Раздел 4. Утилизация и обезвреживание оборудования, содержащего ртуть

Раздел 4 Утилизация и обезвреживание оборудования, содержащего ртуть

4.1 Общая информация о деятельности по утилизации и обезвреживанию оборудования, содержащего ртуть

К отходам оборудования, содержащего ртуть, относятся:

- вышедшие из строя ртутьсодержащие изделия (ртутные термометры, ртутные лампы, другие приборы);

- вышедшие из строя измерительные устройства (барометры, гигрометры, манометры, термометры, сфигмоманометры), содержащие ртуть.

Согласно статистическим данным основная масса отходов ртутьсодержащего оборудования представлена отходами ртутьсодержащих ламп различных модификаций.

Ежегодные объемы образования отходов оборудования, содержащего ртуть, по данным статистического наблюдения за 2016-2020 гг., составляют около 20 000 т/год.

Принимая во внимание, что значительная часть ртутьсодержащих ламп образуется в бытовом секторе, фактический объем образующихся отходов превышает данные официальной статистики.

Согласно данным статистических наблюдений ежегодно в Российской Федерации утилизируют порядка 1 600 т отходов и обезвреживают порядка 6 000 т оборудования, содержащего ртуть [2].

В настоящее время в ряде регионов Российской Федерации функционируют региональные системы сбора и обезвреживания вышедших из строя ртутных ламп и другого ртутьсодержащего оборудования, ориентированные как на хозяйствующих субъектов, так и на население. В стране функционирует около 100 предприятий по раздельному сбору ртутьсодержащих отходов потребления. Около 50 таких предприятий, расположенных во всех федеральных округах Российской Федерации, составляют профессиональное объединение - некоммерческое партнерство "Ассоциация предприятий по обращению с ртутьсодержащими и другими опасными отходами" (далее - НП "АРСО") [30].

Крупным предприятием в области переработки ртутьсодержащих отходов является ЗАО "НПП "Кубаньцветмет", которое способно перерабатывать практически все виды ртутьсодержащих отходов потребления с получением товарной ртути. Оно имеет значительные мощности по рафинированию черновой (отработанной) ртути и производству различных (в том числе, сверхчистых) соединений ртути. На рафинировании черновой (отработанной) ртути и на выпуске некоторых соединений ртути также специализируется ООО "Мерком".

Распределение предприятий по утилизации и обезвреживанию ртутьсодержащих отходов по субъектам Российской Федерации, по данным отчетов о деятельности НП "АРСО", представлено на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Распределение предприятий переработчиков ртутьсодержащего оборудования

Основные данные по методам и технологиям утилизации и обезвреживания отходов ртутьсодержащего оборудования.

Для утилизации и обезвреживания ртутьсодержащего оборудования используют технологии, основанные на различных методах [27, 28, 29].

Технологии утилизации и обезвреживания ртутьсодержащего оборудования, основанные на термических методах:

1. Высокотемпературный обжиг.

2. Термообработка в шнековой трубчатой печи (установки типа УДМ-3000).

3. Термовакуумная технология, реализуемая на установке УРЛ-2м.

Технологии обезвреживания оборудования, содержащего ртуть, основанные на химических методах:

1. Метод мокрой химической демеркуризации (гидрометаллургический метод)

Сущность гидрометаллургического метода заключается в обработке раздробленных люминесцентных ламп химическими демеркуризаторами с целью перевода ртути в труднорастворимые соединения, как правило, сульфид ртути.

2. Термохимическая технология периодического действия

Сущность метода заключается в том, что целые лампы нагревают, выдерживают 25 мин при температуре, обеспечивающей десорбцию ртути, и резко охлаждают путем контакта горячей лампы в смесителе с раствором серосодержащего реагента. В итоге происходит термическое разрушение колбы, а ртуть преобразуется в сульфид ртути.

Технологии обезвреживания ртутьсодержащего оборудования, основанные на физико-химических методах:

Технология обезвреживания и утилизации люминесцентных ламп разделением их на компоненты

Метод основан на "холодных и сухих" процессах дробления и сепарации изделий в системе с пониженным давлением в условиях разряжения. В результате происходит разделение ламп на три компонента: стекло, металлические цоколи (V класс опасности) и ртутьсодержащий люминофор, который преобразуется в продукт минерализации люминофора (IV класс опасности).

4.2 Технологические, технические решения и системы менеджмента, используемые в настоящее время в области утилизации и обезвреживания оборудования, содержащего ртуть

Основным направлением утилизации, вышедшего из употребления оборудования, содержащего ртуть, является его утилизация, направленная на получение вторичного сырья (вторичной ртути, вторичных материалов и т.п.) для последующего использования.

4.2.1 Технологии утилизации оборудования, содержащего ртуть, основанные на термических методах

Высокотемпературный обжиг

Область применения. Метод используется для утилизации различных видов ртутьсодержащих отходов, в том числе ртутьсодержащих ламп, с целью выделения вторичной ртути.

Описание метода. Высокотемпературный обжиг заключается в прокаливании (обжиге) ртутьсодержащих отходов в трубчатой вращающейся печи. Метод основан на нагреве отходов до 450-550 °C (в вакууме или при атмосферном давлении), отгонке ртути с последующим улавливанием и конденсацией ее паров (температура кипения ртути + 357 °C). В результате образуется товарная ртуть и вторичные отходы в виде составляющих оборудования, включая бой люминесцентных ламп.

Этот метод реализуется на предприятии ЗАО "НПП "Кубаньцветмет" с получением товарной ртути.

Термообработка в шнековой трубчатой печи (установки УДМ-3000)

Область применения. Метод используется для утилизации ртутьсодержащих ламп с целью получения вторичной ртути.

Описание метода. Схема процесса утилизации ртутьсодержащих отходов термообработкой в шнековой трубчатой печи представлена на рисунке 4.2.

Процесс демеркуризации отработанных ртутных ламп состоит из возгонки ртути из предварительно раздробленных ламп, последующей конденсации паров ртути и удалении вторичных продуктов переработки.

Термообработка осуществляется в шнековой трубчатой печи при температуре 350-390 °C. Процесс включает возгонку ртути из предварительно раздробленных ламп, последующую конденсацию паров ртути и удалении продуктов переработки. Ртуть переходит в газообразное состояние и уносится потоком технологических газов, содержащих, кроме паров ртути, органические соединения, образующиеся в печи при сгорании цоколевой мастики и изоляционных прокладок ламп, и захваченный потоком газа люминофор. Из печи технологический газ поступает в фильтр-дожигатель, где происходит сгорание органических соединений, находящихся в газовой фазе, до СО ₂ и Н ₂О при контакте газа с поверхностью электронагревателей при температуре 800-900 °C.

1 - дозирующее устройство; 2 - дробилка; 3 - шнековая печь; 4 - фильтр-дожигатель; 5 - конденсатор; 6 - герметичная тара для сбора ступпы; 7 - адсорбер; 8 - фильтровентиляционный модуль; 9 - демеркуризованный стеклобой

Рисунок 4.2 - Схема процесса обезвреживания РСО термообработкой в шнековой трубчатой печи

Затем технологический газ направляется в конденсатор, обеспечивающий охлаждение газа до температуры 35-40 °C и конденсацию основной части ртути. Конденсированная ртуть с примесью некоторого количества продуктов уноса (ступпа) является конечным продуктом переработки и содержит 70 % ртути.

После осаждения основной части ртути в конденсаторе технологический газ поступает в адсорбер, где происходит поглощение ртути на химическом поглотителе. Очищенный от ртути технологический газ, содержащий не более 0,01 мг/м ³, попадает в фильтровентиляционный модуль, где разбавляется, очищается до концентрации менее 0,0003 мг/м ³ и выбрасывается в атмосферу.

Вся установка демеркуризации ртутных ламп герметизирована и находится под постоянным разрежением не менее 10 Па.

Ртуть, выделенная из отработанных ламп в процессе демеркуризации, практически полностью переходит в два продукта: ступпу и сорбент, которые являются конечными продуктами переработки. Ступпа отправляется на ртутный комбинат в ЗАО "НПП "Кубаньцветмет" для переработки. После возгонки ртути и сжигания органических составляющих дробленое стекло и металлы, входящие в конструкцию ртутьсодержащих ламп, переходят во вторичные отходы. Демеркуризированный стеклобой содержит в среднем 96-97 % стекла, 3 % люминофора, 1 % цветных металлов, менее 0,0001 % ртути, т.е. содержание ртути в нем ниже предельно допустимой концентрации ртути в почвах. Демеркуризированный стеклобой вывозится на захоронение, либо используется как добавка при изготовлении таких строительных материалов, как керамзитобетонные блоки [31].

Отходы термической демеркуризации отработанных ртутных ламп в основном представлены боем люминесцентных ламп (содержание стекла  95 %). Использование демеркуризованного стеклобоя затруднено из-за повышенного содержания люминофора и токсичных элементов (таких как Pb, Zn и др.). После проведения дополнительных работ по удалению люминофора и выделения металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления керамических изделий, для добавки к стекломассе при производстве стекла, в дорожном строительстве, в производстве строительных материалов и др. Кроме того, обогащение демеркуризованного стеклобоя может позволить извлечь для повторного использования цветные металлы [31].

К преимуществам данной технологии относится то, что она малочувствительна к исходному сырью, надежна в работе, может работать в непрерывном режиме и легко позволяет реализовать обогащение демеркуризованного материала с целью его комплексного использования.

Термовакуумная технология, реализуемая на установке УРЛ-2м

Область применения. Установка УРЛ-2м предназначена для демеркуризации вышедших из строя приборов с ртутным наполнением (термометров, игнитронов, и пр.), загрязненных капельной ртутью строительных материалов (штукатурки), почв, а также может использоваться для термической демеркуризации люминесцентных ламп всех типов, горелок ртутных ламп высокого давления типа ДРЛ и энергосберегающих ламп (ЭСЛ).

Описание метода. В установке используется стационарная камера демеркуризации (снабжена электронагревателем) периодического действия; давление паров ртути в камере - не более 0,01 мм ртутного столба; производительность - до 200 ламп/час.

Принцип действия установок, работающих по данной технологии, основан на зависимости давления насыщенного пара ртути от температуры. Обрабатываемые люминесцентные лампы, ртутные колбы и трубки 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.

Устройство установки УРЛ-2м представлено на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Устройство установки УРЛ-2м

Конструктивно установка УРЛ-2м выполнена в виде демеркуризационной камеры 1, шарнирно закрепленной на платформе 13. Камера снабжена крышкой 2, электронагревателем 7 и теплоизолятором 8. На камере смонтировано устройство 6 для механического разрушения люминесцентных ламп. Для разрушения горелок ламп типа дуговая ртутная люминесцентная (ДРЛ) и энергосберегающих ламп используется съемная мельница 10, монтируемая на фланце камеры 1. В режиме демеркуризации люминесцентных ламп фланец закрыт заглушкой. Система вакуумной откачки камеры образована бустерным паромасляным насосом 5 и механическим форвакуумным насосом 3. Откачка камеры на высокий вакуум осуществляется через низкотемпературную ловушку (НТЛ) 4 со сборником металлической ртути 11. Установка снабжена силовым электрическим шкафом 12 и пультом управления 14. Рукоятка 9 используется для наклона камеры при выгрузке стеклобоя [32, 33].

К сложностям термовакуумной технологии следует отнести следующие:

- вакуумная технология не приспособлена к переработке грязных, битых ламп, к переработке влажных отходов, к переработке отходов с содержанием пластмасс, так как вакуумная система выходит из строя как от воды, так и при нагреве пластмасс, и от других веществ, компоненты которых засоряют вакуумную систему;

- вакуумная технология предусматривает нагревание до температур не более 170 °C, выше которых компоненты текстолита и компаундов засоряют вакуумную систему, а наиболее устойчивые соединения ртути, в частности киноварь, каломель, сулема и др., не разлагаются, и ртуть не испаряется целиком из демеркуризуемых материалов, кроме того, производительность такой технологии и оборудования ограничена, технология энергоемка, требует для реализации большое количество электроэнергии, применения дорогостоящего жидкого азота; такой способ имеет значительные удельные затраты на утилизацию;

- периодичность действия.

Продукт термической демеркуризации отработанных ртутных ламп представлен вторичной ртутью, уловленной через низкотемпературную ловушку. Демеркуризованная смесь боя лампы (с содержание стекла  95 %) без последующего обогащения по существу является отходом производства, поскольку ее вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофора и токсичных элементов (таких как Pb, Zn и др.). После проведения дополнительных работ по удалению люминофора и выделению металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления керамических изделий, для добавки к стекломассе при производстве стекла, в дорожном строительстве, в производстве строительных материалов и др. Кроме того, обогащение демеркуризованного стеклобоя позволяет извлечь для повторного использования цветные металлы [32, 33].

Особенности технологий утилизации оборудования, содержащего ртуть, основанные на термических методах

Представленные термические технологии для утилизации и обезвреживания люминесцентных ламп путем дистилляции ртути при температурах, превышающих температуру кипения ртути (357 °C), представляли практический интерес, когда содержание ртути в лампах в тот период составляло 150-180 мг и более.

В настоящее время в современных люминесцентных лампах содержание ртути снижено до 2-10 мг. Из за низкого содержания ртути в современных люминесцентных лампах получение ртути термическими методами совершенно нерентабельно. Так, на заводе компании Lampcare, расположенной в Харлоу (Великобритания), по результатам работ с целью обезвреживания ламп термическим способом в течение года (при полной загрузке завода) получен примерно один полный наперсток ртути [34]. При этом дистилляция ртути из люминесцентного порошка осуществляется на оборудовании шведской компании MRT Systems AB, специализирующейся на утилизации ртути, при нагревании порошка при 800 °С (в течение достаточно длительного времени - 16 часов). Высокие температуры прокалки обусловлены тем, что в процессе работы лампы в результате электрохимических эффектов в плазме "ртуть/разреженный газ" ртуть депонируется на 95-97 % люминофором не только в элементарном виде, но и образует на нем высокотемпературные токсичные соединения, температура разложения которых достигает 640 °С [35, 36]. Температуры, получаемые в представленных термических технологиях, не достаточны для полного термического обезвреживания люминесцентных ламп. Люминофор после прокалки при температурах, превышающих температуру кипения ртути (357 °C), остается токсичным.

4.2.2 Технологии утилизации и обезвреживания оборудования, содержащего ртуть, основанные на химических методах

Метод мокрой химической демеркуризации (гидрометаллургический метод)

Сущность гидрометаллургического метода заключается в обработке раздробленных люминесцентных ламп химическими демеркуризаторами с целью перевода ртути в труднорастворимые соединения, как правило, сульфид ртути. В качестве демеркуризатора чаще всего используются растворы полисульфида натрия или кальция.

Область применения. Метод применяется для утилизации и обезвреживания люминесцентных ламп разных типов и размеров, в том числе компактных люминесцентных ламп, линейных трубчатых люминесцентных ламп, U-образных и фигурных люминесцентных ламп и т.д., а также боя ламп и ртутьсодержащих приборов [37, 38].

Описание метода. Использование данной технологии реализуется на установках типа "Экотром-2У". Основная концепция обезвреживания ламп состоит в том, что на поверхность измельчаемых ртутьсодержащих ламп распылением (капельным путем) наносится химический демеркуризатор (препарат Э-2000Т), при этом металлические цоколи отделяются и поступают в отдельный контейнер. При самопроизвольном высыхании и разложении химических соединений препарата выделяются высокоактивная сера, сероводород, СаО и тепло, которое интенсифицирует дальнейшее разложение препарата и обеспечивает сушку смоченных поверхностей. В процессе смачивания и сушки содержащаяся на поверхности стекла и сорбированная люминофором ртуть преобразуется в сульфидную форму.

Сера и сероводород (до 2 мг/м ³), содержащиеся в технологическом воздухе, проходя через адсорбер, снаряженный активированным углем, импрегнируют сорбент, благодаря чему концентрация ртути в удаляемом воздухе снижается до 0,0003 мг/м ³, а эффективность химической очистки со временем возрастает [37, 38].

Образовавшийся стеклобой с максимальным размером частиц 6 мм, покрытых затвердевшим слоем люминофора, не пылит, содержание паров ртути над ним на высоте 1 м < 0,0005 мг/м ³ - продукт IV класса опасности - размещается на полигонах захоронения бытовых отходов или включается в цементную матрицу для последующего использования. Содержание сульфида ртути в стеклобое < 0,007 % [37, 38]. Металлические цоколи используются в качестве вторичного металлического сырья.

Термохимическая технология периодического действия

Область применения. Метод применяется для ртутьсодержащих ламп.

Описание метода. Целые лампы нагревают, выдерживают 25 мин при температуре, обеспечивающей десорбцию ртути, и резко охлаждают путем контакта горячей лампы в смесителе с раствором серосодержащего реагента (реже используют йодсодержащий реагент). В итоге происходит термическое разрушение колбы, а ртуть связывается (технология Сэлта); производительность установки - до 180 ламп/ч. Термохимическая технология не может работать в непрерывном режиме.

При термохимической демеркуризации отработанных ртутных ламп для дальнейшей переработки обезвреженного боя ламп возможно применение трех принципиально различных способов улавливания паров ртути:

- конденсации ртути с помощью охлаждения технологического газа водой до 35-40 °C (с доизвлечением ртути из газов адсорбцией на активном угле);

- конденсации ртути с помощью криогенной вакуум-ловушки (при температуре 196 °C) - криогенная конденсация;

- химического связывания ртути путем обработки ее паров реагентами (в частности, перевод ртути в малотоксичный нерастворимый сульфид).

Основным продуктом термохимической демеркуризации отработанных ртутных ламп является стеклобой (содержание стекла  95 %), наряду с уловленной ртутью или сульфидом ртути. Демеркуризованный бой ламп без последующего обогащения является отходом производства, поскольку его вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофора, алюминия и токсичных элементов (таких как Pb, Zn и др.). После удаления люминофора и выделения металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления керамических изделий, для добавки к стекломассе при производстве стекла, в дорожном строительстве, в производстве строительных материалов и др. Кроме того, обогащение демеркуризованного стеклобоя позволяет извлечь для повторного использования цветные металлы.

4.2.3 Технологии утилизации оборудования, содержащего ртуть, основанные на физико-химических методах

Технология обезвреживания и утилизации люминесцентных ламп разделением их на компоненты

Область применения. Метод используется для утилизации ртутьсодержащих люминесцентных ламп.

Описание метода. В основу метода положен подход, основанный на ведущей роли люминофора в концентрировании 95-97 % ртути, присутствующей в утилизируемой лампе [35, 36]. Метод основан на "холодных и сухих" технологических процессах дробления и сепарации изделий в системе с пониженным давлением в условиях разряжения, главной целью которых является максимально полное выделение из лампы люминофора - основного носителя ртути.

Этот метод получил широкое распространение в мире. Известная шведская фирма "MRT system" разработала ряд высокопроизводительных установок переработки люминесцентных ламп разделением на компоненты, которые широко используются в США, ряде европейских стран, Японии, Южной Корее. Известны разработки американской фирмы "DYTEK", фирмы WEREC GmbH в Германии, компании "Lampcare" в Великобритании и др.

В России технология обезвреживания и утилизации люминесцентных ламп разделением их на компоненты реализована в установке "Экотром-2" (рисунок 4.49). Установка "Экотром-2" характеризуется высокой производительностью - 1200 ламп в час, экологичностью и безопасностью в обслуживании. Установки "Экотром-2" используются в большинстве региональных центров, где осуществляются сбор и переработка вышедших из употребления люминесцентных ламп: Москве, Санкт-Петербурге, Крыму, Белгороде, Петропавловск-Камчатском, Иваново, Ярославле, Перми, Челябинске, Сургуте и др. Также установки "Экотром-2" поставлены в Белоруссию и Польшу.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "рисунок 4.49" следует читать "рисунок 4.4"

В процессе утилизации и обезвреживания люминесцентных ламп на установке "Экотром-2" происходит разделение люминесцентных ламп на три компонента: стекло, металлические цоколи (V класса опасности) и ртутьсодержащий люминофор, который преобразуется в герметичном вибрационном смесителе в малоопасный продукт минерализации люминофора IV класса опасности.

Металлические цоколи используются в металлургии. Стекло измельченное может применяться в качестве сырья при производстве строительных материалов: пеностекла, стеклоблоков, тротуарных плит, бордюрных блоков, полимерных изделий, а также для создания оснований дорожных одежд временных подъездных дорог, организации оснований временных площадок. Продукт минерализации люминофора может быть использован в бетонных покрытиях и при изготовлении изделий дорожного назначения.

Технологический процесс разделения ламп в установке "Экотром-2" на компоненты протекает в условиях разряжения воздуха с уловом остаточных паров ртути в адсорберах в системе очистки газов. Выбрасываемый в атмосферу воздух очищается в адсорберах от ртути до значений, не превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК) для населенных мест, - 0,3 мкг/м ³.

Рисунок 4.4 - Схема технологического оборудования процесса утилизации ртутьсодержащих ламп

Описание технологического процесса. Линейные люминесцентные лампы подаются на узел загрузки установки. За счет высокого разряжения, создаваемого воздуходувкой по всей длине установки, лампы разгоняются в ускорительной трубе и попадают в дробильно-сепарационное устройство, где разрушаются и разделяются на основные составляющие компоненты: измельченное стекло, металлические цоколи и ртутьсодержащий люминофор [39, 40].

Компактные люминесцентные лампы подаются в специальное устройство разделения компактных ламп, которое подсоединяется к ускорительной трубе вместо загрузочного стола линейных ламп. С помощью специального держателя компактная люминесцентная лампа вводится стеклянной частью в дробилку устройства разделения компактных ламп. Раздробленное стекло от компактных люминесцентных ламп поступает под разряжением в дробильно-сепарационное устройство установки "Экотром-2", где происходит его очистка от ртутьсодержащего люминофора. Цоколь вынимается из держателя и помещается в контейнер.

В дробильно-сепарационном устройстве частицы измельченного стекла просыпаются через вибрирующую решетку и направляются в сборник стеклобоя. В процессе движения частиц стекла по тракту установки в условиях вибрации в противоточно движущейся системе "стеклобой-воздух" происходит отделение порошкообразного люминофора от стекла ламп. Ртутьсодержащий порошок люминофора с образовавшейся высокодисперсной частью стеклобоя, далее - "люминофор", уносится воздушным потоком в циклон, где осаждается в сборнике люминофора. Металлические цоколи при разрушении ламп попадают на вибрирующую решетку дробильно-сепарационного устройства, где подвергаются механической очистке и направляются в сборник цоколей. Очищенное от ртутьсодержащего люминофора дисперсное стекло и металлические цоколи имеют показатели значительно ниже предельно допустимых концентраций (ПДК) по ртути (для почвы 2,1 мг/кг) и относятся к практически неопасным компонентам (V класс опасности). Очистка воздушного потока от паров ртути происходит в адсорберах до содержания ртути в воздухе менее ПДК для населенных мест 0,3 мкг/м ³. При превышении содержания ртути в выбросах в атмосферу 0,3 мкг/м ³ адсорберы меняют местами, и в наиболее загрязненном адсорбере (бывшим первом) производится замена отработанного активированного угля [39, 40].

Ранее, когда выпускались люминесцентные лампы с достаточно высоким содержанием ртути, ртутьсодержащий люминофор отправлялся в ЗАО "НПП "Кубаньцветмет" для дистилляции ртути.

Получение вторичной ртути при термической демеркуризации (дистилляции ртути) современных люминесцентных ламп не представляется возможным и нерентабельно из-за очень низкой ее концентрации в люминофоре - значительно менее 0,3 %. Согласно ГОСТ Р 54564-2011 при содержании ртути менее 0,3 % такой материал не может быть отнесен к сырью для получения ртути.

Для обезвреживания ртутьсодержащего порошка люминофора применяется способ химического преобразования содержащейся в нем ртути в практически нерастворимое малоопасное соединение - сульфид ртути, отвечающее ее природной минеральной форме, с использованием демеркуризационного препарата на основе полисульфида кальция, торговая марка "РИСОЛ".

Обезвреживание ртутьсодержащего люминофора проводится в сборнике люминофора (камера специального вибросмесителя), который после его заполнения люминофором устанавливается на виброплощадку блока обезвреживания. На 200 кг люминофора в сборник вводится 40 л демеркуризационного препарата РИСОЛ и 25 кг цемента. Смесь, находящаяся в сборнике, подвергается вибрационному воздействию в течение 40-50 мин. Образовавшийся малоопасный (IV класс опасности) продукт минерализации люминофора выгружается из разгрузочного люка сборника люминофора под воздействием вибрации в полимерные мешки или в составе приготовленной бетонной смеси выгружается в специальную матрицу для формования дорожных бетонных блоков. Подобные способы, называемые за рубежом "солюдификации" и "стабилизации" ртутьсодержащих отходов, включая люминофор отработанных ртутных ламп, в настоящее время получают все большее распространение во многих странах мира [39, 40].

В таблицах 4.1, 4.2, 4.3. приведены технические характеристики установки "Экотром-2". Проектная мощность установки по обезвреженным отходам оценивается в 500 т/год при односменной работе.

Таблица 4.1 - Производительность установки

N п\п	Наименование	Единица измерения	Производительность, в час
1	Обезвреживаемые люминесцентные лампы	тыс. шт/т	1,2/0,3
2	Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)	тыс. шт/т	0,3/0,03

Таблица 4.2 - Усредненные показатели образования материальных ресурсов и отходов при разделении ламп на составляющие компоненты

N п\п	Наименование	Единица измерения	Производительность
1	Стекло	т/ч	0,277
2	Цоколи металлические КЛЛ	т/ч	0,005
			0,021
3	Продукт минерализации люминофора	т/ч	0,02

Таблица 4.3 - Расход энергетических средств и сырья

N п\п	Наименование	Место расхода	Единица измерения	Расход
1	Электроэнергия Напряжение 380 В, частота 50 Гц	Установка "Экотром-2", в том числе:	кВт/ч	10,8
		Воздуходувка		7,5
		Дробилка		2,2
		Вибратор		1,1
		Компрессор для периодической продувки фильтров рукавных	кВт/ч	0,4
2	Сжатый воздух, технологический ГОСТ 11882-73, Р = 0,4 МПа	Компрессор для периодической продувки фильтров рукавных	м 3	0,3
3	Активированный уголь, типа ХПР-3 п	Адсорбер	т	0,45 Единовременная загрузка
4	Препарат демеркуризационный "РИСОЛ"	Блок утилизации люминофора	л	40 Единовременная загрузка
5	Цемент	Блок утилизации люминофора	кг	25 Единовременная загрузка

Образующиеся в результате металлические цоколи и измельченное стекло демеркуризованы до V класса опасности. Ртутьсодержащий люминофор улавливается в специальный герметичный контейнер, в котором и происходит химическое обезвреживание содержащейся ртути в люминофоре. Получается малоопасный продукт минерализации люминофора (IV класс опасности).

Выбросы, поступающие в окружающую среду из установки через систему очистки, по содержанию ртути не превышает ПДК ртути для населенных мест 0,3 мкг/м ³.

Необходимо предусматривать способы удаления вторичных отходов.

4.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду при утилизации и обезвреживании отходов оборудования, содержащего ртуть

Опасность утилизации и обезвреживания ртутьсодержащих отходов во многом обусловлена физико-химическими свойствами ртути.

Обязательным условием при доставке ртутьсодержащих отходов на утилизацию и обезвреживание является обеспечение целостности транспортируемого оборудования. Оборудование с нарушенной целостностью должно доставляться в герметичных транспортных контейнерах, в противном случае пары ртути будут попадать в атмосферный воздух, что окажет губительное воздействие на окружающую среду.

Все работы, связанные с обращением ртутьсодержащих отходов, должны сопровождаться инструментальным контролем на содержание ртути в рабочей зоне, в выбросах из оборудования в окружающую среду и в образующихся вторичных отходах.

Рассматриваемые термические технологии могут использоваться для получения вторичной ртути из отходов с ртутным наполнением (приборы, оборудование, специальные ртутные лампы, грунты и другие материалы, содержащие капельную ртуть). При этом под особым контролем должна быть обеспечена защита персонала от паров ртути при нестационарных режимах работы: аварийное отключение электропитания, при загрузке и выгрузке отходов, ремонте оборудования и т.п.

Методом мокрой химической демеркуризации (гидрометаллургический метод) люминесцентные лампы обезвреживаются с получением сульфидированного боя ламп и вторичного металла в виде цоколей.

При термохимической демеркуризации отработанных ртутных ламп производится только их обезвреживание с получением боя ламп.

При утилизации и обезвреживании ртутьсодержащего оборудования происходит:

- выделение вторичной ртути и дополнительное получение вторичных материальных ресурсов (стекла и алюминия) или

- связывание ртути в безопасные соединения (сульфид ртути).

В обоих случаях при мокрой химической и термохимической демеркуризации отработанных ртутных ламп необходимо контролировать выделение в атмосферу паров ртути и предусматривать дополнительные меры по обращению с образующимися вторичными отходами.

При утилизации и обезвреживании ртутьсодержащего оборудования следует учитывать не только наличие ртути в отходах, но и возможность обезвреживания загрязненной тары и почвы. Последнее представляется особо важным, если учесть тенденции накопления металлической ртути в окружающей среде и особенности миграции ртути грунтовыми водами и донными осадками.