6. Определение класса опасности промышленного отхода

Порядок определения класса опасности отхода расчетным путем производится на основе эколого-гигиенических параметров компонентов отхода. Расчетный способ определения класса опасности отхода основан на математическом моделировании экологической безопасности компонентов отхода и выполняется по методике [1].

Применения данной модели основано на описании поведения каждого компонента, входящего в состав отхода, по средствам использования относительных показателей оценки, определяющих его экологическую безопасность. Для определения уровня экологически безопасного состояния используют показатели и соответствующие им статистические веса. Первоначальное число показателей принято 12, значения показателей определяют по литературным данным. В справочной литературе может не оказаться значения всех 12 показателей, в этом случае оценка производится по количеству определенных показателей – n. Для адекватной оценки экологической безопасности данного отхода в систему показателей включается дополнительный показатель, в оптимальном варианте – 13-й, он показывает достаточность и полноту степени исходной информации по выбранным показателям. Таким образом, число показателей оценки будет n+1. Основные показатели оценки приведены в таблице 3.

Таблица 3. Основные показатели оценки.

Показатели оценки экологической безопасности компонента отхода	Компонент отхода
	Fe
	Величина показат.	Баллы
1	2	3
ПДКп (мг/кг)	-	-
ПДК в.р (мг/л)	0,3	3
ПДК р.з (мг/м3)	-	-
ПДК с.с (мг/м3)	-	-
Кл. опасности в воде	3	3
Кл. опасности в раб. Зоне	-	-
Кл. опасности в атмосфере	-	-
DL50 (мг/кг)	98,6	2
CL50 (мг/м3)	-	-
Lg S/ПДКв	1	3
Lg Cнас/ПДК р.з.	1	-
Концерогенность	не концерогенен	4
Показатель информационной безоп-ти	0,42	1

Все показатели связаны с каждым уровнем экологической безопасности отхода таким образом, что данный уровень является объединяющим, посредствам которого показатели можно сопоставить друг с другом и привести к одному эквивалентному показателю оценки компонента отхода. Каждый относительный показатель оценки экологической безопасности отхода, отражающий ее уровень в системе эквивалентных показателей оценки, равен баллу, соответствующему цифровому значению этого уровня из числа четырех. На практике компоненты в массе отхода находятся в определенном взаимодействии, обуславливающем состояние безопасности или опасности отхода в целом, поэтому для адекватной оценки экологической безопасности в данную математическую модель вводят величину унифицированного норматива экологической безопасности компонента отхода (W), который представляет собой предельно допустимую концентрацию компонента в отходе, не оказывающую отрицательного воздействия на окружающую среду и человека. Абсолютное значение указанного показателя для каждого компонента зависит от определенных допустимых стандартных условий, в качестве стандартных принимают следующие условия:

- для химического соединения, которое обладает минимальной опасностью для окружающей среды и человека, принимают значение W=10⁶мг/кг отхода;

- для наиболее экологически опасного химического соединения отхода принимаем значение W+1 мг/кг.

Таким образом, все химические соединения или компоненты отхода в зависимости от абсолютного значения норматива их экологической безопасности в отходе (W_i) займут свое функциональное место в модели по отношению друг к другу. Для вычисления W_i :

1) определяют балльность соответствующего относительного показателя оценки его экологической безопасности в системе показателей (от 1 до 4);

Рi (Fe) = 3+3+2+3+4+1=16 баллов

2) вычисляют средневзвешенный относительный показатель оценки экологической безопасности компонента отхода по следующей формуле:

X_i=P_i/n+1,

X_i=15/6=2,6

где X_i – средневзвешенный относительный показатель оценки компонента отхода; P_i – количество баллов для каждого i-го показателя оценки любого компонента, входящего в отход;

3) рассматривают зависимость между X_i и Z_i – приведенный унифицированный показатель оценки экологической безопасности.

Указанная зависимость выражается соотношением:

Zi=4Xi/3-0,33

Zi= ((4 * 2,6) / 3) – 0,33 = 3,133

4) устанавливают закономерность между абсолютным значением норматива экологической безопасности i-го компонента отхода W_i и унифицированным относительным показателем оценки i-го компонента отхода Z_i и выражают логарифмической зависимостью:

4- , для 1<Z_i<2

Lg Wi= Z_i, для 2<Z_i<4

2+ , для 4<Z_i<6

т.к. Zi=3,13 находится в диапазоне 2<Zi<4 следовательно lgWi=Zi и значит lgWi=3,13.

5) переводят логарифм в действительную величину W_i .

Для установления класса опасности рассчитывают индекс опасности каждого его i-го компонента по формуле:

K_i=C_i/W_i

где K_i – индекс опасности i-го компонента отхода, безразмерная величина; С_i – действительная концентрация i-го компонента в отходе, мг/кг; W_i – унифицированный норматив экологической безопасности i-го компонента отхода, мг/кг.

Индекс опасности отхода в совокупности всех его компонентов рассчитывают по формуле:

K =  K_i,

где К – индекс опасности отхода, безразмерная величина; i – номер, показывающий наличие различных компонентов в отходе; n – число компонентов в отходе. При этом принимается условие, что возможная сумма концентраций компонентов любого отхода должна быть:

С₁+С₂+.....+С_n=10⁶ мг/кг

Количество сухого вещества G_{сух. вещ}.= 816,086 кг/сут, а подается 3% реагента Fe₂(SO₄)₃ [2].

G_{сух. вещ.} * 0,03 = 24,48 кг/сут

Теперь необходимо из Fe₂(SO₄)₃ получит Fe, для этого необходимо рассчитать пропорцию, используя молярные массы:

М(Fe₂(SO₄)₃)=400 мг/л

М(Fe)=56 мг/л, тогда

56 – 400

Х – 24,48

Х=3427200 мг/сут

Сi = 3427200 / 770 = 4450,9 мг/сут

Ki = 4450,9 / 1358,3 = 3,27.

Компонент	Xi	Zi	lgWi	Wi	Ki
Fe2(SO4)3	2,6	3,13	3,13	1358,3	3,27

Так как К_i находится в диапазоне от 1 до 10, то отход является не опасным (IV класс).