15 декабря 2021

Российские ученые придумали, как сделать пороховые отходы безопаснее

Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) запатентовали технологию утилизации отходов производства пороха и пиротехнических составов с использованием щелочей, фосфорной кислоты и золошлаковых отходов. Новая технология не только полезнее для экологии, но и для живущих вблизи пороховых заводов, а также рабочих.

 

«Пороховая бочка» опасных отходов

Россия — одна из лидеров в мире по количеству производимого оружия. Сейчас предприятия оборонно-промышленного комплекса находятся в 72 субъектах РФ. В 2015 году на них работало около 1,3 млн человек. Сегодня у российских предприятий, работающих с порохом и пиротехническими составами, существует проблема утилизации подобных отходов. Все они вынуждены утилизировать взрыво- и огнеопасные отходы самым примитивным способом: попросту сжигать их на специально огороженной территории.

Проблема в том, что зачастую такая площадка для утилизации находится в пределах городской черты. Это создает проблемы местным жителям — кроме шумового загрязнения, они страдают от запахов и ухудшающейся экологической обстановки. Плюс ко всему, в плохую погоду этот способ утилизации попросту невозможен.

 

Серьезная проблема

Если не избавляться от пиротехнических и пороховых отходов, они могут ухудшить и так опасную обстановку работы на специализированных заводах. Среди недавних трагедий — взрыв на пороховом заводе под Рязанью в октябре, в котором погибли 17 человек. ЧП произошло на территории одного из цехов ФГУП «Эластик». Среди основных версий случившегося — нарушение технологических процессов, повлекший за собой возгорание, сообщили в МЧС. На место были направлены значительные силы пожарных: было задействовано 170 человек и 50 единиц техники.

Ранее, в январе, в Перми тоже произошел пожар на пороховом заводе. По информации предприятия, загорелись производственные отходы во время их погрузки в машину, огонь перекинулся на помещение, в результате воспламенилась хранившаяся на складе спецпродукция. В результате пожара пострадали четверо мужчин.

Также в этом году Тамбовский пороховой завод оштрафовали на 350 тыс. руб.за нарушения федеральных законов «Об охране окружающей среды», «Об отходах производства и потребления», «О недрах», а также Водного кодекса РФ и Земельного кодекса РФ. В частности, завод превысил нормы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ при сбросе сточных вод в водные объекты. Также надзорные органы зафиксировали нарушения требований при размещении отходов производства и потребления. Проблема пиротехнических отходов становится все более острой.

 

Взаимная нейтрализация

Чтобы решить проблему, новосибирские специалисты предложили обрабатывать отходы концентрированной щелочью при высокой температуре, а получившуюся щелочную смесь нейтрализовать фосфорной кислотой и отвердить с помощью золошлаковых отходов.

«На нашей кафедре активно разрабатываются способы обезвреживания отходов. Мы предложили достаточно простую технологию для утилизации отходов пороха и пиротехнических составов (ПТС) — обработка концентрированной щелочью при высокой температуре», — сообщил доцент кафедры инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ Виктор Александров в интервью «Научной России».

Почему именно щелочью? Основные способы обезвредить химическое соединение — использовать либо щелочь, либо кислоту. При этом порох, в составе которого есть селитра и сера, чувствителен к температурному воздействию, а реакции с сильными кислотами происходят, как правило, с обильным выделением тепла. В свою очередь, при использовании щелочи нет триггеров для возгорания пороха. В итоге, пороховые отходы превращаются в большую щелочную смесь, которую можно нейтрализовать кислотой. Новосибирские ученые использовали слабую и безвредную фосфорную кислоту, чтобы если останутся нерастворенные остатки пороха, у них не было бы шанса загореться.

Полученный вязкий продукт подвергается отверждению с помощью золошлаковых отходов — они, в свою очередь, образуются в результате сжигания угля, торфа и их смесей. В итоге, отходы одного производства можно использовать для нейтрализации другого.

 

Применение уже найдено

На это изобретение получен патент, и сейчас методику утилизации уже реализуют на Новосибирском патронном заводе. Технология рассчитана на утилизацию около сотни килограммов отходов в год. Однако, как отмечают ученые, в стране есть предприятия, производящие большое количество отходов ПТС. Не меняя сути технологии, разработчики готовы адаптировать ее на большие объемы переработки и утилизации.

Как отмечают новосибирские ученые, после обработки отходы от пиротехнических составов перестают быть огне- и взрывоопасными. Такие отходы квалифицируются по четвертому классу опасности (малоопасные вещества, пригодные для захоронения на полигонах ТКО).

 

Автор: Анастасия Никифорова

Источик: https://www.fla.nstu.ru/faculty/news/more_news?id=12293

Фото: Фото: пресс-служба НГТУ

Все
новости