Демеркуризация

человека, общества в целом, а также государства и природы от

угроз, создаваемых антропогенным и техногенным или естественным воздействием на окружающую среду.
В области обеспечения экологической безопасности населения и окружающей среды одной из актуальнейших проблем является защита окружающей среды от загрязнения, в частности, от воздействия на человека и окружающую среду опасных отходов производства и потребления.

(РСО), так как ртуть – это вещество, которое отнесено к

категории высокоопасных веществ во всех природных средах: атмосфере, гидро- и литосфере.

Расчеты показывают, что в России в последнее время ежегодно выходит из строя около 72 млн. ртутных и люминесцентных ламп, относящихся к отходам 1 класса опасности.

В этом количестве ламп содержится более 4 т ртути. Из указанного количества изделий ежегодно перерабатывается не более 40 %.

РСО.

Предметом исследования явилась экологичность рассматриваемых методов (установок) с целью выявления

наиболее перспективных направлений утилизации и обезвреживания РСО, соответствующих требованиям действующей нормативно-технической документации.

том, что основным фактором, определяющим востребованность того или иного метода

обезвреживания или утилизации РСО, является не экологичность предлагаемых методов, а стоимость и доступность услуги, что вполне понятно, исходя из принципов рыночных взаимоотношений.

услуг по обезвреживанию и утилизации РСО, а именно:

установить экологичность

предлагаемых методов обезвреживания и утилизации РСО и их соответствие действующей нормативно-технической документации;

рассмотреть экономические аспекты и проблемы существующего рынка услуг;

установить наличие необходимой законодательной базы и эффективность государственной политики, проводимой природоохранными органами в области обеспечения экологической безопасности, в частности, лицензирования деятельности по обращению с опасными отходами и проведения государственной экологической экспертизы.

ртути при 20°С составляет 13,5457 г/см3; температура плавления – минус

38,89°С, температура кипения – плюс 356,58°С.
Особенностью ртути является ее способность к испарению даже при обычных температурах. При 20°С атмосферный воздух, насыщенный парами ртути, может содержать их в количестве около 15,2 мг/м3, то есть в закрытом помещении при комнатной температуре металлическая ртуть создает в воздухе концентрации, опасные для здоровья человека.
Ртуть способна испаряться через слой воды и других жидкостей. С повышением температуры испарение заметно усиливается. При 30°С могут создаваться концентрации паров, превышающие ПДКрз почти в 4000 раз.

высокотоксичным веществом. Токсичность ртути сильно зависит от ее физического и

химического состояния. Наибольшую опасность представляют пары ртути.

элемент соединен с органическими группами. К таким соединениям относятся ион

метилртути CH3Hg+ и диметилртуть (CH3)2Нg.

НАРУШЕНИЕ ЗРЕНИЯ

ДИЗАРТРИЯ (расстройство речи), нарушение слуха, боль в конечностях

ТЯЖЕЛОЕ ПОРАЖЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ПАРЕСТЕЗИЯ
(ощущения онемения, покалывания, ползания мурашек и т. п.)

АТАКСИЯ
(расстройство согласованности в сокращении различных групп мышц)

ее в высокотоксичные формы:

Окисление Взаимодействие
бактериями с органическими
Hg + S –––> HgS –––––––––> Hg2+ + SО42– –––­­­––––––––> CH3Hg+ + (CH3)2Нg

Трансформация ртути в природных условиях

примером которой может быть следующий ряд: личинка – пескарь –

окунь – щука – человек. В рыбе концентрация ртути может быть в 1000 раз выше, чем в водах, из которых она выловлена (нижний предел опасных концентраций 0,5 ppm).
Например, воды вблизи приморского японского селения Минамата в течение ряда лет загрязнялись ртутными отходами химического завода. Примерно за 10 лет (начиная с 1955 г.) в Минамата от отравления ртутью умерло более 50 человек, питавшихся рыбой, выловленной в окрестных водах. Кроме того, многие дети, родившиеся в Минамато в этот период, имели серьезные врожденные уродства и умственную неполноценность.

Хронические отравления парами ртути в конце XX века, по мнению медиков, перешли из разряда профессиональных заболеваний в болезнь популяции.

земной коры мощностью в 1 км, составляет 100 000 000

000 т (сто миллиардов тонн), из которых в ее собственных месторождениях находится только 0,02%. Кларк ртути в земной коре составляет 0,08 мг/кг. Кларковые содержания ртути в гидросфере составляют порядка 0,03-0,1 мкг/л. С поверхности суши и гидросферы ртуть попадает в атмосферу. Глобальный фон ртути над поверхностью суши составляет около 0,0011 мкг/м3.
Россия занимает 2 место в мире по запасам ртути и в настоящее время дефицита ртутных месторождений не испытывает.

примерно 10 тыс. тонн РСО со средним содержанием металла 2-4%

.
Основные области применения ртути:
химическая промышленность (производство хлора и каустика, ацетальдегида, хлорвинила, полиуретанов, ртутьорганических пестицидов, красок);
электротехническая промышленность (производство различных ламп, реле, сухих батарей, переключателей, выпрямителей, игнитронов и др.);
радиотехническая промышленность и приборостроение – производство контрольно-измерительных приборов (термометры, барометры, манометры, полярографы, электрометры), радио- и телеаппаратуры;
медицина и фармацевтическая промышленность (изготовление глазных и кожных мазей, веществ бактерицидного действия, производство витамина В, изготовление зубных пломб – амальгамы серебра и меди);
сельское хозяйство (ядохимикаты, антисептики);
машиностроение и вакуумная техника (производство вакуумных насосов и др.);
военное дело (изготовление детонаторов, управляемых снарядов);
металлургия (получение сверхчистых металлов, точное литье, амальгамирование благородных металлов);
горное дело (гремучая ртуть);
лабораторная практика и аналитическая химия и т.д.

масс.






Лампы ртутные высокого давления. Содержание ртути 0,01-0,03% масс.


Люминесцентные лампы

обеспечивают до 65-70% световой энергии, генерируемой искусственными источниками света.

5-10% масс.
Термометры медицинские ТМ. Содержание ртути 15-20% масс.







Ртутьсодержащие гальванические

элементы Нормальные элементы НЭ. Содержание ртути 30-35% масс.

Гальванические элементы ГЭ. Содержание ртути 1-20% масс.

(природная эмиссия) составляет около 3000 т в год. Поставка ртути

в атмосферу, обусловленная промышленной деятельностью человека (техногенная эмиссия), оценивается в 3600-4500 т в год, то есть не только соизмерима, но и превышает природную эмиссию.

Предельно допустимая концентрация паров ртути в воздухе производственных помещений ПДКРЗ = 0,01 мг/м3; в атмосферном воздухе ПДКав и ПДКсс = 0,0003 мг/м3; ПДК ртути в воде составляет 0,005 мг/л (в таблице для сравнения приведены значения ПДК ртути некоторых зарубежных стран); для почвы ПДКП = 2,1 мг/кг. МДК ртути в конструкционных материалах – 0,005 мг/г массы.

Сравнение значений ПДК ртути, установленных в России и других странах, мг/л:
Россия - 0,005
США - 0,01
Канада - 0,01
Голландия - 0,00125

закон № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (1998 г.).

Частично эти вопросы регулируются законами:
№ 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (2002 г.);
№ 174-ФЗ «Об экологической экспертизе» (1995 г.);
№ 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.);
№ 131-ФЗ «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» (2003 г.);
№ 27-ФЗ «О недрах» (1995 г.);
№ 52-ФЗ «О животном мире» (1995 г.);
№ 128-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» (2001 г.) и др.

обращению с этим видом отходов, в частности, по демеркуризации РСО,

в настоящее время разработаны и действуют ряд нормативно-технических документов:
ГОСТ 30772-2001. «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения»;
ГОСТ Р 52105-2003 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов. Основные положения»;
СНиП 2.01.28-85. «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию»;
СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления»;
СП 2.1.7.1386‑3 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления» и др.

в соответствии с действующим законодательством:
обращение с РСО должно полностью соответствовать

законодательству Российской Федерации в области обращения с опасными отходами, в частности ГОСТ Р 52105-2003;
в соответствии с ГОСТ Р 52105-2003 все РСО с содержанием ртути и/или ее соединений от 0,026 % и выше (3-я группа отходов по тому же ГОСТу) должны подвергаться переработке с целью извлечения из отходов ртути или ее соединений;
РСО с содержанием ртути и/или ее соединений до 0,026 % (4-я группа) должны подвергаться переработке с целью извлечения ртути, но могут быть размещены на полигонах по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, удовлетворяющих требованиям СНиП 2.01.28-85, с переводом ртути или ее соединений в малолетучее и малорастворимое состояния при отсутствия методов утилизации и переработки отходов с извлечением ртути;
технологии и оборудование по переводу ртути или ее соединений в малолетучее и малорастворимое состояние должны быть принадлежностью полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, удовлетворяющих требованиям СНиП 2.01.28-85 «Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизируемых промышленных отходов».

ртути из РСО отходов может быть представлен тремя группами предприятий.

ПРЕДПРИЯТИЯ ПО
ИЗВЛЕЧЕНИЮ РТУТИ ИЗ РСО

КРУПНЫЕ
МНОГОТОННАЖНЫЕ
ПРОИЗВОДСТВА ПО
ПЕРЕРАБОТКЕ
РТУТЬСОДЕРЖАЩЕГО
СЫРЬЯ И РСО

НЕБОЛЬШИЕ ТЕРМИЧЕСКИЕ
И ТЕРМОВАККУМНЫЕ
УСТАНОВКИ,
ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ РСО
ПУТЕМ ИСПАРЕНИЯ РТУТИ И
КОНДЕНСИРУЮЩИЕ ПАРЫ
НА СОРБЕНТАХ

ПРЕДПРИЯТИЯ,
ИЗВЛЕКАЮЩИЕ ИЗ РСО
РТУТЬСОДЕРЖАЩИЙ
ЛЮМИНОФОР,
КОТОРЫЙ ПЕРЕДАЕТСЯ
НА МНОГОТОННАЖНЫЕ
ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ
ИЗВЛЕЧЕНИЯ
ТОВАРНОЙ РТУТИ

небольшие установки по демеркуризации ртутных ламп (города Ярославль, Санкт-Петербург, Калуга,

Казань, Чебоксары, Московская, Владимирская и другие области).

Принципиальная схема термовакуумной установки по переработке РСО

России, и одновременного самообеспечения страны ртутью за счет выделения товарной

ртути из вторичного сырья достаточно создания 20-30 передвижных установок и 2-3 стационарных завода, перерабатывающих 3–5 тыс.т РСО в год.
На территории России в настоящее время функционирует 44 предприятия, специализирующиеся, в основном, на переработке (демеркуризации) люминесцентных ламп. Все перечисленные установки имеют гигиенические сертификаты и лицензии на осуществление деятельности по обращению с опасными отходами, в том числе с РСО, и соответствуют требованиям ГОСТ Р 52105-2003 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов. Основные положения», поскольку извлекают из отходов продукционную ртуть. Отличительной особенностью перечисленных установок по демеркуризации РСО является их экологичность, что подтверждено для всех рассмотренных установок заключениями государственной экологической экспертизы (ГЭЭ).

Схема процесса демеркуризации РСО

Испарение Конденсация
Удаление сорбированной ртути ртути
РСО ––> свободной ––> при повышенной ––> в ловушке при -–>Товарная + Отходы
ртути температуре пониженной ртуть
(400-500ОС) температуре
(– 195 ОС)

на транспортирование, как следует из представленной таблицы, вполне соизмерима со

стоимостью новой люминесцентной лампы, которая составляет от 13 до 300 руб.
Последнее обстоятельство привело к интенсивным поискам существенно более дешевых способов демеркуризации РСО и выходу на рынок услуг предприятий, которые способны захватить рынок по экономическим, но, отнюдь, не по экологическим показателям. Такими предприятиями, в частности, являются НПФ «Челнок» (г.Самара) и ЗАО «Полигон» (г.Омск).

ОАО «Челнок», который заключается в смешении РСО с технической серой

в присутствии катализатора «Политион» в миксере (реакторе) автобетоносмесителя, с образованием вторичного РСО «призот», который размещают на полигоне ТБО.
Было установлено, что после захоронения отхода происходит миграция ртути из отхода «призот» в окружающую среду и загрязнение ее ртутью. Превышение допустимой концентрации ртути в отобранных пробах грунта составило от 3,8 до 5,6 раз; донных отложений рядом расположенного водного объекта – 9,9 раза; воды – 2,2 раза.
Технология ООО НПФ «Челнок» противоречит законодательству Российской Федерации, в частности, требованиям ГОСТ Р 52105-2003, поскольку не предполагает извлечение из них ртути.

уровнях, в России до последнего времени отсутствует внятная государственная политика

в области обращения с РСО.
Такое положение недопустимо в период перехода к рыночным отношениям, когда экологические и экономические интересы вступают в особо острые противоречия. При этом более явной становится проблема высокой стоимости услуг по демеркуризации РСО.
Организацию и проведение работ по утилизации производственных РСО сдерживает отсутствие у предприятий средств, необходимых для финансирования работы. Тем более, трудно ожидать добровольных затрат на утилизацию РСО от населения.
В то же время предприятия обязаны выплачивать значительные средства в экологические фонды региона и Федеральный фонд за загрязнение окружающей среды. В этом случае предоставить предприятиям льготы по экологическим платежам в размере фактических затрат на переработку РСО, как наиболее опасных с экологической точки зрения, представляется целесообразным и эффективным способом решения проблемы утилизации отходов.

создания соответствующей государственной системы учета и контроля использования металлической ртути

и ее соединений, утилизации РСО, оценки и контроля техногенной эмиссии токсичного металла в окружающую среду.
2. Одной из действенных мер по соблюдению норм экологической безопасности должно быть увеличение ответственности юридических и физических лиц, а также сотрудников предприятий, чьи непрофессиональные действия могут нанести огромный ущерб окружающей среде.
3. Участники рынка услуг по демеркуризации ртутьсодержащих отходов, прежде всего, должны доказывать свою состоятельность по экологическим показателям и лишь затем – по экономическим.
4. Решение этих задач должны обеспечивать законодательно закрепленные организационно-технические мероприятия, которые предусматривают проведение ГЭЭ проектов по критериям безопасности и экологичности, контроль показателей экологичности технических систем и безопасности среды обитания, а также внедрение систем управления безопасностью жизнедеятельности на различных уровнях.
Для этого необходимо проведение активной государственной политики в области обращения с РСО, направленной, в том числе, на решение экономических проблем, возникающих при утилизации РСО.