Раздел 2. Описание технологических процессов, используемых в области утилизации и обезвреживания отходов, и текущие уровни эмиссии в окружающую среду

2.1 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации и обезвреживания отходов нефтепродуктов, в том числе отходов минеральных масел

Основными направлениями обращения с отходами минеральных масел, утративших потребительские свойства, являются:

- очистка от примесей с целью восстановления исходных характеристик качества масел и дальнейшее их использование по прямому назначению;

- подготовка к использованию в качестве вторичного сырья на предприятиях нефтепереработки. Подготовка, в свою очередь, также связана с очисткой от примесей;

- пиролиз.

Технологии подготовки к использованию в качестве вторичного сырья отходов минеральных масел, утративших потребительские свойства (технологии очистки), базируются на следующих методах:

- физические;

- физико-химические.

2.1.1 Технологии подготовки к использованию в качестве вторичного сырья отходов минеральных масел, утративших потребительские свойства, основанные на физических методах

Для подготовки к утилизации минеральных масел, утративших потребительские свойства, используются отстаивание, фильтрация, центробежная очистка.

Отстаивание

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Отстаивание основано на разделении масла, воды и механических примесей под действием силы тяжести. Эффективность этого способа зависит от разности удельных весов масла и посторонних примесей, вязкости масла, состояния, в котором оно находится, а также от продолжительности периода отстаивания. Наилучшие результаты получаются при наличии большой разности удельных весов масла и механических примесей, невысокой вязкости масла, спокойного состояния масла в резервуаре-отстойнике и длительного времени отстоя (желательно не менее десяти дней). При этом вода и нерастворимые примеси оседают на дно резервуара.

Процесс осуществляется в горизонтальных или вертикальных резервуарах-отстойниках.

Вторичные отходы очистки масел подлежат обезвреживанию ([85]).

Данный метод, в зависимости от уровня загрязнения масла и времени, необходимого для его отстаивания, может использоваться как самостоятельный или как предварительный с последующей фильтрацией и центробежной очисткой отработавшего масла. В качестве главного недостатка данного метода можно отметить продолжительность времени, необходимого для полного оседания частиц, и возможность удаления из масла только крупных частиц размером от 50 до 100 ИКМ. Вторичные отходы очистки масел подлежат обезвреживанию ([86]).

Фильтрация

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Фильтрация - процесс удаления частиц механических примесей и смолистых соединений путем пропускания масла через сетчатые или пористые перегородки фильтров (рисунок 2.1). В качестве фильтрационных материалов используют металлические и пластмассовые сетки, войлок, ткани, бумагу, композиционные материалы и керамику. Для повышения качества очистки масел увеличивается количество фильтров грубой очистки и вводится в технологический процесс вторая ступень - тонкая очистка масла. Вторичные отходы очистки масел подлежат обезвреживанию ([87]).

Рисунок 2.1 - Схема установки фильтрации отработанных масел ([88])

Центробежная очистка

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Центробежная очистка является наиболее эффективным и высокопроизводительным методом удаления механических примесей и воды из отработанного масла. Принцип работы установки следующий. Первоначально масло проходит процесс разделения в сепараторе, где удаляются твердые частицы загрязнений. Разделение масел происходит под действием центробежных сил на составляющие фазового типа. На сепаратор подача масла происходит посредством насосов питательного типа действия. Наиболее сильные загрязнения и вода выдаются на барабанную периферию, очищенное масло выводится из сепаратора в непрерывном режиме. Выделенные при сепарации вторичные отходы накапливаются в специальном резервуаре, который регулярно подвергается очистке. Вторичные отходы подлежит обезвреживанию ([89]).

2.1.2 Технологии подготовки к использованию в качестве вторичного сырья отходов минеральных масел, утративших потребительские свойства, основанные на физико-химических методах

Для утилизации очистки минеральных масел, утративших потребительские свойства, используются следующие физико-химические методы: адсорбция, коагуляция, термовакуумная сушка, селективное растворение.

Адсорбция

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Адсорбционная очистка отработанных масел заключается в использовании способности веществ, служащих адсорбентами, удерживать загрязняющие масло продукты на наружной поверхности гранул и на внутренней поверхности пронизывающих гранулы капилляров. В качестве адсорбентов применяют вещества природного происхождения (отбеливающие глины, бокситы, природные цеолиты) и полученные искусственным путем (силикагель, окись алюминия, алюмосиликатные соединения, синтетические цеолиты).

Адсорбционная очистка может осуществляться контактным методом - масло перемешивается с измельченным адсорбентом, перколяционным методом - очищаемое масло пропускается через адсорбент, методом противотока - масло и адсорбент движутся навстречу друг другу. К недостаткам контактной очистки следует отнести необходимость утилизации большого количества адсорбента, загрязняющего окружающую среду. При перколяционной очистке в качестве адсорбента чаще всего применяется силикагель, что делает этот метод дорогостоящим. Наиболее перспективным методом является адсорбентная очистка масла в движущемся слое адсорбента, при котором процесс протекает непрерывно, без остановки для периодической замены или регенерации адсорбента, однако применение этого метода связано с использованием довольно сложного оборудования, что сдерживает его широкое распространение ([90]).

Коагуляция

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Коагуляция - укрупнение частиц загрязнений, находящихся в масле в коллоидном или мелкодисперсном состоянии, осуществляется с помощью специальных веществ - коагулянтов, к которым относятся электролиты неорганического и органического происхождения, поверхностно активные вещества (ПАВ), не обладающие электролитическими свойствами, коллоидные растворы ПАВ и гидрофильные высокомолекулярные соединения.

Процесс коагуляции зависит от количества вводимого коагулянта, продолжительности его контакта с маслом, температуры, эффективности перемешивания и т.д. Продолжительность коагуляции загрязнений в отработанном масле составляет, как правило, 20 - 30 мин, после чего можно проводить очистку масла от укрупнившихся частиц загрязнений с помощью отстаивания, центробежной очистки или фильтрования ([90]).

Процесс ведется в несколько стадий:

- подготовка сырья;

- подогрев сырья;

- введение и обработка масла разделяющим агентом;

- осаждение загрязнений масла (грубая очистка в реакторе).

Исходное загрязненное масло закачивается в бак-реактор (3/4 от объема) и нагревается. После чего в масло вводится разделяющий агент, предварительно измельченный до мелкодисперсного состояния. Далее идет процесс перемешивания масла, механической (или ручной) мешалкой в течение 5 - 7 мин. В процессе перемешивания происходит укрупнение частиц загрязнений (особенно мелких частиц 1 - 3 ИКМ) и выпадение их в осадок. Полученная суспензия отстаивается в течение 10 - 24 ч в баке-реакторе (время отстоя зависит от исходных характеристик масла - загрязненности, содержания воды, наличия моюще-диспергирующих присадок) ([91]).

Термовакуумная сушка

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Наиболее совершенный и экономичный способ сушки масла распылением его в вакууме при невысокой температуре. Метод заключается в том, что раствор масла с водой распыляется форсункой в бак, в котором создается разрежение. При этом из масла удаляются свободная и растворенная влага, а также растворенный воздух. При тонком диспергировании масла оно быстро отдает свою влагу. Сухое масло в виде капель выпадает на дно вакуумного бака. Эффективность и скорость сушки повышаются при нагреве масла, так как увеличивается испарение влаги. Потери масла от испарения при этом незначительны. Скорость испарения воды из масла зависит также от разности между давлением насыщенного водяного пара при данной температуре и остаточным давлением в вакуумном баке.

Установки для вакуумной сушки масла более производительны и надежны в работе, чем центрифуги. Кроме того, расход электроэнергии для этих установок в 3 - 4 раза меньше ([92]).

Селективное растворение

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Селективная очистка отработанных масел основана на избирательном растворении отдельных веществ, загрязняющих масло: кислородных, сернистых и азотных соединений, а также, при необходимости, полициклических углеводородов с короткими боковыми цепями, ухудшающих вяз костно-температурные свойства масел.

Идеальный растворитель должен сочетать в себе два качества: во-первых, обладать достаточной избирательностью (растворять исключительно вредные компоненты), а, во-вторых, иметь высокую растворяющую способность. Чем выше селективность растворителя, тем больше выход конечного продукта. Избирательность определяет качество, а растворяющая способность - расход растворителя.

Чтобы повысить растворяющую способность, дополнительно могут использоваться бензол или толуол. Для достижения обратного эффекта необходимо уменьшить концентрацию компонента, обладающего высокой растворяющей способностью, в том числе при помощи добавления воды.

В качестве селективных растворителей применяются фурфурол, фенол и его смесь с крезолом, нитробензол, различные спирты, ацетон, метил-этиловый кетон и другие жидкости. Селективная очистка может проводиться в аппаратах типа "смеситель - отстойник" в сочетании с испарителями для отгона растворителя (ступенчатая экстракция) или в двух колоннах: экстракционной - для удаления из масла загрязнений и ректификационной - для отгона растворителя (непрерывная экстракция). Второй способ экономичнее и получил более широкое применение.

Разновидностью селективной очистки является обработка отработанного масла пропаном, при которой углеводороды масла растворяются в пропане, а асфальто-смолистые вещества, находящиеся в масле в коллоидном состоянии, выпадают в осадок ([90], [93]).

После проведения селективной очистки на выходе получают рафинат - вещество, свободное от большого количества нежелательных примесей. Побочным продуктом процесса служит экстракт, в котором концентрируются извлеченные смолистые вещества.

Особенности технологического процесса определяются видом применяемого растворителя, типом и качеством исходного сырья, необходимой глубиной очистки и требованиями к качеству конечного продукта.

Селективная очистка проводится в специальных экстракционных колоннах. При использовании в качестве растворителя фенола соотношение фенол:сырье составляет 1,5 - 3,5:1, а при очистке фурфуролом оно еще выше. На выходе экстракционного аппарата получают рафинадный и экстрактный растворы ([94]).

Пиролиз

Область применения. Используется для очистки отходов минеральных масел всех видов.

Описание метода. Пиролиз - процесс термической деструкции горючих органических соединений без доступа воздуха.

Пиролиз является методом утилизации отходов минеральных масел. В результате его проведения в зависимости от режима могут быть получены газообразные и жидкие углеводороды, а также пироуглерод в различных соотношениях.

Основными регулируемыми параметрами в данном процессе являются: состав масла, температурный режим, давление, скорость нагрева и время нахождения в реакторе.

В зависимости от способа подачи отходов масел в реактор, в ряде случаев отходы минеральных масел подвергаются подготовке к использованию в качестве вторичного сырья физическими или физико-химическими методами, описанными выше в настоящем разделе.

2.2 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации и обезвреживания прочих нефтесодержащих отходов, включая отходы при бурении, связанном с добычей сырой нефти, природного (попутного) газа и газового конденсата

Удаление нефтесодержащих отходов осуществляется как их утилизацией, так и обезвреживанием. Утилизация представляет собой процессы получения из нефтесодержащих отходов продукции, в том числе вторичного нефтесодержащего сырья. Обезвреживание направлено на снижение концентрации нефти и/или нефтепродуктов и иных опасных веществ в нефтесодержащих отходах. В ряде случаев процесс обезвреживания нефтесодержащих отходов предваряется извлечением из них нефтепродуктов.

Технологии утилизации отработанных нефтепродуктов базируются на следующих методах:

- химические методы;

- физические методы;

- физико-химические методы;

- биологические методы.

2.2.1 Технологии обезвреживания нефтесодержащих отходов, основанные на химических методах

Химические методы обработки нефтесодержащих отходов предназначены для снижения их токсичности, обусловленной наличием в составе тяжелых металлов.

Сорбционный метод

Область применения. Используется для утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов всех видов и происхождений, грунтов, загрязненных нефтепродуктами. Температурный диапазон применения технологического процесса от +5 до +50°C.

Описание метода. Сорбционный метод основан на обезвреживании НСО с применением сорбента на основе глауконитового песка с целью их дальней утилизации в качестве компонента при изготовлении асфальта.

Глауконитовый песок является универсальным, доступным, сравнительно дешевым материалом природного происхождения. Сорбент на его основе характеризуется отсутствием в своем составе токсичных примесей, способных переходить из структуры минеральных зерен в окружающую среду. Технология детоксикации НСО глауконитовым песком основана на сорбции вредных веществ на анионно-катионном уровне.

Детоксикацию проводят несколькими способами:

- НСО подаются в емкость с перемешивающим устройством и смешиваются с необходимым количеством глауконита. Время экспозиции - 5 мин;

- детоксикация проводится без использования емкости с перемешивающим устройством в несколько этапов.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. При выполнении работ по обезвреживанию НСО и грунтов, загрязненных нефтепродуктами, будет оказываться следующее воздействие на окружающую среду:

- испарение легких углеводородов с поверхности грунтов (в основном на начальных этапах работы);

- шумовое воздействие при работе мотокультиватора;

- загрязнение атмосферного воздуха выбросами (выхлопными газами) от двигателя внутреннего сгорания при работе мотокультиватора.

Для предотвращения попадания сточных вод с операционного поля оборудуется дренажная система с водоотводными канавами.

Использование гуминовых препаратов

Область применения. Используется для детоксикации нефтесодержащих отходов, содержащих подвижные формы тяжелых металлов. Метод применяется в комплексе с биологическими методами обезвреживания НСО.

Описание метода. Использование препаратов, содержащих гуминовые кислоты и их соли позволяет перевести подвижные формы тяжелых металлов в трудно растворимые соединения, снизить токсичность легкорастворимых солей. При взаимодействии гуминовых препаратов с подвижными формами тяжелых металлов в результате обменной реакции образуются устойчивые нерастворимые соединения, инертные по отношению к окружающей среде, неусвояемые растениями, что исключает попадания токсинов в организм животных и человека ([95]).

Отличительной особенностью гуминовых препаратов является их полифункциональность и химическая активность. Гуминовые кислоты имеют высокую реакционную способность за счет наличия в их молекулах различных функциональных групп (карбоксильных, фенольных, гидроксильных и т.д.), которые эффективно взаимодействуют с различными загрязнителями, снижая их токсичность. Гуминовые соли и кислоты обладают высокой сорбционной способностью, что позволяет связывать сложные органические соединения, способствует ускорению процессов химического и биологического разложения токсикантов, оказывают непосредственное стимулирующее и протекторное действие на растения и микробиоту. Внесение гуминовых кислот усиливает эффект детоксикации и очистки.

2.2.2 Технологии утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов, основанные на физических методах

К физическим методам утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов относятся механические методы разделения нефтесодержащих отходов на фракции.

Механические методы разделения нефтесодержащих отходов на фракции. Среди механических методов разделения НСО на фракции выделяют фильтрацию, термомеханическое разделение на фазы и переработку с помощью декантеров и трикантеров. Методы используются в качестве предварительной подготовки к утилизации и обезвреживанию выделенных фракций.

Фильтрация

Область применения. Используется для фильтрации нефтесодержащих отходов с высоким содержанием нефтепродуктов. Для этих целей применяют ленточные фильтр-прессы.

Описание метода. Для улучшения фильтрации на ленточном фильтр-прессе проводят интенсивное перемешивание НСО, усредняющее их состав, добавляют реагенты (золу, полиэлектролиты и другие), изменяющие их физико-химические свойства и облегчающие процесс фильтрации.

Нефтесодержащие отходы, содержащие большое количество воды, плохо поддаются гравитационным методам обезвоживания. Для улучшения фильтрационных свойств таких нефтесодержащих осадков добавляются коагулянты. После коагуляции производится фильтрация на вакуум-фильтре. Влажность полученных осадков составляет от 68% до 75% ([96]). Использование настоящей технологии позволяет уменьшить объемы НСО за счет частичного обезвоживания.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Воздействие на атмосферный воздух за счет испарения легких углеводородов с поверхности отходов.

Термомеханическое разделение на фазы

Область применения. Извлечение углеводородной фракции из НСО.

Описание метода. Метод основан на разделении НСО на фракции: нефтепродукты, вода, твердый остаток.

В установке термомеханической очистки НСО посредством механического воздействия достигается повышение температуры выше точки кипения воды и нефтепродуктов, входящими в состав отходов. Основной частью технологического блока установки является мельница, на которой происходит интенсивное (на высокой скорости) перемешивание НСО с выделением тепла вследствие сил трения. Все крупные частицы перемалываются в пыль, а полученное тепло используется для испарения нефти и воды из НСО. Мелкие частицы шлама, увлекаемые парами нефти и воды, улавливаются в гидроциклоне и передаются на первичный охлаждающий конвейер. Работа конденсаторного блока предусматривает: подвод охлаждающей технической воды, отвод извлеченной воды в резервуар, отвод извлеченной нефти в резервуар восстановления нефти, отвод нагретой воды на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения, подачу воды в установку дополнительной очистки, отвод летучих фракций, подвод восстановленной нефти в контейнер.

Для обработки незначительного остатка неконденсируемого газа (легких фракций углеводородов) служит система дожига летучих газов при температуре 700°C - 800°C в течение 1 - 2 с.

Переработанный шлам для предотвращения его распыления подвергается охлаждению и увлажнению в установке регидратации и подлежит выгрузке в бункер.

Конечными продуктами являются переработанный шлам и восстановленная нефть.

Применение декантеров и трикантеров

Область применения. Разделение НСО на фракции с применением декантеров и трикантеров возможно для НСО с содержанием механических примесей до 15%. Если механических примесей больше, то нефтесодержащие отходы необходимо разбавлять водой, что требует дополнительного оборудования и снижает производительность.

Описание метода. Декантер - это центрифуга шнековая горизонтальная осадительная непрерывного действия. Декантеры бывают двух- и трехфазные (трикантеры). Соответственно, первые служат для простого обезвоживания перерабатываемого сырья (т.е. разделяют НСО на жидкость и механические примеси), а вторые дополнительно разделяют жидкую фазу на две составляющие, например, нефть и воду. Скорость вращения центрифуг - от 2 до 5 тыс. оборотов в минуту. Это обеспечивает высокую эффективность разделения.

Достоинством осадительных шнековых центрифуг является механизация выгрузки осадка из ротора и непрерывность работы. Это позволяет автоматизировать технологический процесс, полностью исключив при этом ручной труд. В некоторых технологических процессах можно обойтись без расходных материалов (коагулянтов, флокулянтов), что снижает эксплуатационные затраты. В так называемых трехфазных декантерах усовершенствованная конструкция позволяет также отделять не только мехпримеси (осадок), но и разделять две разные по плотности и удельной массе жидкие среды.

Сепарируемый продукт поступает в декантер посредством питающего патрубка, где он разгоняется до рабочей скорости и сбрасывается в основную камеру декантера через впускные отверстия. В этой камере под воздействием центробежной силы механические примеси в короткий промежуток времени осаждаются на стенках барабана, который выполнен в виде цилиндра с переходом в коническую форму. Такая форма конструкции позволяет обеспечить высокую степень очистки продукта в цилиндрической части и хорошее обезвоживание твердых частиц в конической части барабана. Шнек вращается с другой скоростью, чем барабан и непрерывно выводит выделенные твердые частицы в узкий конец барабана. В общем виде устройство декантера представлено на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Устройство декантера

Благодаря конической форме барабана, механические примеси извлекаются из жидкости и при прохождении через "зону обезвоживания", свободную от воздействия жидкости, обезвоживаются также под воздействием центробежных сил. В заключительной фазе процесса твердые вещества выводятся через отверстия в узкой части барабана и попадают в камеру для сбора твердых частиц, которая располагается корпусе декантера, и далее "выдавливаются" наружу. В то же время жидкость отводится через противоположный конец барабана под воздействием шнека, где она, будучи за счет центробежной силы разделена на две фазы, выводится самотеком через два сливных отверстия.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. После слов "которая располагается" пропущен предлог "в"

Принципиальная схема переработки НСО с применением трикантера ([97]) представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Принципиальная схема переработки НСО с применением трикантера

Влажность кека (выделенной твердой фазы): 3% - 12%. Содержание твердой фазы в жидкости после декантирования составляет 0,05% - 0,9% (об.). Более глубокая очистка (финишная доводка) обрабатываемых сред от мехпримесей и разделение их на фазы с доведением остаточного содержания одной среды в другой до 0,02% (об.) производится на сепараторах ([98]).

Затраты на приобретение трикантера иностранного производства без обвязки и сопутствующего оборудования сопоставимы с затратами отечественного комплекса полного цикла.

2.2.3 Технологии утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов, основанные на физико-химических методах

Физико-химическим методом утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов является капсулирование.

Капсулирование

Область применения. Используется для утилизации и обезвреживания жидких и твердых нефтесодержащих отходов.

Описание метода. Этот способ позволяет полностью обезвреживать отходы, а полученные продукты в ряде случаев использовать. Отходы подвергают обработке оксидом щелочноземельного металла, предварительно обработанного ПАВ в отношении "отходы - реагент" (1:1 - 10). После смешения с отходами оксид щелочноземельного металла образует с водой гидроксид, в результате чего отходы равномерно им адсорбируются. Реакция протекает с выделением тепла, значительным увеличением объема за счет диспергирования оксида щелочноземельного металла.

В итоге получают сухой, сильно гидрофобный порошок. Материал инертен в отношении воздействия на воду и почву, так как мельчайшие частицы токсичных компонентов заключены в известковые оболочки - капсулы, которые равномерно распределены в массе продукта, водонепроницаем, морозоустойчив, обладает высокой плотностью, что позволяет выдерживать нагрузки до 90 МПа (900 ).

В качестве оксидов обычно используют оксиды кальция и магния, а в качестве ПАВ - стеариновую кислоту, диизооктилсульфосукцинат натрия, пальмитиновую кислоту, парафиновое масло, нонилфенолтетрагликолевый эфир и т.д. ([99]).

Обезвреживание и утилизация нефтесодержащих отходов физико-химическим методом может проводиться как на открытой местности без использования специального оборудования (установки), так и с его использованием. На рисунке 2.4 показана схема установки обезвреживания НСО физико-химическим методом.

Обрабатываемый продукт поступает в бункер 1 и шнеком 2 перемещается в реактор-смеситель 3. Необходимые реагенты из резервуара 4 проходят через дозатор 5 и шнековым конвейером 6 подаются в реактор-смеситель 3. Обезвреженный продукт отводится из установки ленточным транспортером 7. Управление процессом осуществляется при помощи пульта 8. Проведение процесса связано с образованием выбросов: пыли, легких фракций углеводородов, меркаптанов, сероводорода. Для очистки от данных загрязнителей могут использоваться ионообменные вентиляционные фильтры.

Рисунок 2.4 - Схема установки обезвреживания НСО физико-химическим методом ([96])

В случае если обезвреживание НСО проходит без применения установки, то технологический процесс сводится к следующему. Нефтесодержащие отходы, доставленные автотранспортом или экскаватором на специально обустроенную земляную площадку, равномерно распределяются по ее поверхности слоем определенной толщины. На слой НСО разбрасывающими машинами наносится химический гидрофобный реагент на основе щелочноземельного металла. Пропорциональное соотношение смешиваемых веществ определяет химический анализ. Материалы тщательно перемешиваются движущимися почвенными фрезами до получения достаточно однородной смеси. Между молекулами воды, содержащейся в смеси, и щелочноземельным металлом происходит экзотермическая реакция, которая начинается примерно через полчаса после перемешивания и протекает вначале медленно, постепенно ускоряется при сильном разогреве смеси и сопровождается образованием пара и вспышками ([99]).

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. В процессе применения описанной технологии образуются выбросы в атмосферный воздух, связанные с испарениями нефтепродуктов и работой двигателей автомобильного транспорта.

2.2.4 Технологии утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов, основанные на биологических методах

Группа технологий, основанная на биологическом методе переработки нефтесодержащих отходов, предполагает добавление к отходам микроорганизмов, которые вызывают биодеструкцию нефтяной фазы. Известны многочисленные биопрепараты и агротехнические приемы, интенсифицирующие разрушение углеводородного компонента.

Биологические методы утилизации и обезвреживания нефтесодержащих отходов являются одними из наиболее экологически чистых, но область их применения ограничивается конкретными условиями: диапазоном активности биопрепаратов, температурой окружающей среды, кислотностью, аэробными условиями ([17]).

Биологические методы применяют при обработке НСО, образующихся при очистке емкостей и резервуаров от нефтепродуктов, нефтезагрязненных грунтов ([101]).

Биологические методы обезвреживания нефтесодержащих отходов подразделяются на биоремедиацию и фиторемедиацию. Биоремедиация - метод разложения нефти и нефтепродуктов введенными в нефтесодержащий отход нефтеокисляющими микроорганизмами. Фиторемедиация основана на внесении удобрений и посеве специфических видов трав. Часто при обезвреживании НСО эти методы используются совместно.

Биоремедиация

Область применения. Применяется для нефтесодержащих отходов и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Описание метода. Биоремедиация НСО и грунтов, загрязненных нефтепродуктами представляет собой набор техник, основанных на применении биологических агентов для очистки почв и грунтов от загрязняющих веществ.

Технологическая схема процесса утилизации и обезвреживания НСО биологическими методами приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Технологическая схема процесса утилизации и обезвреживания НСО биологическими методами

Одним из типов технологий, применяемых при биоремедиации, является использование биореакторов. Перед помещением в биореактор из НСО удаляются крупные камни, отход подвергается перемешиванию, что делает его более однородным; после добавления воды образуется глинистая суспензия. В данную суспензию вносятся проводящие очистку от поллютанта почвы микроорганизмы, для которых в реакторе создаются оптимальные условия.

Для осуществления процесса в твердофазном биореакторе необходима определенная влажность и внесение органических наполнителей (солома, сено, лузга подсолнечная, торф, опилки и др.). Органический наполнитель предварительно измельчается до фракции 1 - 3 мм. Необходимое количество наполнителя рассчитывается исходя из заданной начальной влажности смеси (от 60 до 65%). Технологическая схема обезвреживания НСО в твердофазном биореакторе представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Технологическая схема обезвреживания НСО в твердофазном биореакторе

Суспензия биопрепарата готовится в емкости с мешалкой, в нижнюю часть которой компрессором подается сжатый воздух.

Отходы, органический наполнитель и готовый биопрепарат подаются в смеситель механического типа и после перемешивания в течение 20 минут перемещаются в твердофазный биореактор.

В твердофазный биореактор непрерывно в течение всего процесса снизу вентилятором подается воздух из расчета 20 - 30 воздуха на 1 обезвреживаемой смеси в час. С периодичностью один раз в несколько суток производится перемешивание смеси специальным устройством на всю глубину. Процесс проводится до получения требуемого содержания нефти в обезвреживаемой среде.

Другой подход биоремедиации заключается в том, что НСО размещается на специально обустроенной площадке, ее обеспечивают аэрацией, питательными веществами и водой для стимуляции роста и метаболизма микроорганизмов, осуществляющих биоремедиацию. По сравнению с очисткой в биореакторах, данная технология требует выделения больших площадей и занимает дольше времени. Можно выделить несколько различных вариантов такого подхода.

В одном из вариантов НСО распределяют тонким слоем на площади, специально огороженной по периметру для предотвращения распространения загрязнения за ее пределы. Отход вспахивают для обеспечения доступа кислорода почвенным микроорганизмам и добавляют стимулирующие их рост вещества. Также над отходами разбрызгивают воду, что позволяет поддерживать оптимальную влажность и понижает запыленность воздуха.

НСО можно также складывать толстым слоем высотой 1 - 3 м. При этом аэрация путем вспахивания заменяется аэрацией с помощью системы труб, доставляющих в отходы воздух для стимуляции биодеградации. Также в НСО добавляют удобрения и поддерживают на определенном уровне влажность.

При смешивании отходов с большим количеством разрыхлителей (сена, кукурузных кочерыжек, соломы) аэрацию можно осуществлять с помощью вакуумных насосов или вентиляторов, либо путем перемешивания в специальных резервуарах. Еще один вариант - размещение НСО с разрыхлителем в длинные кучи, регулярно перемешиваемые тракторами. После каждого перемешивания отходы укрывают, что позволяет поддерживать нужную температуру и влажность ([102]).

Обычно для очистки используют сообщества бактерии Bakterium, Actinomyces, Artrobactes, Thiobacterium, Desullfotomasilium Pseudomons, Hydiomonas, Bacillus и другие, а также низшие формы грибов.

Все виды дрожжей Candida разлагают ароматические соединения с концентрацией до 1% в грунтах за 120 - 200 сут, Candida sp. поглощает керосин ([103]), Candidaliprolytica - сырую нефть. Нефть на поверхности почвы уничтожают бактерии Actmomycorelegans и Geotrichummarium.

Бактерии вида Actmebacter sp. дают 80%-ный эффект очистки от ароматических соединений по истечении пяти недель.

Препараты эффективно окисляют нефтепродукты, ароматические углеводороды в температурном диапазоне 15°C - 45°C при значительных начальных концентрациях загрязнений в грунтах

Проведенные исследования препарата "Олеоворин" на промышленных площадках Северной железной дороги показали, что через 3 мес грунт был очищен на 78%. Препарат "Путидойл" эффективно очищает грунты от нефтезагрязнений и фенолсодержащих осадков шпалопропиточных заводов на 90%.

Бактериальный препарат "Сойлекс" обладает более широким спектром применения: pH = 4,5 - 8,5, температура - 10°C - 42°C. Через 20 дн грунт, содержащий до 1% нефти, очищается на 90%.

При бездефицитном питании бактерий эффективность очистки составляет >90%.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. При проведении работ будут образовываться выбросы в атмосферный воздух, связанные с испарением нефти и нефтепродуктов, а также работой двигателей автотранспортных средств. В атмосферный воздух от работающей на площадке техники будут поступать такие загрязняющие вещества, как пыль неорганическая, оксиды азота, углерода, серы, сажа, углеводороды.

Технологические площадки являются потенциально опасными объектами воздействия по уровню шума и вибрации на окружающую среду. Образуются вторичные отходы, для которых необходимо определить способ удаления.

2.3 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации и обезвреживания оборудования, содержащего ртуть

Основным направлением удаления оборудования, содержащего ртуть, является его утилизация с предварительным обезвреживанием опасных компонентов. Утилизация направлена на получение из них вторичного сырья (вторичной ртути и т.д.) для последующего использования.

Технологии утилизации и обезвреживания оборудования, содержащего ртуть, базируются на термических, химических и физических методах.

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

Высокотемпературный обжиг

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

Высокотемпературный обжиг заключается в прокаливании (обжиге) РСО. Метод основан на нагреве отходов до 450°C - 550°C (в вакууме или при атмосферном давлении), отгонке ртути с последующим улавливанием и конденсацией ее паров (температура кипения ртути +357°C).

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 обезвреживания и утилизации ртутьсодержащих ламп с целью выделения вторичных ресурсов.

Описание метода. Схема процесса обезвреживания РСО термообработкой в шнековой трубчатой печи представлена на рисунке 2.7.

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

Термообработка осуществляется в шнековой трубчатой печи при температуре 350°C - 390°C. 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 и при контакте газа с поверхностью электронагревателей при температуре 800°C - 900°C.

Рисунок 2.7 - Схема процесса обезвреживания РСО термообработкой в шнековой трубчатой печи

Затем технологический газ направляется в конденсатор, обеспечивающий охлаждение газа до температуры 35°C - 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 , попадает в фильтровентиляционный модуль, где разбавляется, очищается до концентрации менее 0,0003 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. В соответствии с ГОСТ 1639-78 "Лом и отходы цветных металлов и сплавов" эти продукты процесса демеркуризации относятся к классу Е - "Отходы ртутьсодержащие твердые", ступпа - 1 сорт. Ступпа отправляется на ртутный комбинат для переработки.

После возгонки ртути и сжигания органических составляющих дробленое стекло и металлы, входящие в конструкцию ртутьсодержащих ламп, переходят в демеркуризированный стеклобой. 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 свалку, либо используется как добавка при изготовлении таких строительных материалов, как керамзитобетонные блоки ([103]).

К преимуществам данной технологи 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.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Продукт термической демеркуризации отработанных ртутных ламп в основном представлен стеклобоем (содержание стекла ~ 95%). Демеркуризованный стеклобой без последующего обогащения по существу является отходом производства, поскольку его вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофоров и токсичных элементов (таких как Pb, Zn и др.). После удаления люминофоров 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 ([104]).

Термовакуумная технология, реализуемая на установке УРЛ-2 м

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

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/ч.

Принцип действия установок, работающих по данной технологии, 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 атомов ртути, стекающей в сборник в виде жидкого металла после размораживания ловушки.

Устройство установки УРЛ-2 м представлено на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Устройство установки УРЛ-2 м

Конструктивно установка УРЛ-2 м выполнена в виде демеркуризационной камеры 1, шарнирно закрепленной на платформе 13 (рисунок 2.8). Камера снабжена крышкой 2, электронагревателем 7 и теплоизолятором 8. На камере смонтировано устройство 6 для механического разрушения люминесцентных ламп. Для разрушения горелок ламп типа 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 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 ([106]).

Демеркуризированный стеклобой может использоваться в засыпку при производстве строительных и дорожных работ или подлежит утилизации на полигоне твердых бытовых отходов или промышленных отходов (4 - й класс опасности отходов). Сортировка, сбор и полная утилизация всех отходов переработки ламп (стекла, люминофора, алюминия, вольфрама) на данной установке не предусмотрена.

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 рекомендует нагревания 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.

2.3.2 Технологии утилизации оборудования, содержащего ртуть, основанные на химических методах

Метод мокрой химической демеркуризации (гидрометаллургический метод) ([107])

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

Область применения. Метод применяется для подготовки концентрированных РСО или отходов с низким содержанием ртути к последующей обработке термическими методами или методом обжига, а также самостоятельно для извлечения ртути из концентрированных РСО или отходов с низким содержанием ртути и для очистки отходов металлической ртути от посторонних примесей.

Описание метода. Для очистки РСО от органических веществ используют органические растворители, мыльные растворы или концентрированные растворы едких щелочей, например 10% - 30% растворы NaOH, или иные растворители. При необходимости очищенную таким образом ртуть подвергают последующей ректификации или электролитическому рафинированию.

Использование данной технологии реализуется на установках типа "Экотром-2У". Основная концепция обезвреживания ламп состоит в том, что на поверхность измельчаемых ртутьсодержащих ламп распылением (окунанием, капельным путем) наносится химический демеркуризатор (препарат Э-2000Т). 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 ), содержащиеся в технологическом воздухе, проходя через адсорбер, снаряженный активированным углем, импрегнируют сорбент, благодаря чему концентрация ртути в удаляемом воздухе снижается до 0,0003 , а эффективность химической очистки со временем возрастает.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. 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 - 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% ([108]).

Термохимическая технология периодического действия

Область применения. 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 термической демеркуризации отработанных ртутных ламп применяют три принципиально различных способа улавливания паров ртути:

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

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

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

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Продукт термической демеркуризации отработанных ртутных ламп в основном представлен стеклобоем (содержание ~ 95%). Демеркуризованный стеклобой без последующего обогащения по существу является отходом производства, поскольку его вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофоров и токсичных элементов (таких как Pb, Zn и др.). После удаления люминофоров 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.

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

Технология обезвреживания и утилизации люминесцентных ламп разделением их на компоненты

Метод используется для утилизации ртутьсодержащих ламп с целью выделения вторичной ртути. Технология реализована в установке "Экотром-2" (рисунок 2.9).

Метод основан на "холодных и сухих" процессах дробления и сепарации изделий в системе с пониженным давлением. В результате происходит разделение ламп на три компонента: стекло, металлические цоколи и продукт минерализации люминофора, получаемый из ртутьсодержащего люминофора.

Технологический процесс разделения ламп 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 .

Рисунок 2.9 - 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.

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, заполнение которого непрерывно контролируется весовым способом. Остаточные количества порошка в воздушном потоке в количестве до 3% - 5% улавливаются на рукавном фильтре, с которого стряхиваются в приемную емкость фильтра путем периодической, примерно два раза в смену, импульсной продувки компрессором. Накопленный в приемной емкости фильтра порошок добавляется в сборник люминофора на технологической операции обезвреживания. 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 не опасным компонентам (5 класса опасности). Очистка воздушного потока от паров ртути происходит в адсорберах до содержания ртути в воздухе менее ПДК для населенных мест 0,3 . При превышении содержания ртути в выбросах в атмосферу 0,3 адсорберы меняют местами и в наиболее загрязненном адсорбере (бывшим первом) производится замена отработанного активированного угля.

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, 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 класса опасности) продукт минерализации люминофора выгружается из разгрузочного люка сборника люминофора под воздействием вибрации в полимерные мешки. 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.

В таблицах 2.1, 2.2, 2.3. приведены технические характеристики установки "Экотром-2". Проектная мощность установки по обезвреженным отходам оценивается в 500 т/год при односменной работе.

Таблица 2.1 - 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 2.2 - 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 2.3 - 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: Воздуходувка Дробилка Вибратор	кВт/ч	10.8 7,5 2,2 1,1
1	Электроэнергия Напряжение 380 В, частота 50 Гц	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.		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

Установка "Экотром-2" внедрена на более чем 20 предприятиях России.

N п/п	Наименование хозяйствующих субъектов, использующих данную технологию и/или оборудование	Адрес хозяйствующего субъекта, контакты (телефон, E-mail)
1.	ООО "НПП "ЭКОТРОМ"	117556, г. Москва, Варшавское шоссе, 93, тел. 8499 794 15 42, ecotrom@mail.ru
2.	ООО "НПП "ЭКОТРОМ Ртутная безопасность"	117545, г. Москва, Дорожная, 3, корп. 16, тел. 8499 794 11 90, tin_k@ vail.ru
3.	ООО "ЭкоПромТехнология"	117556, г. Москва, Артековская 7, стр.1, тел. 8495 723 72 09, ksw@mail.ru
4.	ООО "Мерком"	140080, Московская область, г. Лыткарино, п. Тураево, НИИП тел. (495) 587-1350, (495) 552-3890, (495) 552-1685, mercom-1@yandex.ru
5.	ООО "Экосвет"	142300, Московская область, г. Чехов, Симферопольское шоссе, д. 8, тел. +7 (495) 996-96-28, ekosvet@mail.ru
6.	ООО "Инженерно-Технический центр"	308001, Белгородская область, г. Белгород, Ул. Октябрьская, д. 58, тел. (4722) 27-56-38, ANO-ITC@yandex.ru
7.	ЕМУП КРППО	620075, г. Екатеринбург, ул. Альпинистов, 57 А, тел. +7 (343) 376-41-87, e-mail: krppo@ru66.ru
8.	ООО "МедПром"	440068, г. Пенза, ул. Рябова 30 а, тел. (8412) 36-01-20, pvs-group@mail.ru
9.	ООО "УЛЬТРА-КОМ"	614045, г. Пермь, ул. Сибирская 17 а, тел. (342) 212-43-93
10.	ООО "Экология"	683000, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Беринга, д. 6, тел. 8 (4152) 46-78-99, ecology41@mail.ru
11.	ООО "Фирма "Дельта"	150044, Ярославль, ул. Базовая, д. 9, тел. (4852) 94-00-44, delta.yar@rambler.ru
12.	ЗАО "ВБК"	461010, Оренбургская область, г. Бузулук, ул. Матросова, д. 1, тел. 35342-2-06-54, zaovbk@yandex.ru
13.	ОАО "БЭЛЗ"	Республика Беларусь, г. Брест, тел. +375 (162) 42-05-30, brestlamp@brest.by
14.	ООО "Утилитсервис"	628400, Ханты-Мансийский Автономный округ Югра, Сургутский р-н, пгт Белый Яр, ул. Некрасова, д. 24А, тел. (3462) 55 58 97, utilit@bk.ru
15.	ООО "Инжиниринг"	600026, г. Владимир, ул. Горького, дом 106, офис 41, тел. +7 (4922) 34-08-15, inginiring33@yandex.ru
16.	ООО "ЭкоМир"	153000, г. Иваново, ул. Степанова д. 16, офис 58, тел. 8 (4932) 49-61-99, ecomir37@mail.ru
17.	ООО "Ламекс"	Республика Польша
18.	ООО "Чистые Технологии"	454080, г. Челябинск, Свердловский пр-т, 60, офис 401, тел. +7 (351) 225-21-16, 70005000@mail.ru
19.	ООО "ЭП Меркурий"	192177, г. Санкт-Петербург, 5-й Рыбацкий проезд, д. 18, тел. (812) 700-43-11, ecomercury@mail.ru
20.	ООО "Южный город-Севастополь"	299029, г. Севастополь, ул. Шабалина, 6, тел. 8 (692) 44-32-63, promutil@wasterostov.ru
21.	ООО "ЭП Меркурий-Крым"	295022, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Кечкеметская, 198, оф. 101, 113, тел. (0652) 706-002, +7978-7549800, crimea.mercury@yandex.ru

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Образующиеся в результате металлические цоколи и измельченное стекло демеркуризованы до 5-го класса опасности. Ртутьсодержащий люминофор улавливается в специальный герметичный контейнер, в котором и происходит химическое обезвреживание содержащейся ртути в люминофоре. Получается малоопасный продукт минерализации люминофора (4-й класс опасности).

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

Необходимо предусматривать способы удаления вторичных отходов.

2.4 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации изделий из резины, потерявших потребительские свойства, в том числе резиновых шин, покрышек и камер

В основной массе методы направлены на утилизацию изделий из резины, потерявших потребительские свойства, в том числе резиновых шин, покрышек и камер с целью получения вторичного сырья - резиновой крошки.

2.4.1 Технологии утилизации изделий из резины, потерявших потребительские свойства, в том числе резиновых шин, покрышек и камер, основанные на физических методах

В основу технологий переработки, базирующихся на физических методах, заложено механическое измельчение изделий из резины до небольших кусков с последующим механическим отделением металлического и текстильного корда для шин и покрышек и получением вторичного сырья резиновой крошки.

Способы измельчения различаются по температуре измельчения (при отрицательных температурах и при положительных температурах) и способу механического воздействия (ударный способ, истирание, сжатие, сжатие со сдвигом, резание) ([109]).

Измельчение осуществляется следующими методами:

- резание - при резании изделий из резины, потерявших потребительские свойства, разделение на фрагменты происходит с помощью режущих инструментов, являющихся концентраторами напряжения. На эффективность резания влияют скорость резания, форма инструмента и свойства отходов;

- ударное воздействие - при ударном воздействии на изделия из резины кинетическая энергия ударного инструмента расходуется на деформацию разрушения. Эффект воздействия инструмента при ударе зависит от его массы и скорости движения;

- истирание - при истирании изделия из резины контактируют с абразивным инструментом. На процесс измельчения истиранием влияет относительная скорость взаимодействия измельчаемого материала и абразивного инструмента.

Основные этапы утилизации РТО включают:

- подготовительный этап - удаления бортовых колец, нарезака изделий из резины на ленту;

- измельчение - измельчение резиновых лент до кусков резины (чипсов) может осуществляться на ножевых дробилках. При дроблении, обрабатываемая в дробилке масса разделяется на резину, металлический корд, бортовую проволоку и текстильное волокно;

- удаление металлического корда - свободный металл удаляется с помощью магнитных сепараторов и брикетируются;

- повторное измельчение - резина измельчается в экструдере-измельчителе;

- удаление текстильного корда - отделение остатков текстильного волокна от резиновой крошки производится с помощью гравитационного сепаратора;

- тонкодисперсное измельчение и рассев - очищенный резиновый порошок подается на тонкодисперсное измельчение и рассев на фракции (вибросито).

На выходе получают 3 фракции резинового порошка:

- 1-я фракция - 0,5...0,8 мм;

- 2-я фракция - 0,8...1,6 мм;

- дополнительная фракция - 0,2...0,45 мм (поставка по заказу).

Станки для подготовки изделий из резины (покрышек, шин и др.) к утилизации представлены на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Станки для подготовки РТО к утилизации: вырезатель посадочного кольца, разрезатель на ленту, разрезатель на куски, выжиматель посадочного кольца

В настоящее время на российском рынке представлено достаточное количество линий механического дробления различной комплектации ([110]). Этапы переработки РТО представлены на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Технологическая схема по утилизации изделий из резины, потерявших потребительские свойства (шин, покрышек, камер резиновых) в резиновую крошку ([111])

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО производится выброс загрязняющих веществ (резиновой пыли) в атмосферный воздух от дробилок и измельчителей.

Сточные воды в процессе утилизации не образуются.

В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда и текстильного корда.

Физическими факторами воздействия являются шум измельчителей и вибрация вибросит.

Бародеструкционная технология

В основу бародеструкционной технологии утилизации изделий из резины заложено явление "псевдосжижения" резины при высоких давлениях. Во время этого процесса имеющийся металл и бортовые кольца отделяются от основной резиновой массы, которая направляется для дальнейшего измельчения и сепарации.

Схема линии бародеструкционной технологии представлена на рисунке 2.12. Основные этапы утилизации РТО включают:

- 1-й этап технологического процесса включает резку и прессование, изделие подается на пресс для резки шин, где отход разрезается на куски массой не более 20 кг;

- 2-й этап технологического процесса - обработка на агрегатах с высоким давлением. В установке высокого давления отход загружается в рабочую камеру, где происходит сжижение резины и истечении ее через отверстия специальной камеры, ее экструзия в виде кусков размерами 20 - 80 мм. Одновременно происходит отделение компонентов металла и текстиля, которые направляются на брикетирование;

- 3-й этап - окончательная очистка и получение товарного продукта. После установки высокого давления резиновая масса направляется для окончательной очистки от металлокорда. Освобожденная от металлокорда резиновая масса подается в роторную дробилку, где измельчается до 10 мм. В кордоотделителе происходит отделение резины от текстильного корда и разделение резиновой крошки на две фракции:

- менее 3 мм;

- от 3 до 10 мм.

Рисунок 2.12 - Схема бародеструкционной технологии утилизации РТО ([112])

Резиновая крошка фракцией более 3 мм подается в экструдер-измельчитель и после измельчения поступает вновь в кордоотделитель. Текстильный корд поступает в контейнер, а резиновая крошка - на вибросито, где рассеивается на три фракции:

- I - от 0,3 до 1,0 мм;

- II - от 1,0 до 3,0 мм;

- III - свыше 3,0 мм.

Фракция резиновой крошки более 3 мм возвращается в экструдер-измельчитель, а резиновая крошка I и II фракции отгружается покупателю ([112]).

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО производится выброс загрязняющих веществ (резиновой пыли) в атмосферный воздух от экструдера - измельчителя и роторной дробилки.

Сточные воды в процессе утилизации не образуются.

В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда и текстильного корда. Физическими факторами воздействия являются шум измельчителей и вибрация вибросит.

Низкотемпературная технология

В основу технологии низкотемпературной утилизации изделий из резины заложено явление перехода резины при низкотемпературном охлаждении в "псевдохрупкое" состояние. Дробление при низких температурах улучшает отделение металла и текстиля от резины, повышает выход резины ([113]).

Технологическая схема низкотемпературной переработки отходов РТО представлена на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13 - Технологическая схема низкотемпературной утилизации РТО ([112])

Основные этапы переработки РТО включают:

- подготовительный этап - удаления бортовых колец, нарезка изделий из резины на фрагменты;

- измельчение - измельчение резиновых фрагментов до кусков резины определенного размера может осуществляться на роторных дробилках;

- охлаждение отхода до температур 60°C - 90°C, когда резина переходит в псевдохрупкое состояние с использованием жидкого азота (рисунок 2.13) или воздушной турбоохладительной машины;

- измельчение - измельчение охлажденной резины с отделением металлокорда и текстиля и получением резиновой крошки.

На рисунке 2.14 приведена схема автоматической линии по низкотемпературной переработке шин и РТО, исключающей применении жидкого азота.

Рисунок 2.14 - Схема автоматической линии низкотемпературной утилизации РТО, исключающей применении жидкого азота ([112])

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО производится выброс загрязняющих веществ (резиновой пыли) в атмосферный воздух от криомельницы.

Сточные воды в процессе утилизации образуются на стадии подготовки при мойке РТО.

В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда и текстильного корда.

Физическими факторами воздействия являются шум роторных дробилок (измельчителей).

Технология утилизации при повышенных температурах

В основу технологии утилизации при повышенных температурах изделий из резины заложено повышение температуры технологического процесса утилизации, до температур специфичных для каждого типа резины и при которых начинается термоактивированный распад полисульфидных или других межмолекулярных связей. Термоактивированный распад межмолекулярных связей облегчает механическое разрушение резины.

Но методы утилизации при высоких температурах не получили распространения из-за постепенного налипания перерабатываемой резины на режущие лезвия, на применяемые для ударного разрушения молотки и на стенки камеры измельчения. Единственным исключением является метод сдвигового измельчения, который в случае изопреновой резины применяют даже при 180°C - 190°C, а в случае этиленпропилендиеновой резины при 240°C - 250. Высокотемпературное сдвиговое воздействие применяется на двух основных этапах переработки: при отслоении шинной резины от корда и при тонком измельчении резины.

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО производится выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух от процесса термической обработки.

В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда и текстильного корда.

Технология регенерации

В основу технологии регенерации изделий из резины заложен физико-химический процесс, в результате которого резина превращается в пластичный продукт регенерат.

Существуют различные способы получения регенерата, отличающиеся характером и интенсивностью воздействия на резину, а также природой и количеством участвующих в регенерации резины веществ. В процессе регенерации резины происходят следующие процессы ([114], [115]):

- деструкция углеводородных цепей;

- структурирование вновь образовавшихся молекулярных цепей;

- уменьшение содержания свободной серы, использованной для вулканизации резины;

- деструкция серных, полисульфидных связей;

- модификация молекулярных цепей каучука;

- изменение углеродных цепей, образованных сажей, содержащейся в резине.

Известны следующие методы производства регенерата: нейтральный, кислотный, щелочной, паровой низкого и высокого давления и термомеханический. Для резин на основе бутилкаучука наиболее эффективен радиационный метод регенерации с использованием излучений высоких энергий. Для производства регенерата любым методом необходимо первоначально измельчить изношенные шины в крошку; при этом конечный размер крошки зависит от метода получения регенерата. В настоящее время в шинной промышленности регенерат практически не применяют, а в промышленности по производству резинотехнических изделий используют только для изготовления малоответственных изделий ([115], [116]).

Процесс регенерации РТО включает следующие технологические операции:

- сортировку и измельчение отходов резины;

- освобождение отходов резины от текстильного волокна и металла;

- девулканизацию и механическую обработку девулканизата.

Разные способы регенерации отличаются главным образом техническим оформлением процесса девулканизации.

К устаревшим методам регенерации относятся щелочной, кислотный, термический, паровой методы, а также метод растворения.

В настоящее время применяются три метода регенерации: водонейтральный, термомеханический и метод диспергирования ([116]).

Водонейтральный метод включает следующие основные операции:

- подготовку резины;

- подготовку мягчителей и активаторов;

- девулканизацию; влагоотделение и сушку;

- механическую обработку.

Водонейтральный метод имеет периодичность процесса и большие дозировки мягчителя, что влияет на качество регенерата.

Методом диспергирования не получил широкого распространения вследствие сложностей, связанных с распылительной сушкой водной дисперсиии# резины.

Метод термохимической регенерации, является непрерывным процессом. Процесс девулканизации, в данном случае, осуществляется в непрерывном шнековом девулканизаторе в присутствии мягчителя и активатора деструкции. Данный метод регенерации получил наиболее широкое распространение ([116], [117]).

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО производится выброс загрязняющих веществ) в атмосферный воздух на стадиях влагоотделения, сушки и механической обработки.

В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда и текстильного корда.

Физическими факторами воздействия являются шум измельчителей на стадии механической обработки.

Пиролиз

В основу технологии положено термическое разложение резинотехнических отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз). В процессе пиролиза образуется смесь горючих газов (синтез-газ) и ряд других продуктов, состав которых зависит от природы исходного сырья, температурного режима, давления, скорости нагрева в реакторе, времени нахождения в камере.

Низкотемпературный пиролиз позволяет разложить РТО на составляющие компоненты с получением следующей продукции:

- технический углерод - используется в качестве наполнителя в производстве неответственных резин, транспортерных лент, технических пластин, в строительстве;

- термолизный газ - является аналогом природного газа;

- прессованный металлокорд;

- синтетическая нефть - по своему составу практически идентична природной нефти.

Существует несколько вариантов технологии низкотемпературного пиролиза:

- пиролиз органических отходов в вакууме;

- неполное сгорание с ограниченным доступом воздуха (при температуре порядка 760°C);

- пиролиз с внедрением воздуха;

- пиролиз при температуре близкой к 850°C.

В процессе пиролиза преобразование сырья проходит в несколько стадий:

1) высушивание;

2) сухая перегонка;

3) неполное сгорание;

4) газификация.

Образующиеся в ходе процесса пиролиза газообразные продукты термического разложения отходов охлаждают, разделяя на жидкие и газообразные фракции. При этом парогазовая смесь проходит три ступени конденсации. В первой ступени отделяется тяжелая фракция с температурой кипения 250°C - 380°C, во второй ступени отделяется жидкая фракция с температурой кипения 160°C - 260°C и в третьей ступени осуществляется конденсация 85°C - 160°C. В результате пиролиза соединения преобразуются в более простые нетоксичные жидкие, маслянистые и газообразные продукты разложения.

После завершения процесса термического разложения отходов твердый остаток выводят из камеры термообработки и охлаждают до температуры 100°C - 12°C. Охлажденную твердую фракцию сепарируют и отделяют металлокорд от углерода. Неконденсирующиеся горючие газы из последней ступени конденсации подают на сжигание.

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации РТО образуются отходы металлокорда. После завершения процесса термического разложения отходов твердый остаток выводят из камеры термообработки и охлаждают до температуры 100°C - 120°C. Охлажденную твердую фракцию сепарируют и отделяют металлокорд от углерода.

2.5 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации пластмассовых изделий, утративших потребительские свойства, в том числе упаковочных пластмассовых изделий

В основной массе методы направлены на утилизацию пластмассовых изделий с целью получения вторичного сырья - нарезанного или гранулированного легкосыпучего полимерного материала.

Существует два основных метода гранулирования пластмассовых отходов ([33], [34]):

- холодное гранулирование - расплав полимера продавливается через перфорированную пластину, в результате чего получаются стренги. Стренги охлаждают и нарезают на гранулы;

- горячее гранулирование - расплавленный материал продавливается через круглые отверстия рабочей поверхности. Полученный материал имеет вид стренги, которая в горячем виде нарезается на мелкие гранулы либо таблетки. Гранулы охлаждаются потоком воздуха.

2.5.1 Технологии утилизации пластмассовых изделий, утративших потребительские свойства, в том числе упаковочных пластмассовых изделий, основанные на физических методах

В основу технологии утилизации положен механический рециклинг полимерных отходов с целью их вторичного использования.

Продуктом измельчения/дробления является нарезанный и/или гранулированный полимерный материал в легкосыпучей форме, который предназначен для использования ([118]).

Схема механической утилизации пластиковых отходов "сухим" и "мокрым" методами приведена на рисунке 2.15.

Сложность утилизации заключается в необходимости тщательной сортировки и очистки отходов пластика. Переработка в "флексы" или "дробленку" включает в себя операции дробления, мойки, обезвоживания и сушки. При добавлении операции агломерации получают агломерат, при добавлении процесса грануляции - гранулят, который является готовым вторичным сырьем для производства пластиков (рисунок 2.15).

Основные этапы утилизации "мокрым" методом включают:

- сортировку отходов по качеству, составу, цвету и степени загрязнения;

- предварительное измельчение отходов;

- повторную сортировку полученной субстанции;

- промывку и сушку пластиковых частиц;

- агломерацию отходов;

- пропускание вторичного сырья через металлодетектор;

- экструдирование для получения однородного полимерного расплава;

- изготовление гранулята;

- затаривание вторичного сырья и складирование.

Рисунок 2.15 - Схема механической утилизации пластиковых отходов (сухой и мокрый методы)

Основные этапы утилизации "сухом" методе включают:

- сортировку отходов по качеству, составу;

- предварительное измельчение отходов (литники забракованные и литьевые изделия) или агломерация отходов (пленка);

- повторную сортировку полученной субстанции;

- агломерацию отходов;

- пропускание вторичного сырья через металлодетектор;

- изготовление гранулята по заданным характеристикам вязкости, плотности и размера;

- затаривание вторичного сырья и складирование.

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации изделий из пластмасс производится выброс загрязняющих веществ (полимерной пыли, углерода оксид) в атмосферный воздух от дробилок и измельчителей.

Сточные воды в процессе утилизации образуются от мойки измельченных отходов при "мокром" методе.

В ходе утилизации изделий из пластмасс образуются отходы на этапе сортировки полимерных отходов.

Физическими факторами воздействия являются шум и тепловое воздействие измельчителей.

2.5.2 Технологии утилизации пластмассовых изделий, утративших потребительские свойства, в том числе упаковочных пластмассовых изделий, основанные на физико-химических методах

В основу технологии утилизации положен метод повторного плавления полимерных отходов для получения гранулята и изделий экструзией или литьем под давлением ([33], [34]).

Литье под давлением - процесс, включающий следующие операции:

- измельчение отходов пленок и листов;

- формование нового изделия методом литья под давлением.

Для переработки отходов методом литья под давлением, как правило, применяют машины, с постоянно вращающимся шнеком, конструкция которого обеспечивает самопроизвольный захват и гомогенизацию отходов ([119]).

Экструзия - метод заключается в непрерывном продавливании расплавленного полимерного сырья через специальную формирующую головку. Благодаря выходному каналу определяется профиль будущего изделия. Для осуществления экструзионного процесса используют экструдер. В экструдере материал пластицируется, гомогенизируется и при необходимости дегазируется ([119], [120]). Схема переработки отходов полиэтиленовой пленки с применением экструзионного прессования представлена на рисунке 2.16.

Рисунок 2.16 - Схема переработки отходов полиэтиленовой пленки с применением экструзионного прессования.

Наиболее распространенные виды оборудования для переработки полимерных отходов методом термоформования:

- червячные прессы;

- выдувные агрегаты;

- линии для производства рукавной пленки;

- трубные линии и оболочковые трубные линии;

- линии для производства гофрированных шлангов;

- термопластавтоматы;

- экструдеры.

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации изделий из пластмасс производится выброс загрязняющих веществ (пыль полимерная, углерода оксид, смесь углеводородов предельных) в атмосферный воздух от дробилок, экструдеров, термопластавтоматов.

Сточные воды в процессе утилизации изделий из пластмасс образуются от промывки и фуга от центрифуг.

В ходе утилизации изделий из пластмасс образуются отходы (хвосты) на этапе сортировки полимерных отходов.

Физическими факторами воздействия являются шум, вибрация и тепловое воздействие.

2.5.3 Технологии утилизации пластмассовых изделий, утративших потребительские свойства, в том числе упаковочных пластмассовых изделий, основанные на химических методах

В основу технологии утилизации положен метод гидролиза полимерных отходов основанный на расщеплении пластмасс водными растворами кислот при действии высоких температур ([34], [118]). Процесс гидролиза имеет множество модификаций. Их отличие заключается в применяемых катализаторах и количестве этапов гидрирования.

Продуктом утилизации является полностью очищенные от токсичных веществ гранулы пластика.

Переработка пластика осуществляется в следующем порядке:

- промывка и измельчение отходов;

- охрупчивание полученных хлопьев;

- измельчение до частиц размером в несколько сотен микрон;

- гидролизация субстанции водой в реакторе при температурах до 200°C и небольшом вакууме;

- нейтрализация полученных растворов;

- фильтрация твердых фракций;

- дистилляция полученного водного раствора;

- полимеризация образовавшейся олигомерной смеси.

Добавление различных катализаторов на основе гликолей и метанола дали развитие способам на основе процесса гликолиза и метанолиза.

Гликолиз - способ переработки пластика основан на процессе гидролиза, где для деполимеризации отходов используются гликоли. Процесс проводится при температурах порядка 210°C - 250°C и при атмосферном давлении. Время реакции и ее скорость зависят от количества добавляемых трансэтерификационных катализаторов ([118], [121]).

Продукты, получаемые при таком способе переработки пластмасс, зависят от типа используемого гликоля и его концентрации в получаемом расплаве. Это могу быть смеси олигомеров или бис-(-оксиэтил) терефталата (БОЭТ). Дальнейшее применение они находят в получении с их использованием полиэфиров и полимеров, а также высокомолекулярных спиртов.

Метанолиз - в основу способа положен процесс глубокой полимеризации (расщепления) пластмасс с помощью метанола. Процесс метанолиза осуществляется в специальных реакторах (автоклавах) при температуре свыше 150°C и давление 1,5 МПа. Для ускорения протекания химических реакций используются катализаторы переэтерификации. В результате получают готовое химическое соединение, например, при переработке ПТЭФ получают диметилтерефталат ([121]).

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации изделий из пластмасс происходит выделение загрязняющих веществ (пыль полимерная, углерода оксид, смесь углеводородов предельных и др.) в атмосферный воздух практически на всех стадиях технологического процесса.

Сточные воды в процессе утилизации изделий из пластмасс образуются от промывки и фильтрации твердых фракций.

В ходе утилизации изделий из пластмасс образуются отходы (хвосты) на этапе сортировки полимерных отходов.

Продукт переработки пластика - пылевоздушная смесь взрывоопасна

Пиролиз

В основу технологии утилизации положен метод термодинамической деструкции полимерных отходов, термическое разложение без доступа с образованием пиролизных газов и твердого углеродного остатка, называемого коксозольным ([121], [122]).

Жидкие продукты пиролиза схожи по своим свойствам с нефтепродуктами и относятся к синтетическим топливам.

Пиролизные установки делятся по температурным режимам:

1) низкотемпературные - до 500°C, при данном процессе образуется минимальное количество газов и максимальное количество твердого остатка (рисунок 2.17);

2) среднетемпературные - до 800°C;

3) высокотемпературные - выше 800°C. При данном процессе образуется максимальное количество газов и минимальное количество твердого остатка.

Рисунок 2.17 - Технологическая схема низкотемпературного пиролиза

Пиролизные газы подвергаются дальнейшей переработке, т.е. окисляются в камере дожига при температуре 1100°C.

Эмиссии в окружающую среду. В ходе утилизации изделий из пластмасс возможно выделение загрязняющих веществ в атмосферный воздух практически на всех стадиях технологического процесса.

Сточные воды в процессе утилизации изделий из пластмасс не образуются.

В ходе утилизации ПО образуются вторичные отходы в виде зольного остатка.

2.6 Описание применяемых технологических процессов в области утилизации электрического и электронного оборудования, утратившего потребительские свойства; осветительного электрического оборудования, утратившего потребительские свойства; оборудования, содержащего озоноразрушающие вещества

Основным направлением утилизации электрического и электронного оборудования, утратившего потребительские свойства, является их разделка на компоненты с дальнейшей их передачей на утилизацию. Разделка на компоненты направлена на выделение вторичных материальных ресурсов.

2.6.1 Утилизация компьютерной техники

Утилизация компьютерной техники проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования

Описание метода. Комплектующие компьютерной техники сортируют по своей ценности: материнские платы, процессоры, блоки питания, провода. Самое ценное в компьютере - материнская плата.

Платы состоят, как правило, из двух частей: элементов монтажа (микросхем), содержащих драгоценные металлы и не содержащей драгоценные металлы основы с наклеенной на нее входящей частью в виде проводников из медной фольги ([123]).

Из одной тонны материнских плат получается килограммовый слиток серебра и 100 г золота. Платы разбираются вручную и сортируются по своей ценности, так как каждая содержит разные драгметаллы. Примерный состав материалов плат приведен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Примерный состав материалов плат

Стеклополимер	70%
Медь	16%
Припой	4%
Железо, феррит (от сердечников, трансформаторов)	3%
Никель	2%
Серебро	0,05%
Золото	0,03%
Палладий	0,01%
Прочие (висмут, сурьма, тантал и т.д.)	<0,01%

По своим физическим и химическим свойствам многокомпонентный электронный лом не может направляться в металлургическую плавку без механической разделки с целью выделения отдельных компонентов или групп.

Технологические процессы современной переработки радиоэлектронного лома, как правило, включают в себя ручную дифференцированную разделку, механические измельчение (дробление), обогащение полученных концентратов и последующие виды переработки.

Дифференцированная ручная разделка, предусматривает разборку блоков и узлов изделий с максимальным использованием инструмента для извлечения навесного монтажа и получения различных концентратов. Производительность таких работ до кг/(чел. смену), что является основным сдерживающим фактором производительности. Только после ручной разделки отдельные виды концентратов лома подвергаются измельчению в ножевых или в молотковых дробилках (мельницах). При этом текстолитовую (стеклотекстолитовую) подложку, содержащую цветные металлы с остатками драгоценных материалов, направляют на обжиг в обжиговую печь с системой дожигания и газоочистки ([124]).

Известна схема утилизации печатных плат, она представлена на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 - Схема утилизации печатных плат

В станке для отделения компонентов электронных карт используется контролируемое тепло, с тем, чтобы сохранить не только компоненты карты, но и паяльное олово; таким образом, минимизируется выброс паров и токсичных веществ в атмосферу. Тепло производится при помощи воздуховодов и электросопротивлений с управлением термопарами. Компоненты платы разделяются при помощи контролируемых вибраций.

В большинстве случаев после отделения компонентов сами печатные платы, состоящие в основном из меди и текстолита, реализуются как вторичное сырье.

Следующим шагом является ручная сортировка отделенных компонентов печатных плат ([125]).

Однородность измельченных частиц радиоэлектронного лома по геометрическим размерам могут обеспечить ножевые измельчители и шредерные установки.

Имеется комплекс для переработки радиоэлектронного лома без предварительной ручной разделки радиоэлектронных блоков с корпусными элементами для выделения металлического концентрата.

В комплексе используются две молотковые дробилки. Первая дробилка обеспечивает первичное дробление радиоэлектронного лома, вторая - окончательное его дробление. Дробилки технологически соединены с грохотом посредством ленточного транспортера с подвесным магнитным сепаратором. Для исключения запыления производственного помещения приемные бункеры и подрешетные пространства дробилок соединены с всасывающими патрубками циклонов, в которых оседают пылевидные фракции разрушаемых материалов. Извлечение ферромагнитных материалов (стальная и чугунная крошка, крошка ферромагнитных сердечников) из раздробленного лома производится подвесными магнитными сепараторами. Грохот, входящий в состав комплекса, разделяет раздробленную массу радиоэлектронного лома без ферромагнитной составляющей на две фракции: крупную и мелкую. Для сепарации измельченного радиоэлектронного лома по крупности и плотности в комплексе применен многопродуктовый пневматический каскадно-гравитационный классификатор ([124]).

В дальнейшем компоненты, содержащие металлы, в том числе драгоценные металлы, поступают на переплавку.

2.6.2 Утилизация жидкокристаллических мониторов

Утилизация жидкокристаллических мониторов проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования

Описание метода. Процесс переработки мониторов начинается с ручного демонтажа составных частей. Демонтированные компоненты, как правило, сортируются на пластик, металл, печатные платы, провода, люминесцентные лампы, ЖК-дисплеи для дальнейшей переработки. На демонтаж 3 - 4 единиц техники уходит примерно один час.

Фракционный состав ЖК-телевизора: металл - 44%; пластик - 18,5%; стекло - 14%; печатная плата - 11%; ЖК-дисплей - 6%; провода - 1,5%; подсветка - 1%; прочее - 4%. Основную часть электронной техники составляют металл и пластик.

Особую опасность для окружающей среды представляют ЖК-дисплеи с CCFL-подсветкой (люминесцентная лампа с холодным катодом). В зависимости от характеристик люминесцентной лампы в ней может содержаться до 3,5 мг ртути. Поэтому транспортировка, прием и хранение электронной техники проводятся таким образом, чтобы избежать повреждения люминесцентных ламп. Однако очень часто телевизоры и мониторы поступают на участок по переработке с уже разбитыми лампами. На участке в связи с этим проводятся постоянный контроль и мероприятия по недопущению ртути в воздухе с концентрацией, выше предельно допустимой.

Демонтированные лампы, как правило, утилизируются по той же технологии, что и обычные энергосберегающие люминесцентные лампы. ЖК-дисплеи с LED- или OLED-подсветками считаются безопасными для окружающей среды, поскольку не содержат токсичные вещества в каких-либо значительных количествах.

Между подсветкой и ЖК-дисплеем находится пакет из различных полимерных оптических пленок. Это увеличитель яркости, светорассеивающая пленка, призматическая пленка, светонаправляющая и светоотражающая пленки. Как правило, эти пленки отправляют на мусоросжигательный завод ввиду их разнообразного состава и низкой стоимости.

Составные слои ЖК-дисплея:

- поляризационный фильтр;

- стеклянная подложка;

- электроды;

- жидкие кристаллы;

- цветовой фильтр, TFT-слой, ориентационная пленка.

Поляризационный фильтр представляет собой многослойную композицию из полимеров органического и неорганического происхождения. Он считается экологически безопасным, но при высоких температурах горения может выделять токсичные вещества.

Стеклянная подложка имеет толщину 0,4 - 1,1 мм и изготавливается из натриевого или из более дорогих боросиликатных и алюмосиликатных стекол. Является экологически безопасной.

Электроды покрыты оксидами индия и олова. Толщина слоя может составлять до 125 нм. Оксид индия является ценным ресурсом и его получение представляет интерес. Известны технологии выделения оксида индия из ЖК-дисплеев гидрометаллургическим методом. Однако экономическая эффективность данного метода все еще под вопросом по причине малой концентрации оксида индия в сырье.

Жидкие кристаллы имеют сложный состав и представляют собой смесь из 10 - 25 различных компонентов на основе ароматических полимеров. Количество жидких кристаллов на 1 примерно составляет 0,6 мг. Основным производителем жидких кристаллов является немецкая компания Merck, которая выполнила ряд токсикологических и экотоксикологических исследований. Согласно полученным результатам жидкие кристаллы не являются остротоксичными, канцерогенными, мутагенными, не вредны для водных организмов и имеют низкий потенциал биоаккумуляции.

Цветовой фильтр, TFT-слой, ориентационная пленка не нуждаются в обезвреживании, поскольку не содержат какие-либо токсичные вещества.

Таким образом, материалы, которые используются в ЖК-дисплеях, не представляют опасности для окружающей среды. Имеющиеся технологии утилизации ЖК-дисплеев в основном направлены на извлечение и повторное использование основного составляющего компонента - стекла. Качество переработанного стекла зачастую очень низкое и его крошка обычно используется как добавка в асфальт, бетон и другие строительные материалы. Более качественные стекла могут быть получены при удалении поляризационного фильтра, но это значительно усложняет и удорожает технологию.

Компания Merck предложила использовать стекло ЖК-дисплеев для защиты футеровки мусоросжигательных ротационных печей от агрессивных веществ или частично заменить песок в составе шихты для металлургического процесса выделения благородных металлов.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Одной из составных частей ЖК-дисплеев с CCFL-подсветкой является ртутьсодержащая люминесцентная лампа. Основную опасность представляют разбитые лампы, так как может происходить испарение ртути.

2.6.3 Утилизация телевизоров с плазменными панелями жидкокристаллических мониторов

Утилизация телевизоров с плазменными панелями жидкокристаллических мониторов проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования

Описание метода. Телевизоры с плазменными дисплеями (ПД) составляют относительно небольшую часть среди остальных типов телевизоров. Процесс утилизации телевизоров с ПД начинается с демонтажа и сортировки его различных компонентов для дальнейшей переработки. В отличие от техники с ЖК-дисплеем, значительную массовую долю телевизора, кроме металла и электроники, составляет стекло.

Плазменные дисплеи бывают AC- и DC-типа. Плазменные дисплеи DC-типа содержат ртуть количество которой может составлять до 30 мг на один дисплей.

Плазменный дисплей не содержит полимерные материалы, а основная его часть выполнена из стекла. Стекло на основе оксида свинца, из которого сделаны диэлектрик и перегородка, относится к токсичным материалам.

На сегодня ввиду отсутствия более эффективных технологий переработки, плазменные дисплеи утилизируются путем их размола на дробилках. Полученная стеклянная крошка, как правило, используется в строительных материалах.

2.6.4 Утилизация мониторов и телевизоров с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ-мониторов и телевизоров)

Основными компонентами компьютерного монитора или телевизора является кинескоп, пластиковый корпус, печатные платы, провода, отклоняющая система, защитные элементы. Кинескоп составляет примерно две трети массовой доли всего монитора или телевизора. Фракционный состав кинескопа следующий: экран, конус, металл, ЭЛТ, стеклоцемент.

Внутренняя поверхность экрана покрыта четырьмя слоями. Первый слой представляет собой углеродное покрытие с различными добавками поверхностно-активных веществ. Второй слой образует покрытие из люминофоров, на который нанесено воскоподобный слой для выравнивания и защиты поверхности. Покрытие из алюминия образует четвертый слой, наносимое для повышения яркости. В случае же конуса кинескопа, то его внутренняя сторона покрыта слоем оксида железа, а внешняя - графитом. Экран и конус кинескопа соединены между собой с помощью стеклоцемента.

Кинескоп изготовлен из стекла, химический состав которого изменяется в зависимости от выполняемых функций элементов кинескопа. Одной из основных функций стекла является защита от рентгеновского излучения. Для этого в стекло электронной пушки обычно вводят около 34 мас. % PbO. Несколько меньшее количество оксида свинца содержит конус кинескопа (22 мас. % PbO). В случае же экрана кинескопа, то его стекло специально сделано большей толщины для поглощения опасного рентгеновского излучения. Кроме того, данное стекло должно обладать хорошими оптическими свойствами, поэтому его изготавливают из бариево-стронциевого стекла (поглощает рентгеновское излучение примерно в полтора раза хуже, чем свинцовое стекло).

Основную опасность для окружающей среды представляет оксид свинца, который входит в состав стекол кинескопа. Количество оксида свинца в одном кинескопе зависит от его размера и может варьироваться от 0,5 до 2,9 кг с увеличением его замеров от 13 до 32 дюймов, соответственно.

Способы утилизации кинескопов

Процесс утилизации начинается с ручного демонтажа телевизоров или компьютерных мониторов. На этой операции демонтируются корпус, печатные платы, динамики, провода, защитный металлический кожух, отклоняющая система и электронная пушка. Также в целях безопасности на этой операции из кинескопа стравливается вакуум путем проделывания отверстия на месте высоковольтного вывода или через горловину электрической пушки. Защитный железный хомут поверх соединения конуса кинескопа с экраном также срезается. Все эти компоненты отправляются на дальнейшую переработку. В итоге остается лишь кинескоп, который необходимо разделить на конус и экран ввиду их различного химического состава, что важно при их последующей утилизации.

Разделение конуса и экрана наиболее часто выполняется с помощью алмазной пилы, раскаленной нихромовой проволоки или лазера. После этого из разрезанного кинескопа извлекается внутренний магнитный экран с маской, а сам экран отправляется в камеру, в которой с помощью пылесоса собирается люминофор. Таким образом, на выходе получают два вида стекла - свинцовое и бариево-стронциевое.

Способ состоит из следующих технологических операций:

- дробление кинескопов;

- выделение магнитной фракции;

- механическое удаление покрытий;

- промывка стекла водой;

- сушка;

- сепарация на свинцовое, бариево-стронцивое и смешанное стекла с помощью специальных анализаторов (рентгенофлуоресцентного или ультрафиолетового) и пневмопушек.

В данной технологии вода используется в замкнутом цикле, а количество отходов составляет 0,5% (стеклянная пыль, люминофор, покрытия).

Бариево-стронцивое стекло нашло применение в производстве строительных материалов в связи с низкой выщелачиваемостью ионов бария и стронция, концентрация которых не превышает допустимые нормы ([126]).

2.6.5 Утилизация холодильников и морозильников

Утилизация холодильников и морозильников проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования

Описание метода. Основные этапы переработки холодильного оборудования:

- освобождение контура охлаждения. Сначала отделяется кабель и удаляется содержимое холодильника: выдвижные ящики, стеклянные вставки и т.п.;

- удаление и переработка смеси масла и хладагента, которой заполнен контур охлаждения. Для этого контур охлаждения прокалывают специальной цангой, а затем за счет создаваемого разрежения воздуха отсасывается смесь масла и хладагента. С помощью дополнительного устройства осуществляется отделение хладагента от масла, что позволяет оптимальным образом утилизировать фторхлоруглеводороды, содержащиеся в хладагенте. Компрессорное масло может быть подвергнуто переработке для вторичного использования;

- отделение компрессора, состоящего в основном из сплава железа и меди;

- механическая переработка. На этой стадии удаляются содержащиеся во вспененной изоляции холодильника вспенивающие агенты (фторхлоруглеводороды). Холодильник измельчается в закрытой установке в атмосфере азота и при небольшом разрежении. В результате такой обработки происходит контролируемое выделение находящихся в пеноматериале вспенивающих агентов. Образующиеся газы отсасываются из измельчающей установки, отфильтровываются путем пропускания через батареи с активированным углем и накапливаются в специальном резервуаре. Измельченные материалы подвергаются дальнейшей рассортировке и концентрируются. В результате происходит деление на железо, другие металлы и полистирол. Пенополиуретан подвергается размалыванию и нагреву. При этом удаляются и выделяются путем пропускания через батареи с активированным углем оставшиеся в нем вспенивающие вещества ([127]).

Сбор холодильного агента

Эта операция заключается в удалении холодильного агента, в каком бы состоянии он ни находился, с накоплением его в соответствующем внешнем контейнере. Ее можно проводить без обязательного анализа состава или обработки холодильного агента. В холодильном агенте может находиться воздух, кислоты, вода, примеси других холодильных агентов или твердые частицы, появившиеся в результате сгорания двигателя. Такой холодильный агент не должен ни при каких условиях использоваться в другом контуре, если не будет переработан или очищен в соответствии с нормативом ARI 700. В то же время, он может быть снова использован в том же холодильном контуре, если его состояние делает такое использование возможным. Для сбора холодильного агента используют два основных метода:

1) сбор в состоянии пара;

2) сбор в состоянии жидкости.

Второй способ позволяет производить сбор за меньшее время. Оба способа требуют использования соответствующих устройств для сбора. Для агрегатов малой и средней мощности могут использоваться переносные устройства.

Сбор в состоянии пара. Сбор холодильного агента производится примерно так же, как и удаление его из контура с использованием вакуумного насоса. Отдельные операции выполняются по-разному в зависимости от конструкции устройства для сбора. По существу, речь идет о соединении посредством гибкой трубки всасывающего штуцера устройства с клапаном Шредера со стороны низкого давления установки и соединении выпускного штуцера с контейнером для сбора. На входе установлен фильтр-осушитель, который должен заменяться через определенные промежутки времени при каждой смене холодильного агента.

Сбор в состоянии жидкости. Сбор холодильного агента в жидком состоянии производится быстрее, и для его проведения требуется не только специальное устройство по сбору, но и специальная схема подсоединения. Баллон для сбора холодильного агента должен иметь два штуцера, один для жидкости, другой для пара. Устройством для сбора обеспечивается накачивание парообразного холодильного агента через верхнюю часть баллона на участке низкого давления агрегата, создавая вакуум в его контуре. В результате разницы давлений между баллоном и агрегатом происходит перекачивание жидкого холодильного агента в баллон. После того, как вся жидкость удалена, производится удаление остающегося пара путем изменения схемы подсоединений.

Баллон может быть заполнен холодильным агентом только на 77% - 80% своего объема, необходимо чтобы при проведении операции по сбору специалист следил за этим показателем: баллон никогда не следует слишком сильно заполнять холодильным агентом.

Регенерация холодильного агента

При регенерации, кроме сбора, производится очистка холодильного агента для снижения уровня его загрязнения. Этим не достигается доведение холодильного агента до состояния его первичной чистоты, а лишь производится некоторая его очистка. Этот процесс проводится путем отделения масла и фильтрации самого холодильного агента через фильтры-осушители. Устройства для регенерации оснащены системами программирования, позволяющими задавать тип перерабатываемого холодильного агента. Большинство таких устройств способны производить продувку (pump-down) установки и накапливать холодильный агент в баллоне, который иногда входит в их комплектацию. Затем холодильный агент можно вновь использовать в этом же контуре с более высокими показателями его чистоты. В зависимости от модели, некоторые устройства для регенерации могут производить операции по отделению масла или выделению кислот из холодильного агента. Эти устройства обычно оснащены гильзовыми фильтрами-осушителями, обеспечивающими удержание влаги, загрязнений, металлической стружки и кислот. Отделение масла производится посредством одного или нескольких прохождений его через устройство для регенерации. С этой точки зрения, функционирование устройств по регенерации может быть рассчитано на один или несколько циклов прогона масла.

Переработка холодильного агента позволяет восстановить его рабочие показатели на уровне заданных при изготовлении, что определяется путем проведения химического анализа. Для обеспечения восстановления характеристик холодильного агента, устройство по переработке должно обеспечивать удержание 100% содержащихся в нем влаги и масла. Многие модели устройств по сбору-переработке этого не обеспечивают, поэтому их вряд ли можно с полной уверенностью относить к разряду устройств для переработки. На практике, для восстановления начальных параметров чистоты холодильного агента устройство по переработке должно обеспечивать отделение масла, выделение кислот, частиц твердых засорений, влаги и воздуха. Во время функционирования контура холодильный агент загружается и попадает в устройство в виде пара или жидкости, подвергаясь, следовательно, кипению при высокой температуре и воздействию давления. Затем холодильный агент поступает в сепаратор, где скорость его движения заметно снижается: это приводит к поднятию вверх сильно разогретого пара, в то время как частицы загрязнений падают на дно сепаратора, откуда удаляются на определенном этапе процесса. Очищенный пар поступает в конденсатор с 79 воздушных охлаждением и переходит в состояние жидкости; затем он попадает в одну или несколько камер охлаждения, где происходит его переохлаждение со снижением температуры до 3°C - 4°C. Остаточная влажность и микроскопические частицы загрязнений удаляются фильтром. Охлаждение холодильного агента облегчает его перелив во внешний баллон ([128]).

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Основным воздействием на окружающую среду будет являться утечка хладагента в случае разгерметизации оборудования по переработке данного вида отходов.

2.6.6 Утилизация мобильных телефонов

Утилизация мобильных телефонов проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования

Описание метода. Утилизация мобильного телефона начинается с сортировки телефонов. Если компания специализируется на переработке аппаратов определенного производителя, то сортировки не происходит. Если же компания "многопрофильная", то нередко аппараты сортируются не только по производителю, но и по другим критериям.

Второй этап - разборка телефонов на составные части. Далее три самые важные составляющие - аккумулятор, пластиковый корпус и печатная плата - идут на переработку своим путем. Аккумуляторы из-за большого содержания токсичных веществ (мышьяк, свинец, ртуть) поступают, как правило, на специальные заводы по переработке АКБ.

Печатная плата отсоединяется от элементов корпуса и идет на получение драгоценных металлов.

Далее корпусы и печатные платы снова дробятся и в достаточно измельченном виде - практически в состоянии пыли - поступают в сортировочную камеру, где посредством химических реакций или механических действий происходит окончательная сортировка сырья. Дорогостоящие металлы экстрагируются, обрабатываются, дополнительно очищаются и поступают на соответствующие предприятия. Пластик и резина чаще всего поступают на дорожно-строительные заводы и добавляются в дорожное покрытие.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду могут быть связаны с проливами (и возможным последующим испарением) реагентов на этапах экстракции и обогащения драгоценных металлов.

2.6.7 Комплексная утилизация электрического и электронного оборудования, утратившего потребительские свойства

Комплексная утилизация проводится с целью извлечения вторичных материальных ресурсов для дальнейшего использования.

Описание метода. Сущность метода заключается в отсутствии предварительной сортировки электрического и электронного оборудования, утратившего потребительские свойства. Оборудование подвергается переработке путем дробления и измельчения. Далее методом магнитной сепарации из общей массы отделяются металлы (металлосодержащие составляющие), которые используются в дальнейшем как вторичные материальные ресурсы [129].

2.7 Описание применяемых технологических процессов в области обезвреживания медицинских отходов

Основными технологиями обезвреживания медицинских отходов являются химические и физические методы.

После использования любого из этих способов обеззараженные медицинские отходы, как правило, можно утилизировать вместе с бытовыми отходами на свалке.

2.7.1 Технологии обезвреживания медицинских отходов, основанные на химических методах

Технологии обезвреживания, основанные на химических методах, направлены на обеззараживание медицинских отходов.

Химическая дезинфекция

Область применения. Химический метод обезвреживания медицинских отходов включает воздействие растворами средств дезинфекции, обладающими бактерицидными (включая туберкулоцидное), вирулицидными, фунгицидными действиями. Применяются в установках или способах погружения отходов в промаркированные баки с дезинфицирующими растворами. Способ чаще применяется с добавлением хлорсодержащих веществ. Химическая дезинфекция происходит с процессами измельчения или растворения отходов, для того чтобы обеспечить максимальное воздействие на отходы. Для этого метода требуется большой объем воды, чтобы полностью растворить дезинфицирующие средства ([40], [130]).

Описание метода. Группы средств химической дезинфекции ([131]):

- галогенсодержащая группа, в качестве активного действующего вещества являются хлор, бром, йод;

- в кислородсодержащей группе действующим веществом является кислород, выделяющийся из перекиси водорода, перекисных соединений, надкислот;

- поверхностно-активные вещества (ПАВы);

- гуанидсодержащие средства на основе сложных органических соединений;

- состав альдегидсодержащих средств состоит из формальдегида, сайдекса, гигасепта;

- спирты; основа - этанол, пропанол, изопропанол;

- фенолсодержащие средства.

Химический метод дезинфекции медицинских отходов имеет ряд особенностей ([132]):

- не гарантируется полное уничтожение возможного инфекционного начала из-за различной чувствительности микроорганизмов к различным дезинфицирующим средствам, а также в связи с неравномерностью проникновения дезинфицирующего средства в толщу отходов;

- часто приводит к возникновению аллергических реакций и поражению кожного покрова на руках у медперсонала;

- не изменяется внешний вид отходов, что не исключает вероятности их повторного использования;

- при захоронении отходов, обработанных хлорсодержащими препаратами, возникает большой риск загрязнения окружающей среды (особенно водоемов) соединениями хлора;

- сжигании таких отходов в печах образуются диоксины, являющиеся канцерогенами, ПДК которых в воздухе жестко регламентируются;

- удельные затраты дезинфицирующих средств (на тонну отходов), а также затраты на предотвращение возможного экологического ущерба, существенно превышают аналогичные затраты для других способов обеззараживания;

- согласно СанПиН 2.01.07.2790-10, обеззараженные таким способом отходы не могут быть приравнены к отходам класса "А" и вывозиться совместно с ними.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Дезинфекция отходов с использованием химикатов способна привести к образованию опасных для окружающей среды химических соединений. Данный вид дезинфекции требует использования большого объема воды для растворения дезинфицирующего средства.

2.7.2 Технологии утилизации медицинских отходов, основанные на физических методах

Технологии обезвреживания, основанные на физических методах, направлены на обеззараживание медицинских отходов.

Стерилизация водяным паром под давлением

Область применения. Метод используется с применением специального аппарата автоклава. Автоклав - аппарат для стерилизация водяным паром под давлением и при температуре более 100°C. Автоклав применяют для стерилизации перевязочных материалов, белья, инструментов, посуды для бактериологических лабораторий, питательных сред для выращивания микроорганизмов и др. Принцип действия автоклава основан на возрастании температуры кипения воды при повышении давления. Сотрудники, работающие с автоклавом должны иметь соответствующую квалификацию. Автоклавы использовались с начала прошлого века для стерилизации медицинских инструментов при повторном использовании. Автоклавы также могут использоваться для стерилизации медицинских отходов перед утилизаций на свалке.

Описание метода. В автоклаве происходит дезинфекция медицинских отходов. Медицинские отходы, подвергшиеся такой дезинфекции, необходимо дополнительно обработать - спрессовать, измельчить или раздробить, так, чтобы отходы были неидентифицируемы и не могли быть повторно использованы в других целях. Процесс дополнительной обработки существенно уменьшает объем медицинских отходов.

Достоинством автоклавов является то, что они могут быть использованы для обработки до 90% медицинских отходов, размеры автоклава легко подобрать для удовлетворения потребностей любой медицинской организации, использование автоклавов эффективно, стоимость их относительно невелика.

Текущие уровни эмиссии в окружающую среду. Ограничением использования метода является то, что в процессе стерилизации в автоклаве может произойти выделение химических веществ, присутствующих в отходах. В зависимости от конструкции автоклава, эти химические вещества могут попасть в воздух при открывании автоклава. Также необходимы дальнейшие расходы на дополнительную обработку медицинских отходов и их транспортировку к месту захоронения или сжигания ([133]).

Микроволновая обработка

Область применения. Микроволны используются для медицинских отходов, содержащих микробиологические компоненты.

Описание метода. Микроволновая обработка может быть осуществлена как стационарно, так и на передвижных объектах. Для этого типа дезинфекции отходы измельчаются, затем орошаются водой и подвергаются микроволновому излучению. Тепло и пар,

<< Раздел 1. Общая информация о деятельности по утилизации и обезвреживанию отходов		Раздел 3. >> Определение наилучших доступных технологий в области утилизации и обезвреживания отходов
	Содержание Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 15-2016 "Утилизация и обезвреживание отходов (кроме...

Раздел 2. Описание технологических процессов, используемых в области утилизации и обезвреживания отходов, и текущие уровни эмиссии в окружающую среду

ГАРАНТ:

Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.