В Европе существующие регламенты и стандарты позволяют не только использовать металлургические шлаки для изготовления строительных материалов с широкой сферой применения, но формируют рынок продажи шлаков в качестве сырья. В результате уровень переработки всех металлургических шлаков от доменных до ферросплавных в Европе составляет в среднем около 87 %, тогда как в России переработке подвергаются в основном доменные шлаки, уровень переработки сталеплавильных, ферросплавных и прочих не превышает и 50 %.
Тем не менее европейское законодательство в области урегулирования обращения со шлаками несовершенно. Стандарты первого поколения нечетко освещают экологические аспекты (порядок экспертизы по оценке уровня техногенного воздействия, размер выплат и т.д.) в сфере переработки шлаков, и не рассматриваются альтернативные технологические решения, которые могут быть применены к шлакам в тех случаях, когда весь их объем не может быть переработан в строительный материал по экономическим причинам. В настоящее время в Европе разрабатываются стандарты второго поколения, призванные усовершенствовать законодательство в вопросах сохранения и защиты окружающей среды, охраны здоровья человека и максимально рациональное использование природных ресурсов.
В России пока сложно говорить о создании регламентов второго поколения, поскольку еще первое поколение законодательных актов не имеет конкретного характера, не регламентирует статус непосредственно металлургических отходов, не освещает влияние переработки на их статус и до сих пор является предметом споров в Конституционном суде.
В данной статье авторы преследуют цель изучить европейский опыт по формированию законодательства в отношении металлургических шлаков и выявить основные моменты, необходимые для совершенствования российского законодательства в этой сфере.
В Европе основная работа по урегулированию в области шлакопереработки ведется в ассоциации «Европейский шлак» (EUROSLAG), эта организация сотрудничает с Европейским Союзом (ЕС) и оказывает влияние на национальное законодательство в странах Европы. В течение последних 10 лет количество нормативных актов ЕС в отношении окружающей среды увеличилось почти вдвое. Несмотря, что эти законодательные акты уже косвенно повлияли на шлакопереработку, EUROSLAG считает, что нюансы и особенности в урегулировании этого вопроса в сфере металлургии должны быть учтены в рамках новой директивы для строительной продукции.
Важнейшей составляющей деятельности Европейской ассоциации является непрерывный мониторинг ситуации в индустрии переработки шлаков. Каждые два года с 2000 года EUROSLAG проводит исследования среди своих членов (европейские сталелитейные заводы и перерабатывающие компании) на предмет использования шлаков и применения продукции из них. Из этих исследований стало известно, что в 2008 году было произведено 45,6 млн т металлургических шлаков, а коэффициент использования шлака оказался выше и составил 46,9 млн т за счет переработки шлаков из отвалов. Около 38 % были обработаны кристаллизационным охлаждением на воздухе для использования в строительстве и дорожном устройстве, 48 % (исключительно доменный шлак) было подвергнуто грануляции и использовано в качестве компонентов бетонов и других строительных смесей.
Большинство европейских стран имеют коэффициент использования примерно 100 % в отношении доменного шлака и 79 % ‒ в отношение сталеплавильного. Помимо основной области применения – дорожного строительства (62 %), около 17 % используется для других целей, например, изготовления удобрений, гидротехники и внутреннего использования на металлургическом предприятии, 15 % в силу экономических причин отправляется на временное хранение и 6 % уносится в отвалы, в основном из-за слишком мелкой дисперсности и/или повышенного содержания водорастворимых веществ.
Сравнивая европейские и российские статистические данные, мы невольно сталкиваемся с проблемой, которая заключается в том, что в России абсолютно все шлаки входят в категорию отходов, в Европе, забегая вперед, отметим, что некоторая часть шлаков признается вторичным сырьем и не попадает в категорию отходов. Получается, что данные о более низком количестве образующихся шлаков в Европе за счет этого нюанса не совсем корректно сравнивать с российскими.
Основной проблемой использования шлаков как в Европе, так и в России является вопрос – отходы ли это или вторичные продукты? Каков их статус?
Статус и терминология ‒ первоочередные факторы, определяющие положение в ситуации с металлургическими шлаками, существует значительная разница между отходами (бытовым мусором) неизвестного происхождения, которые неравномерны по составу, и металлургическими шлаками, состав которых заведомо известен и образование управляемо.
Именно определение статуса шлаков стало предпосылкой попытки Института строительных материалов в Германии совместно с представителями немецкой сталелитейной промышленности отрегулировать с природоохранными органами статус продукции из шлаков. Был достигнут консенсус, и немецкое министерство охраны окружающей среды признало, что металлургические шлаки можно рассматривать как побочные продукты, если они соответствуют определенным требованиям. Это стало возможным в 1998 и 2005 г., в значительной степени благодаря экспертной оценки юристов.
Однако, чтобы утвердить статус шлака в качестве побочного (вторичного) продукта, в законодательстве ЕС и в постановлениях и директивах европейской сталелитейной промышленности потребовалось активное проявление инициативы со стороны самих промышленников.
Европейское законодательство применительно к металлургическим шлакам развивалось постепенно. В 1994 году впервые был составлен полный список всех опасных отходов (так называемый Европейский каталог отходов – EWC) в соответствии с Директивой Совета 75/442/EC. После нескольких лет дискуссий среди стран ЕС список был обновлен и скорректирован, в частности, 3 мая 2000 г. в него были внесены пункты, касающиеся металлургических шлаков:
- 10 02 01 отходы от переработки шлака;
- 10 02 02 необработанной шлак.
В России существуют аналогичные документы – Приказ ГК РФ по охране окружающей среды «О Федеральном классификационном каталоге отходов» от 29 декабря 1997 года № 1445 и ряд региональных постановлений «О мерах по ведению регионального кадастра отходов производства и потребления». Однако в них присутствуют только формулировки «металлургические шлаки», пункты о переработанных шлаках, об окончательных отходах переработки и прочее в них не предусмотрены.
В Европе давно возник важнейший вопрос, можно ли переработанный и/или обработанный шлак рассматривать как самостоятельный продукт или вторсырье. Чтобы ответить на этот вопрос, следует уточнить, что подразумевается под понятием «переработка и обработка». В 2002 году Комиссия ЕС решила, что гранулирование, таблетирование, вспенивание, управляемая кристаллизация, связанная с указанной температурой обработкой, а также разделение, дробление, просеивание и измельчение ‒ это разновидности переработки шлака. Это означает, что на металлургический шлак, который был обработан одним или несколькими из этих способов, не входит в каталог отходов (EWC), а следовательно не является таковым. Следует подчеркнуть, что процессы переработки, перечисленные выше, не предполагают никаких-либо изменений в химическом составе шлака, а лишь улучшают его свойства и рассматриваются как непрерывное продолжение производственного процесса.
Что касается отечественного взгляда на вопрос влияния переработки на статус материала, отметим, что в России существует ГОСТ 3476-74 на гранулированные и дробленые шлаки, однако в нем все еще присутствует формулировка, что это не продукт, а отход.
Хотя уровень использования металлургических шлаков как в Европе, так и в России неуклонно растет, некоторые шлаки все же еще нужно подвергать хранению и консервации в связи с рыночными условиями. В Европе это связано с тем, что в некоторых регионах периодически потребность в строительных материалах уменьшается, а в России с тем, что из-за статуса «отходов» продукция из шлаков является низкорентабельной и ее реализация может не покрывать всех транспортных расходов.
Директива ЕС по хранению металлургических шлаков в отвалах, которая была опубликована в 1999 году, регламентирует эту ситуацию. В ней указано, что в подобных случаях шлак должен быть отправлен на хранение с условием, что в последующем он будет переработан согласно техническим рекомендациям для отвальных шлаков. Постановление указывает на то, что в этом случае шлак не представляет экологической опасности.
Вопреки устоявшему с России мнению, что шлаковые полигоны негативно влияют на окружающую среду, в Европе путем тщательных гидрогеологических исследований доказано, что взаимодействие воды и шлака не подвергает угрозе грунтовые воды, источники которых расположены под отвалами, в течение длительного времени (около 100 лет). Доказано, что расплавы металлургических шлаков при естественном затвердевании на воздухе негигроскопичны и инертны по отношению к воде.
На основание этих данных Институт строительных материалов вместе с EUROSLAG и EUROFER (Европейской конфедерации черной металлургии) выступили с инициативой ввести отвальные металлургические шлаки в список отходов с формулировкой «инертные отходы для хранения на полигонах без дополнительной проверки», но, к сожалению, просьба не была удовлетворена. Поэтому в настоящее время, металлургические шлаки, которые направляются в отвалы, должны быть предварительно исследованы на предмет растворимости в воде и влияние на кислотно-щелочной баланс почвы и грунтовых вод.
Российское законодательство не учитывает разницы между отвальными и перебатываемыми шлаками, как не учитывает каких-либо изменений статуса шлака в результате обработки и/или переработки. По сути, если некий материал признается отходом, нет никаких указаний, что манипуляции с ним изменят его статус, этот ярлык приклеивается к нему навсегда.
Переработка шлаков может осуществляться не только их непосредственными производителями, но и сторонними организациями, в этом случае их необходимо подвергать транспортировке.
В Европе процесс транспортировки металлургических шлаков регламентируется в Правилах перевозки отходов от 2006 г., согласно которым металлургический шлак, предназначенный для переработки, входит в так называемый «зеленый список». То есть его транспортировка не требует специальных мер и получения дополнительных разрешений. В настоящее время в зеленом списке и положении о перевозке отходов есть две записи, относящиеся к шлакам:
– B1200: «Гранулированный шлак, возникающий при производстве железа и стали»;
– B1210: «Шлаки, возникающие при производстве железа и стали, включая шлаки как источник TiO2 и V2O5»
Отходы AA010a «шлак, окалина и прочие отходы от производства железа и стали» относятся к более строгому желтому списку.
Наиболее важный вопрос в работе с металлургическими шлаками ‒ это их экологическая безопасность. В Европе насколько вредно или безвредно то или иное вещество или материал определяется европейскими Правилами № 1907/2006 по регистрации, оценке, разрешению и ограничению химических веществ (REACH). Эти правила не распространяются на отходы как таковые, они рассматривают любые вещества, в частности, металлургические шлаки в его свете имеют статус «вещества, содержащие потенциально вредоносные фазы», они имеют соответствующие CAS и EINECS-номер.
Институт строительных материалов Германии организовал консорциум «металлургических шлаков», открытый для всех европейских производителей стали и чугуна. Он объединил в себе порядка 154 членов, что составляет около 95 % от всех производителей черной металлургии. В результате деятельности консорциума было принято решение о подаче прошения о пересмотре статуса доменного (кристаллический и гранулированный), конвертерного и сталеплавильных шлаков на всех стадиях производств.
На основании результатов оценки от 1 декабря 2010 года было показано, что представленные металлургические шлаки не являются опасными и не выделяют вредных веществ в объемах, превышающих максимально допустимые нормы.
Особенно значимыми являются результаты в отношении оценки влияния шлаков на атмосферу, доказано, что при своевременной переработке и использовании шлаков по назначению (в строительстве и т.д.) негативное воздействие или отсутствует или является минимальным.
В конце февраля 2007 г. Комиссия ЕС сформулировала основные принципы деления материалов на отходы, вторичные продукты, полуфабрикаты и конечные отходы. Согласно этих принципам доменный шлак является полуфабрикатом. Определение «полуфабрикаты» поддерживается промышленностью и оговаривается в Директиве 2008/98/EC об отходах (Отходы Рамочной директивы, WFD7) в качестве отдельной статьи. В 2008 году в директиву были внесены пункты 5 (полуфабрикаты/побочные продукты) и 6 (конечные отходы), разъясняющие разницу между этими материалами.
Что касается классификации шлака, в рамках директивы предусмотрено две возможности: либо шлак считается полуфабрикатом в жидком состоянии непосредственно после образования или в твердом без дополнительной обработки, либо отвальный шлак, сменивший свой статус отхода на полуфабрикат в результате переработки.
К конечным отходам относятся лишь металлургические шлаки некондиционной дисперсности, оставшиеся после всех рециклинговых манипуляций. Европейская комиссия ведет исследования по определению предельно допустимых значений водорастворимых веществ в этих материалах.
Институт перспективных технологических исследований (IPTS, Севилья), являющийся одним из семи научных институтов Европейского Совместного научно-исследовательского центра, работает по вышеуказанному проекту, который включает в себя следующие задачи:
- Определение потенциальных загрязнителей в составе конечных шлаков;
- Определение наиболее подходящей методики установки норм их образования;
- Описание законодательной практики нормативного регулирования для контроля загрязнения от шлаков;
- Выбор критериев оценки для конечных отходов;
- Выявление и оценка различных методологических подходов для определения ПДК вредных веществ в их составе.
Один из вспомогательных документов, используемых для урегулирования оценки влияния металлургических шлаков на водные пространства, является директива «Защита подземных вод». Эта директива включает в себя перечень загрязняющих веществ и неорганических компонентов, которые могут входить в состав шлаков, и допустимые показатели их концентрации, к таковым относятся As, Cd, Pb, Hg, NH4, Cl и SO4. Многие природоохранные организации выступают с инициативой о сокращение норм концентрации и дополнении списка веществ в этой директиве.
В связи с чем в настоящее время все организации, заинтересованные в развитии грамотного законодательства в области переработки металлургических шлаков, обсуждают «Правила по использованию альтернативных материалов, строительных материалов». Прогнозируется, что в связи с ужесточением правил традиционные области применения металлургических шлаков перестанут быть приемлемыми в будущем. Это может означать запрет на использование шлака в таких областях, как строительство дорог, производство удобрений и использование продукции из них в гражданском строительстве.
С 1988 года в Европе действует Директива о качестве строительной продукции (CPD). Основной функцией CPD является обеспечение безопасности сооружений во всех странах Европейской экономической зоны. CPD излагаются некоторые основные требования к строительным материалам:
- ER 1: Механическая прочность и устойчивость.
- ER 2: Безопасность в случае пожара.
- ER 3: Гигиена, здоровье и окружающая среда.
- ER 4: Безопасность в использовании.
- ER 5: Защита от шума.
- ER 6: Экономия энергии и сохранение тепла.
В Европе были разработаны методики исследований для описания и оценки компонентов, которые могут быть использованы в строительной продукции. Миграция растворимых компонентов из материалов при контакте с водой рассматривается как один из основных механизмов, в результате которого возникает потенциальный риск для окружающей среды во время предполагаемого использования строительной продукции. Целью этих испытаний является определение растворимости и щелочных свойств строительных материалов, которые позволяют сделать выводы о пригодности такой продукции для маркировки СPD. Помимо определения растворимости и щелочетворной способности необходимы исследования по долгосрочному изменению уровня рН воды и почвы вблизи постройки из данного материала во времени (например, уровень карбонизации среды вокруг объекта, возведенного на основе цемента, во время его использования в полевых условиях в течение 50 лет).
Пока в Европе решают, как оценить влияние металлургических шлаков и продукции из них на окружающую среду и сделать выводы, есть ли негативное влияние, в России в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 28.08.92 № 632 просто предусмотрено наличие платы за негативное воздействие на окружающую среду. Согласно этому документу, к негативному воздействию относится:
– выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;
– сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты;
– размещение отходов.
Причем все отходы приравнены друг к друг, что бытовой мусор, что шлак все едино. Неоднократно пункты этого постановления оспаривались в Конституционном суде РФ, причем не только металлургическими предприятиями. Ведь из-за расплывчивости методики подсчета многие предприятия платят огромные суммы за хранение металлургических шлаков, вредность которых не доказана, а переработка законодательно не регламентируется. В результате такого несовершенства нормативно-правовой базы потери предприятий составляют в среднем от 3 млрд рублей в год.
Мало того, что российский закон не предполагает мониторинговой оценки экологической безопасности, плата за нанесение вреда окружающей среде рассчитывается из соображений объемов отходов, а не площади их активной поверхности, что видится более логичным для подсчета.
Не так давно в России начали действовать «Зеленые стандарты», которые используются в оценке экологичности строительных объектов. Эти стандарты пока добровольные. Из-за несовершенства законодательства эти стандарты лишь усугубляют положение со шлаками, ведь в рамках этого документа они рассматриваются как отход, а значит, с их точки зрения шлаки не являются экологически нейтральными материалами, и это не способствует развитию индустрии их переработки.
Таким образом, анализ европейского и российского законодательства в области обращения с металлургическими шлаками показал, что в отечественных документах имеются следующие неточности:
– Статус отходов уравнивает металлургические шлаки со всеми типами отходов, в том числе с бытовым мусором и прочими неоднородными разновидностями подобных материалов, кроме того, не предусмотрены механизмы вывода шлаков из этого статуса, не прописан механизм, как обработка и переработка влияют на статус шлаков. В законе следует указать, как отличаются отходы до обработки и после, как влияет изменение химического состава или свойства после обработки на статус. Необходимо уточнение, относится ли продукция из шлаков к отходам или нет.
– Степень и характер влияния металлургических шлаков на окружающую среду должен быть пересмотрен, равно как должен быть пересмотрены и методики оценки, в частности, методики по оценке воздействия на грунтовые воды. Следует отнести металлургические шлаки к инертным отходам и различать применительно к ним понятия «временное хранение» и «постоянное захоронение»;
– следует ввести отдельные определения для перерабатываемых и не перерабатываемых (конечных) шлаков;
– величину экологических выплат определять не по объему, а по площади активной поверхности отвальных (конечных) шлаков;
– в законе следует предусмотреть рекомендации по переработке шлаков и разработать нормы, правила и стандарты для продукции из них;
– следует пересмотреть «Зеленые стандарты» и разрешить использование продукции из шлаков в экологическом строительстве.
Оценка является первичной и предварительной. Разумеется, вопросы регулирования законодательства должны быть рассмотрены более подробно. Однако указанные недочеты являются наиболее значимыми.
Рецензенты:
Беленький В.Я., д.т.н., профессор, зам. директора, Западно-Уральский аттестационный центр, г. Пермь;
Кривоносова Е.А., д.т.н., профессор, ведущий специалист, Западно-Уральский аттестационный центр, г. Пермь.
Работа поступила в редакцию 01.07.2013.