Утилизация энергосберегающих ламп в Крыму




Кудрик Инна Дементьевна *
Хребтова Татьяна Витальевна **
Михальчишин Роман***

к.г-м.н., доцент *
к.б.н., доцент**
магистр ***
Керченский государственный морской технологический университет, г. Керчь


Аннотация: приведены результаты изучения возможности и необходимости утилизации ртутьсодержащих отходов, сформулированы наиболее важные задачи и представлена об-щая стратегия дальнейшего решения проблемы, основанная на инновационной направленно-сти. При рассмотрении проблемы утилизации отработанных люминесцентных ламп сделан анализ технологии, разработанной и внедряемой ЧП «Крым-Экогидротех». Отходы при этой технологии из фактора дестабилизации природной среды превращаются в фактор, способствующий сбережению природных ресурсов, сохранению целостности среды обита-ния.

Ключевые слова: утилизация, ртуть, люминесцентные лампы, ограничение оборота ртути, установка, демеркуризация, экологичность, строительная крошка.




Библиографическое описание: Кудрик И.Д., Хребтова Т.В., Михальчишин Р. УТИЛИЗАЦИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП В КРЫМУ [Текст] // Перспективы развития научных исследований в 21 веке: сборник материалов 7-й международной науч.-практ. конф., (г. Махачкала, 28 февраля, 2015г.) - Махачкала: Издательство "Апробация", 2015 – C.38-42


Образование большого количества промышленных и бытовых отходов является одним из наиболее значительных факторов загрязнения окружающей природной среды. Неквалифицированное обращение с отходами сопровождается миграцией в окружающую среду и включением в биоценозы токсических веществ, что приводит к устойчивому долговременному загрязнению атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод. Имеется достаточное количество доказательств значительного неблагоприятного воздействия ртути и ее соединений в глобальном масштабе. Проблема утилизации вредных отходов, в том числе и ртутьсодержащих, среди которых наиболее массово представлены осветительные устройства и электрические лампы, возникла давно. Основным потребителем энергосберегающих компактных ламп является население - на его долю приходится около 70% данного вида продукции. Многие жители Крыма, взявшие курс на энергосбережение, уже поменяли обычные лампы накаливания на экономичные люминесцентные. Однако, в связи с отсутствием организованных систем сбора, отработанные люминесцентные ртутьсодержащие лампы выбрасываются населением как ТБО. Данное обстоятельство создаёт потенциальную опасность испарения ртутьсодержащих веществ, нарушает права жителей на благоприятную окружающую среду.

Известно, что соединения тяжелых металлов, в частности ртути, даже в относительно небольших концентрациях вызывают изменения функций метаболизма и структуры ряда органов и систем, поражают клетки центральной нервной системы, определяют более высокий уровень тяжелых заболеваний [1,4]. По существующей классификации отходов ртуть является токсическим веществом 1-го класса опасности («чрезвычайно опасные»). Ртутные пары, не имеющие цвета, вкуса и запаха, довольно быстро испаряются при комнатной температуре и накапливаются в организме человека. При содержании ртути в компактных энергосберегающих лампах около 2-7 мг, они, также как и другие люминесцентные лампы при разрушении представляют серьезную угрозу для окружающей природной среды и человека, так как предельно допустимые концентрации ртути в атмосферном воздухе населенных мест составляют 0,0003 мг/м3. Основное поражающее действие этого яда на человека наступает при вдыхании паров металлической ртути (в организме человека их задерживается примерно 80%). Поэтому во многих странах мира и в России особое внимание уделяется созданию специальной системы утилизации ртутьсодержащих отходов, при которой последние должны изыматься из общего потока отходов и перерабатываться на специальных предприятиях [1].

Анализ состояния программ сбора и переработки энергосберегающих ламп за рубежом указывает на то, что имеющиеся подходы в Евросоюзе, США и мире значительно отличаются и зависят от отношения к ним общества, месторасположения и финансовых возможностей. В Германии и ряде европейских государств, все расходы на утилизацию электрического и электронного оборудования берет на себя производитель. В США в каждом штате проводится своя политика по утилизации. Это программы сбора в магазинах, спонсируемые розничной торговлей и программы сбора, спонсируемые государством или коммунальными службами [9].

В России, по действующему законодательству, как юридические, так и физические лица являются собственниками отходов - вышедших из употребления ламп - и обязаны собирать и сдавать их на утилизацию, обеспечивая санитарно-эпидемиологическое благополучие населения за счет собственных средств. Однако в целом из отслуживших свой срок более 70 млн. ртутных ламп ежегодно перерабатывается не более 40%. Исключение составляют лишь некоторые районы России, прежде всего, Москва и Московская обл., где перерабатывается до 85% используемых ртутных ламп.[8]

Низкий уровень использования данного вида отходов обусловлен недостаточностью финансовых ресурсов для создания и развития специализированного производства по утилизации и переработке отходов ртути, несовершенством системы стратегического и оперативного управления в этой сфере. Однако положительные сдвиги в решении этого сложного вопроса уже есть. 10 октября 2013 года в Японии Конференцией полномочных представителей был принят текст Минаматской конвенции о ртути, и с этого момента Конвенция открыта для подписания. Цель Конвенции заключается в охране здоровья человека и окружающей среды от антропогенных выбросов и высвобождения от ртути и ее соединений. В ней излагается ряд мер, необходимых для достижения этой цели. К их числу относятся меры по контролю над предложением ртути и торговлей ею, включая наложение ограничений на некоторые конкретные источники ртути. В Конвенцию также вошли меры по контролю над продуктами с добавлением ртути и производственными процессами, в которых применяется ртуть или ртутные соединения. В июле 2014 года в России было принято решение №1242-р о подписании Минаматской конвенции.

Главный принцип Минаматской конвенции – ограничение оборота ртути в бытовых условиях. По условиям этой Конвенции до 2030 года должны быть запрещены продукты с добавлением ртути, ртутные градусники и другие приборы, содержащие этот металл. Запрещение токсичного металла эксперты связали с заботой об окружающей природной среде [6,7]. Срок поэтапного вывода ртутьсодержащих продуктов из обращения рассчитан на 20 лет. Конкретными продуктами названы в т.ч.:

-     лампы люминесцентные малогабаритные (ЛЛМ) общего освещения мощностью 30 ватт или менее и содержанием ртути свыше 5 мг в колбе лампы;

-     лампы люминесцентные трубчатые (ЛМТ) общего освещения:

  1. с трехцветным люминофором мощностью менее 60 ватт с содержанием ртути свыше 5 мг в лампе;
  2. с галофосфатным люминофором мощностью 40 ватт или менее и содержанием ртути свыше 10 мг в лампе;

-     лампы общего освещения ртутные высокого давления паросветные (РВДП);

-     ртуть в лампах люминесцентных с холодным катодом и лампах люминесцентных с внешним электродом (ЛЛХК и ЛЛВЭ) для электронных дисплеев:

  1. коротких (≤ 500 мм), с содержанием ртути свыше 3,5 мг в лампе;
  2. средних (> 500 мм и ≤ 1500 мм), с содержанием ртути свыше 5 мг в лампе;
  3. длинных (> 1500 мм), с содержанием ртути свыше 13 мг в лампе.[1]

Однако, если в производственной сфере вопросы сбора и утилизации отходов находятся под контролем государства, то в жилищно-коммунальном секторе селективный сбор ртутьсодержащих отходов до сих пор не налажен, причем не только в г. Керчь, но и по Крыму в целом. Степные, лесные, и акваториальные массивы таких промышленных и рекреационных центров как Симферополь, Севастополь, Ялта, Феодосия заполнены несанкционированными свалками, на которых, загрязняя окружающую среду, накапливаются отработавшие свой срок бытовые приборы (градусники, тонометры, аккумуляторные батареи) и люминесцентные лампы.

Сегодня утилизации люминесцентных ламп является острым вопросом для нашего полуострова. Срок службы одной лампы составляет около 2 лет, а их количество исчисляется тысячами штук. Простой расчет показывает, что только на территории г. Керчь в год накапливается порядка 1,0 - 1,5 кг ртути, которая при высоких летних температурах легко переходит в летучее состояние. Анализ современных разработок в области утилизации отходов ртути демонстрирует появление все новых вариантов решений, основной задачей которых становится не только полная утилизация отработанного материала, но и экологичность технологии [2]. Фактически, при создании экологических инноваций следует уделять внимание развитию и усовершенствованию способов переработки исходного сырья, а также разработке технологий по преобразованию отходов во вторичное сырье. Примером эффективного решения проблемы отходности отработанных люминесцентных ламп может служить установка, разработанная на ЧП «Крым-Экогидротех». Следует отметить, что данное предприятие является единственным по переработке люминесцентных ламп в Крыму и рассчитано на переработку 20 тыс. ламп в месяц.[3]

Установка по обезвреживанию ртутных ламп на ЧП «Крым-Экогидротех» предназначена для демеркуризации металлической ртути, которая содержится в лампах, с преобразованием ее в нерастворимый сульфид ртути. Габаритные размеры установки составляют чуть больше одного метра в длину и меньше метра – в ширину. Ёмкость барабана чуть больше 1 м3, мощность двигателя составляет 5 кВт. Принцип работы установки основывается на принципе шаровой мельницы. Основными узлами является барабан, загруженный металлическими шарами, которые при вращении его механически воздействуют на стеклянные лампы и совместно с газогенерирующей смесью, содержащей чистую серу, преобразуют металлическую ртуть в сульфид ртути. Технологический процесс обезвреживания отработанных люминесцентных ламп проходит с получением целевого продукта – крошки (многокомпонентной смеси). Процесс является экологичным, потому что предусматривает получение менее токсичного и вредного продукта из более вредного сырья, которыми являются ртутные лампы. В первую очередь в шаровую мельницу загружают металлические шары диаметром 80 - 150 мм и весом до 2,5 кг в количестве до 100 штук (они могут быть заменены металлическими телами неправильной формы). Затем к барабану загружают последовательно 7,5 кг серы, 1,8 кг кальцинированной соды, 1,8 кг мела и 100 штук отработанных ламп близких по размерам. В последнюю очередь в шаровую мельницу загружают газогенерирующую серосодержащую смесь (ГСС). Продукт обезвреживания отработанных люминесцентных и ртутных ламп - крошка - относится к четвёртому классу опасности. Его разрешается захоранивать на полигонах промышленных отходов. Кроме того, предложена область утилизации этого отхода - строительство. Проведенные исследования показали, что выбросы в окружающую природную среду опасных химических веществ, практически отсутствуют. Поэтому негативное влияние планируемой деятельности на окружающую социальную среду не ожидается, условия жизнедеятельности местного населения и его здоровья при реализации проекта строительства объекта не ухудшатся [4,5].

Более того, из сырья, получаемого после переработки ртутных ламп (крошка), изготавливают экологически чистую тротуарную плитку. Последующая реализация тротуарной плитки только увеличивает доходы предприятия. То есть результатом данной технологии является и создание новых видов продукции, в частности, строительных материалов, которые имеют высокий уровень потребительских свойств. Это наиболее рациональный путь, который возможен только при осуществлении обязательных гигиенических исследований. При этом проверке подлежит возможность десорбции паров ртути в атмосферный воздух, элюирование их в водные растворы. Несомненно, с целью предупреждения возможного поступления токсических веществ на территорию предприятия и окружающую среду, необходимо постоянно соблюдать санитарно-гигиенические требования по хранению, транспортировке, обработке и утилизации отходов. Кроме того, требуется проведение специальных гигиенических исследований по определению наиболее оптимальных весовых пропорций отходов в основной массе субстратов для изготовления стройматериалов. Отходы при этой технологии из фактора дестабилизации природной среды превращаются в фактор, способствующий сбережению природных ресурсов, сохранению целостности среды обитания.

Таким образом, создание разработок по управлению потоками токсических отходов на основе технологических инноваций является перспективным направлением осуществления эколого-обоснованной инновационной политики.

 

Список литературы:

  1.   Минаматская конвенция о ртути - текст и приложения [электронный ресурс] // ЮНЕП, ООН, 2013. -. – Режим доступа http://www.mercuryconvention.org, свободный. – Загл. с экрана.
  2.    Оценка воздействия на окружающую среду установки по обезвреживанию отработанных люминесцентных и ртутных ламп на ЧП «Крым-экогидротех»
  3.   Паспорт установки по обезвреживанию отработанных люминесцентных и ртутных ламп на ЧП «Крым-экогидротех».
  4.    Полякова А.Н., Назаров С.Б., Кашманова Г.Н., Журавлева Н.Е. Результаты клинико-лабораторных исследований населения для выявления неблагоприятного воздействия на организм солей тяжелых металлов как экологического фактора // Гигиена и санитария. – 1995. - №1.- С.33-35.
  5.    О подписании Минаматской конвенции по ртути: Распоряжение правительства Российской Федерации // Собрание законодательства Российской федерации. – М, 2014. – Вып. 28.
  6.   Трахтенберг И.М. Тяжелые металлы как химические загрязнители производственной и окружающей среды (эколого-гигиенические аспекты)/ И.М. Трахтенберг // Довкілля та здоров’я. 1997. №2. – С.48-51.
  7.    Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федеральный закон Российской Федерации // Собрание законодательства Российской Федерации. – М, 2009. - Вып. 48
  8.    Энергосовет. Современные технологии на пути к энергосбережению [электронный ресурс] // информационный бюллетень, №1 (6) январь 2010. – Режим доступа http://energosber.info/articles/technologies-sub/65151/ свободный. – Загл. с экрана.
  9.   Энергосбережение [электронный ресурс] // ЭСКО. Электронный журнал энергосервисной компании "Экологический системы" - №8 август 2010. - Режим доступа http://esco-ecosys.narod.ru/2010_8/art317.htm свободный. - Загл. с экрана.
Предстоящие заочные международные научно-практические конференции
XVII Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические проблемы  развития современной науки»
XVII Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические проблемы развития современной науки»
XIX Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XIX Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XVIII Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XVIII Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»