С каждым годом человек оказывает все большее влияние на окружающую среду. Человеческое общество достигло расцвета технической мысли, и невозможно представить нашу жизнь без всех благ цивилизации, тем более отказаться от них. Но дело в том, что каждая новая ступень прогресса влечет новый этап деградации окружающей среды. Особого внимания заслуживает проблема образования отходов, неуклонно увеличивающихся с каждым днем. По степени воздействия на окружающую среду отходы делятся на 5 классов: чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные, малоопасные и практически неопасные. К самому высокому – первому классу опасности относятся в основном ртутьсодержащие отходы (РСО), в том числе разные виды и типы ртутьсодержащих ламп производственного и бытового назначений. И практически во всех странах входит в так называемые «черные списки» химических веществ. Это вещество подлежит особому экологическому и санитарно-гигиеническому контролю.
В зависимости от содержания металлической ртути РСО подразделяют на четыре группы: металлическая ртуть, отходы с массовой долей металлической ртути 50 %, отходы, содержащие металлическую ртуть, ее неорганические и/или органические соединения, при массовой доле ртути от 0,026 % до 50 %, отходы, содержащие ртуть или ее соединения массовой долей от 0,00021 % до 0,026 % [2].
При переработке РСО используют методы амальгамирования, высокотемпературный обжиг, термические методы и химико-металлургические методы [3].
Правильная утилизация ртутьсодержащих отходов (РСО) – необходимая мера защиты здоровья людей и окружающей среды от токсичных испарений, поступающих из разных источников: вышедших из строя ламп, импульсных реле, термометров, манометров и прочих приборов. Эта процедура строго регламентирована ГОСТ Р 52105-2003. Для ее проведения могут использоваться различные методы, отличающиеся особенностями технологии и используемым оборудованием:
- Высокотемпературный обжиг. Эта технология заключается в обжиге загрязненных ртутью отходов при температуре 450-550°C. Процесс может происходить в вакуумной среде или под высоким давлением. На пике нагрева в установке образуется газ, который перенаправляется в отдельную камеру и очищается от ртутных паров.
- Амальгамирование. Данный метод подразумевает использование меди, никеля, серебра, цинка, серы и других неорганических материалов. По завершению процесса образуются полутвердые амальгамы, позволяющие снизить количество выделяемых в окружающий воздух токсичных паров.
- Термическая демеркуризация. Самая эффективная и безопасная технология, которая предполагает прогревание или прокаливание РСО. В данном случае необходимо купить оборудование для переработки отходов, способное осуществлять испарение ртути с последующей конденсацией ее паров или прямую дистилляцию.
- Химико-металлургическая обработка. Данный метод может использоваться для отходов с низким уровнем токсичного загрязнения, а также для очистки ртути от примесей перед последующей термической демеркуризацией или обжигом. Он основан на применении хлористого железа, сульфита натрия, мыльных растворов или других концентрированных щелочей и органических растворителей.
Существует несколько методов утилизации ртутьсодержащих ламп:
Метод «сухой» химической демеркуризации. В результате процесса получается тонкоизмельченная смесь стеклобоя, люминофора, серы и сульфида ртути.
Метод «мокрой» химической демеркуризации. Сущность метода перевод ртути в трудно растворимые соединения, как правило, сульфид ртути.
Метод термической демеркуризации. Основан на дистилляции ртути из смеси стеклянного и металлического лома при температуре выше температуры кипения ртути (357°С) при атмосферном давлении с последующей конденсацией ее паров в охлаждаемой ловушке.
Метод термовакуумно-криогенной демеркуризации. Сущность метода заключается в нагревании измельченных люминесцентных ламп в условиях глубокого вакуума с последующим вымораживанием испарившейся ртути в криогенной ловушке, охлаждаемой жидким азотом. Метод реализован в установках типа УРЛ-2М.
Метод вибропневматического разделения основан на вибро-пневматическом разделении ртутных ламп на главные составляющие[3].
В нашей стране функционирует множество предприятий, связанных с переработкой ртутьсодержащих отходов. Например, одним из них является ООО «Экологическая безопасность» в г. Саратове [6]. Другой известной компанией является ООО "Комплектсервис Групп", занимающееся переработкой и утилизацией ртутьсодержащих отходов, продажей полученной ртути металлической [7]. Общество с ограниченной ответственностью «Экологическое предприятие „Меркурий“ с 2000 года работает в сфере обращения с отходами [8]. Компания ООО «Экоменеджмент» осуществляет утилизацию ртутных ламп. Принимаются типовые и нестандартные осветительные приборы [9]. АО "НПП "Кубаньцветмет" является заводом по переработке ртути в России, обладает всем необходимым оборудованием, технологиями, квалифицированными кадрами, имеет полный законченный цикл переработки ртутьсодержащих отходов с реализацией металлической ртути и ртутных соединений [10]. ООО «Мерком» специализируется на утилизации отработанной ртути, приборов с ртутным наполнением, утилизации высококонцентрированных ртутьсодержащих отходов, разработке технологии утилизации РСО [12].
Установки для переработки РСО «Экотром-2
Принцип действия так называемой «холодной и сухой» вибропневматической установки «Экотром-2» основан на разделении ртутных ламп на главные составляющие: стекло, металлические цоколи и ртутьсодержащий люминофор. Очищенные от ртути стеклобой и металлические цоколи (алюминиевые и стальные) используются как вторичное сырье. Переработка ртутных ламп на установке «Экотром-2» проводится следующим образом. Доставленные ртутные лампы подаются в узел загрузки. За счет высокого разряжения в пневмо-вибрационном сепараторе лампы одна за другой непрерывно подаются в ускорительную трубу, попадают в дробилку и измельчаются до крупности стекла до 8 мм. Цоколи отделяются от стекла на вибрирующей решетке и удаляются в сборник – технологический контейнер. Заполненный цоколями технологический контейнер направляется в демеркуризационно-отжиговую электрическую печь, газовые выбросы из которой поступают в систему очистки. В результате термической обработки цоколи полностью очищаются от остаточных загрязнений ртутью. Доочистка цоколей от ртути может быть осуществлена также на установке «УРЛ-2М» [13].
Установка «УРЛ-2М» предназначена для термической демеркуризации люминесцентных ламп всех типов, а также горелок ртутных ламп высокого давления типа ДРЛ и энергосберегающих ламп (ЭСЛ).
Принцип действия установки «УРЛ-2М» основан на сильной зависимости давления насыщенного пара ртути от температуры. Обрабатываемые лампы разрушаются в камере установки, нагреваются до температуры быстрого испарения ртути, а пары ртути откачиваются вакуумной системой установки через низкотемпературную ловушку (НТЛ), на поверхности которой происходит конденсация ртути, стекающей в сборник в виде жидкого металла после размораживания ловушки [14].
Из анализа характеристик установок демеркуризации следует, что наилучшими показателями по производительности, затратам электроэнергии обладают установки «Экотром-2». В то же время, как уже было сказано выше, данная установка не обеспечивает полного цикла обезвреживания, и требует дополнительной операции по демеркуризации люминофора с целью выделения ртути. Контроль качества выпускаемой продукции АО НПП "Кубаньцветмет", мониторинг окружающей среды, эффективности работы газоочистного и пылеулавливающего оборудования, аварийно-спасательных работ, связанных с обнаружением и обезвреживанием помещений и территорий в любой точке России выделяет данное предприятие из приведенных выше в пример.
Список использованных источников
1. Дымникова О.В. Проблемы обращения с ртуть содержащими отходами / О.В. Дымникова, Ю.Р. Зарипова, Т.С. Воскобойник // Охрана окружающей среды. Экология человека»//Вестник ДГТУ . - 2012 - №5 (66) – С. 10-11.
2. Российская Федерация. Правительство. Постановление Правительства РФ от 03.09.2010г. № 681 «Об утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде».
3. Российская Федерация. Правительство. Приказ МПР РФ от 02.12.2002г. № 786 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов» (ред. от 30.07.2003г.)
4. Российская Федерация. Правительство. Приказ МПР РФ от 15.06.2001г. № 511 «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды»
5. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, ветеринаров и врачей. Под ред., Том 1 - 3, Л., «Химия», 1976
6. ООО Экологическая безопасность Саратов [Электронный ресурс] //Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Москва, 2018 - URL: https://sarclinic.ru/sotrudnichestvo/119-ekologicheskaya-bezopasnost/448-utilizatsiya-lyuminestsentnykh-lamp-tonometry-meditsinskie-termometry-rtut-energosberegayushchie-lampy-bakteritsidnye-spetsialnyj-kontejner-dlya-khraneniy – 29.10.2019.
7. ООО "Комплектсервис Групп" [Электронный ресурс] // Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Москва, 2018 - URL: https://komplekt-service.ru/articles/technology– 26.10.2019.
8. ООО «Экологическое предприятие „Меркурий“ [Электронный ресурс] //Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Москва, 2018 - URL: https://mercury-spb.ru/uslugi/utilizatsija-rtutsoderzhashhikh-otkhodov/– 26.10.2019.
9. ООО «Экоменеджмент» [Электронный ресурс] //Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Санкт-Петербург, 2018 URL: https://ekologpro.ru/– 27.10.2019.
10. ООО «Инжиниринг» [Электронный ресурс] //Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Владимир, 2018 URL: http://www.inginiring33.ru/– 29.10.2019.
11. АО "НПП "Кубаньцветмет" [Электронный ресурс] //Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Краснодар, 2018 – URL: http://kcvm.info/ product.html – 29.10.2019.
12. ООО «МЕРКОМ» [Электронный ресурс] // Утилизация ртутьсодержащих отходов. – Москва, 2018. URL: https://www.mercom-1.ru/– 29.10.2019.
13. Установка «Экотром-2 [Электронный ресурс] //Принцип действия установки . – Москва, 2018 - URL: http://www.ecotrom.ru/– 29.10.2019.
14. Установка УРЛ-2м [Электронный ресурс] // Утилизация отходов. – Москва, 2018 - URL: http://www.xn--80aicgeacun7ck6b1h.xn--p1ai/%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5/%D1%83%D1%80%D0%BB-2/ – 29.10.2019.
