Сотрудники ИРНИТУ выступили инициаторами эксперимента по выбору оптимальной технологии утилизации шлам-лигнина Байкальского ЦБК.
Под руководством заместителя председателя Правительства Иркутской области Виктора Кондрашова на минувшей неделе была организована комиссия по отбору проб и повторению опытно-промышленных испытаний, проведенных на картах-накопителях сотрудниками ООО «ВЭБ Инжиниринг» и ИРНИТУ осенью 2015 года.
Из карты-шламонакопителя №2 были взяты пробы для дополнительной лабораторной апробации технологии Лимнологического института СО РАН (автор - заведующий лабораторией биогеохимии А. Сутурин). После того как результаты экспериментов обеих технологий будут исследованы независимыми экспертами, региональные власти выберут универсальный вариант, сочетающий экологический эффект и экономическую целесообразность, подчеркнул В. Кондрашов.
В настоящее время в 12 картах-накопителях содержится более 6,2 млн тонн отходов, включая шлам-лигнин и золу. При этом состав каждой карты уникален. Специалисты Иркутского национального исследовательского технического университета совместно с ООО «ВЭБ Инжиниринг» предлагают шлам-лигнин и золошлаки БЦБК обезвредить и превратить в известнякообразный монолит. Ученые ЛИН СО РАН, в свою очередь, рекомендуют захоронить шлам-лигнин только лишь с помощью золы, получив очень влажный субстрат с длительным периодом обезвоживания. Первый сценарий может быть реализован в течение 5-7 месяцев, результат по второй технологии может быть получен в течение нескольких лет.
1 июля сначала были проведены работы на карте-накопителе шлам-лигнина №2, которая представляет собой гидроизолированный резервуар 100 метров в ширину и около 1 км в длину. Именно на участке этой карты осенью 2015 года специалисты ООО «ВЭБ Инжиниринг» совместно с сотрудниками ИРНИТУ провели свои первые испытания.
Как рассказал начальник отдела инновационных технологий ИРНИТУ Виктор Кондратьев, в шлам-лигнине содержится небольшое количество опасных веществ, поэтому эти отходы относятся к 4 классу опасности (всего 5 классов опасности, самый токсичный 1 класс). Специалисты исходили из того, что в картах-накопителях отходы находятся в полужидком состоянии (один квадратный кубометр лигнина содержит только 100 кг твердого вещества, все остальное - связанная вода). При катастрофичных явлениях в виде землетрясений и схода селей эта жидкая масса может повести себя непредсказуемо, представляя серьезную опасность для автомагистрали М 55, поселка Солзан и озера Байкал. Чтобы не допустить чрезвычайных ситуаций, исключить попадание шлам-лигнина в поверхностные воды и освободить большие площади под хозяйственную деятельность, эту полужидкую массу нужно превратить в твердое состояние. С просьбой оказать научное сопровождение по решению данной задачи компания ООО «ВЭБ Инжиниринг» обратилась к специалистам ИРНИТУ. Осенью 2015 года из общей карты №2 был выделен участок 6 х 6 метров. При помощи определенной дозировки инертных материалов и известковых вяжущих, жидкая субстанция шлам-лигнина была превращена в монолит, прочность которого соответствует бетону низких марок. Обеззараживание происходит за счет добавления извести. Возможность попадания в озеро Байкал исключена, так как монолит не является текучим и в воде не растворяется.
В. Кондратьев просто и эффективно продемонстрировал правительственной комиссии, что шлам-лигнин на данной площадке карты-шламонакопителя удалось превратить в монолит, поскольку экскаватор прочно стоял на её поверхности и свободно двигался. На этом участке ни человек, ни тяжелая техника не могут провалиться. «Это уже доказывает, что совместная технология ООО «ВЭБ Инжиниринг» и ИРНИТУ прекрасно работает. За границей огороженного участка можно наблюдать опасную топь глубиной более 2,5 метров, где человек запросто может утонуть», - подчеркнул В. Кондратьев.
Особенности продемонстрированной технологии ООО «ВЭБ-Инжиниринг» и ИРНИТУ прокомментировал генеральный директор ООО «Спецстройинвест», заслуженный деятель науки РФ, академик МАНЭБ Борис Зельберг.
«Мы присутствуем при омоноличивании образца шлам-лигнина БЦБК объёмом 0,7 кубического метра. Отмечу, что в одном кубометре содержится 90% воды и всего 10 % непосредственно компонентов шлам-лигнина. Поэтому воду самих шламовых полей мы будем полностью использовать в качестве технологической воды при омоноличивании для производства композиций строительных смесей. Применяем компоненты природно-сырьевой базы Иркутской области: известковое вяжущее Новоолхинского известкового завода и любого из цементных комбинатов (до 250 кг), золу ТЭЦ БЦБК (500-600 кг) и мраморную крошку с карьера «Перевал». Сначала в шлам-лигнин добавляем известь, чтобы нейтрализовать и получить антибактериальную смесь, имеющую уже не четвертую степень опасности, а пятую.
Затем получившееся вещество перемешиваем с 150 кг цемента. Таким образом, получаем до 350 кг поверхностного активного вещества, по которому распределяется шлам-лигнин. Добавляем золу ТЭЦ БЦБК (0,5-0,7 тонны на кубометр), накопленной в объеме более 1 млн тонн, а также мраморную крошку.
Итак, на объем в один кубометр шлам-лигнина мы вносим до 1200-1300 кг инертных материалов. При этом объем смеси не возрастает из-за связывания воды в пористую структуры добавляемых материалов. Большой интерес представляет использование отходов стройматериалов при возможном сносе корпусов БЦБК, которые мы предлагаем захоронить в одну из карт-накопителей. Отмечу также, что перед нами не стоит задача сделать взлетно-посадочную полосу, мы можем превратить субстанцию карт-накопителей в более прочный материал. В итоге речь идет о территории в 182 га, которую можно использовать под хозяйственную деятельность.
В данной работе, которая не имеет аналогов в отечественной и мировой практике, занят серьезный круг авторов – это ученые и производственники. Поданы заявки на пять патентов», - сообщил Б. Зельберг.
Пробы, взятые с карт, были комиссионно опломбированы и переданы в лаборатории ЛИН СО РАН и ИРНИТУ. Также по инициативе научного руководителя ИНЦ СО РАН И. Бычкова была взята проба с только что подготовленного образца смеси для омоноличивания шлам-лигнина. Как подчеркнул В. Кондратьев, «полученная смесь гарантированно через 7-10 дней затвердеет до прочности бетона, динамика снижения рH будет наблюдаться в течение 9 месяцев по аналогии с поведением рН бетонных смесей. Повышенное внимание нейтральному рН материалов и продуктов, получаемых из отходов, уделяют специалисты Росприроднадзора».
Заместитель председателя Правительства Иркутской области В. Кондрашов заявил, что ценность эксперимента состоит в том, что специалисты ИРНИТУ и ЛИН СО РАН сделали важный шаг, пойдя на совместную, пусть и комиссионную работу: «Мы понимаем, что «сколько ученых, столько и мнений». Поэтому для чистоты эксперимента мы собрали в одном месте исследователей, предлагающих разные варианты решения проблемы утилизации отходов БЦБК, сделали забор проб шлам-лигнина. Сегодня совместная команда ИРНИТУ и ООО «ВЭБ Инжиниринг» подготовила около одного кубометра продукта в условиях, приближенных к реальной промышленной площадке, теперь очередь за учеными из ЛИН СО РАН. Как утверждают разработчики, эксперимент состоялся», - сообщил В. Кондрашов.
