Отвалы растут: почему гомельские горы так сложно сдвинуть

Величественные белоснежные хребты в окрестностях Гомельского химзавода уже более полувека будоражат воображение горожан и гостей города. Интересные факты о местной достопримечательности – в материале Times.by.

При подъезде к Гомелю с автотрассы бросается в глаза большой белый массив, напоминающий снежные горы. Это не природный рельеф, а искусственные насыпи фосфогипса – отходы производства фосфорной кислоты, которую используют для приготовления минеральных удобрений. За 60 лет работы химзавод накопил более 27 млн тонн этих отходов.

О «гомельских Альпах» чего только не рассказывают: и японцы хотели купить отвал целиком, но не договорились о цене, и китайцы предлагали извлекать из фосфогипса серную кислоту, но потом передумали… А еще сюда приходят лоси полакомиться техногенной «манной кашей». Что из этого правда, а что – слухи, объяснил первый заместитель директора – главный инженер предприятия Сергей Киселев.

Что такое фосфогипс и откуда его столько?

«С виду – просто мел белого или серого оттенка, на деле – сульфат кальция дигидрат с технологическими примесями. Цвет и состав зависят от сырья, в нашем случае это фосфориты и апатиты различных месторождений», – дает общую характеристику гомельскому фосфогипсу Сергей Киселев.

Завод ежегодно направляет в отвал примерно 900 тысяч тонн фосфогипса. Чтобы понять, много это или мало, собеседник приводит еще несколько цифр.

«К примеру, при производстве одной тонны фосфорной кислоты образуется 4–5 тонн фосфогипса, в зависимости от используемого сырья. Вот почему рукотворные снежные горы постоянно растут, причем не только в Гомеле, а во всем мире», – объясняет Сергей Киселев.

Над тем, как уменьшить отвалы, ученые ломают голову уже более полувека. Фосфогипс научились использовать в строительстве домов и дорог, сельском хозяйстве. Но общая цифра вовлеченных в оборот отходов остается небольшой – 3%.

Проблема мирового масштаба

По большому счету, никто в мире до сих пор не предложил экономически эффективный способ переработки фосфогипса. Проблема актуальна для 52 стран, в отвалах – почти 8 млрд тонн вещества.

«Везде фосфогипс либо складируют под открытым небом в гигантские терриконы, либо сбрасывают в моря и океаны. Второй способ практикуют в Марокко, Тунисе, странах Южной Африки и Мексике. Но он менее популярен (всего лишь 5%) в сравнении с наземным складированием», – делится подробностями собеседник.

В Беларуси вопрос утилизации фосфогипса пытаются решить с 1977 года. За это время с отечественными и зарубежными учеными химзаводчане проработали более 30 технологий.

«В 1981 году наш завод наладил выпуск гранулированного фосфогипса для цементной промышленности. Использовали технологию, предложенную Академией наук Армянской ССР: белый порошок очищали от примесей, на высоких температурах сушили и запечатывали в гранулы. Получалась добавка для схватывания цемента. Ее одиннадцать лет поставляли на цементные заводы Беларуси, России, Украины и Латвии. За это время переработали около 2,3 млн тонн фосфогипса. В 1990-е цех пришлось закрыть из-за высокой энергоемкости процесса», – приводит пример Сергей Киселев.

С аналогичными проблемами столкнулись все химзаводы СССР, даже в России с ее колоссальными запасами газа. Спустя 30 лет классические предложения и громкие заявления о переработке фосфогипса периодически появляются в СМИ. Пишут, что за этим продуктом будущее не только сельского хозяйства и животноводства, но и различных отраслей промышленности.

Потенциал у фосфогипса действительно очень большой, соглашается Сергей Киселев. Но главная проблема всех этих заявлений – экономическая и экологическая реальность.

«Дело в том, что использовать фосфогипс просто с отвала нельзя. Напомню, это дигидрат: на одну молекулу вещества приходится две молекулы воды. Избавиться от этой внутримолекулярной влаги промышленными методами дорого и энергоемко. И это лишь один из этапов технологии. Затрат требует еще и нейтрализация кислотности. Нужно ли, как говорит молодежь, заморачиваться, если цена на природный гипс остается низкой ввиду его доступности», – аргументирует химик.

Китайцы строят из фосфогипса дома?

Тем не менее гомельчане не опускают руки и ищут способы замедлить рост «снежных» гор. Свои варианты заводчанам предлагали и иностранцы, и местные компании. Часть концепций пришлось отклонить, в том числе из-за вероятности навредить окружающей среде.

Кстати, из Японии, где ежегодно образуется около 3 млн тонн фосфогипса, то есть в три раза больше, чем в Гомеле, никаких предложений никогда не поступало, отмечает собеседник.

«В этом плане китайцы гораздо активнее – с ними мы действительно прорабатывали создание установки по переработке фосфогипса в серную кислоту и цемент. Но когда все подсчитали, пришли к выводу – вместо прибыли будут убытки, – рассказывает Сергей Киселев. – Несколько лет назад я был в Китае и попросил отвезти меня на завод, где, как нам разрекламировали, из фосфогипса строят дома. Наверняка имелся в виду компонент цемента, но на деле увидеть примеры не удалось – производство в те дни почему-то не работало».

Больше всего технологий гомельчане проработали с российскими компаниями. Наиболее перспективной казалась идея производства вяжущих материалов и строительных смесей на основе фосфогипса. Однако изготовленные образцы не прошли требования ГОСТа и от проекта пришлось отказаться, хотя на изучение вопроса потратили два года.

«Но отрицательный результат – тоже результат, – уверен руководитель. – К слову, когда на заводе появляются инвесторы из России, мы их всегда спрашиваем – у вас же своих отвалов в десятки раз больше, почему вы решили реализовать проект в Гомеле, а не, скажем, в Воскресенске? Оказывается, у нас условия выгоднее. Завод входит в свободную экономическую зону, а это дает инвесторам ряд льгот».

Успешные примеры утилизации фосфогипса

И все-таки успешные примеры тоже есть. С 1995 года на заводе освоили технологию получения аммонизированного суперфосфата, вовлекая фосфогипс в виде пульпы в процесс производства серо- и кальцийсодержащих удобрений. С 2022-го по такому же принципу производится аммофос.

«Опытные огородники знают: если при посадке картофеля в каждую лунку добавить 1/2 чайной ложки аммофоса, урожайность увеличится, а клубни получатся рассыпчатыми и крахмалистыми. Если без лирики, то эта технология позволила нам ежегодно вовлекать в производство до 150 тысяч тонн фосфогипса. Это, согласитесь, хороший показатель», – считает руководитель.

А вот еще пример. В 2015 году после реконструкции цеха фосфорной кислоты его второе отделение перевели на полугидратный режим работы (минус молекула воды. – Times.by). Реализация проекта позволила не только увеличить производительность подразделения, но и получать фосфогипс, более пригодный для строительной отрасли. Пусть и в небольших объемах, но он востребован. Итог – минус 80 тысяч тонн отходов в отвале ежегодно.

В прошлом году совместно с учеными завод исследовал извлечение редкоземельных металлов из фосфогипса. Такие элементы там присутствуют, но не в коммерческих объемах.

«Из тонны фосфогипса получилось добыть около 3 кг оксидов тех самых металлов, которые еще нужно было переработать. При этом образовалось примерно 1,5 тонны кислых отходов. Идея тоже оказалась экономически и экологически нецелесообразной», – делится результатами проработки одной из последних технологий Сергей Киселев.

Сейчас на финальной стадии находится проект по вовлечению фосфогипса в цементное производство. На гомельском заводе подготовлена площадка для дробления материала. На днях Кричевский цементный завод уведомил о готовности его принимать.

«У этой идеи доводы более чем веские: в одной тонне фосфогипса находится около 800 кг искусственного гипса. Проект предполагает уйти от импорта и обеспечить цементную отрасль собственным гипсовым сырьем для производства портландцемента. Если все пойдет по плану, то сброс в отвал фосфогипса уменьшится на 300 тыс. тонн ежегодно», – говорит собеседник.

«Снежными» горами лучше любоваться на расстоянии

На сам отвал Times.by отправился с Еленой Бегун, начальником отдела охраны окружающей среды.

Смотрим, как карьерный самосвал доверху загружается фосфогипсом: кузов вмещает до 20 тонн, и за смену машина делает до 25 заездов. Подъезжаем к отвальному массиву – перед глазами горы разной высоты: некоторые плоские, другие увенчаны острыми пиками. Самая высокая из них – примерно 90 метров.

«Еще до 2011 года отходы складировали в отвал по канатной дороге, теперь их возят самосвалы, так дешевле и быстрее, правда, горы остались без пиков», – объясняет Елена Бегун.

Цех работает круглосуточно, потому и отвал растет непрерывно. Сегодня площадь полигона – около 100 гектаров.

Хотя фосфогипс относится к малоопасным производственным отходам, сухое складирование может влиять на подземные воды.

«Тема находится на постоянном контроле экологов, – заверяет специалист. – Чтобы снизить риск, вокруг отвала построены обводные каналы для сбора поверхностных сточных вод. Мониторить состояние подземных вод помогают пробуренные по периметру наблюдательные скважины. Между прочим, по 18 показателям. Для этого заводская лаборатория работает в тесной связке с учеными Гомельского университета имени Ф. Скорины».

Белые горы манят не только фотографов, многие мечтают покататься здесь на санках или лыжах. А можно?

«Это небезопасно, – предупреждает специалист. – У фосфогипса рыхлая структура. При усадке масса может давать трещины и образовывать опасные провалы. Поэтому запросы обустроить здесь горнолыжную трассу завод не воспринимает всерьез».

Для посторонних площадка закрыта: по периметру установлены фотоловушки, охрана реагирует быстро, а несанкционированное проникновение грозит привлечением к ответственности.

И все же природа постепенно берет свое. На старых залежах фосфогипса уже растут сосны и березы, тут и там видны заросли иван-чая, подорожника и других растений. И это отнюдь не из-за радиации – она, по словам Бегун, находится в пределах нормы.

«Секрет в фосфоре, содержащемся в гипсе. Он стимулирует рост растений, поэтому трава на отвале начинает цвести раньше, чем в городе, – улыбается наш гид. – А вот еще одно любопытное наблюдение: водители самосвалов не раз видели здесь лосей – сохатые ели наш фосфогипс».