Белоконь С.Л.,
Бийское отделение МСоЭС (Алтайский край),
serb@biysk.nsu.ru

Ещё недавно всё, что связано с ракетной деятельностью, было закрытой темой. Запрет касался и такой ее экологической составляющей, как ликвидация вышедших из употребления ракет. Сегодня при уничтожении ракет присутствуют иностранцы, однако по-прежнему не допускаются независимые экологи и жители городов, которых эта проблема касается. Экологическая общественность, сталкиваясь с повальным нарушением своих прав и экологических законов, мало осведомлена о достижениях в области утилизации. На заре создания боевой техники, снимаемой сегодня с вооружения, руководство страны не задумывалось о её последующей ликвидации. Вопросами экологически приемлемого уничтожения ракет начали заниматься только с середины 90-х годов ХХ века.

Проблема

Известны два вида твёрдого ракетного топлива (ТРТ) - смесевое (СТРТ) и баллиститное. СТРТ - это высоконаполненный полимер, содержащий в качестве наполнителя мощные энергетические компоненты. Утилизации подлежат два вида СТРТ - БК и ОПАЛ. БК представляет собой смесь маслонаполненного разбавленного раствора бутилкаучука с перхлоратом аммония (ПХА) и мелкодисперсным алюминием (АСД). ОПАЛ – смесь маслонаполненного дивинильного каучука, ПХА, АСД и взрывчатого вещества (октоген, гексоген). В обоих случаях вулканизатором для отвердения полимеров служил хиноловый эфир ЭХ-1, содержащий фенольные группы [1].

Сокращаемые по международным договорам и снятые с боевого дежурства ракеты и, соответственно, ракетные двигатели на твёрдом топливе (РДТТ) - это отходы потребления, которые требуют ликвидации. "Ликвидация отходов" по ГОСТ 30772 – "Деятельность, связанная с комплексом документированных организационно-технологических процедур по утилизации обезвреженных отходов и сбросов, для получения вторичного сырья, полезной продукции и/или уничтожения и захоронения неиспользуемых в настоящее время опасных и других отходов". Впервые в мировой практике в ГОСТ 30773 на межгосударственном уровне идентифицированы, упорядочены и установлены этапы технологического цикла отходов в последовательности обращения с ними: появление; сбор и/или накопление; идентификация; сортировка (с обезвреживанием); паспортизация; упаковка (маркировка); транспортирование и складирование; хранение; удаление. Один из этапов стадии ликвидации отходов – удаление – является родовым, остальные – видовые. Наша терминологическая база постепенно гармонизируется с международной. Так, в ГОСТ 52104 дается термин "стадия ликвидации отходов" – "Последняя стадия жизненного цикла выводимого из эксплуатации изделия, которая предусматривает рециклинг, а доля не утилизируемых его частей – их захоронение и уничтожение".

Принципы химической безопасности при ликвидации ракет

Обеспечение химической безопасности - это комплекс взаимодополняющих принципов охраны окружающей среды и здоровья человека на разных уровнях. В докладе используется понятие безопасности [2] при утилизации как состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений.

Первейшим принципом безопасности при утилизации вооружения и военной техники, как и для любого другого потенциально экологически опасного проекта, является обязательность проведения государственной экологической экспертизы и государственной экспертизы [3-5]. В последние годы этот основополагающий принцип повсеместно нарушается, а в оборонном комплексе игнорируется полностью. Связано это в первую очередь с политикой "укрепления вертикали власти", при которой функции госконтроля и заботы о населении и благоприятной окружающей среде сведены к минимуму. Соответственно ослабло соблюдение и остальных принципов безопасности, среди которых основные принципы государственной политики в области обращения с отходами [2]: охрана здоровья человека, поддержание (восстановление) благоприятного состояния окружающей среды; использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий; использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами для уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот; доступ к информации в области обращения с отходами и т.д.

Следующий принцип (ст.9) [2] гласит, что деятельность по обращению с опасными отходами подлежит лицензированию. Обязательным условием лицензирования деятельности по обращению с опасными отходами является соблюдение требований охраны здоровья человека и охраны окружающей природной среды. Утилизация вооружения и военной техники подлежит обязательному лицензированию в соответствии с федеральным законом "О лицензировании отдельных видов деятельности" (от 8 августа 2001 года № 128-ФЗ).

В законах "О Защите прав потребителей", "О стандартизации", "О сертификации продукции и услуг" регламентированы требования, которые обеспечивают безопасность услуг (а уничтожение – это услуга) для окружающей среды, здоровья, жизни и имущества потребителей. Федеральным законом "Об охране окружающей среды" определено (ст. 81): "экологическая сертификация проводится в целях обеспечения экологическо-безопасного осуществления хозяйственной деятельности на территории Российской Федерации". В общем, сертификация – это подтверждение соответствия, посредством которого независимая организация удостоверяет, что предприятие соответствует требованиям. Объекты сертификации в Системе государственной экологической сертификации - это предприятия, производства, технологические процессы; продукция, опасная в экологическом отношении; отходы производства и потребления; системы управления окружающей средой. Таким образом, основным элементом, удостоверяющим качество процесса ликвидации РДТТ должна явиться экологическая сертификация (по ГОСТ Р ИСО серии 14000).

В настоящее время предприятия ВПК в обязательном порядке проходят сертификацию лишь систем менеджмента качества по ГОСТ Р ИСО 9001, но и она открывает возможности для учёта мнения заинтересованных сторон и местных сообществ. Можно и нужно использовать механизмы, заложенные там, для достижения взаимоприемлемых решений. Страхование рисков, в т.ч. экологических, при ликвидации – ещё один принцип обеспечения безопасности.

При захоронении и уничтожении также должен соблюдаться принцип минимального воздействия на окружающую среду. Поскольку индивидуальные предприниматели и юридические лица при эксплуатации предприятий, зданий, строений, сооружений и иных объектов, связанной с обращением с отходами, обязаны внедрять малоотходные технологии на основе новейших научно-технических достижений [3], то немного об этих достижениях.

Принципиальным является экологическая оценка сжигания РДТТ и, соответственно, строительства заводов для этой цели. Экология не есть сумма мер по охране окружающей среды. Более того, охрана окружающей среды это только одна из частей прикладной экологии. С точки зрения основного принципа экологии - сохранения дома, в котором мы живем, сжигание есть действие антиэкологичное. Мы безвозвратно уничтожаем вещества, которые были изъяты у природы, что недопустимо при глобальном подходе к проблеме. Строительство таких заводов-сжигателей вредно и с социальной точки зрения, так как работа такого завода требует стабильного потока отходов, как по количеству, так и по составу, это основа работы любого промышленного предприятия.

Таким образом, такие заводы консервируют сложившуюся в городах ситуацию с загрязнением и будут противиться любому изменению в методах утилизации РДТТ, что мы и видим на практике.

Диоксиновая проблема

Особенно опасно при уничтожении ТРТ методом сжигания образование высоко токсичных химических веществ - полихлорированных дибензо-p-диоксинов и дибензофуранов ("диоксинов"). Эта группа веществ чрезвычайно опасна для здоровья людей и вызывает длительное заражение окружающей среды.

Особенно важным является то, что критерий гигиенического стандарта (ПДК или ОБУВ) для диоксинов совершенно неприемлем [6]. Установлено, что не существует столь малой дозы диоксинов, которая была бы безопасной (U.S. EPA Health Assessment Document for 2,3,7,8-Tetrchlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Related Compounds. EPA/600/BP-92/001c, August 1994). Допустимая суточная доза, установленная в России, составляет 10 пкг/кг веса/день, американская - 6 фемтограмм/кг веса/день. Эти нормы установлены от бессилия, так как уже имеющиеся загрязнения диоксинами в западных странах столь высоки, что эти нормы легко перекрываются.

Приведем пример аналога сжигателя РДТТ - мусоросжигательных заводов. В результате многолетней работы мусоросжигателя в Роттердаме (Нидерланды) в радиусе до 30 миль от него загрязнение коровьего молока достигло такого уровня, что его продажа и потребление были запрещены. Высокий уровень содержания диоксинов в отходящих газах на сжигателе в Цаандштадте привел к заражению прилегающей территории, превышающее среднее загрязнение в Нидерландах в 50-100 раз. В результате завод в Цаандштадте и еще 3 завода пришлось закрыть, а остальные заводы Нидерландов затратили миллионы долларов на ужесточение систем очистки.

Каким бы малым ни казался выброс диоксинов при процессах сжигания, они останутся в окружающей среде на десятилетия. Поэтому учет чрезвычайной стойкости диоксинов особенно необходим. Именно поэтому вокруг даже самых лучших сжигателей, полностью удовлетворяющих нормативам Европейского Союза (НЕС), создается отравленная зона. Она очень хорошо выражена в радиусе до 1,5 км вокруг трубы сжигателя, а при его многолетней работе эта зона охватывает до 30 км. В ближней зоне выпадают крупные аэрозольные частицы, а мелкие могут распространяться на десятки км. Прямое измерение содержания диоксинов в воздухе от трех мусоросжигателей в Нидерландах на расстоянии 1 км и 24 км показало, что снижение концентрации диоксинов при этом происходит лишь меньше, чем в три раза - от 0,6 пкг/м3 до 0,24 пкг/м3 (van Jaarsveld J.A./ Onderlinden D. RIVM nr. 738473007, June1989).

Абсолютно все исследования в разных странах показали четкое ухудшение здоровья населения и особенно детей в зонах вокруг мусоросжигательных заводов. В Южном Вьетнаме в местах, отравленных диоксинами, они и сейчас детектируются почти в тех же количествах, что и после обработки армией США с помощью гербицида "agent orange" много десятилетий назад. И они до сих пор влияют на животных мир, растительность и здоровье людей.

Не существует технических решений при сжигании неразделенного мусора, которые не наносили бы непоправимого ущерба природе и здоровью людей. Согласно НЕС геометрия горячей зоны мусоросжигателя должна обеспечивать пребывание газов в зоне с температурой не ниже 850°С в течение не менее 2 сек ("правило 2 сек") при концентрации кислорода не менее 6%. Это очень жесткое и трудно достижимое требование. Особенно трудно добиться высокого содержания кислорода в зоне горения. При этом авторы проектов допускают два очень серьезных заблуждения. Во-первых, ошибочно представление, что соблюдение "правила 2-х секунд" приводит к полному уничтожению диоксинов. Это совершенно неверно - при соблюдении "правила 2 сек" достигается лишь приемлемая концентрация диоксинов в отходящих газах, что позволяет обеспечить очистку до требуемых 0,1 нг/м3 (при 11% кислорода в газах). При этом подразумевается, что степень очистки будет не ниже "шести девяток", то есть 99,9999%. Во-вторых, абсолютно ошибочно убеждение, что при высокой температуре будто бы "все сгорит". Авторы проектов не учитывают особого свойства диоксинов - способности к новому синтезу в холодной зоне. Незнание этого факта побуждает вводить в проекты дополнительные зоны с высокой температурой, зоны "дожига". Эти зоны совершенно бесполезны для снижения концентрации диоксинов в отходящих газах. В подтверждение укажем, что еще в 1987 году было показано, что выбросы 15 токсических веществ - продуктов неполного сгорания (в их число входят и диоксины) - из разного рода печей сжигания не снижаются при изменении температуры от 700 до 1500oС, при увеличении времени пребывания газов в печи с 2 до 6 сек и изменении концентрации кислорода от 2 до 15% (Trenholm A. and Thurnau R. Proceedings of the Thirteen Annual Rasearch Simposium. Cincinnati, OH: U.S. EPA Hazardous Waste Engineering Research Laboratory, EPA/600/9-87/015, July 1987).

Наиболее благоприятные условия для образования диоксинов известны - это интервал 300-400°С (Chemosphere, 1987, 16, 8-9, p.336-343). Образование вторичных диоксинов может начинаться при температурах ниже 700°С (температуры начала их распада). Экспериментально найден и нижний предел такого образования - от 250 до 350°С (U.S. EPA Background Document for The Development of PIC Regulations From Hazardous Waste Incinerators. U.S. EPA Office of Solid Waste, October 1989) Таким образом, если отходящие газы содержат мало кислорода (меньше 6%), то в этом случае получается самый настоящий реактор для производства вторичных диоксинов.

При оценке качества очистки газов следует руководствоваться принятыми в РФ нормами НЕС. Основная ошибка проектантов очистных сооружений состоит в том, что они не учитывают факторы, влияющие на снижение выбросов диоксинов. Хотя большая часть образовавшихся диоксинов адсорбирована на частицах летучей золы и снижение запыленности снижает загрязнение газов диоксинами, однако после прохождения горячих электростатических фильтров количество пыли снизится, а концентрация диоксинов может увеличиться. Реально снижают содержание диоксинов в газах только угольные фильтры, на которых диоксины связываются, и специальные каталитические дожигатели, объединенные с дожиганием NOx. Из-за трудностей улавливания диоксинов очистные сооружения у современных мусоросжигателей стоят так дорого.

В заключение перечислим для примера основные устройства для очистки газов, принятые на современных мусоросжигателях. Так, на мусоросжигателе в городе Алкмаар (Нидерланды) имеются: электростатический фильтр, разбрызгиватель воды (испарение загрязненной воды), еще один электростатический фильтр, скруббер для поглощения кислых газов (1 стадия), скруббер с раствором щелочи (2 стадия), обработка сточных вод после скрубберов (нейтрализация, флоккуляция и осаждение). Далее очищенная вода поступает в разбрызгиватель. Потом идут теплообменник, реактор с дополнительным вводом активного угля, пылевые фильтры, разогрев газов перед каталитическим дожигом окислов азота, реактор подавления NОx (с вводом NH3). Этот реактор теперь соединяют и с каталитическим дожигом диоксинов.

Способы уничтожения твердотопливных ракет

Подрыв. Государственным ракетным центром "КБ им.Макеева" (ГРЦ, г.Миасс) была разработана ликвидация ракет РСМ-52 методом подрыва после запуска с подводной лодки. Подрыв и последующее сжигание 40 ракет реализовано в 1995-1998 годах над отчужденными морскими акваториями [7]. Хотя, по заверениям военных, отклонений в окружающей среде зафиксировано не было, такой метод - это экологическое варварство.

Открытое сжигание. Уничтожение сжиганием на открытом стенде проводится по отработанной методике испытаний РДТТ. Сжигание ступеней проводится в горизонтальном или вертикальном положении двигателя (соплом вверх или вниз). ГРЦ совместно с ФНПЦ "Алтай" в кооперации с "Московским институтом теплотехники" провели в 1998-2000 годах экспериментальные сжигания двигателей первой ступени ракет РСМ-52 без сопловых блоков и без передней крышки. Работа проводилась в рамках российско-американской программы создания базы ликвидации твёрдотопливных ракет России. Программа не проходила экологической экспертизы, противоречит принципам безопасности, но во многом определила существующие подходы к подготовке и проведению массовой ликвидации ракет РСМ-52 на промышленных предприятиях.

Для уменьшения капитальных вложений, транспортных расходов и сроков было решено сократить число задействованных предприятий до двух. ФГУП "ПО ЗМЗ" разбирает ракеты на составные части, расснаряжает твёрдотопливные вспомогательные двигатели, ликвидирует жидкостный автономный блок разведения. ФНПЦ "Алтай" – сжигает все твёрдотопливные заряды, готовит и ликвидирует твёрдотопливные маршевые двигатели и ПАД [7].

С 2000 года Опытно-испытательной станцией №6 (ОИС-6) ФНПЦ "Алтай" проводится открытое сжигание с защитной водяной завесой (ЗВЗ). Уничтожение зарядов РДТТ, снятых с боевого дежурства (отходы потребления), да еще по новой технологии, относится к числу проектов по расширению и реконструкции производства. Такие проекты подлежат обязательной государственной экологической экспертизе [4] и государственной экспертизе [5], чего сделано не было.

При снятом с изделия сопловом блоке резко снижаются давление в камере сгорания, скорость истечения, температура и массовый расход продуктов сгорания (ПС). Происходит, на языке специалистов, нештатное (эрозионное) горение, а любое нештатное горение сопровождается недогаром, то есть повышенным выбросом конденсированных частиц. Зато такой режим позволяет использовать низконапорные системы для впрыска воды в струю ПС в темпе горения с целью, по мнению авторов, защиты атмосферы.

Система ЗВЗ включает емкость для воды 200 м3, насосную станцию, сеть трубчатых коллекторов с отверстиями для впрыска воды, сливные водоводы, бассейн-отстойник 170 м3. Скорость струи воды 75-80 м/с. Расход воды при горизонтальном положении РДТТ 510 кг/с, при вертикальном – 115 кг/с, давление подачи – 0,6 МПа. Как показывает расчет, глубина проникновения воды в струю ПС составляет 30-70 см, что обеспечивает распыл воды внутри факела. 55-60% воды идет на парообразование, остальная часть вместе захваченными HCl и Al2O3 выливается на пол огневого двора и через водоводы сливается в отстойник [8]. Ступенчатый по длине факела ввод воды в струю ПС позволяет, по расчётам, снизить температуру струи до 250-260оС, а скорость ПС – до 250 м/с (для первоначальных 1900оС и 900 м/с, соответственно). По заверениям авторов, это якобы "полностью обеспечивает улавливание HCl и Al2O3". Об абсурдности последнего утверждения свидетельствует хотя бы то, что большая часть воды испаряется, унося с собой "захваченный HCl и Al2O3", в противном случае получается, что вода у нас "умная" и забирает вещества только тогда, когда падает на землю! Время нахождения ПС при высокой температуре, и так незначительное, резко уменьшается (нарушено "правило 2 сек"), а газы практически мгновенно оказываются в режиме наибольшего образования диоксинов, учитывая реальную температуру факела.

Высота подъёма такого облака снизилась с 1000-1500 м до 250-300 м, при этом подъём, вследствие насыщенности водой, сопровождается выпадением кислотных дождей. Выпадение кислоты происходит намного дальше санитарно-защитной зоны и в абсолютно концентрированном (сухом!) виде.

Закрытое сжигание. Для малогабаритных изделий НПО "Искра" (г.Пермь) создало стационарную установку локализованного сжигания. Установка обеспечивает очистку вредных выбросов в атмосферу 95-95,5% при уничтожении малогабаритных РДТТ массой до 20 кг и секундным расходом до 15 кг/с. Производительность установки сжигания 10-15 т топлива в год. По заверениям разработчиков установка обеспечивает полный контроль, очистку и нейтрализацию продуктов сгорания и отходов, а также соблюдение природоохранных требований. Проект установки прошел экспертизу в Пермском областном комитете природы [9].

Резка стружки и переработка. Относительно низкие механические характеристики (начальный модуль 15-30 кг/см2 и разрывная прочность 3-5 кг/см2 при деформации 20-50%) позволяют применять резку топлива. Опасность загорания подавляется присутствием воды.

ФНПЦ "Алтай" и Красноярский политехнический университет рассмотрели блок-схему механической разделки заряда в стружку и дальнейшую переработку: сжигание в факеле углеводородного горючего либо разделение на компоненты [10]. В первом варианте стружка из корпуса РДТТ дробится до пульпы (проверено экспериментально), что обеспечивает переход большей части ПХА в водный раствор и создает условия для подачи суспензии через форсунки в печь сжигания. Ввод в состав пульпы щелочного агента (карбонаты CaCO3, NaCO3 или едкие щёлочи) обеспечивает полноту связывания HCl в нелетучие и менее вредные хлориды кальция/натрия. Отделение твердых частиц (в основном это Al и Al2O3, хлориды кальция/натрия) от газовой фазы (оксид и диоксид углерода, водяной пар, азот и его окислы) и очистка последней от кислых примесей ведется скрубберами, колоннами и градирнями. Хотя подавление выброса в атмосферу HCl и твердых частиц не является сложной задачей, однако нельзя гарантировать подавление образования и выброса вредных веществ типа оксиранов и азотсодержащих циклов без существенного увеличения затрат. Для получения товарных форм твердых продуктов процесс ведётся по второму варианту (выделение октогена с использованием 50-60% азотной кислоты). Процесс целесообразен для топлива ОПАЛ. После горячей фильтрации на фильтре остается октоген, удовлетворяющий требованиям технической документации. Недостаток способа - необходимость организации участка регенерации кислоты, что для относительно малотоннажных технологий вносит отрицательный вклад в экономику. Вариантом технологии резки рассматривалось сжигание кусков (стружки) топлива в печи обжига совместно со строительными компонентами для получения цемента. После обсуждения диоксиновой проблемы дело закрыли.

Способы утилизации ракет

Сжигание в жидкости. Для извлечения из ПС Al2O3, занимающего значительную долю (до 35% от всей массы) в виде тугоплавкого мелкодисперсного порошка, являющегося ценным сырьём в ряде отраслей промышленности, в частности, в производстве абразивных материалов, пористых структур для тепловых насосов, теплозащитных покрытий и т.д., предложены нетрадиционные способы утилизации, такие как сжигание топлива в водной среде. В ряде работ предложено дефектный заряд в корпусе без сопловой крышки закапывать вертикально в землю, канал заряда заливать жидкостью и поджигать его с торца. Недостатками такого способа являются загрязнение окружающей среды и полное отсутствие утилизации отходов производства. НИИПММ (г.Томск) и ГРЦ для получения качественного порошка Al2O3 предложено сжигание зарядов СТРТ в жидкой среде. При этом в качестве жидкости используется насыщенный водный раствор ПХА. Использование раствора ПХА по сравнению с водой позволяет повысить полноту сгорания и увеличить выход порошка Al2O3 (на 50-70%). Для двигателя длиной 10 м и радиусом выходного отверстия 0,5 м требуется бассейн глубиной и шириной 4,4 м и длиной 96,5 м [11].

Гидроразмыв с выделением энергетических компонентов. В США для утилизации РДТТ используют гидроразмыв топлива с восстановлением энергетических компонент. Топливный блок разрушают и растворяют струей под большим давлением. Фирмой "Аэроджет" используется вода (Р=700 бар), фирмой "Геркулес" – аммиак (Р=2500 бар). Аэроджет-методом выделяют из СТРТ до 90% ПХА в водном растворе, который восстанавливается выпариванием, а остатки топлива сжигают в печах с уловом вредных веществ и выделением Al2O3 или Al после электрохимического восстановления. Выделение ПХА производится в рамках программы "ПХА – национальное достояние и необходимый элемент систем стратегической обороны". Геркулес-методом восстанавливают октоген (гексоген) с высокой степенью очистки, они легко выделяются из NH3-циркуляции. Результаты повторного использования октогена положительны [7].

Процесс утилизации ТРТ с использованием испытанной на протяжении 40 лет технологии гидроразмыва компании "Тайокол", заключается в следующем [12]. В замкнутом объеме топливо вымывается из корпуса двигателя струей воды высокого давления и размельчается, из топливно-водной смеси извлекается часть воды (она используется в цикле для размыва), а оставшаяся смесь погружается в стабилизирующий раствор и используется для создания водоэмульсионных взрывчатых веществ. Метод не предусматривает вредных выбросов в атмосферу, слива токсичных вод в реки, захоронения токсичных веществ в земле. Как утверждают эксперты, при взаимодействии с водой, а затем стабилизирующим раствором химический состав топлива изменяется в сторону уменьшения его токсичности, а полученная взрывчатка более экономична, чем тротиловая, и более экологична (при ее подрыве образуется меньше вредных веществ, чем при использовании тротила). Из 5 тыс. т ТРТ на Украине планировалось получить 25-30 тыс. т эмульсионных ВВ, однако американцы поставили условием за свою финансовую помощь проводить удаление топлива открытым сжиганием.

Химические способы утилизации. Перспективно химическое разрушение основы топлива (полимера) - появляется возможность выделения и повторного использования всех компонент топлива. ФНПЦ "Алтай" и Красноярский политехнический университет изучили около 80 нитрозосоединений в разных органических растворителях [10]. Был выбран нитрозобензол в среде толуола как наиболее быстрый и безопасный. Наблюдение за разрушением топлива ОПАЛ позволило оценить верхний предел времени полного разрушения наиболее крупных зарядов в 7-10 суток при температуре 25оС. Скорость разрушения БК заметно ниже, но соизмерима со скоростью разрушения ОПАЛ.

При наложении даже лёгких механических воздействий (пропускание газа, покачивание, протирание мягкой щеткой и т.п.) время полного разрушения композитов сокращается. Результаты позволили рассмотреть гидрохимический способ утилизации заряда. Деструктирующая среда циркулирует в контуре, куда непрерывно подаются толуольный раствор агента деструкции и вода. В фильтрующем узле отделяются твёрдые вещества, а часть потока эмульсии поступает в сепаратор, откуда водный раствор ПХА направляется на переработку. Углеводородная фаза из сепаратора поступает в колонну для отгонки толуола, используемого для приготовления агента деструкции. Кубовый остаток - это в основном раствор продуктов деструкции каучука в пластификаторе. При организации такой непрерывной циркуляции можно ожидать повышения скорости деструкции приведённой выше не менее чем вдвое.

ФНПЦ "Алтай" и Институтом катализа СО РАН (г.Новосибирск) изучен метод утилизации СТРТ типа ОПАЛ в деструктирующей среде, состоящей из органического растворителя (толуол, бензол), уксусной и азотной кислот и небольшого количества ацетилацетона для предотвращения затухания деструкции под воздействием производных ферроцена топлива [13]. После отмывки и сушки достигалось полное извлечение твёрдых компонентов – 99,6%. Анализ свидетельствует о глубокой деструкции полимерной части СРТТ и частичном нитровании растворителя.

Стоимость ликвидации

Создание заводов по регенерации компонентов топлива из утилизируемых РДТТ достаточно дорого. Стоимость завода по утилизации ракет ВВС США в г.Индиана Хэт составила более $20 млн. Для большинства горючих и взрывчатых веществ может применяться сжигание. Помещение оснащают фильтрами для улавливания пыли и азотных соединений. Стоимость уничтожения в таком случае составила для баллиститного топлива - 5 тыс. марок/т, для смесевого - 16 тыс. марок/т, для ВВ - 10 тыс. марок/т. Регенерация компонентов из бракованных топлив окупает себя [7], когда речь идёт о больших количествах ТРТ. Так, стоимость компонентов, регенерируемых из бракованного топлива системы "Спейс-Шаттл", составила более $1,5 млн. и сэкономила более 100 млн. кВтч электроэнергии (около $10 млн.).

Именно о больших количествах ТРТ идёт речь при уничтожении РДТТ в России – 916 шт. ракет РС-22, РС-12М и РСМ-52 за 5 лет [7]. Следовательно, это дело не затратное и полезное.

Выводы

Наиболее перспективными методами утилизации СТРТ, в том числе с точки зрения повторного использования стеклопластиковых корпусов ракет, являются гидроразмыв либо химическое разложение/растворение связующего. Необходимо доработать методы до промышленных установок и применять их с пользой для России и Украины. Однако США диктуют неприемлемые условия уничтожения - и экологически, и технологически. Экологически - потому, что при сжигании не решена проблема выбросов высоко токсичных диоксинов, технологически - потому, что консервируется пещерный подход. Оба условия ведут к вымиранию населения и деградации государств. Видимо ещё и поэтому решения по сжиганию не проходили экологической экспертизы. Серия пожаров на ракетно-артиллерийских складах Украины, при которых были уничтожены десятки тысяч т боеприпасов, показала, что потеряна не только экологическая безопасность, но уже и пожарно-техническая.

Литература

1. Зорик В.В., Комаров В.Ф., Зорик С.Ф., Королёв Г.В. Хиноловые эфиры – новые вулканизующие агенты бутилкаучука // Журнал "Каучук и резина". 1978. № 6. С.15-19.
2. Федеральный закон РФ от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ "О техническом регулировании".
3. Федеральный закон РФ от 24 июня 1998 года № 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления".
4. Федеральный закон РФ от 23 ноября 1995 года № 174-ФЗ "Об экологической экспертизе". "Российская газета", 30 ноября 1995 года.
5. РДС 11-201-95 Руководящий документ "Инструкция о порядке проведения государственной экспертизы проектов строительства".
6. Юфит С.С. Типичные ошибки авторов проектов мусоросжигательных заводов. М.: ИОХ РАН, Методический центр Эколайн, 1998.
7. Жарков А.С., Марьяш В.И., Уткин С.М. Состояние, перспективы и проблемы утилизации ракетных топлив // Сб. Трудов научно-практической конференции "Проблемные вопросы методологии утилизации смесевых ракетных топлив, отходов и остатков жидких ракетных топлив в элементах ракетно-космической техники". Бийск: ФНПЦ "Алтай", Российская академия ракетных и артиллерийских наук, 2003. С. 5-10.
8. Марьяш В.И., Козлов С.Н., Морозов С.Н., Попов В.П., Тихомирова Т.В., Яскин А.В. Результаты использования водной экологической защиты при статических испытаниях твердотопливных энергоустановок // Там же. С.77-79.
9. Соколовский М. И.. Каримов В. 3., Щербаков Ю. Н. Опыт экологически чистой утилизации малогабаритных РДТТ // Там же. С. 2-4.
10. Братилов Б.И., Орлов Г.И., Субоч Г.А. Метод химической деструкции топлив на базе непредельный каучуков в составе РДТТ // Там же. С.146-155.
11. Березиков А.П., Ворожцов А.Б., Обухов Н.А. Способ утилизации СТРТ сжиганием в жидкой среде // Там же. С.156-159.
12. Силина Т. А мусор убирайте сами // Зеркало недели (Киев). 2004. № 7. 21-27 февраля.
13. Комаров В.Ф., Никонов А.И., Исмагилов З.Р. Изучение химической деструкции СТРТ // Сб.: "Проблемные вопросы методологии утилизации смесевых ракетных топлив, отходов и остатков жидких ракетных топлив в элементах ракетно-космической техники". Бийск: ФНПЦ "Алтай", Российская академия ракетных и артиллерийских наук, 2003. C.11-16.