на выходе была на несколько порядков ниже предельно допустимых норм, принятых в мировой практике, а иногда их не было вообще. Хроматографический анализ подтвердил, что отходный газ содержит простые составляющие (N 2 , О 2 , СО 2 , Н 2 О), а микропримеси (НСl, HF, SO 2 и др.) находятся ниже предельно допустимого значения, причем вторичные диоксины в печи не образуются.

Все это позволяет утверждать: создана экологически чистая и практически безотходная технология переработки (утилизации) бытовых и других токсичных промышленных отходов. Кстати сказать, Государственная экологическая экспертиза была положительной, получены Государственные патенты.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/КАК-ПОБЕДИТЬ-ДИОКСИН

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Бельбек ТахумовContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/Scientist

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

КАК ПОБЕДИТЬ ДИОКСИН? // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 17.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/КАК-ПОБЕДИТЬ-ДИОКСИН (date of access: 01.12.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
А вообще весь этот кейс с комиками во власти заставил понять, что киношный сценарий разительно отличается от реальной большой политики, где побеждает трезвый, незамутненный запрещенными веществами ум, холодный расчет и опыт – как обязательные составляющие личности, дерзающей определять путь миллионов человек.
Catalog: Разное 
Yesterday · From Naina Kravetz
Когда менять резину на зимнюю в 2021 году?
2 days ago · From Україна Онлайн
Запрещает ли PayPal азартные игры?
Catalog: Экономика 
3 days ago · From Україна Онлайн
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
7 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
8 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
10 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
11 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
11 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
11 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
12 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
КАК ПОБЕДИТЬ ДИОКСИН?
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones