За негодными боеприпасами скоро будут стоять в очередь
В арсеналах и на складах Минобороны хранится огромное количество боеприпасов, часть которых физически и морально устарела. Их продолжат производить и накапливать как мобилизационный ресурс, они со времени будут стареть и требовать утилизации. Вышедшие за все сроки хранения, они как чемодан без ручки: и выбросить жалко или нельзя, и держать замучаешься.
Хранение боеприпасов требует значительных затрат, привлечения большого количества обслуживающего персонала, и главное, вызывает повышенную социальную напряженность в местах складирования – ввиду рисков для населения. Поэтому утилизация снарядов, мин, авиабомб и торпед крайне актуальная задача.
Взорвать нельзя, но уничтожить нужно
Для ее решения государство прилагает значительные усилия: выделяет ресурсы и финансы, реализует специальные программы. При этом утилизация априори признана нерентабельной и экологически опасной. Старые боеприпасы – обуза, от которой пытаются быстрее избавиться, лучше методом подрыва: быстро, дешево и сердито. В результате огромные материальные ценности потеряны как полезное вторичное сырье, продукты взрывов привели к загрязнению окружающей среды, нанесен колоссальный вред природе.
“Через 15 суток ВВ теряет всякие свойства взрывчатки, еще через 2–3 месяца от него остается вещество, которое может использоваться как удобрение”
Особую проблему представляет утилизация боеприпасов, находящихся в Республике Крым, что обусловлено несколькими причинами, не позволяющими сделать это быстро и дешево. Во-первых, относительная изолированность полуострова чрезвычайно затрудняет отправку в другие регионы России. Везти по Крымскому мосту – огромный риск, а паромами – пожалуй, даже больший, поскольку предстоит несколько перегрузок. До воссоединения Крыма с Россией старые боеприпасы транспортировались в Донецк и утилизировались на тамошних предприятиях. Во-вторых, полуостров – рекреационная зона, и уничтожение ВВ экологически опасными способами (подрыв, сжигание и т.п.) недопустимо. В-третьих, огромное количество крайне опасных боеприпасов времен Великой Отечественной, особенно находящихся в Инкерманских каменоломнях, нельзя обезвредить традиционной промышленной переработкой. В соответствии с имеющейся нормативной базой они подлежат уничтожению, что, как было сказано, для Крыма недопустимо.
По разным сведениям, в Инкерманских каменоломнях может находиться до 40 тысяч тонн ВВ, "похороненных" там во время войны – при отходе наши войска взорвали входы в штольни, где был склад, но под завалами осталось огромное количество снарядов и мин.
Об этом говорилось и на состоявшемся в Севастополе 18 июня совещании по проблемам утилизации вооружения, военной техники и боеприпасов, находящихся на территории Республики Крым и не имеющих перспективы применения. Представительное собрание с участием руководства Республики Крым, командования ВМФ России и Черноморского флота, директорского корпуса было организовано Российской академией ракетных и артиллерийских наук. При обсуждении выявился интересный факт: многие опасные объекты не имеют четкого юридического статуса. Военные говорят, что это зона ответственности правительства республики, крымчане утверждают обратное.
Необходимо отметить, что в соответствии с решением Комитета СФ по обороне и безопасности от 14 июля 2015 года МО РФ рекомендовано проработать вопрос о включении в отдельный раздел ФЦП "Промышленная утилизация вооружения и военной техники на 2011–2015 годы и период до 2020 года" переработки ВВТ и боеприпасов в Крымском федеральном округе, а также расчистки прибрежной зоны полуострова, включая подъем затопленных судов и т.п. Однако задача остается нерешенной. А одна из причин в том, что не преодолены юридические казусы. Опять же мешает то, что все госструктуры видят только два способа утилизации: уничтожение (подрыв, сжигание) либо промышленная переработка.
Опасно и дорого
Взрывы и их последствия в курортной зоне могут отпугнуть отдыхающих, не говоря уже о загрязнении воздуха, грунта и воды вреднейшими выбросами.
Что касается промпереработки, то основными способами являются извлечение ВВ тепловым воздействием (паром, расплавом перегретого тринитротолуола (ТНТ) или термическими зондами); вымывание нагретыми органическими жидкостями (парафином, церезином); механическим (центрифугирование, вытачивание, вымывание высоконапорной струей рабочей жидкости – гидрорезка) или физическим воздействием (ультразвуковая резка корпусов, нагрев токами высоких частот, разрушение ВВ водными растворами с поверхностно-активными веществами).
К недостаткам первого метода можно отнести сравнительно большие энергетические затраты, следовательно, высокую стоимость, необходимость удаления остатков тротила на внутренних стенках корпусов, что требует специального контроля, а также отсутствие стабильной и простой технологии переработки самого ВВ. Это делает процесс утилизации неполным.
Недостатки извлечения ВВ методом механического воздействия – необходимость подготовительных операций, большая трудоемкость, потребность в специальном оборудовании и приспособлениях, опасность образования искр, следовательно, взрыва.
Среди изъянов метода физического воздействия – необходимость в специальном и дорогом оборудовании, большие энергозатраты, необходимость удаления остатков тротила на внутренних сторонах корпусов, взрывоопасность, отсутствие надежной технологии переработки ВВ.
В итоге наметился некий тупик: все названные способы экологически и взрывоопасны, нерентабельны, требуют значительных финансовых затрат на реализацию, необходимо сложное специальное оборудование.
Боеприпасы для фермеров
Во многих странах проводились и ведутся исследования, предполагающие использование технологий, обладающих экологической чистотой. Они рентабельны, так как на выходе дают весьма ценный продукт, который можно реализовать. Это так называемый способ биологической деструкции при помощи высокоэффективных штаммов микроорганизмов – деструкторов. Преимущество в том, что утилизация включается в естественный цикл круговорота веществ, не оказывая отрицательного влияния на экосистему и не вызывая появления новых загрязняющих агентов в окружающей среде.
Что примечательно, в России (а ранее – в СССР) эти работы ведутся с 1980-х годов. Мы в свое время здесь были здесь если не впереди планеты всей, то по крайней мере на лидерских позициях. Создали серьезный научный задел по промышленному процессу биологической очистки при производстве ароматических нитросоединений. Отличался своими наработками Казанский госуниверсистет. Уже в недавнее время усилиями ученых Российской академии наук найдены микроорганизмы, способные усваивать ароматические нитросоединения и нитроанилины как источники углерода и азота.
Аналогичные исследования проводились в США, на одном из производств ВВ в городе Холстон, где наряду с тринитротолуолом (ТНТ) велись опыты по переработке гексогена, октогена, нитритов и нитратов. На предприятии разработали технологию, включающую стадии нейтрализации, биоденитрификации, биологической обработки в аэробных реакторах, фильтрования и деаэрации.
В Центре по защите окружающей среды армии США создана система для регенерации почв, загрязненных взрывчатыми веществами. Результаты анализов и тестов на токсичность подтвердили потенциальную эффективность применения данной технологии.
Для очищения загрязненных почв ряд авторов также предложили технологию компостирования. Исследования показали, что ТНТ можно таким образом удалить. Для компостирования смешивали реактивы и органические субстраты, являвшиеся побочным продуктом сельскохозяйственных процессов (люцерна, опилки, ботва сахарной свеклы и листья). Доказано, что системы компостинга высокорезультативны для очищения почв, загрязненных ТНТ. Основной недостаток компостирования – долгое инкубационное время. Проще говоря, чтобы превратить ВВ в компост, нужно несколько месяцев. Не торопятся бактерии кушать взрывчатку, делают это медленно – очевидно, наслаждаясь деликатесом. Нашим чиновникам такое пиршество бактерий, вероятно, не по душе, нужна скорость, правда, куда торопимся – не совсем понятно.
Но ученые не сдаются, проводят коллоквиумы и семинары, которые интересуют исключительно самих деятелей науки, а чиновников и военных не очень. Вряд ли кто из них может вспомнить, что на международных конгрессах "Биотехнология – состояние и перспектива развития", состоявшихся в Москве в 2002–2003 годах, обобщили мировой опыт утилизации и обезвреживания опасных отходов биохимическими методами. Основанные на естественной способности бактерий окислять и разлагать большинство органических и неорганических веществ, они отличаются низкими энергетическими расходами в силу того, что микроорганизмы используют для своей жизнедеятельности химические элементы и энергию распада исходных соединений.
Биотехнологические методы могут быть рентабельнее традиционных способов промышленной утилизации в 2–10 раз! Но результаты конгрессов и научных исследований ничего не изменили в подходах чиновников.
Возвратимся в Крым и отметим: подобными технологиями биопереработки обладают и тамошние организации. То есть далеко ходить не надо, все под боком. Так научно-образовательным центром "Перспективные технологии и материалы" Севастопольского государственного университета предлагается способ переработки боеприпасов и ВВ с помощью уникального набора микроорганизмов, который позволит получать стимуляторы роста и удобрения для растениеводства. Такая утилизация позволяет не только экологически безопасно разлагать объект, но и получать ценные компоненты с перспективой коммерциализации. Представьте: из опасного боеприпаса можно получить дорогостоящий биогумус, за которым выстроятся в очередь фермеры, как наши, так и западные.
15 суток на обезвреживание
Что еще важно, так это безопасность проводимых работ для персонала. Традиционная промышленная утилизация – процесс с огромным количеством различного рода манипуляций над боеприпасом. Перемещение, термическое или механическое воздействие – все под непосредственным контролем человека и с его участием.
Севастопольские ученые предлагают метод, при реализации которого потребуется только одно перемещение боеприпаса: его нужно аккуратно поместить в бассейн, дальше бактерии сами вскроют боеприпас, как жестяную банку, разрушив корпус, и начнут "лакомиться" находящимися там консервами – взрывчатым веществом.
Особенно эффективен процесс вскрытия для тонкостенных боеприпасов – он длится несколько часов или дней (понимаем уныние подрывников – секунды и штабель боеприпасов исчезает, а тут дни). Через 15 суток ВВ теряет всякие свойства взрывчатки, то есть становится полностью безопасным, еще через 2–3 месяца в бассейне остается вещество, которое может использоваться как удобрение для сельскохозяйственных культур. Долго с точки зрения подрывника, но безопасно, экологично и практично.
Удивительно, но созданы штаммы микробов, которые разлагают даже вольфрамовые сердечники. Здесь справедливости ради нужно сказать, что шутки заканчиваются. Что будет, если выпустить этих всеядных микробов на волю – не сожрут ли они корпуса кораблей, портовые сооружения? Пока что можно быть спокойным – этого не произойдет, нужны заданная концентрация микроорганизмов в бассейне и определенные условия. Но чтобы быть уверенным в безопасности новой технологии, необходим комплекс исследований.
Работы ученых Севастопольского госуниверситета ведутся в инициативном порядке. Поэтому требуется государственная поддержка, чтобы опытные технологии скорейшим образом превратились в промышленные, реализуемые широким кругом предприятий страны. И тогда есть шанс, что мы наконец превратим утилизацию из большой техно-экологической проблемы в серьезный источник ресурсов, приносящих пользу народному хозяйству.
В любом случае если проблема не решается в лоб, нужен поиск альтернативных путей и, как представляется, применительно к проблеме утилизации боеприпасов один уже найден.
Василий Буренок, доктор технических наук, профессор
Владимир Гавриш, кандидат технических наук
Опубликовано в газете "Военно-промышленный курьер" в выпуске № 30 (743) за 7 августа 2018 года