НИИ ПМ» (на основании проектных

СОЮЗ «ЗА ХИМИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ»
межрегиональная общественная экологическая организация
Головной офис - 117292, Москва, ул. Профсоюзная, 8-2-83. Тел. (495) 129 05 96. E-mail: [email protected]
Пермское отделение - 614000, Пермь, а/я 9924. Тел. (342) 275-23-62. Е-mail: [email protected]
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Исх. № 150 от 24.10.2007,
Стоки,
образующиеся от закрытого стенда 133/131 (ФГУП «НИИ ПМ», г. Пермь) при
прожиге твёрдотопливных ракетных двигателей.
Аналитическая справка.
1. По проектным данным.
В проектных материалах по закрытому стенду [4] (объект 133/131, том 6, ООС) на предприятии
ФГУП «НИИПМ» речь идёт об очистке сточных вод, образующихся от прожига твёрдотопливных
ракетных двигателей, но только по двум веществам: оксиду алюминия в виде взвеси и хлориду натрия.
Об остальных веществах ничего не упоминается. Стоки образуются во время газо-жидкостной эжекции
(улавливания) водно-щелочным раствором гидроксида натрия продуктов сгорания (газо-аэрозольной
смеси).
Так, в ТЭО (проект) «Реконструкция испытательного стенда (объект) 133/131 с соблюдением
экологических требований» [4], том 7 ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду), п. 1.2.
«Краткое описание технологического процесса», сообщается об очистке газового потока во время
прожига ракетного двигателя. В здание, оборудованное газо-жидкостным эжектором, подаётся рабочий
щелочной раствор концентрацией 1,6%. Этот «щелочной раствор подаётся для охлаждения парогазового потока и нейтрализации хлористого водорода» (соляной кислоты) и других кислотных
примесей, образующихся при сгорании. Суть нейтрализации кислотных продуктов сгорания щелочью
сводится к получению нейтральной РН стоков с образованием нейтральных солей, в данном случае хлорида натрия. Схема нейтрализации хлорида водорода щелочью гидроксидом натрия (2-й класс
опасности) с образованием соли хлорида натрия такова: HCl + NaOH = NaCl + H2O, т.е. хлориды
остаются в том же количестве, что и до нейтрализации. При этом все остальные уловленные водным
щелочным раствором химические примеси после нейтрализации остаются в стоках в неизменном
количестве.
В проекте ничего не сказано о том, как и куда удаляются стоки, стекающие на дно так
называемой улитки (здания газожидкостной эжекции), каково их количество, и какова их дальнейшая
судьба. В п. 1.2. тома 7 данного проекта лишь кратко говорится: «Очистка отработанного щелочного
раствора заключается в удалении твёрдой фазы (в основном оксида алюминия) и избытка хлорида
натрия… После очистки эта вода повторно используется в системе охлаждения и очистки газов».
Другими словами, очистка стоков предусмотрена только лишь для удаления нерастворимых твёрдых
частиц (в данном случае, окиси алюминия), а остальные (растворимые) вещества остаются в стоках.
Каким образом при этом удаляется растворенный в сточных водах избыток хлорида натрия, нигде не
объясняется.
Согласно материалам другого тома проекта [4, том 6, ООС], при газо-жидкостной эжекции
водным раствором щелочи в атмосферу от стенда выбрасываются вместе с водяным паром следующие
вещества: хлорид натрия, гидроксид натрия, силикат натрия. Очевидно, они также остаются в стоках.
Итак, полная очистка промстоков в техпроцессе отсутствует даже теоретически. Что же касается
заявленной авторами проекта очистки от оксида алюминия и хлорида натрия, то это тоже вызывает
большие сомнения по вышеуказанной причине: описание данных технологических операций
отсутствует. Несмотря на очевидную опасность стоков, сколько-нибудь полноценные очистные
сооружения по проекту [4] никак не предусмотрены. В проекте эта часть совершенно не проработана. В
этих условиях легко предположить криминальный слив неочищенных стоков в природную среду.
1
2. По данным Военной академии РВСН им. Петра Великого
2.1 Степень очистки стоков газо-жидкостной эжекции закрытого стенда.
В связи с тем, что в проектных данных по закрытому стенду ФГУП «НИИПМ» отсутствует
описание техпроцесса с технологическим регламентом, мы обращаемся к исследованиям авторов
Мелешко, Кирия и Наумова [1, 2]. В учебном пособии военной академии наук [1, стр. 24] признаётся
неполнота очистки стоков: при «сжигании отходов, малогабаритных изделий и фрагментов СРТТ в
специальных зданиях степень очистки по хлориду водорода составляет 60-70% при проектной величине
99,9%, а степень улавливания оксида алюминия 70-75% при проектной величине 99-99,9%. При этом не
производится очистка продуктов сгорания от оксидов углерода и оксидов азота». То же самое
относится и к крупногабаритным двигателям.
Исходя из исследований и практики, специалисты Российской академии РВСН [1, 2] сделали
выводы об опасности процесса сжигания ракет: «…Даже самые совершенные технологии сжигания
твёрдотопливных зарядов с улавливанием и нейтрализацией продуктов сгорания не исключают
выброса в окружающую среду значительных количеств высокотоксичных продуктов», в том числе [2,
стр.139] «хлорида водорода и оксида алюминия. Однако, главный серьёзный недостаток данной
технологии сжигания – это образование большого количества промстоков… (на 1 тонну сжигаемого
ракетного топлива требуется более 20 тонн воды и около 150 кг щелочи (гидроксида натрия).
Образующиеся промстоки после сепарации оксида алюминия и других твёрдых веществ (взвесь)
содержат около 10 г/л хлористого натрия и до 3 г/л гидроксида натрия (это очень большая
концентрация соли, однако здесь не учтены остальные загрязняющие вещества –
Фёдоров,Попова,Юшков). Снизить до ПДК содержание этих солей в растворах практически
невозможно». Необходимо огромное количество воды для разбавления до нормативной концентрации
или громоздкая система фильтрующих элементов, что во много раз усложняет и удорожает метод
сжигания. Сепарация (извлечение) взвешенных веществ из водных растворов – это грубая очистка, а для
более тонкой очистки до проектных данных должны применяться дополнительные способы. Но в ранее
цитированном проекте это не предусмотрено.
В источнике [2] подтверждается, что в образующихся от эжекции промстоках «нейтрализация
хлоридов с помощью гидроксида натрия NaOH приведёт лишь к получению нормального РН, но не
устранит завышенную примерно в 30 раз концентрацию хлоридов» (до допустимых нормативов для
сброса в водоёмы).
2.2 Химсостав стоков и образование дополнительного токсиканта (цианида натрия)
В научной работе «Экологические аспекты ликвидации твёрдотопливных межконтинентальных
баллистических ракет» [2] утверждается, что «нейтрализация промстоков с помощью NaOH
одновременно приводит к появлению цианида натрия, вещества с более высокой токсичностью, чем
синильная кислота». «Применение таких стоков, нейтрализованных до нормальной РН равной 6-7, в
качестве оборотной воды не представляется возможным из-за возможности оседания солей в
охладителях... Оборотное водоснабжение станет возможным (только) при использовании
опреснительных установок… с непрерывной работой». Другими словами, для очистки промстоков и
повторного их применения в качестве оборотного водоснабжения необходима целая громоздкая система
очистки этих стоков (различных фильтров и сооружений для их регенерации). Это усложняет и
удорожает технологический процесс сжигания с газо-жидкостной эжекцией выбросов.
Таким образом, в контексте сложившейся на практике ситуации заявленное в проекте [4]
повторное использование воды представляется априори неосуществимым в пермских условиях.
В связи с тем, что в закрытом стенде (так называемой улитке) падающая сверху вода встречается
с поднимающимся снизу газо-аэрозольным потоком продуктов сгорания твёрдого ракетного топлива, то
образуются стоки с высокой концентрацией смеси вредных веществ. Поэтому в стоках содержатся те же
компоненты вредных примесей, что и в газовой фазе при выбросах в атмосферу: смесь диоксинов и
диоксиноподобных соединений полихлорированных бифенилов, бенз-а-пирен, хлористый водород
(превращается в воде в соляную кислоту), алюминия хлорид (взвесь), азота диоксид и оксид
(превращается в воде в азотную и азотистую кислоты), формальдегид, фенол и его производные,
перхлораты, фосген, синильная кислота и цианистый натрий, производные ферроцена, активная сажа,
2
эпихлоргидрин, угарный газ (окись углерода), сероводород, сероуглерод, аммиак и его производные,
углеводороды и другие химические вещества. Практически все они очень высокотоксичны и имеют 1-2й классы опасности. Токсичность и влияние каждого их этих веществ показаны в аналитическом
исследовании [3]. Это, в большинстве своём, канцерогены, многие вещества удушающего и
раздражающего действия для органов дыхания и слизистых оболочек глаз, носа и кожи, поражают
нервную и эндокринную систему и другие органы.
Кроме того, некоторые из этих веществ в воде образуют другие соединения, взаимодействуя друг
с другом (постоянно происходят окислительно-восстановительные реакции), и поэтому полный
химический состав сточных вод непредсказуем. Напомним, в проекте [4] не представлен полный состав
сточных вод и нормативы предельно допустимых сбросов (ПДС) всех веществ, отсутствуют их
концентрации и степень опасности.
2.3 Недостатки при сжигании РДТТ на закрытом стенде с газо-жидкостной эжекцией [2].
1. «Одновременное наличие газового выброса и промстоков».
2. Большой «объём промстоков – до 20 м3 на 1 т топлива», очистка которых не предусмотрена.
3. «Использование дополнительных реагентов для нейтрализации газового выброса» (большого
количества токсичной щелочи – 150 кг на 1 тонну сжигаемого топлива).
4. «Затратность ликвидации».
Выводы.
Образующиеся на закрытом стенде стоки содержат в своём составе те же вещества, что и в
газовой фазе при прожиге твёрдотопливных двигателей, поэтому эти стоки представляют собой
концентрированную смесь токсикантов. Однако, в проекте не предусмотрена полная очистка этих
стоков от примесей, а только лишь частичная очистка от взвешенных веществ (окислов алюминия).
Стоки образуются в большом количестве при каждом сжигании твёрдотопливных зарядов ракет
и очевидно содержат очень высокий процент вредных веществ, что создаёт большую проблему для
повторного применения этих стоков (на него рассчитывали авторы проектной документации). В проекте
в принципе не прописаны способы удаления остатков сточных вод из стендовой системы (улитки).
На основании анализа документации становится очевидным, что закрытый стенд
представляет собой экологически опасный объект, загрязняющий не только атмосферу, но и
водные объекты, в том числе, вероятно, грунтовые воды. Это создаёт дополнительные риски для
населения г. Перми.
Использованная литература:
1. Мелешко В.Ю., Кирий Г.В. Ликвидация и утилизация ракетных топлив и зарядов. Учебное пособие. Военная академия
ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого. Москва, 1998.
2. Мелешко В.Ю., Наумов П.Н. Экологические аспекты ликвидации твёрдотопливных межконтинентальных баллистических
ракет. // «Проблемы региональной экологии», журнал № 3. Военная академия РВСН им. Петра Великого. 2004. стр.137-143.
3. «Основной химический состав продуктов сгорания смесевого твёрдого ракетного топлива». Аналитическое исследование
Союза «За химическую безопасность». № 114 от 17.04.2006.
4. ТЭО (проект) «Реконструкция испытательного стенда (объект) 133/131 с соблюдением экологических требований».
Исполнитель – ФГУП «СоюзпромНИИпроект», Москва, 2004.
Президент Союза «За химическую безопасность»,
доктор химических наук
Фёдоров Л.А.
Председатель Пермского городского отделения
Союза «За химическую безопасность»
Попова Л.С.
Руководитель группы «Зелёная Эйкумена»,
кандидат географических наук
Юшков Р.А.
3