Обезвреживание особо токсичных и радиоактивных отходов

Особо токсичные отходы. Соединения, составляющие группу особо токсичных отходов, были охарактеризованы выше в разд. 4.2.1. Следует обратить внимание, что во всех случаях стадия обезвреживания особо токсичных отходов является заключительной и ей предшествует извлечение из отходов полезных компонентов. В регенерации ценных веществ используются различные физико-химические методы - выпарка, адсорбция, ионообмен, экстракция, осаждение, ультрафильтрация и др. В большинстве методов физико-химической обработки отходов образуются новые твердые или шламообразные остатки, которые не представляют ценности и должны быть ликвидированы как особо токсичная часть отходов.

Среди методов ликвидации особо токсичных отходов наибольшее распространение получили полигоны захоронения, шламохранилища, захоронение или закачка в глубинные подземные скважины и сжигание.

Полигоны захоронения отходов представляют собой наземные сооружения, в задачу которых входит предварительная подготовка высокотоксичных отходов и захоронение их земляной засыпкой. В состав полигонов могут включаться печи сжигания с утилизацией тепла. Полигоны захоронения располагаются вдали от населенных пунктов. При их размещении учитывают состав и физико-химические свойства отходов и применяют меры по предотвращению загрязнения грунтовых вод (бетонирование, гидроизоляция накопителей отходов).

Распространенным методом обезвреживания являются нейтрализация и обработка одних отходов другими с получением труднорастворимых соединений. Такой прием используют при обработке отходов, содержащих соединения мышьяка, сульфидными отходами с образованием нерастворимых сульфидов мышьяка.

Используют обезвреживание особо токсичных отходов отверждением, которое включает в себя превращение токсичных компонентов в нерастворимые соединения и формирование блоков (агломератов), из которых токсичные примеси не могут выщелачиваться водой. Отверждение используется для обезвреживания отходов, содержащих тяжелые металлы, ртуть и токсичные шламы и осадки. Отверждение отходов обеспечивает их безопасное хранение на полигонах и предотвращает загрязнение фунтовых вод; осуществляется оно добавкой вяжущих компонентов (цемента, извести), битума, парафинов, органических полимеров, силикатных материалов.

Получил распространение также метод капсулирования, когда токсичный отход покрывается пленкой инертного материала (например, остекловывание). Материал капсул должен иметь высокую коррозионную стойкость в среде отходов грунтовых вод и способствовать длительному хранению на полигоне захоронения.

При захоронении отходов в глубинных горизонтах используют существующие скважины или бурят специально на глубину от нескольких сот метров до 4000 м. Закачку осуществляют ниже уровня фунтовых вод в водоносные слои рассолов, не имеющих практической ценности. При выборе места скважин учитывается геологическая характеристика поглощающего горизонта (пористость, проницаемость, герметичность и т. д.). Разрабатываются также меры по защите артезианских вод и формы контроля эксплуатации скважин.

Сжигание и пиролиз применяют для ликвидации жидких и твердых особо токсичных отходов. В этих методах достигается уменьшение объема отходов до 85%. Для сжигания используют промышленные печи различных конструкций: камерные, шахтные, барабанные, циклонные и с псевдоожиженным слоем.

Радиоактивные отходы представляют собой самостоятельную группу отходов. Главное отличие их состоит в том, что они находятся в состоянии ядерной нестабильности и испускают ионизирующие излучения, которые действуют на живые организмы и другие биологические материалы.