Шляхи зниження екологічних ризиків шлакових відвалів металургійних комбінатів, Україна

Автор(и)

  • Viktoriia O. Khrutba Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри екології та безпеки життєдіяльності Національного транспортного університету, Київ https://orcid.org/0000-0002-8121-2042
  • Julia S. Nikitchenko Кандидат технічних наук, доцент кафедри екологічного менеджменту та підприємництва Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ https://orcid.org/0000-0003-1487-641X
  • Lesya І. Кriukovska Кандидат технічних наук, доцент кафедри екології та безпеки життєдіяльності Національного транспортного університету, Київ https://orcid.org/0000-0001-8944-8036
  • Vitalina V. Lukianova Кандидат хімічних наук, доцент кафедри екології та безпеки життєдіяльності Національного транспортного університету, Київ https://orcid.org/0000-0001-8964-3560
  • Oksana V. Spasichenko Асистент кафедри екології та безпеки життєдіяльності Національного транспортного університету, Київ https://orcid.org/0000-0002-7809-6765

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2021.2.39-54

Ключові слова:

металургійні шлаки, відвали металургійних комбінатів, екологічні ризики, конструкція дорожнього одягу

Анотація

Метою цієї роботи є кількісна оцінка рівня зниження екологічних ризиків шлакових відвалів металургійних підприємств при використанні металургійних шлаків як альтернативного дорожньо-будівельного матеріалу.
Методика. Кількісний аналіз виникнення ризику екологічної небезпеки здійснюється за "Методикою визначення ризиків і їх прийнятних рівнів для декларування безпеки об’єктів підвищеної небезпеки", яка визначає порядок проведення аналізу небезпеки та оцінки ризику об'єктів підвищеної небезпеки, що здійснюється через визначення ймовірності небажаних наслідків аварій на основі сценаріїв їх виникнення та розвитку. Для оцінки ризику побудована та проаналізована логіко-ймовірнісна схема виникнення небезпеки у вигляді "дерева відмов", яке є формою упорядкованого графічного зображення логіко-ймовірнісного зв'язку випадкових подій, що призводять до небажаного результату. Розрахунок конструкцій дорожнього одягу (КДО) з альтернативними дорожньо-будівельними матеріалами здійснюємо згідно з ВБН В.2.3-218-186-2004 "Споруди транспорту. Дорожній одяг нежорсткого типу" з урахуванням вимог ГБН В.2.3-218-007:2012 "Екологічні вимоги до автомобільних доріг. Проектування".
Результати. Для визначення основних причин екологічних небезпек у відвалах металургійних комбінатів та характеру їх впливу на довкілля побудовано дерево проблем, що дозволяє визначити основні причини високого рівня екологічної небезпеки та виникнення небезпечних ситуацій, а саме великі обсяги металургійних відходів, що зберігаються на території відвалів. Для відвалів навколо металургійних комбінатів м. Маріуполя побудовано "дерево відмов" та розраховано ймовірність виникнення екологічно-небезпечної ситуації або аварії, які пов’язані з місцями зберігання шлаків металургійних ПрАТ "Металургійний комбінат Азовсталь" та ПрАТ "Маріупольський металургійний комбінат імені Ілліча". Ризик небезпеки збереження шлаків у відвалах металургійних комбінатів виникнення головної події становить 0,636. Основними факторами, що створюють екологічну небезпеку, є наявний обсяг шлаків та шлакового пилу на території відвалу. Розроблено конструкції дорожнього одягу з використанням металургійних шлаків. Вміст металургійного шлаку в запропонованих конструкціях ДО досягає 25…32%. Використання металургійних шлаків, які є малотоксичними відходами, тобто відходами IV класу небезпеки, у дорожньому будівництві дозволить знизити рівень наявного екологічного ризику за умови надання металургійним шлакам споживчих властивостей.
Наукова новизна. В результаті виконаних досліджень було визначено ефективний підхід зниження екологічних ризиків шлакових відвалів металургійних комбінатів за рахунок використання великих обсягів шлаків як альтернативного дорожньо-будівельного матеріалу. Визначено конструкцію дорожнього одягу для будівництва доріг різної категорії та рівень зниження екологічного ризику впливу відвалу на довкілля та здоров’я населення регіону. Практична значущість. Практичне застосування запропонованого підходу здійснено для шлакових відвалів металургійних комбінатів м. Маріуполя (Україна). Рівень екологічної безпеки регіону за рахунок зменшення обсягу металургійних шлаків може бути підвищений на 27–30%, що дозволить підприємству одержати сумарний еколого-економічний ефект у сумі 1,22 млн грн.

Посилання

World Steel Association. Retrieved from: https://www.worldsteel.org/

World Steel in Figures 2018 now available. Retrieved from: https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2018/world-steel-in-figures-2018.html

Ukrmetalurgprom. Analytical data. Retrieved from: http://www.ukrmetprom.org/analitichni-dani/ (in Ukrainian).

Feshhenko, O., & Kamenevа, N. (2016). Assessment of the imact of the activities of metallurgical enterprises on the environmental in Ukraine. Investytsiyi: praktyka ta dosvid, 2, 28-32. http://nbuv.gov.ua/UJRN/ipd_2016_2_8 (in Ukrainian).

Bolshina, E.P. (2012). Ecology of metallurgical production: a manual. Novotroitsk: NF NITU "MISiS" (in Russian).

Rud', V., Saviuk, I., Samchuk, L., & Povstyana, Y. (2015). Analysis of the amount of generated waste of mechanical engineering and metallurgy on the territory of Ukraine. Visnyk Ternopil's'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu, 79, 3, 130-136. http://nbuv.gov.ua/UJRN/tstub_2015_3_20 (in Ukrainian).

Rulyov, N.N., Korolyov, B.Y., Lukianova, V.V., & Kravtchenko, O.V. (2010). Ultraflocculation – as a method of increasing the efficiency of the process of extracting finely dispersed coal from the tailings. Zbagachennya korisnykh kopalin: Nauk.-tekhn. zb., 40 (81), 119-125. http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/152981 (in Russian).

Khrutba, V.A., & Кriukovska, L.І. (2017). Mathematical modeling of properties of metallurgical slags as road-building material. Scientific and technical journal "Automobile roads and road construction", 100, 97-104. http://publications.ntu.edu.ua/avtodorogi_i_stroitelstvo/100/097-104.pdf (in Ukrainian).

Lesovik, V.S., Agaev, M.S., & Ivanov, A.V. (2011). Granulated slags in the production of composite binders. Vestnik BSTU them. Im. Shukhov, 3, 29-32 (in Russian).

Danilova, T. G. (2004). Increase of ecological safety at handling of metallurgical waste. (dissertation). Priazovsky Technical University, Mariupol, Ukraine (in Ukrainian).

Kotov, Yu.T., Razkevich, F.S., & Goncharova, K.V. (2012). Analysis of the formation of waste metallurgical production and development of methods for their re-use at PJSC "ArcelorMittal Krivoy Rog". Mining Bulletin, 95, 232-236. http://nbuv.gov.ua/UJRN/girvi_2012_95_63 (in Ukrainian).

Egorov K.V. (2010) Metallurgical Waste Analysis. Special Metallurgy: Yesterday, Today, Tomorrow, 193-196. http://www.fhotm.kpi.ua/sworks/05/egorov_article_2010.pdf

Kaut, O.V. (2015). Steel industry as a lane environment. Strategic priorities, 2 (35), 79-86. http://nbuv.gov.ua/UJRN/spa_2015_2_12 (in Ukrainian).

Khrutba, V., Weigang, G., & Krukovskaja, L. (2015). Determining the indicators of environmental safety of projects using waste as a road construction material. Technology audit and production reserves, 4/4 (24), 64-71. DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.47724 (in Ukrainian).

Malovanyy, M., Shmandiy, V., Kharlamova, O., Chelyadin, L., & Sakalova, G. (2013). Analysis and systematization of existent methods of degree of ecological danger. Ecological safety, 1 (15), 37-44. http://www.kdu.edu.ua/EKB_jurnal/2013_1(15)/Pdf/37.pdf (in Ukrainian).

Methodology for determining the risks and their adopted levels for declaring the safety of high-risk objects. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0637203-02

VBN В.2.3-218-186-2004 Constructions of transport. Non-rigid type of road clothes. Retrieved from: https://dnaop.com/html/40602/doc-%D0%92%D0%91%D0%9D_%D0%92.2.3-218-186-2004

GBN В.2.3-218-007:2012. (2012). Ecological requirements for highways. Designing. Kiev. State Agency of Motor Roads of Ukraine. (Ukravtodor). http://kbu.org.ua/assets/app/documents/dbn2/122.1..pdf

Delegan-Kokayko, S.V., Slabkiy, G.O., Lukianova, V.V., & Anpilova, E.S. (2020). Influencing smittusvalisch on indicators of sickness of the Silskoe population and the wideness of the middle ailment. Ecological safety and natural resources, 2 (34), 43-52. DOI: https://doi.org/10.32347/2411-4049.2020.2.43-52 (in Ukrainian).

Department of Ecology and Natural Resources of Donetsk Regional State Administration Retrieved from: http://ecology.donoda.gov.ua/

Ecological passport of Donetsk region. (2017). Donetsk Regional State Military and Civil Administration. Retrieved from: http://ecology.donoda.gov.ua/stan-dovkillya/ekologichnij-pasport/

Кriukovska, L.І. (2010). To evaluate the properties of road clothing with the use of alternative materials. Visnuk of the National Transport University, 20, 233-237. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vntu_2010_20_42. (in Ukrainian).

Khrutba, V.A., & Кriukovska, L.І. (2012). Systematic design of non-rigid type of road cloths using alternative materials. Visnuk of the National Transport University, 25, 400-404 http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vntu_2012_25_77 (in Ukrainian).

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Khrutba, V. O., Nikitchenko, J. S., Кriukovska L. І., Lukianova, V. V., & Spasichenko, O. V. (2021). Шляхи зниження екологічних ризиків шлакових відвалів металургійних комбінатів, Україна. Екологічна безпека та природокористування, 38(2), 39–54. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2021.2.39-54