автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Охрана окружающей среды: оптимизация технологических решений при создании объекта по уничтожению химического оружия

На правах рукописи

Для служебного пользования экз. №

КАПАШИН Валерий Петрович

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ОБЪЕКТА ПО УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

Специальность: 05.14.16. - Технические средства и методы защиты

окружающей среды в области химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 1998

Работа выполнена в Управлении начальника войск радиационной, химической и биологической защиты Министерства обороны Российской

Федерации и Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского

Научный руководитель: доктор технических наук,

старший научный сотрудник В.Д. Назаров

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

лауреат Государственной премии СССР В.Г1. Севостьянов

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

С.Н. Штыков

кандидат технических наук, доцент Ю.Г. Радюшкин

Ведущая организация: Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Защита состоится "Д^ ^^ года в часов на заседании

диссертационного совета К.063.58.07 по техническим наукам при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СГТУ. Автореферат разослан "-/¿"" »7 998 года

Ученый секретарь диссертационного совета

^^ ХС ЛГ- Сухова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Находясь на рубеже двадцать первого столетия, мировое сообщество вплотную подошло к решению глобальной проблемы, связанной с избавлением человечества от различных видов оружия массового уничтожения, и В первую очередь - ликвидацией накопленных запасов химического оружия (ХО).

В апреле 1997 года вступила в силу Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. К настоящему времени 107 стран мира, включая Россию, ратифицировали Конвенцию. Поскольку Россия является одним из крупнейших в мире обладателей объявленных запасов химического оружия, успешное выполнение ею положений Конвенции имеет особое значение с точки зрения полного достижения основной цели, которая определена в законодательном порядке - создание режима химического разоружения.

Сама по себе проблема уничтожения запасов химического оружия (УХО), как национальная, стоит перед нашим государством уже более 15-ти лет. Понимая всю сложность се решения, в соответствии с поручением Правительства Российской Федерации, ведущими специалистами Минобороны России и других министерств и ведомств была разработана федеральная целевая программа "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации". Данная Программа была утверждена постановлением Правительства РФ от 21 марта 1996 г. № 305, Указом Президента РФ № 542 от 13 апреля 1996г. данной программе присвоен статус президентской. По своему содержанию Программа нацелена па строгое выполнение обязательств, определенных Конвенцией для государств-участников в части этапов и сроков уничтожения запасов ХО.

Государственным заказчиком Программы определено Минобороны России. К реализации Программы привлечен также ряд министерств и ведомств России: Минэкономики, Минфин, Минздрав, Госкомэкологии, МИД, МВД, МЧС, правительства и администрации регионов хранения химического оружия.

Запасы химического оружия в России включают боеприпасы и устройства авиации, ракетных войск и артиллерии в снаряжении отравляющими веществами, а также отравляющие вещества, хранящиеся в емкостях и размещенные на семи объектах, расположенных в шести регионах страны.

В соответствии с Программой уничтожению запасов химического оружия в первую очередь подлежат колено-нарывные отравляющие вещества (иприт, люизит и их смеси), хранящиеся в емкостях, в том числе, в п. Горный Саратовской обл. Первоочередность уничтожения кожно-нарывных отравляющих веществ вызвана их специфичностью и длительностью хранения. Отравляющие вещества в крупнотоннажных емкостях представляют особую опасность для здоровья населения и окружающей среды в случае возникновения аварийных ситуаций я результате стихийных бедствий.

Создание объекта по уничтожению ХО осуществляется в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 1994 г. № 1470 "Об организации работ по созданию объекта по уничтожению запасов

отравляющих веществ, хранящихся на территории Саратовской области". При этом опробование объекта 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области, с учетом временной корректировки, планируется осуществить в 1999 году, а уничтожение запасов отравляющих веществ - в период с 2000 по 2004 годы.

Таким образом, организация в России первого опытно-промышленного объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области является важной и актуальной государственной проблемой, во многом определяющей ход дальнейшего процесса уничтожения химического оружия в государстве. Исходя из сказанного генеральный заказчик в период с 1996 по середину 1998 г. организовал и провел комплекс работ по устранению замечаний экологической экспертизы ТОО создания объекга по УХО в п. Горный. Из их числа можно выделить работы технического профиля. Они приобрели еще большую важность и актуальность в связи с выходом постановления Правительства Российской Федерации от 17 апреля 1998 года № 402 "О первоочередных работах но созданию объектов но уничтожению химического оружия в Российской Федерации".

Над проблемой уничтожения ХО работает большой коллектив высококвалифицированных ученых и инженеров: кафедры химии и технологии органического синтеза Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева; ГосНИИХТ (г. Москва); ШТОС (г. Шиханы Саратовской обл.); кафедры аналитической химии и экологии и кафедры технической химии Саратовского государственного университета; Нижег ородского государственного университет, АООТ «Гипросиптез» (г. Волгоград); АООТ «Волгагсолком» (г. Саратов); ряда НИИ Министерства обороны РФ и др. специализированных предприятий страны.

В связи с вышеизложенным, работы по разработке оптимальных технологий уничтожения ХО, доработке материалов ТЭО объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области обоснованно следует отнести к важным и актуальным задачам, имеющим государственное значение.

Таким образом, целыо работ ы явилось: на основе разработки технических решений оптимизировать с точки зрения экологической безопасности состав и структуру объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области.

Для достижения поставленной цели были решены следующие зада ч и : обоснование и выбор безопасного и экологически приемлемого метода захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении отравляющих веществ кожно-нарывного действия на объекте в п. Горный Саратовской области;

обоснование и выбор для объекта по УХО в п. Горный безопасной и экологически чистой технологии (метода) уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом;

обоснование размеров санитарио-защитной зоны объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области.

Научная н о в и з н а исследований заключается в том, что впервые: разработаны методические основы для разработки технологических решений захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении отравляющих

веществ кожно-нармпного действия на объекте по УХО в п. Горный Саратовской области;

обоснованы подходы к выбору безопасной и экологически чистой технологии уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом;

доработаны методы математического моделирования для определения глубин распространения облака зараженного воздуха в атмосфере при аварийных ситуациях для штатного режима функционирования обьскта но уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области;

осуществлена прогнозируемая оценка возможных аварийных ситуаций при штатном режиме функционирования объекта по УХО в и. Горный Саратовской области.

Основные п о л о ж синя, в ы н о с и м ы с н а з а щ и т у : оптимальные, с точки зрения безопасности и экологической обоснованности, технологии уничтожения ипрнга, ипригно-люизитпых смесей, а также методов захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении ОВ на объекте в п. Горный Саратовской области;

методы (методики) комплексной оценки технологий захоронения шердых отходов и альтернативных техполопш уничтожения иприта и ипритно-люизитных смесей;

модельные системы прогнозирования возможных аварийных ситуаций при штатном режиме функционирования объекта по уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области;

методы математического моделирования определения глубины распространения облака зараженного воздуха п атмосфере при возможных аварийных ситуациях па объекте уничтожения.

Практическая значимость проведенных исследований заключается в том, что полученные автором результаты:

положены в основу доработанных материалов технико-экономического обоснования создания объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области, Декларации безопасности объекта по уничтожению химического оружия, "Норм по проектированию и эксплуатации производств но уничтожению химического оружия";

учтены при согласовании и утверждении "Сводного графика • проектно-изыскательских работ по объектам уничтожения химического оружия па 1998-2000 годы", выработке решений при проведении заседаний Дирекции федеральной целевой программы "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации";

использованы при издании постановлений заместителя Главного Государственного санитарного врача Российской Федерации "Об установлении размера санитарно-защитной зоны" объекта по уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области и "О санитарной классификации полигона в п. Горный и месте его расположения". В этой связи полученные в ходе исследований результаты были реализованы:

включением материалов в технико-экономическое обоснование создания объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области,

повторно представленное на рассмагрение в государственную экологическую и государственную строительную экспертизы;

установлением санитарно-защитной зоны от строящегося предприятия по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области в размере 2000 метров;

отнесением полигона захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении ХО на объекте в п. Горный Саратовской области, ко второму классу санитарной классификации предприятий с установлением для него санитарно-защитной зоны в размере 1000 метров;

размещением полигона захоронения твердых отходов на территории промышленной зоны объекта но уничтожению ХО, что не потребовало в дальнейшем проведения работ по отчуждению дополнительных земельных участков в Краснсшаргизанском районе Саратовской области;

внедрением в учебный процесс химического факультета Саратовского госунивсрситста (кафедра технической химии) при чтении общего курса "Промышленная экология".

Апробация работы и публикации. Научные положения диссертации, выносимые на защиту, докладывались автором на научных конференциях, заседаниях Дирекции федеральной целевой программы "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации", общественных слушаниях раздела ОВОС ТЭО объекта по уничтожению ХО перед населением п. Горный, военно-научной конференции войсковой части 61469; материалы использовались для оформления докладов для Правительства Российской Федерации, Международной Организации по запрещению химического оружия, Министра обороны Российской Федерации и Начальника генерального штаба, при проведении межведомственных совещаний по химическому разоружению.

Материалы диссертации опубликованы в двух научных изданиях, двух статьях, 16 отчетах по НИР и ПИР, выполненных в рамках решения проблемных вопросов уничтожения химического оружия в Российской Федерации, разделе ОВОС ТЭО объекта по храпению и уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской обл.

Личный вклад автора. '

В диссертации обобщены исследования 1990-1998 гг. Автором определены направления и задачи исследований. Он является инициатором и руководителем научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ по проблеме уничтожения химического оружия, разработке материалов по комплексной оценке эффективности технологий (методов) уничтожения отравляющих веществ. Им лично написаны разделы в научных публикациях и сделаны доклады на конференциях и заседаниях различного рода.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав, выводов, изложена на 154 листах машинописного текста, содержит 13 рисунков, 6 таблиц, приложения; список литературы включает 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Литературный обзор

В литературном обзоре приведены материалы но истории переговорного процесса п области химического разоружения, который завершился подписанием 13 января 1993 гола и Париже Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении. Российская Федерация ратифицировала Конвенцию в ноябре 1997 года и тем самым подтвердили свою приверженность делу химического разоружения.

В плане подготовки страны к химическому разоружению и Российской Федерации был создан объект по его уничтожению п районе г. Чапаевски Самарской области. В силу объективных причин объект был перепрофилирован в учебно-тренировочный центр по отработке на инертных средах технологий уничтожения химического оружия и подготовке кадров.

Литературный обзор завершается материалами по разработке в России федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» и освещением роли генерального заказчика в этой многоплановой работе. Показано, что п качестве главного приоритета при создании объектов уничтожения ХО положен принцип соблюдения экологической безопасности, который достигается соблюдением норм и правил проектирования и строительства.

Глава 1. Выбор метода захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте в п. Горный Саратовской области

В первой главе диссертационной работы проведен анализ динамики уничтожения запасов люизита, иприта и их смесей на объекте 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области. В течение пяти лет, отведенных на уничтожение химического оружия, образуется 8500 тонн твердых отходов 2-го и 3-го классов опасности, подлежащих захоронению на полигоне. Поэтому в январе 1997 г. по инициативе генерального заказчика на техническом совещании в Правительстве Саратовской области было принято решение об организации и проведении экспертизы методов захоронения твердых отходов.

Твердые отходы, полученные при уничтожении люизита, представляют собой твердую полимерную пористую массу черного цвета с плотностью 0,87 г/см3.

' Затворенные в полимере вещества:

I

[C1CH=CH-As-(0-CH1-CH,-0-C0-C(CH,)-CH2-)2]i1 , (1.1)

I

[(CICH=CH)2-As-0-CH2-CH2-0- СО-С(СНз)- СН2-1„ , (1.2)

I

[As-(0-CH2-CH2-0- СО-С(СН3)-СН2-)3]л . (1.3)

гидрохлорид трибутиламина-(С4Н9)3К- НО ,

наполнители: активированный уголь, отработанные средства индивидуальной защиты,'ветошь, осадок с узла переработки сточных вод (смесь неорганических солей) - все после термообезвреживания.

Твердые отходы,'полученные при уничтожении иприто-люизитных смесей, представляют собой твердую резиноподобную полимерную массу черного цвета с

плотностью 0,76 г/см3:

I

[8(СН2-СН2-0-СН,-СН2-0-С0-С(СН3)-СН2-),]„, (1.4)

I

1С1СП=СН-А5-(0-СН2-СН2-0- СО-С(СНЗ)—СН,-)2]„, (1.5)

I

[(С1СН=С11),-Аз-0-СН2-С11,-0-С0-С(С113)-СНН„, .■ (1.6)

I

[А8-(0-СН2-СН2-0-С0-С(СНз)-СН2-)З]„ . (1.7)

5(СН2-СН2)2-К(НС1)-СН2-СН2-ОН. (1.8)

Затворенные в полимере вещества:

гидрохлорид трибутиламнна - (С4Н,)3Н • НС1 ,

наполнители: активированный уголь, отработанные средства индивидуальной защиты, ветошь, осадок с узла переработки сточных вод (смесь неорганических солей) - все после термообезвреживания;

гипохлорид моноэтаноламина - (Н2М-СН2-СН2-ОН) • НС1. На основании опытных данных твердые отходы являются нерастворимым соединением, газовыделения из него отсутствуют.

В работе рассматривались два альтернативных метода захоронения отходов: бункерный метод захоронения твердых отходов, разработчик - АООТ "Гипросинтез", г. Волгоград;

метод захоронения отходов уничтожения химического оружия в глубоко-залегающих соляных формациях, головной разработчик - "Волгагеолком", г. Саратов.

Сущность бункерного метода заключается в том, что битумная масса (технологические отходы от уничтожения ОБ) поступает на полигон захоронения в закрытых металлических барабанах емкостью 200 литров. Захоронение твердых отходов в барабанах производится в железобетонные бункера. Предусмотрена возможность извлечения барабанов из бункера для эвакуации и последующей переработки битумных масс. Место захоронения отходов - глубокозалегающие соляные купола Саратовской области с изоляцией полости могильника горным массивом (рис. 1, 2).

Первый этап - строительство скважины со следующими характеристиками: проектная глубина - 4000 метров; конструкция скважины: направление - 25 метров, диаметром 630 мм; обсадная колонна - 1000 метров, диаметром 324 мм; обе колонны цементируются на всю глубину до устья скважины; диаметр открытого

Рис. 1. ')тапы строительства могильника

1 - строительство скважины;

2 - размыв полости могильника;

3 - загрузка могильника контейнерами;

4 - изоляция полости могильника.

Рис. 2. Возможный вариант контейнера

ствола в интервале 1000...4000 м составляет 295...300 мм. Второй этап - размыв полости могильника. Третий этап - транспортировка контейнеров с отходами в полость могильника. Четвертый этап - изоляция полости могильника. Пятый этап -вывоз оборудования с территории захоронения и рекультивация грунта.

В основу методики комплексной оценки положены разработанные нами экспергно-аналитические методы, сочетающие в себе количественные методы оценки и методы экспертных оценок (рис.3).

Руководствуясь результатами модельных экспериментов и разработанными методическими материалами, полученными с участием автора, в качестве основного был выбран для- последующей реализации бункерный метод захоронения отходов. Результаты исследований позволили осуществить на уровне соответствующих инстанций выбор места размещения полигона и отнесения его ко 2-му классу санитарной классификации предприятий. В итоге при представлении на государственную экологическую и государственную строительную экспертизы материалов ТЭО в них был включен раздел по объекту 1282-П (полигон).

Глава 2 . Выбор технологии уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом

Для уничтожения люизита в диссертации рассмотрены две альтернативные технологии, уже положенные в материалы ТЭО:

дегоксикации люизита по технологии методом аммонолиза (Т = 600-750 "С) по реакции:

С1С2Н2А5С12+5 — А5+ЗОТ14С1+ х/г С^Ь+Уг СН,+ У4 С21Ь+Ы2+1Л Н2, (2Л)

дстоксикации и переработки люизита щелочным гидролизом с последующим электролизом реакционных масс:

аСгНгАяСЛг+б №ОН —• КазАэОз+СзНг+З №С1+3 Н20 (2.2)

и далее

+10 е'

2 ЫазАьОз+Ю Н20 -- Аз+АБНз+О^) Н2+б N3011+10 ОН". (2.3)

Для уничтожения иприта и его смесей с люизитом на конкурсной основе были рассмотрены четыре технологии (метода):

детоксикаиия иприта методом аминолиза с получением полиуретанопой композиции по реакции:

С1СП2С11Д

01сн2сн/ _Т/С Н2СН2ОН

С1СН2СН

+ 4Ш\

хСН2С1(2ОН

СН,

и

ЛЛАЛ

(НОСН2СН2)2К Б ]Ч(СН2СИ2ОП)2

СНз +/СН2СН2ОН (2 4)

+ 2Н N4 { '

хСН2СН2ОН

(НОСН2СН2)2Ы Э" 1М(СН2СН2ОН)2

двухстадийная технология уничтожения иприта и иприто-люизитных емееей с последующим битумированием реакционных масс, где в качестве дегазирующего агента используется раствор моноэтаноламина и этилснгликоля в соотношении 9:1;

двухстадийная технология уничтожения иприта с последующим сжиганием реакционных масс с циклонной печи при Т= 1 ООО-1200"С;

технология уничтожения иприта и иприто-люизитных смесей методом аммонолиза по реакции:

4 С1С2Н2А5С12+20 ЫН3 ► Аз+12 №14С1+2 СгН2+2 СН4+С,Н4+4 N,+2 Н2, (2.5)

4 (0102^)25+16 N11, - > 11,5+8 N11,01+4 С2114+4 СН4+С4Н8+4 . (2.6)

Для проведения конкурса был дополнительно разработан и утвержден комплекс основополагающих организационно-технических документов с непосредственной привязкой к особенностям инфраструктуры объекта 1282-ОГЮ п. Горный Саратовской области.

По результатам разработанных методик комплексной оценки, анализа альтернативных технологий уничтожения иприта и иприто-люизитных смсссй, хранящихся на территории Саратовской обл., рекомендована для последующей реализации на объекте 1282-ОПО двухстадийная технология уничтожения иприта и иприто-люизитных смесей: детоксикация ОВ с последующим битумированием реакционных масс.

Глава 3. Исследования по обоснованию размеров сянитарно-защитнон зоны объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области

В данном разделе диссертации на основании анализа технологических процессов уничтожения ХО на объекте в п. Горный Саратовской области определены возможные аварийные проектные ситуации (для вероятных событий — вид аварии, тип ОВ и масса пролитого вещества - табл. 1).

По анализу аварийности технологического процесса для каждого типа отравляющих веществ разработан порядок расчетов размеров санитарно-защитной зоны объекта по уничтожению ХО, включая математическое моделирование распространения отравляющих веществ в атмосфере в плане автоматизации проведения расчетов площадей, подвергнувшихся воздействию концентраций отравляющих веществ. В частности, на основании расчетных данных установлено, что при возможных авариях на объекте по уничтожению ХО в п. Горный глубины

Рис. 3. Блок-схема экспертной оценки методов захоронения твердых отходов

распространения отравляющих вешсств кожно-нарывного действия с предельно допустимыми концентрациями населенных мест составят не более 350 метров.

Таблица 1

Возможные проектные аварии на объекте по уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области

Вид аварии Тин ОВ Масса пролитого ОВ до..., кг

Транспортировка ОВ

Пролив ОВ при проведении погрузочно-разгрузочных работ Люизит, иприт 400 350

Пролив ОВ при его транспортировке по трубопроводной галерее Люизит, иприт, смесь иприта и люизита 1200 1000 ■1100

Уничтожение люизита методом щелочного гидролиза

Пролив ОВ при его подаче в реакторный узел Люизит 400

Пролив 013 в реакторном узле Люизит . 35

Уничтожение ОВ методом аммополиза

Пролив ОВ при разгерметизации реактора ОВ 5

Пролив ОВ при разгерметизации трубопровода приемного сборника Люизит, иприт, смесь иприта и люизита 380 105 120

Детоксикацня иприта и смесей иприта с люизитом с последующим битумнрованием реакционных масс

Пролив ОВ при разгерметизации реактора Иприт, смесь иприта и люизита 200 200

Пролив ОВ при разгерметизации транспортных трубопроводов технологического корпуса Иприт, смесь иприта и люизита 200 200

11римечание. Вероятность указанных событий находится в диапазоне значений от 1x10 е до 1x105 раз/год.

Выводы по работе

1. Па основании модельных экспериментов и теоретических данных, разработанной научно-методической документации оценены преимущества и недостатки предложенных технологий захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области. Для последующей реализации рекомендован бункерный метод захоронения, что позволило:

осуществить размещение полигона на территории промышленной зоны объекта в п. Горный и отнести его ко второму классу санитарной классификации предприятий;

включить (при представлении материалов на государственную экологическую и государственную строительную экспертизы) объект 1282-П (полигон) в раздел технико-экономического обоснования.

2. В результате проведенной комплексной оценки альтернативных технологий уничтожения иприта и иприто-люизитпых смесей (на основе методов амиполиза, детоксикапин и битумирования, детоксикации и сжигания, аммонолиза), для последующей реализации на объекте 1282-0110 в п. Горный рекомендована диухстадийная технология - детоксикации ОВ с последующим битумированием реакционных масс.

3. Проведен анализ технологических процессов уничтожения отравляющих веществ кожно-нарывного действия на объекте в п. Горный Саратовской области, обоснованы возможные аварийные ситуации при штатном режиме функционирования объекта, определены вид аварии, тип ОВ и масса пролитого вещества.

4. На основании проведенного математического моделирования для возможных аварийных ситуаций показано, что:

глубина распространения особо токсичных веществ кожно-нарывного действия с предельно допустимыми концентрациями населенных мест составит не более 350 метров.

5. Экспериментально и теоретически показана возможность:

определения величины санитарно-защитпой зоны ог строящегося объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской обл., равной 2000 м (постановление ГГСВ РФ от 9 июля 1998 г. №2);

отнесения полигона захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте в п. Горный Саратовской области, ко второму классу опасности санитарной классификации предприятий с установлением для него санитарно-защитпой зоны в размере 1000 метров (постановление ГГСВ РФ от 31 июля 1998 г. № 4);

разместить полигон захоронения твердых отходов на территории промышленной зоны объекта 1282-ОПО (постановление ГГСВ РФ от 31 июля 1998г. №4).

6. Материалы исследований диссертации включены в ТЭО по созданию объекта уничтожения химического оружия в п. Горный Саратовской области, представленное в августе 1998 года на рассмотрение государственной экологической и государственной строительной экспертиз.

7. Комплексный анализ технико-экономического обоснования по созданию объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области, включая его корректировку и утверждение, может быть принят в качестве базовой нормативно-технологической документации при создании других объектов по уничтожению химического оружия в Российской Федерации и за рубежом.

Основные положения и р е з у л ь г а г ы д и с с е р та ц и и изложен ы в следу го щ их о с н о в н ы х ri у б л и к а ц и я х :

1. Капашин В.П., Король E.II. Проблема химического разоружения. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1998. - 36 с.

2. Капашин В.П., Толстых Л.В., Воронин Б.Н., Король E.II. Законодательно-правовые, нормативно-методические основы создания производственного экологического мониторинга при ликвидации вооружений, в том числе химического оружия. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1998. - 44 с.

3. Капашин В.П., Назаров В.Д. и др. Объект по уничтожению отравляющих веществ в п. Горный Саратовской области. Ипформ. материал. Сарат ов: Изд-во Слово, 1998. - 16 с.

4. Капашин B.II., Назаров В.Д. и др. Российские технологии уничтожения. Ипформ. материал. Саратов: Изд-во Слово, 1997. - 18с.

5. Капашин В.П., Кучинский Е.В., Гормай В.В. и др. Разработка методов экспертной оценки альтернативных методов захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении ХО на объекте 1282-ОПО в пгт. Горный. Отчет по НИР. Вольск-18, Саратовской обл., в/ч 61469, per. № 4707 б/пл., 1997. 49 с.

6. Капашин В.П., Кучшюкий Е.В., Гормай В.В. и др. Методика экспериментальной оценки альтернативных методов захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении ХО на объекте 1282-ОПО в шт. Горный. Вольск-18, Саратовской обл., в/ч 61469, per. № 4705 б/пл., 1997, 57 с. (Для служебного пользования).

7. Капашин В. П., Назаров В. Д. и др. Российские технологии уничтожения химического оружия. Ипформ. Материал . М.: Изд-во МО РФ, Управление начальника войск по РХБ защиты, 1998. - 14 с.

8. Капашин В. П., Назаров В. Д. и др. Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации. Ипформ. материал. М.: Изд-во МО РФ, Управление начальника войск по РХБ защиты, 1998. -ч .14 с.

9. Капашин В.II., Гормай В.В., Соло1уб В.Л. и др. Экспериментальная оценка и выбор приемлемых методов захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте в тт. Горный Саратовской области. Итоговый отчет. Москва, в/ч 52688, per. № 1008-в, 1998. - 45 с.

10.Капашин В.П., Толстых Л.В., Воронин Б.В. и др. Разработка оптимальной структуры системы производственного экологического мониторинга объекта но УХО. Отчет по НИР. Москва, в/ч 52688, per. № 1010-и, 1998. - 205 с. (Для служебного пользования).

11.Капашин В.П., Адамов A.B., Бслопогов Н.И. и др. Разработка методов аварийного уничтожения кожно-нарывных OB. Отчет по НИР. Москва, в/ч 52688, per. № 1011-в, 1998.-39 с.

12. Капашин В.П., Адамов A.B., Белоногов Н.И. и др. О проведении конкурсов по подготовке международных инспекторов для ОЗХО на базе СВВИУХЗ.Отчет по НИР. Москва, в/ч 52688, per. № 1012-в, 1998.-69 с.

13. Капашии В.Г1., Чернова Р.К., Козлова J1.M. и др. Природные и антропогенные уровни рассеяния соединений мышьяка в атмосфере. Способы санации ночи. Научный отчет. Москва, в/ч 52688, per. № 1014-в, 1998. - 35 с.

14. Капашин ВН., Капельский В.Ю., Доронин С.Ю. и др. Экологическая обстановка на территории промзоны объекта 1282-ОПО до начала функционирования ОУХО. Научный отчет. Москва, в/ч 52688, per. № 1015-в, 1998. - 40 с.

15. Капашии В.П., Бшюслаен Р.И., Болотов Н.В. и др. Оценка состояния здоровья детского населения п. Горный па период 1994-98 гг. Научный отчет. Москва, и/ч 52688, per. № 1016-в, 1998.-80 с.

16. Капашин В.П.,Чернова Р.К., Чернов И.А. и др. Корректировка раздела ОВОС и ТЭО объекта 1282-ОПО, том 3. «Риск для персонала, населения и окружающей среды при хранении OB на арсенале и функционировании ОУХО» Отчет. Москва, в/ч 52688, per. № 1013-в, 1998.-324 с.

17. Капашин В.П., Ждано» В.А., Соло1уб В.А. и др. О проведении конкурса по оценке и выбору технологий уничтожения (утилизации) иприта и смесей иприта с люизитом, хранящихся на территории Саратовской области. Итоговый отчет. Москва, и/ч 52688, per. № 1009-н, б/пл„ 1998.-240 с.

КАПАШИН Валерий Петрович

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ОБЪЕКТА ПО УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ответственный за иыпуск автореферата к.т.п., доцент Г. II. Овчинникова Корректор О. Л. П а н и н а

Лицензия ЛР № 020271 от 15.11.96

Подписано в печать 26.П. 98 Формат 60x84. 1/16

Бум. оберт. Усл. —печ.л. А" Уч. — изд.л. <,0

Тираж <00 экз. Заказ 2. Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г.Саратов, ул. Политехническая, 77 Ротапринт СГТУ, 410054 г.Саратов, ул. Политехническая, 77

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Находясь на рубеже двадцать первого столетия, мировое сообщество вплотную подошло к решению глобальной проблемы, связанной с избавлением человечества от различных видов оружия массового уничтожения, и в первую очередь - ликвидацией накопленных запасов химического оружия (ХО).

В апреле 1997 года вступила в силу Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления н применения химического оружия и о его уничтожении. К настоящему времени 107 стран мира, включая Россию, ратифицировали Конвенцию. Поскольку Россия является одним из крупнейших в мире обладателей объявленных запасов химического оружия, успешное выполнение ею положений Конвенция имеет особое значение с точки зрения полного достижения основной цели, которая определена в законодательном порядке - создание режима химического разоружения.

Сама по себе проблема уничтожения запасов химического оружия (УХО), как национальная, стоит перед нашим государством уже более 15-ти лег. Понимая всю сложность ее решения, в соответствии с поручением Правительства Российской Федерации, ведущими специалистами Минобороны России и других министерств и ведомств была разработана федеральная целевая программа "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации". Данная Программа была утверждена постановлением Правительства РФ от 21 марта 1996 г. № 305, Указом Президента РФ № 542 от 13 апреля 1996г. данной программе присвоен статус президентской. По своему содержание Программа нацелена па строгое выполнение обязательств, определенных Конвенцией для государств-участников в части этапов и сроков уничтожения запасов ХО.

Государственным заказчиком Программы определено Минобороны России. К реализации Программы привлечен также ряд министерств и ведомств России: Минэкономики, Минфин, Минздрав, Госкомэкологии, МИД, МВД, МЧС, правительства и администрации регионов хранения химического оружия.

Запасы химического оружия в России включают боеприпасы и устройства авиации, ракетных войск и артиллерии в снаряжении отравляющими веществами, а также отравляющие вещества, хранящиеся в емкостях и размещенные на семи объектах, расположенных в шести регионах страны.

Н соответствии с Программой уничтожению запасов химического оружия в первую очередь подлежат кожно-нарывные отравляющие вещества (иприт, люизит и их смеси), хранящиеся в емкостях, в том числе, в п. Горный Саратовской обл. Первоочередность уничтожения кожно-нарывных отравляющих веществ вызвана их специфичностью и длительностью хранения. Отравляющие вещества в крупнотоннажных емкостях представляют особую опасность для здоровья населения и окружающей среды в случае возникновения аварийных ситуаций в результате стихийных бедствий.

Создание объекта по уничтожению ХО осуществляется в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 1994 г. № 1470 "Об организации работ по созданию объекта по уничтожению запасов

отравляющих веществ, хранящихся на территории Саратовской области". При этом опробование объекта 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области, с учетом временной корректировки, планируется осуществить в 1999 году, а уничтожение запасов отравляющих веществ — в период с 2000 по 2004 годы.

Таким образом, организация в России первого опытно-промышленного объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области является важной и актуальной государственной проблемой, во многом определяющей ход дальнейшего процесса уничтожения химического оружия в государстве. Исходя из сказанного генеральный заказчик п период с 1996 по середину 1998 г. организовал и провел комплекс работ по устранению замечании экологической экспертизы 'DO создания объекта по УХО в п. Горный. Из их числа можно выделить работы технического профиля. Они приобрели еще большую важность и актуальность в связи с выходом постановления Правительства Российской Федерации от 17 апреля 1998 года № 402 "О первоочередных работах по созданию объектов по уничтожению химического оружия в Российской Федерации".

Над проблемой уничтожения ХО работает большой коллектив высококвалифицированных ученых и инженеров: кафедры химии и технологии органического синтеза Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева; ГосПИИХ'Г (г. Москва); ГИТОС (г. Шиханы Саратовской обл.); кафедры аналитической химии и экологии и кафедры технической химии Саратовского государственного университета; Нижегородского государственного университета, АООТ «Гипросинтез» (г. Волгоград); АООТ «Волгагеолком» (г. Саратов); ряда НИИ Министерства обороны РФ и др. специализированных предприятий страны.

В связи с вышеизложенным, работы по разработке оптимальных технологии уничтожения ХО, доработке материалов ТЭО объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области обоснованно следует отнести к важным и актуальным задачам, имеющим государственное значение.

Таким образом, целью работы явилось: на основе разработки технических решений оптимизировать с точки зрении экологической безопасности состав и структуру объекта по уничтожению химического оружия в li. Горный Саратовской области.

Для достижения поставленной цели были решены следующие зада ч и : обоснование и выбор безопасного и экологически приемлемого метода захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении отравляющих веществ кожно-нарывного действия на объекте в п. Горный Саратовской области;

обоснование и выбор для объекта по УХО в п. Горный безопасной и экологически чистой технологии (метода) уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом;

обоснование размеров санитарно-защитной зоны объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской област и.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые: разработаны методические основы для разработки технологических решений захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении отравляющих

веществ кожно-нарывного действия на объекте по УХО в и. Горный Саратовской области;

обоснованы подходы к выбору безопасной и экологически чистой технологии уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом;

доработаны методы математического моделирования для определения глубин распространения облака зараженного воздуха в атмосфере при аварийных ситуациях для штатного режима функционирования объекта но уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области;

осуществлена прогнозируемая оценка возможных аварийных ситуаций при штатном режиме функционирования объекта по УХО в и. Горный Саратовской области.

Основные положения, выносимые на защиту: оптимальные, с точки зрения безопасности и экологической обоснованности, технологии уничтожения иприта, ипритпо-люишшых смесей, а также методов захоронения твердых отходов, образующихся при уничюжеиии ОН на объекте в и. Горный Саратовской области;

методы (методики) комплексной оценки технологий захоронения твердых отходов и альтернативных технологий уничтожения пирита и инритпо-люизитных смесей;

модельные системы прогнозирования возможных аварийных опуаций при штатном режиме функционирования объекта но уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области;

методы математического моделирования определения глубины распространения облака зараженного воздуха в атмосфере при возможных аварийных ситуациях па объекте уничтожения.

Практическая значимость проведенных исследований заключается и том, что полученные автором результаты:

положены в основу доработанных материалов технико-экономического эбоснования создания объекта по уничтожению химического оружия в н: Горный Саратовской области, Декларации безопасности объекта по уничтожению <имического оружия, "Норм по проектированию и эксплуатации производств но уничтожению химического оружия";

учтены при согласовании и утверждении "Сводного графика проектно-гзыскатсльских работ по объектам уничтожения химического оружия па 1998-2000 "оды", выработке решений при проведении заседаний Дирекции федеральной [елевой программы "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации";

использованы при издании постановлений заместителя Главного "осударственного санитарного врача Российской Федерации "Об установлении )азмера санитарно-защитиой зоны" объекта по уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области и "О санитарной классификации полигона в п. Горный и 1есте его расположения". В этой связи полученные в ходе исследований результаты были р е а л и з о в а н ы :

включением материалов в технико-экономическое обоснование создания >бъекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области,

повторно представленное на рассмотрение в государственную экологическую и государственную строительную экспертизы;

установлением санитарно-защитнон зоны от строящегося предприятия пс уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области в размере 2000 метров;

отнесением полигона захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении ХО на объекте в п. Горный Саратовской области, ко второму класс} санитарной классификации предприятий с установлением для него санитарпо-защитной зоны в размере 1000 метров;

размещением полигона захоронения твердых отходов на территории промышленной зоны объекта по уничтожению ХО, что не потребовало и дальнейшем проведения работ по отчуждению дополнительных земельных участков в Краспопартизинском районе Саратовской области;

внедрением в учебный процесс химического факультета Саратовской: госунивсрсигета (кафедра технической химии) при чтении общего курса "Промышленная экология".

Апробация работы и публикации. Научные положения диссертации, выносимые на защиту, докладывались автором на научных конференциях, заседаниях Дирекции федеральной целевой программы "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации", общественных слушаниях раздела ОВОС ТЭО объекта по уничтожению ХО перел населением п. Горный, военно-научной конференции войсковой части 61469; материалы использовались для оформления докладов для Правительства Российской Федерации, Международной Организации по запрещении: химического оружия, Министра обороны Российской Федерации и Начальника генерального штаба, при. проведении межведомственных совещаний не химическому разоружению.

Материалы диссертации опубликованы в двух научных изданиях, двух статьях, 16 отчетах по НИР и ПИР, выполненных в рамках решения проблемных вопросов уничтожения химического оружия в Российской Федерации, разделе ОВОС ТЭО объекта по хранению и уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской обл.

Личный иклад автора.

В диссертации обобщены исследования 1990-1998 гг. Автором определены направления и задачи исследований. Он является инициатором и руководителем научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ по проблеме уничтожения химического оружия, разработке материалов по комплексной оценке эффективности технологий (методов) уничтожения отравляющих веществ. Им лично написаны разделы в научных публикациях и сделаны доклады на конференциях и заседаниях различного рода.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав, выводов, изложена на 154 листах машинописного текста, содержит 13 рисунков, 6 таблиц приложения; список литературы включает 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Литературный обзор

В литературном обзоре приведены материалы по истории переговорного процесса в области химического разоружения, который завершился подписанием 13 января 1993 года в Париже Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении. Российская Федерация ратифицировала Конвенцию в ноябре 1997 года и тем самым под твердила спою приверженность делу химического разоружения.

В плане подготовки страны к химическому разоружению в Российской Федерации был создан объект по его уничтожению п районе г. Чапаевска Самарской области. В силу объективных причин объект был перепрофилирован в учебно-тренировочный центр по отработке на инертных средах технологий уничтожения химического оружия и подготовке кадров.

Литературный обзор завершается материалами по разработке в России федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» и освещением роли генерального заказчика в этой многоплановой работе. Показано, что в качестве главного приоритета при создании объектов уничтожения ХО положен принцип соблюдения экологической безопасности, который достигается соблюдением норм и правил проектирования и строительства.

Глава 1. Выбор метода захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте в и. Горный Саратовской области

В первой главе диссертационной работы проведен анализ динамики уничтожения запасов люизита, иприта и их смесей на объекте 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области. В течение пяти лет, отведенных па уничтожение химического оружия, образуется 8500 тонн твердых отходов 2-го и 3-го классов опасности, подлежащих захоронению на полигоне. Поэтому в январе 1997 г. по инициативе генерального заказчика на техническом совещании в Правительстве Саратовской области было принято решение об организации и проведении экспертизы методов захоронения твердых отходов.

Твердые отходы, полученные при уничтожении люизита, представляют собой твердую полимерную пористую массу черного цве та с плотностью 0,87 г/см3.

Затворенные в полимере вещества:

I

[СК:Н=СН-Ач-(0-СН,-СНг-0--С0-С(СИ,)-С1 ],-),!„ , (1.1)

I

[(С1СН=СН)2-А5-0-СН2-СН2-0- СО-С(СНзЬ СН2-]„ , (1.2)

I

[А5-(0-СН2-СН2-0-С0-С(СНз)-СН2-)з]л . (1.3)

гидрохлорид трибутиламина - (С4Н9)3М- НС1 ,

наполнители: активированный уголь, отработанные средства индивидуальной защиты, ветошь, осадок с узла переработки сточных вод (смесь неорганических солей) - все после термообезвреживания.

Твердые отходы, полученные при уничтожении иприто-люизитпых смесей, представляют собой твердую резиноподобную полимерную массу черного цвета с

плотностью 0,76 г/см3:

I

[S(CH2-CH2-0-CH2-CH2-0- СО-С(СН3)-СН2-)2]„, (1.4)

I

[C1CH=CH-As-(0-CH2-CH2-0- СО-С(СН3)—СН2-),]п , (1.5)

I

[(ClCH=C}I),-As-0-CH2-CIb-0-C0-C(CII3)-CH2-]n > (1 -6)

I

[As-(0-CII2-CH2-0-C0-C(CII3)-CH2-)3]n. (1.7;

S(CHrCH2)2-N(IlCl)-CH2-CHrOH. (1.8)

Затворенные в полимере вещества:

гидрохлорид трибутиламина-(С4Нд)зМ- HCl ,

наполнители: активированный уголь, отработанные средства индивидуальной защиты, ветошь, осадок с узла переработки сточных вод (смесь неорганических солей) - все после термообезвреживания;

гипохлорид мопоэтаноламина - (H2N-CH2-CH2-OH) • HCl. На основании опытных данных твердые отходы являются нерастворимым соединением, газовыделения из него отсутствуют.

В работе рассматривались два альтернативных метода захоронения отходов: бункерный метод захоронения твердых отходов, разработчик - АОО' "Гипросинтез", г. Волгоград;

метод захоронения отходов уничтожения химического оружия в глубоко залегающих соляных формациях, головной разработчик - "Волгагеолком", г Саратов.

Сущность бункерного метода заключается в том, что битумная масс; (технологические отходы от уничтожения OB) поступает на полигон захоронения i закрытых металлических барабанах емкостью 200 литров. Захоронение тверды: отходов в барабанах производится в железобетонные бункера. Предусмотрен возможность извлечения барабанов из бункера для эвакуации и последующе! переработки битумных масс. Место захоронения отходов - глубокозалегающи соляные купола Саратовской области с изоляцией полости могильника горны! массивом (рис. 1, 2).

Первый этап - строительство • скважины со следующими характеристиками проектная глубина-4000 метров; конструкция скважины: направление - 25 метрот диаметром 630 мм; обсадная колонна - 1000 метров, диаметром 324 мм; об колонны цементируются на всю глубину до устья скважины; диаметр открытого

Рис. 1. 'Этапы строительства могильника

1 - с троительство скважины;

2 - размыв полости могильника;

3 - загрузка могильника контейнерами;

4 - изоляция полости могильника.

Рис. 2. Возможный вариант контейнера

ствола в интервале 1000...4000 м составляет 295...300 мм. Второй этап - размыв полости могильника. Третий этап - транспортировка контейнеров с отходами в полость могильника. Четвертый этап - изоляция полости могильника. Пятый этап -вывоз оборудования с территории захоронения и рекультивация грунта.

В основу методики комплексной оценки положены разработанные нами экспертно-аналитические методы, сочетающие в себе количественные методы оценки и методы экспертных оценок (рис.3).

Руководствуясь результатами модельных экспериментов и разработанными методическими материалами, полученными с участием автора, в качестве основного был выбран для последующей реализации бункерный метод захоронения отходов. Результаты исследований позволили осуществить на уровне соответствующих инстанций выбор места размещения полигона и отнесения его ко 2-му классу санитарной классификации предприятий. В итоге при представлении на государственную экологическую и государственную строительную экспертизы материалов ТЭО в них был включен раздел по объекту 1282-П (полигон).

Глава 2 . Выбор технологии уничтожения иприта и смесей иприта с люизитом

Для уничтожения люизита в диссертации рассмотрены две альтернативные технологии, уже положенные в материалы ТЭО:

детоксикации люизита по технологии методом аммонолиза (Т = 600-750 "С) по реакции:

С1С2Н2А5С12+5 N11} — А5+ЗМН4С1+ '/2 С,Н2+1/2 СП,+ 1/4 С^Н.+К+Уг Н2, (2-1) детоксикации и переработки люизита щелочным гидролизом с последующим электролизом реакционных масс:

аСгНгАзСЛг+б ИаОН -- Кау^О^ШГ+З №С1+3 Н20 (2.2)

и далее

+10 е'......

2 Ыа3Ах03+Ю Н20 — ► Аб+АБИз+О^ Н2+6 N3011+10 ОН". (2.3)

Для уничтожения иприта и его смесей с люизитом на конкурсной основе были рассмотрены четыре технологии (метода):

детоксикация иприта методом аминолиза с , получением полиуретановой композиции по реакций:

С1СН2СНЛ

асн,сн/ /сн2сн2он 2 2 +4ны( -

С1СП2СНД чСН2СП2ОН

С1СН2СН '

сн3

гллл

(НОСН2СН2)2Ы Э К(СН2СП2ОН)2

сн3 /"Л^Л

(НОСН2СН2)2Н Б М(СН2СН,ОН),

днухстадийная технология уничтожения иприта и иприто-люизшпых смесей с последующим битумированием реакционных масс, где в качестве дегазирующего агента используется раствор моноэтаноламипа и этиленгликоля в соотношении 9:1;

днухстадийная технология уничтожения иприта с последующим сжиганием реакционных масс с циклонной печи при Т=1000-1200°С:

технология уничтожения иприта и иприто-люизитпых смесей методом аммонолиза по реакции:

4 С1С2Н2А5С12+20 1ЧН3 " Ав+12 ЫН4С1+2 С,Н2+2 СН4+С,Н4+4 N,+2 Н2, (2.5)

4 (С1С2Н4)23+16 №13 -- ► 11,5+8 ЫН4С1+4 (^„+4 СН4+С4Н8+4 N.. (2.6)

Для проведения конкурса был дополнительно разработан и утвержден комплекс основополагающих организационно-технических документов с непосредственной привязкой к особенностям инфраструктуры объекта 1282-ОПО п. Горный Саратовской области.

По результатам разработанных методик комплексной оценки, анализа альтернативных технологий уничтожения иприта и иприто-люизитпых смесей, хранящихся на территории Саратовской обл., рекомендована для последующей реализации на объекте 1282-ОПО двухстадийпая технология уничтожения иприта и иприто-люизитпых смесей: детоксикация ОВ с последующим битумироваиисм реакционных масс.

Глава 3. Исследования по обоснованию размеров санмтарно-защитлой зоны объекта по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области

В данном разделе диссертации па основании анализа технологических процессов уничтожения ХО па объекте в п. Горный Саратовской области определены возможные аварийные проекшые ситуации (для вероятных событий -вид аварии, тин ОВ и масса пролитого вещества - табл. 1).

По анализу аварийности технологического процесса для каждого типа отравляющих веществ разработан порядок расчетов размеров санитарпо-защитной зоны объекта по уничтожению ХО, включая математическое моделирование распространения отравляющих веществ в атмосфере в плане автоматизации проведения расчетов площадей, подвергнувшихся воздействию концентраций отравляющих веществ. В частности, на основании расчетных данных установлено, что при возможных авариях на объекте по уничтожению ХО в п. Горный глубины

+/СН,СН2ОН + 2Н Ж

¿,- чСН2СН2ОН

(2.4)

Рис. 3. Блок-схема экспертной оценки методов захоронения твердых отходов

распространения отравляющих веществ кожно-нарывного действия с предельно допустимыми концентрациями населенных мест составят не более 350 метров.

Таблица 1

Возможные проектные аварии на объекте по уничтожению ХО в п. Горный Саратовской области

Вид аварии Тип ОВ Масса пролитого ОВ до..., кг

Транспортировка ОВ

Пролив ОВ при проведении погрузочно-разгрузочных работ Люизит, иприт 400 350

Пролив ОВ при его транспортировке по трубопроводной галерее Люизит, иприт, смесь иприта и люизита 1200 1000 1100

Уничтожение люизита методом щелочного гидролиза

Пролив ОВ при его подаче в реакторный узел Люизит 400

Пролив ОВ в реакторном узле Люизит 35

Уничтожение ОВ методом аммонолнза

Пролив ОВ при разгерметизации реактора ОВ 5

Пролив ОВ при разгерметизации трубопровода приемного сборника Люизит, иприт, смесь иприта и люизита 380 105 120

Детоксикация иприта и смесей иприта с люизитом с последующим битумированием реакционных масс

Пролив ОВ при разгерметизации реактора Иприт, смесь иприта и люизита 200 200

Пролив ОВ при разгерметизации транспортных трубопроводов технологического корпуса Иприт, смесь иприта и люизига 200 200

Примечание. Вероятность указанных событий находится в диапазоне значений от 1x10'6 до 1х10"5 раз/год.

Выводы по работе

1. На основании модельных экспериментов и теоретических данных, разработанной научно-методической документации оценены преимущества и недостатки предложенных технологий захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте 1282-ОПО в п. Горный Саратовской области. Для последующей реализации рекомендован бункерный метод захоронения, что позволило:

осуществить размещение полигона па территории промышленной зоны объекта в п. Горный и отнести его ко второму классу санитарной классификации предприятий;

включить (при представлении материалов на государственную экологическую и государственную строительную экспертизы) объект 1282-П (полигон) в раздел технико-экономического обоснования.

2. В результате проведенной комплексной оценки альтернативных технологий уничтожения иприта и иприто-люизитных смесей (на основе методов аминолиза, детоксикации и битумирования, детоксикации и сжигания, аммонолиза), для последующей реализации на объекгс 1282-ОПО в п. Горный рекомендована двухсчадийная технология - детоксикации ОВ с последующим битумированием реакционных масс.

3. Проведен анализ технологических процессов уничтожения отравляющих веществ кожно-нарывного действия на объекте в п. Горный Саратовской области, обоснованы возможные аварийные ситуации при штатном режиме функционирования объекта, определены вид аварии, тип ОВ и масса пролитого вещества.

4. На основании проведенного математического моделирования для возможных аварийных ситуаций показано, что:

глубина распространения особо токсичных веществ кожно-нарывного действия с предельно допустимыми концентрациями населенных мест составит не более 350 метров.

5. Экспериментально и теоретически показана возможность:

определения величины санитарно-защитной зоны от строящегося объекта по уничтожению химического оружия в и. Горный Саратовской обл., равной 2000 м (постановление ГГСВ РФ от 9 июля 1998 г. №2);

отнесения полигона захоронения твердых отходов, образующихся при уничтожении химического оружия на объекте в п. Горный Саратовской области, ко второму классу опасности санитарной классификации предприятий с установлением для него санитарно-защитпой зоны в размере 1000 метров (постановление ГГСВ РФ от 31 июля 1998 г. № 4);

разместить полигон захоронения твердых отходов на территории промышленной зоны объекта 1282-ОПО (постановление ГГСВ РФ от 31 июля 1998 г. №4).

6. Материалы исследований диссертации включены в ТЭО по созданию объекта уничтожения химического оружия в н. Горный Саратовской области, представленное в августе 1998 года па рассмотрение государственной экологической и государственной строительной экспертиз.