Проблема БЦБК: ИРНИТУ предлагает объединить усилия

В проекте ликвидации опасных отходов комбината должны быть задействованы как исследователи, так и производственники
Когда в российской действительности «зависает» решение той или иной проблемы, то обычно все упирается в элементарное отсутствие финансирования. Парадоксально, но ликвидация, точнее рекультивация, опасных отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината рискует быть отодвинутой совсем по другим причинам. Представителям научного сообщества пора бы перестать тянуть одеяло каждому самому на себя и объединить усилия, решая эту объективно очень непростую задачу. Тем более что базовая, вполне жизнеспособная технология рекультивации уже разработана в Иркутском национальном исследовательском техническом университете.

Когда в 2013 году целлюлозно-бумажный комбинат в Байкальске закрыли, его бетонные хранилища под открытым небом (так называемые «карты») уже были заполнены шлам-лигнином, накопившимся за 47 лет.

Технология рекультивации прошла несколько серьезных проверок и доказала свою эффективность. Проект представлен заказчику — «Росгеологии», и в ближайшее время будет всесторонне обсуждаться на открытом научном совете СО РАН, после чего его передадут на госэкспертизу. А 1 декабря в ИРНИТУ под руководством ректора и с привлечением сторонних экспертов состоялось рабочее совещание по проекту реализации мероприятий по ликвидации отходов ОАО БЦБК.

Как известно, опасное наследие БЦБК — это больше шести миллионов кубических метров осадков шлам-лигнина. Осадок от очистки сточных вод комбината состоит из лигнинных и минеральных веществ, активного ила, гидрооксида алюминия, полиакриламида, целлюлозного волокна. Лигнин представляет собой химическое вещество, которое входит в состав древесины. Сам по себе он не вреден, но при производстве беленой целлюлозы, он вступал в химическую реакцию с активным хлором, образуя токсичные хлорорганические соединения. Когда в 2013 году целлюлозно-бумажный комбинат в Байкальске закрыли, его бетонные хранилища под открытым небом (так называемые «карты») уже были заполнены шлам-лигнином, накопившимся за 47 лет. Прошло 4 года, а лигнин и ныне там. Экологи и жители близлежащих территорий, понятное дело, обеспокоены: в случае чрезвычайных ситуаций загрязняющие вещества могут попасть в Байкал и близлежащие поселки, что приведет к глобальной социальной экологической катастрофе всего Байкальского региона.

Михаил Корняков: «Предложения коллег можно учесть на этапе разработки рабочей документации проекта»

Серьезность проблемы осознают на самом высоком уровне. В свое время стоимость проекта по рекультивации отходов ОАО БЦБК оценили в 6 миллиардов рублей, и 79% этой суммы готовы выделить из федерального бюджета в рамках целевой программы «Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2012-2020 годы». Иркутская область понесет только 21% затрат. Казалось бы, деньги заложены — приступай и рекультивируй. Неужели ученые умы и реальные компании, реализующие подобные проекты на практике, не знают, с какого боку подойти к отходам?

Попытка «номер раз»

В том же ИРНИТУ занимаются этой проблемой с 1980-х годов. Интеллектуальный потенциал вуза позволяет ему участвовать в крупных значимых проектах. Так, например, в 2009-2014 гг. сотрудники кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды института недропользования ИРНИТУ реализовали проект по обезвреживанию мышьяк-содержащих отходов бывшего Ангарского металлургического завода (АМЗ) в г. Свирске (автор проекта проф. Богданов А.В.). Проект вошел в федеральную целевую программу по ликвидации опасных загрязнений «Национальная система химической и биологической безопасности РФ» и получил из федерального и областного бюджетов 500 млн руб. на реализацию. Ученые Политеха предложили технологию, согласно которой зараженные мышьяк-содержащие отходы были обработаны раствором известкового молока, ПАВ и перешли в допустимый 4-й класс опасности. Более 200 тыс. тонн ядовитых отходов и зараженной мышьяком почвы с территории АМЗ были захоронены в специальном саркофаге. В 2012 г. проект на международной выставке, проходившей на ВДНХ, был удостоен золотой медали как наиболее экологически безопасная и эффективная технология.

Для ОАО БЦБК специалисты ИРНИТУ тоже основательно проработали решение проблемы ликвидации осадков шлам-лигнина посредством его вымораживания (кафедра обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды ИРНИТУ, автор проф. Богданов А.В.). К слову сказать, университет в 2013 году был единственным, кто наравне со столичной компанией «ВЭБ Инжиниринг» вышел на конкурс (по ликвидации отходов ОАО БЦБК). Тогда, правда, с незначительным отрывом в тендере победили москвичи с их технологией омоноличивания шлам-лигнина. Подразумевалось смешивание лигнина с известью, цементом, золой, мраморной крошкой, в результате должен был получиться достаточно прочный и низкотоксичный продукт.

Андрей Богданов: «Пора аккуратно на практике внедрять реальные технологии и при этом объединяться лучшим умам региона, а не спорить»

Однако проект «ВЭБ Инжиниринга» был заморожен из-за проблем с прохождением госэкспертизы. Росприроднадзор потребовал, чтобы получаемый материал не был токсичным. Но известь, которую предлагал использовать «ВЭБ Инжиниринг», обладая повышенной щелочью, по методикам оценки отходов дает класс токсичности выше пятого. Это недопустимо в непосредственной близости от оз. Байкала. Кроме этого, технология, которая предлагалась ранее, была разработана сомнительной немецкой фирмой, специализирующейся в области производства мототехники. Компания «ВЭБ Инжиниринг» отстранена от выполнения проекта. Все проблемы ОАО БЦБК остались на исходных позициях.

В итоге премьер-министр РФ Дмитрий Медведев подписал распоряжение об определении холдинга «Росгеология» единственным исполнителем работ по ликвидации отходов ОАО «Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат». В документе, опубликованном 27 октября на сайте Правительства РФ, говорится, что «предприятия АО «Росгеология» обладают успешным опытом по ликвидации накопленного экологического ущерба в наиболее сложных природно-климатических условиях». Уже 17 ноября «Росгеология» и министерство природных ресурсов Иркутской области заключили госконтракт на рекультивацию отходов комбината. В настоящий момент компания совместно с Иркутским национальным исследовательским техническим университетом, который был приглашен в качестве соисполнителя, тщательно работает над технологией. Власти региона надеются, что в 2018 году будет проведена вся подготовительная работа, пройдены все экспертизы и, наконец, начнется конкретная работа по реализации проекта.

Важным этапом в этой цепочке подготовительных событий стали общественные слушания, которые прошли 13 ноября в Байкальске.

В поисках рецепта оптимальной смеси

На слушаниях были озвучены основные детали проекта «Росгеологии», который базируется на глубоких инженерных изысканиях, а также альтернативные предложения по рекультивации отходов ОАО БЦБК.

От ИРНИТУ на слушаниях выступил Виктор Кондратьев, руководитель инновационно-технологического центра. Он сообщил, что университет скорректировал проект «ВЭБ Инжиниринга», устранив его недостатки путем оптимизации рецепта. Получать техногенный плотный грунт, не опасный для Байкальской природной территории, предлагается путем смешивания шлам-лигнина с мраморной крошкой, золой, гипсом и усилителем прочности.

Виктор Кондратьев: «После проведения испытаний мы уверены, что грунтовая «подушка» будет достаточно прочной и безопасной»

«В качестве минерального наполнителя для связывания шлам-лигнина в твердое состояние принять инертный наполнитель в виде мраморной крошки, в качестве дополнительного наполнителя — золу, которая из-за своей мелкой дисперсности позволит создать достаточно плотную структуру, в качестве вяжущего компонента принять комплексное вяжущее в виде гипса и усилителя прочности микродисперсного диоксида кремния. По данной технологии были проведены крупные лабораторные испытания, при подготовке данной смеси через 8-10 минут получается уже достаточно вязкая масса, близкая по своему состоянию к плотным видам», — пояснил Виктор Кондратьев. Авторы технологии, проведя испытания, уверены, что такая грунтовая «подушка» будет достаточно прочной. При этом смесь станет безопасной для природы и человека с точки зрения токсичности в долгосрочном хранении.

В свою очередь управляющий директор «Иркутскгеофизики» (структура «Росгеологии») Анатолий Кабанов объявил, что в марте 2018 года компания рассчитывает приступить к опытно-промышленным работам на шламонакопителях ОАО БЦБК, а в мае начать работу на более обширной площади.

По итогам общественных слушаний власти жители города Байкальска и присутствовавшие ученые большинством голосов поддержали начало реализации проекта «Росгеологии» по рекультивации отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Из 274 голосовавших против высказались 17, воздержались 6, остальные — одобрили реализацию проекта. Также прозвучало предложение организовать работу общественного экологического совета, в который войдут активисты и ученые. Совет будет работать параллельно с экологической экспертизой. Авторы технологии согласились, что такая коллективная работа и контроль будут проекту только на пользу, если, конечно, общей целью будет эффективная защита, спасение Байкала. Не секрет, что порой на первый план выходят амбиции, а не конструктивное обоснование проектов, которое вряд ли приблизит нас к моменту, когда в Байкальске наконец-то начнут избавляться от опасного наследия ОАО БЦБК.

Подтверждением открытой позиции ИРНИТУ и готовности к диалогу стало рабочее совещание по проекту реализации мероприятий по ликвидации отходов ОАО БЦБК.

Евгений Семенов: «Мы осознаем как преимущества, так и определенные риски нашей технологии. Потому университет и организует совещания с коллегами»

Действовать, чтобы не утекли — ни отходы, ни деньги

В кабинете ректора технического университета Михаила Корнякова 1 декабря собрались не только специалисты ИРНИТУ, но и другие представители экспертного сообщества. В обсуждении технологии участвовали директор ангарского нефтеперерабатывающего предприятия «Нафта» Раиса Кочеткова, директор ФГБУН «Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук» (ЛИН СО РАН) Андрей Федотов, руководитель лаборатории водной токсикологии в НИИ биологии при ИГУ Дэвард Стомм, проректор по научной работе ИРНИТУ Евгений Семенов, профессор кафедры химической технологии ИРНИТУ Олег Дошлов, заведующий кафедрой физики ИРНИТУ Николай Коновалов, директор Технопарка ИРНИТУ Алексей Звез­дин, ГИП проекта Олег Бондковский, заведующий кафедрой обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды имени С.Б. Леонова ИРНИТУ Константин Федотов, профессор этой кафедры, руководитель лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред Андрей Богданов. Технологию, разрабатываемую по заказу «Росгеологии», как и на общественных слушаниях, представлял Виктор Кондратьев, кандидат технических наук, руководитель инновационно-технологического центра ИРНИТУ.

Виктор Кондратьев рассказал, что задача рекультивации отходов ОАО БЦБК носит комплексный характер и в ней было выделено три ключевых проблемы. Первая — необходимость нейтрализации шлам-лигнина, накопленного в ходе работы ОАО «Байкальский ЦБК». Вторая — рекультивация территории комбината. И наконец — необходимость отведения и обезвреживания надшламовых вод, накопленных в картах шламонакопителей ОАО «Байкальский ЦБК», которые препятствуют осуществлению нейтрализации и обезвреживания шлам-лигнина и рекультивации территории ЦБК.

«ИРНИТУ совместно с агрохимцентром «Иркутский» основательно прорабатывал разные варианты решения обозначенных проблем. Мы проводили экспериментальную проверку наиболее перспективных, с нашей точки зрения, из предложенных в настоящее время путей нейтрализации отходов ОАО «Байкальский ЦБК». Это позволило наметить комплексный подход к решению проблемы», — подчеркнул Виктор Кондратьев. Руководитель инновационно-технологического центра ИРНИТУ еще раз подробно рассказал специалистам о предлагаемой технологии и детально остановился на проведенных экспериментальных исследованиях, которые говорят о том, что технология рабочая.

Участники дискуссии, среди которых был и директор Лимнологического института СО РАН Андрей Федотов, предложили рассмотреть разные варианты утилизации шлам-лигнина для разных карт

Чтобы нейтрализовать накопленный на ОАО БЦБК шлам-лигнин, его по-прежнему предлагается перевести в твердое агрегатное состояние для создания техногенного малотоксичного опорного грунта. В настоящее время выполнен подбор нетоксичных компонентов, найдено оптимальное соотношение компонентов связующей смеси.

«На первом этапе были проанализированы компоненты, предложенные ранее по технологии «ВЭБ Инжиниринга», — пояснил Виктор Кондратьев. — Токсикометрический анализ выявил, что основной компонент смеси, цемент, имеет 4 класс опасности, т.е. является небезопасным для окружающей среды. Мы изучили токсичность конгломератов и их компонентов методами биотестирования в соответствии с критериями отнесения отходов к I-V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду. В результате наших экспериментов были подобраны новые нетоксичные компоненты, позволяющие переводить шлам-лигнин в твердое агрегатное нетоксичное состояние для получения техногенного опорного грунта. Токсикологический анализ показал их как неопасные отходы (класс опасности — V)». Как мы уже упомянули, в рецептуру вошли шлам-лигнин, гипс, зола, мраморная крошка (со слюдянского карьера «Перевал») и циклонная пыль кремния. Все компоненты есть в Иркутской области в необходимом количестве на расстоянии максимум 100 км.

Если говорить о рекультивации территории ОАО БЦБК, то сейчас университет работает над биотехнологическим способом получения из шлам-лигнина плодородного грунта, на котором можно культивировать растения-фиторемедианты (фиторемедиация — комплекс методов очистки сточных вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием растений). В рамках этого направления оценивается возможность обезвоживания шлам-лигнина путем его промораживания-оттаивания, что могло бы повысить его переработку в плодородный грунт. Также рассматривается вариант получения грунта путем его переработки дождевыми червями.

Обезвреживание надшламовых вод предполагается проводить с использованием сорбентов с различным физико-химическим и морфологическим составом с различных месторождений и с различной активацией или активным илом при стандартной биологической очистке.

Таким образом, ИРНИТУ, разрабатывая сегодня проектную документацию для «Росгеологии», предлагает комплексное решение проблемы рекультивации отходов ОАО «Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат». Гарантирует ли технология стопроцентный результат? Как и любая научная разработка, она, конечно, должна пройти испытания в промышленном масштабе. В настоящий момент полупромышленные и лабораторные испытания проведены положительно.

«Кто бы что сегодня ни предлагал, все это успешно лишь на стадии «пробирки», — прокомментировал Андрей Богданов. — Пришло время опробовать что-то реально конкретное. Аккуратно на практике пробовать внедрять наиболее реальные технологии, и при этом объединяться лучшим умам региона, а не спорить».

Специалисты ИРНИТУ не раз подчеркивали, что в рамках проекта всегда есть возможность совершенствования базовой технологии. Потому они и приглашают коллег к обсуждению в рамках рабочей группы.

Экспертизы только «за»

Лаборатория водной токсикологии НИИ биологии ФГБОУ ВО «ИГУ» проводила исследования на токсичность, подтвержден 5 класс опасности — практически неопасный, нетоксичный. Лаборатория ООО «ИСМ» проверяла прочность исследуемого продукта, она составила 2,1 Мпа (заявленная по проекту). В испытательной лаборатория ФГБУ «Центр агрохимической службы «Иркутский» пришли к заключению, что в надшламовой воде фенолы в пределах допустимой нормы. Лаборатория экологического мониторинга природных и техногенных сред ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» проводила исследования на содержание тяжелых металлов в отходах шлам-лигнина и уровня фенолов в надшламовой воде, лабораторные исследования также показали: предельно допустимые показатели концентрации не превышены.

«Нельзя сказать, что процесс работы над технологией окончен, — заявил ректор ИРНИТУ Михаил Корняков. — Мы продолжаем поиск, мониторинг и анализ вновь поступающих предложений, как по технологии перевода в твердые агрегатные состояния, так и по технологии переработки в другие продукты. Эти технологические решения можно будет учесть на этапе разработки рабочей документации проекта».

В частности в ходе дискуссии было предложено рассмотреть варианты утилизации шлам-лигнина в разных картах, обращая внимание на тот факт, что состав отходов в них может сильно варьироваться. Интересно, что во время дискуссии Раиса Кочеткова (ООО НП «Нафта») описала кардинально другую технологию переработки отходов ОАО БЦБК, основанную на каталитической очистке. Команда ИРНИТУ, уверенная в своих разработках, все-таки сочла правильным отправить и это предложение в «Росгеологию», которая как исполнитель проекта принимает решение по используемой технологии.

«Однако нужно понимать, что сейчас проект, который контролируется на уровне президента РФ и губернатора Иркутской области, вступил в этап передачи проектной документации на государственную экологическую экспертизу. Можно, конечно, на ходу перебирать технологии и менять одну хорошую на другую, но это сдвинет сроки реализации проекта на год-полтора. Это в лучшем случае, — считает Константин Федотов (зав. кафедрой обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды ИРНИТУ). — Важно браться за работу, когда предусмотрено федеральное финансирование. Его можно и потерять. Получится ли потом решить проблему за счет только областного бюджета? Пять миллиардов рублей из областного бюджета лучше потратить на другие проблемы».

«Мы осознаем как преимущества, так и определенные риски нашей технологии, — резюмировал проректор по научной работе ИРНИТУ Евгений Семенов. — Потому сейчас, когда реализация проекта еще не начата, университет и организует совещания с коллегами. Мы нацелены на конструктивное взаимодействие. Конечная цель у нас общая — сохранить и защитить озеро Байкал».

Редакция поддерживает: пора что-то делать, не хотелось бы сидеть с этим «тухлым яйцом» еще десять-двадцать лет.

Ольга Брайт