Ртуть - це токсична речовина, яка володіє унікальними хімічними властивостями. Тому вона активно використовується в промисловості, будівельної галузі, електротехніці. Утилізація ртутьвмісних відходів вкрай важлива, так як ртуть є небезпечною речовиною.
характеристики ртуті
З точки зору класичної хімії, ртуть дуже швидко розподіляється в природному середовищі і має широкий різноманітністю форм. Незважаючи на велику кількість технологічних переваг, ця речовина надзвичайно токсична для живих організмів навіть при мінімальних термінах експозиції в малих дозах.
Попадання парів ртуті може викликати різні неприємні наслідки:
- Централізованої ураження нервової системи.
- Поразка видільної системи з втратою функцій основних органів.
- Хронічні отруєння, які можуть привести до появи специфічної стійкої симптоматики: тремтіння кінцівок, тахікардія і брадикардія, нервове збудження, психічна симптоматика.
- У числі симптомів отруєння ртуттю: емоційна лабільність, нервові розлади, апатія, безсоння, порушення когнітивних функцій, порушення пам'яті.
У зв'язку з високою токсичністю, ртуть відносять до речовин 1 класу небезпеки, а ртутьсодержащие відходи, відповідно ставляться до відходів 1 класу небезпеки. До перевезення, зберігання, знезараження та утилізації таких відходів пред'являють особливі вимоги. Організації, які займаються утилізацією відходів, проходять суворе ліцензування.
Небезпека ртутьвмісних відходів
Головне джерело надходження ртуті в навколишнє середовище їх відпрацьованих відходів - це ртутні лампи. Незважаючи на розвиток нових технологій, такі лампи досі активно використовуються для освітлення житлових приміщень, муніципальних будівель, промислових комплексів.
Масове застосування ртутних ламп обумовлено цілим рядом переваг: від високої світлової віддачі до низької вартості і великого терміну служби. Основна проблема полягає в тому, що вийшли з ладу лампи, повинні бути утилізовані в установленому порядку, так як вони є потенційним джерелом токсичної ртуті.
Можна відзначити наступні проблеми, пов'язані з неналежною утилізацією ртутьвмісних відходів:
- Недостатня кількість контейнерів для селективного збору призводить до того, що ртутні лампи потрапляють у відходи ТПВ.
- Недостатній контроль над відходами промисловості призводить до незареєстровані скидів токсичних відходів.
Велика частина населення викидає лампи зі звичайним сміттям, ртуть потрапляє на полігони ТПВ та міські звалища. Через воду і повітря, токсична речовина проникає з екосистему і може викликати довгостроковий порушень в біогеоценозах місцевості.
Одна ртутна лампа містить від 3 до 5 мг ртуті. Небезпека підвищує той факт, що токсин знаходиться в газовому агрегатному стані, а значить, при попаданні на повітря, швидко розподіляється в навколишньому середовищі. При несприятливих умовах, такий викид парів може призвести до отруєння мешканців прилеглих населених пунктів (за певних погодних умовах і достатній кількості токсичних відходів).
У зв'язку з цим, ртуть відносять до 1 класу небезпеки, тобто до надзвичайно небезпечних хімічних речовин. Для ртуті встановлені суворі правила зберігання, перевезення та утилізації (процес утилізації ртутьвмісних відходів називається демеркуризації).
Ситуація в Росії
Згідно зі статистичними даними з відкритих джерел, за минулий рік на території Росії накопичилося понад 700 тисяч тонн неутилізованих токсичних відходів і відпрацювань. Щорічно ця кількість збільшується на 10 тисяч тонн.
Головні проблеми зберігання та утилізації відходів в Росії:
- Відсоток щорічно знешкоджує відходів незрівнянно менше кількості скупчуються за той же рік відпрацювань. При цьому старі запаси брухту теж не знешкоджуються.
- Щорічно потрібно переробляти близько 20-30 тисяч тонн. Наявні потужності дозволяють обробляти в десять разів менше.
- Відзначений недолік спеціалізованих бункерів. Так як ртуть відноситься до надзвичайно небезпечних речовин, її необхідно зберігати в спеціально обладнаних приміщеннях. В іншому разі не перероблені і не знешкоджені матеріали потрапляють в природу. На даний момент навіть не у всіх переробних підприємств є обладнані склади.
Законодавчо встановлені особливі санітарно-епідеміологічні вимоги до концентрації ртутної пари в повітрі. Максимально допустима норма становить 0,0003 мг / м³. При цьому температура не повинна підніматися вище 18 ° C. Якщо температура піднімається вище, ртутні відходи починаються випаровуватися і стають небезпечними для життя людини.
Головна небезпека для людей полягає в тому, що отруєння не проявляється миттєво, токсин може накопичуватися в організмі. У момент, коли з'являться перші симптоми, вже буде накопичена значна доза отруйної речовини.
Вимоги до зберігання і збору відходів
Для зберігання розроблений стандарт тари, яка виключає потрапляння в повітря парів ртуті, навіть якщо лампа розіб'ється.
Згідно з чинним російським законодавством, відпрацьовані лампи заборонено самостійно:
- знешкоджувати
- транспортувати
- накопичувати
- зберігати
- Використовувати тим чи іншим чином
- утилізувати
Суворі правила встановлені в зв'язку з тим, що пари ртуті можуть нашкодити всім мешканцям будинку. За збір та тимчасове зберігання відпрацювань відповідають місцеві влади. Згодом лампи передаються ліцензованим організаціям для знешкодження, утилізації, переробки або зберігання.
Правила транспортування
Перед утилізацією ртутьсодержащие відходи необхідно транспортувати до місця обробки. Це також можуть робити тільки спеціалізовані організації.
До транспортуванні відходів зі ртуттю висувають такі вимоги:
- Протягом всього часу транспортування відходи повинні зберігатися в герметичних контейнерах, обладнаних спеціально для перевезення ртутьвмісних відпрацювань.
- Транспортний засіб має бути обладнане таким чином, щоб мінімізувати ймовірність викиду парів ртуті навіть в разі аварії.
- Персонал повинен працювати в захисних костюмах і масках.
- Всі контейнери з відходами повинні бути відповідно промарковані.
Що стосується пунктів зберігання відходів, то вони повинні бути обладнані газосигналізаторами, так як навіть найсуворіші заходи безпеки не дозволяють повністю виключити ймовірність випаровування ртуті. Газосигналізатори спрацьовують автоматично, при попаданні в повітря токсичних з'єднань.
Правила знешкодження та утилізації відходів
Згідно з чинним законодавством, утилізація ртутьвмісних залишків не може проводитися шляхом поховання. Тому застосовуються різні способи демеркуризації (знешкодження) відпрацювань.
- Демеркуризацію проводиться на території ліцензованих організацій
- Демеркуризацію проводиться строго за встановленими правилами і нормами
- Всі підприємства, що займаються переробкою та утилізацією, повинні вести звітність, в якій зазначено: скільки речовин і коли отримано, скільки перероблено, скільки отримано вторсировини
Крім того, у кожного переробного або утилізує підприємства повинен бути розроблений комплекс заходів на випадок витоку токсичних газів.
термічна демеркуризацію
Всі методи знешкодження ламп можна розділити на дві великі групи: термічні та бестерміческіе. Термічні методи застосовуються давно, добре знайомі переробним підприємствам, відносно недорогі. Бестерміческіе - це методи, які тільки починають використовуватися і, можливо, зроблять переробку ртуті простіше, швидше або дешевше.
Суть термічного способу демеркуризації полягає в нагріванні колб до температури від 450 до 5500 градусів (залежно від методу) з подальшою відгоном ртуті в вакуумі або при високому тиску. Потім пари ртуті конденсируют. Термічні методи засновані на температурі кипіння ртуті - 357 градусів.
технології демеркуризації
Виділяють три основних технології:
- Термічна обробка в шнекової трубчастої печі з електронагрівачем. Обробка проводиться при температурі від 500 до 5500 градусів. Ця технологія розроблена і запатентована. Особливість методу в тому, що технологічний газ допалюють при 800-900 градусах ще перед конденсацією парів ртуті. Таким чином, всі органічні сполуки надійно розкладаються на вуглекислий газ і воду.
- Термо-вакуумна обробка в спеціальній камері. Тиск в камері становить не більше 0,01 мм ртутного стовпа.
- Термохімічне знешкодження в камері періодичної дії. Суть методу полягає в нагріванні ламп з подальшою 25-хвилинною витримкою при температурі, яка забезпечить десорбції ртуті з колби. Потім проводять різке охолодження в спеціальному змішувачі з оборотним розчином. В результаті ртуть в повному обсязі виділяється зі скла колби і зв'язується в нерозчинні безпечні для людини сполуки. Сама колба руйнується під впливом температури.
З точки зору економіки, найбільш вигідна перша описана технологія. Так як термічна обробка ламп в шнекової печі дозволяє працювати в безперервному режимі, технологія нечутлива до складу вихідної сировини. А отриманий в результаті демеркурізірованний метал можна збагачувати і використовувати повторно.
Термо-вакуумна методика підходить для обробки «чистого» брухту, тобто термометрів, тонометрів, ртутних вентилів. Цей метод не так ефективний, в основному через те, що процес демеркуризації йде повільніше в присутності органічних сполук. Крім того фахівці відзначають, що запатентовані для цієї технології камери демеркуризації ненадійні.
Термо-хімічна технологія менш вигідна з точки зору і економіки, і екології: метод не дозволяє вести переробку в безперервному режимі, а в результаті демеркуризації утворюються стічні води.
На даний момент знешкодження ртутьвмісних відходів термічними методами зустрічається найбільш часто, незважаючи на те, що всі описані способи мають ряд суттєвих недоліків:
- Складність в експлуатації
- енергоємність
- Обов'язкова наявність високих температур (як наслідок - підвищені вимоги до безпеки на переробному підприємстві). Як наслідок - дорожнеча обробки, доводиться утримувати додатковий персонал і проводити моніторинг обладнання.
- Необхідність доопрацювання систем сорбції ртуті з газу
- Висока ймовірність викиду газу в атмосферу при порушенні герметичності будь-якого вузла демеркуризаційні камери
Тому активно ведеться розробка принципово нових методів очищення і знешкодження ртутьвмісних відходів.
Нові методи демеркуризації
Найбільший інтерес представляє так званий рідиннофазної метод демеркуризації (або гідрометалургійний). Суть методу:
- Використані лампи необхідно подрібнити, зазвичай, для цього використовується кульовий млин.
- Одночасно відбувається двоетапна відмивання ртуті і люмінофора з цоколів і скла.
- Для відмивання застосовується особливий склад, що складається з їдкого натру, йодистого калію, йоду і хлористого натрію.
Процес подрібнення відпрацьованих ламп в кульової млині займає близько 30-180 хвилин. При цьому інтервал температур складає 20-50 градусів Цельсія. Перевага методу видно відразу: немає необхідності підтримувати високі температури, як наслідок - нижче витрати і вище безпеку.
Технологічно процес вимагає трьохскладена обладнання:
- кульова млин
- Спеціальна апаратура, сконструйована на базі барабанного гуркоту
- Реактор для хімічних перетворень
Після того як процес демеркуризації завершиться, необхідно очистити реагент від солей ртуті, а самі солі знешкодити, наприклад, за допомогою цементування алюмінієм. Дана технологія є найбільш чистою екологічно і забезпечує максимальний відсоток вилучення ртуті.
Особливості утилізації ртутьвмісних ламп
Процес утилізації ртутьвмісних ламп регулюється відразу декількома документами, основні - це № 89-ФЗ «Про відходи виробництва та споживання», а також спеціалізовані Правила поводження з особливо небезпечними відходами виробництва і споживання.
Подібні заходи необхідні, щоб знизити кількість незареєстрованих пунктів зберігання, а також мінімізувати екологічний збиток від випадкової утилізації ламп на полігонах ТПВ разом з іншими побутовими відходами.
Рекомендуємо до прочитання:
