Обеспечение ртутной безопасности

К.М. Тиняков
ООО МПП «Экотрон»,
Г. Москва

Уникальные физические и химические свойства металлической ртути предопределяют её широкое применение в различных отраслях. Она используется в качестве реагентов, катализаторов, электродов для получения хлора и каустической соды, пестицидов, противообрастающих красок, амальгам при добыче драгоценных металлов (в частности, золота), а также в раз­личных приборах (термометры, барометры и др.) и электротехнических изделиях (ртутные батарейки, люминесцентные лам­пы и др.). Одни только люминесцентные лампы, используемые на территории России, содержат более 500 т металлической ртути.

В то же время ртуть - один из самых опасных загрязняющих окружающую среду металлов. Отходы, в которых она содержится, относятся к первому (наибо­лее опасному) классу опасности.

Как известно, в обычных условиях ртуть представляет собой серебристо-белый тяжелый жидкий металл, который испаряется при комнатной температуре с довольно высокой скоростью. Причем, с ростом температуры увеличивается и скорость испарения металла. Пары ртути не имеют ни вкуса, ни запаха. Наличие ртути в воздухе обнаруживается только с помощью специальной аппаратуры.

Как в производственных, так и в бы­товых условиях основное поражающее действие этого яда на человека насту­пает при вдыхании паров металлической ртути, в меньшей степени - при употре­блении загрязнённых ртутными соеди­нениями пищевых продуктов и питьевой воды.

В организме задерживается пример­но 80 % вдыхаемых паров ртути, которые накапливаются и поражают клетки цен­тральной нервной и многих других си­стем и органов.

При длительном воздействии низких концентраций паров ртути в воздухе, что особенно типично для условий городов и многих промышленных производств (про­фессиональная вредность), наблюдается хроническое отравление с отсроченным поражением нервной системы, которое может проявляться в виде так называ­емого меркуриализма. Его признаками являются снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная воз­будимость. Постепенно указанные про­явления могут усиливаться, происходят нарушения памяти, раздражительность, головные боли.

Если разбилась обычная люминесцент­ная лампа, содержащая от 15 до 150 мг рту­ти, образуется свыше 11 тыс. мельчайших ртутных шариков, имеющих суммарную поверхность, примерно, 3,53 см2. Этого достаточно, чтобы загрязнить помещение объёмом 300 тыс.м3. В случае меньшего объёма помещения, ртутное загрязнение может достигать десятков и даже сотен ПДК. ПДК ртути в воздухе составляет 0,0003 мг/м3.

В настоящее время в России единов­ременно эксплуатируются не менее 140 млн. светильников с ртутными лампами низкого давления (преимущественно с трубчатыми люминесцентными лампами) и порядка 13 млн. светильников с ртутны­ми лампами высокого давления. В связи с этим особое внимание уделяется соз­данию специальной системы утилизации ртутьсодержащих отходов, при которой последние изымаются из общего потока отходов и перерабатываются на специа­лизированных предприятиях. Однако в целом по России перераба­тывается не более 40% ртутьсодержащих отходов. Рис.1.Это обусловлено отсутствием во многих российских регионах системы сбора отработанных ртутных ламп и не­обходимых для их обезвреживания вы­сокопроизводительных и экологически безопасных технологий. Исключение со­ставляют лишь некоторые районы стра­ны, прежде всего Москва и московская область, где перерабатывается до 85 % ртутьсодержащих отходов.Рис.2,3.

Всеобщая компьютеризация, наряду с новыми возможностями, породила острую проблему утилизации «электронного лома». Моральное устаревание IT-устройств наступает во много раз быстрее, чем в любой другой отрасли. После появившихся в печати публикаций о содержании в электронном ломе ртутьсодержащих элементов специалисты предприятия заинтересовались этим вопросом и провели ряд исследований в своей аккредитованной аналитической лаборатории.

Некоторые виды оборудования были любезно представлены московским представительством фирмы «Samsung», в систему корпоративных ценностей которой заложена забота о сохранении окружающей среды.

Ниже приводим полученные результаты исследований:

Таблица 1

Содержание ртути в мониторах компьютеров с катодно-лучевыми трубками (вакуумные мониторы).

Данные табл. 1 показывают, что несмотря на наличие ртути в различных элементах вакуумных мониторов, её содержание мало и не превышает её ПДК в почве. Поэтому при переработке данных видов отходов заметные ртутные загрязнения могут возникать при больших объемах переработки.

Значительно больше ртути содержат жидкокристаллические мониторы

Рис.4 персональных компьютеров и бытовых телевизоров, а также копировальная техника (табл. 2).

Таблица 2

Содержание ртути в люминесцентных лампах подсветки жидкокристаллических мониторов персональных компьютеров, телевизоров, копировальной техники.

Из таблицы 2 следует, что жидкокристаллические мониторы персональных компьютеров содержат по 4 лампы массой 6-7г с содержанием ртути от 15 до 60 мг/кг, что значительно превышает её ПДК в почве. Таким образом, в среднем один жидкокристаллический монитор содержит 0,9 мг ртути. В случае его разрушения и полного испарения ртути этого количества достаточно для загрязнения помещения объёмом 50куб. м до 60 ПДК (ПДК ртути в воздухе составляет 0,0003 мг/куб.м).

Ещё выше содержание ртути в мониторах жидкокристаллических телевизоров.Рис.5. Телевизоры с диагональю 26дюймов содержат 2-4 U-образные лампы массой по 13г с содержанием ртути 62.14 мг/кг, что в 29,6 раз более её допустимого содержания в почве. С увеличением размера экрана растёт количество ламп в нём. Телевизоры с диагональю 40дюймов содержат 16-20 ламп. При разрушении такого монитора и полного испарения ртути помещение объёмом 50куб. м загрязняется до 400-500 ПДК.Рис.6.

Таким образом, при применении существующих методов переработки отходов электронного лома, возможно опасное загрязнение производственных помещений, окружающей среды вывозимыми на полигоны дроблеными отходами, не нашедшими вторичного применения и нанесение серьезного ущерба здоровью занимающихся утилизацией электронных отходов работников.

Исследова­ния, проведённые в последнее время ру­бежом и показали, что не менее 95-97 % ртути в лампе, бывшей в эксплуатации, связано с люминофором и лишь 3-5 % -со стеклом и прочими её деталями. Уста­новлено, что люминофор в отработанной лампе является своеобразным барьером для ртути и депонирует её в разнообраз­ных формах, определённая часть из кото­рых достаточно прочно связывается его веществом и удаляется из люминофора лишь при высоких температурах, более 450С. Эти исследования были положе­ны в основу разработки принципиально новых способов обезвреживания люми­несцентных ламп, основанных на исполь­зовании сухих и холодных технологиче­ских процессов, главной целью которых является максимально полное выделе­ние из лампы люминофора - основного носителя ртути.

Подход, основанный на ведущей роли люминофора в концентрировании ртути в отработанной лампе, был использован и специалистами, разработавшими ори­гинальную вибропневматическую тех­нологию разделения люминесцентных ламп на составляющие компоненты. Эта технология, реализованная в установке «Экотром-2», также базируется на холод­ном и сухом процессе дробления и сепа­рации изделий в системе с пониженным давлением, которое создается специаль­ным компрессором, Перерабатываемая лампа разделяется на металлические цоколи, измельчённое стекло и ртутьсодержащий люминофор.Рис.7. Установка «Экотром-2» позволяет вместе с люми­нофором извлекать из каждой лампы не менее 95-97% содержащейся в ней рту­ти. Оставшаяся часть ртути поглощается в рабочем адсорбере на активированном угле, импрегнированном серой.

Установка «Экотром-2» отличается высокой производительностью и низкой удельной (в расчёте на одну утилизиру­емую лампу) энергоёмкостью. Так, при равном с термоустановками общем по­треблении электроэнергии установка «Экотром-2» намного производительнее (до 1200 ламп в час, в то время как про­изводительность термоустановок - 180-200 ламп в час). Возможна также орга­низация перерабатывающих центров в регионах Российской Федерации.

Не менее важна проблема устранения ртутных загрязнений различных объектов и территорий. Ежегодно специалисты ООО НПП обследуют и обезвреживают 8-10 тысяч м² различных помещений и территорий в Москве, Московской области и других регионах России.Рис.8. А если произошёл пролив небольшого количества ртути, например, разбился термометр или дру­гой ртутьсодержащий прибор в больни­це, поликлинике, учреждении, наконец, дома? Можно вызвать МЧС. А можно воспользоваться ещё одной разработ­кой - демеркуризационным комплектом,Рис.9 состоящим из запатентованного пре­парата «Э-2000» и вспомогательных материалов и приспособлений - рас­пылителя, перчаток, салфеток, плёнки, моющего средства и т.д. Для того, что­бы обезвредить ртуть, очистить от неё помещение, достаточно смочить обра­батываемую поверхность препаратом «Э-2000» и поверхностно-активное ве­щество, входящее в его состав, дис­пергирует ртутное загрязнение в слой композиции, где ртуть вступает в реак­цию с серосодержащим соединением и комплексообразователем. Средства, из которых состоит демеркуризационный комплект, не токсичны, не повреждают аппаратуру и оборудование, действуют быстро и надёжно.

Назад к списку