CC BY
17
Petrov Oleg Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, Pe-trov oleqamail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Oil and Gas Institute,
Sokol nikov Alexandr Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, head of chair, asokolnikovabk.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Oil and Gas Institute,
Shram Vyacheslav Genad'evich, candidate of technical sciences, Senior Lecturer, shram IHrus a mail. ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Oil and Gas Institute,
Balyasnikov Valeriy Aleksandrovich, postgraduate, kanzas29a mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Oil and Gas Institute,
Agrovichenko Darsya Valentinovna, assistant, postdashuta2806@,mail. ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Oil and Gas Institute
УДК 502; 502.3; 502.5; 502.34; 504.054; 574.2; 628.54; 608.2
ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ В КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
В.В. Артемасов, М.Г. Мельман, И.Н. Паскарь
Рассмотрена технология приема, транспортировки и утилизации ртутьсо-держащих приборов основанная на патенте РФ на полезную модель №162292 от 13.05.2016 г. Применение данной приемо-измельчительной установки для ртутьсо-держащих ламп позволит повысить эффективность работы относительно используемых в настоящее время технологий в десятки раз.
Ключевые слова: Демеркуризация, экология, ртуть, техногенное загрязнение, ртутьсодержащие отходы, загрязнение ртутью, экологическая обстановка.
Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) - элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Этому завораживающему металлу посвящено много тем, трудов, трактатов, большая часть которых до сих пор не переведена на русский язык. Человечество использует ртуть более 3000 лет.
Благодаря своей токсичности она активно применялась древними химиками для того, чтобы извлечь из руды золото, серебро, платину и другие металлы. Такой способ под названием амальгация позже был забыт, к нему вернулись только в XVI столетии. Возможно, благодаря именно ему добыча золота и серебра колонизаторами Южной Америки в свое время достигла колоссальных размеров. Однако, несмотря на приписываемые полезные свойства, в том числе в медицине, ртуть обладает и губительными свойствами для человеческого организма. По мнению ученых, жертвой ртутного «лечения» стал русский царь Иван Грозный, при эксгумации останков которого современные специалисты установили, что государь русский умер в результате ртутной интоксикации.
И, действительно, пары ртути и большинство ее соединений (соли) имеют высокую токсичность кумулятивного действия [2].
По классу опасности ртуть относится к первому классу, то есть считается чрезвычайно опасным химическим веществом. Проникновение ртути в организм чаще происходит при вдыхании её паров, не имеющих запаха.
Воздействие ртути может вызывать проблемы со здоровьем и тяжёлое отравление. Ртуть оказывает токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, на лёгкие, почки, кожу и глаза.
Хроническое отравление повышает риск туберкулёза, атеросклероза, гипертонии. При этом последствия отравления ртутью могут проявляться спустя несколько лет после прекращения контакта с ней.
А острое отравление ртутью может привести к смерти. Также если при отравлениях не проводить лечение, то могут быть нарушены функции центральной нервной системы, снижена умственная активность, появляются судороги, истощение. Острые стадии отравления ртутью вызывают потерю зрения, полный паралич, облысение.
Особенно ртуть и её соединения опасны для беременных женщин, так как представляют угрозу для развития ребёнка.
Также ртуть есть в рыбе и моллюсках, поэтому во время беременности рекомендуется отказаться от морепродуктов.
Отметим, что тепловая обработка продуктов не уничтожает содержащуюся в них ртуть.
Проникая в организм, ртуть накапливается до тех пор, пока достаточное количество вещества не начинает разрушать центральную нервную систему и почки. Самые ужасные последствия от взаимодействия со ртутью на себе ощущают дети, у которых позже могут выявляться умственная отсталость, проблемы с сердцем. У взрослого населения часто страдают мозг и печень. Полностью отказаться от ртутьсодержащих изделий невозможно. Несмотря на то, что стоимость энергосберегающих лампочек несколько завышена по сравнению с другими аналогами, они выгодно отличаются низким значением относительно потребления электричества и од-
новременно с этим отлично освещают помещение. Защитить от ртутных паров и их последствий может только правильная утилизация энергосберегающих ламп [3].
Современная ситуация по содержанию ртути в почвах, воде и при-родно-техногенных, потенциально опасных ландшафтах регионов Сибирского Федерального округа оценивалась лишь в 2008 году [3]. По данным источников, для определения подвижных форм ртути были выбраны почвы из разных ландшафтных обстановок Алтайского края, Республики Алтай и Кемеровской области. Эти регионы юга Западной Сибири представляют территории с разным уровнем экологической напряженности: Республика Алтай - с низким, Алтайский край - со средним, Кемеровская область - с очень высоким.
Повышенная техногенная нагрузка на основные компоненты окружающей среды на территории Кемеровской области вызвана высоким уровнем промышленного производства. Здесь находится крупнейший в России Кузнецкий каменноугольный бассейн, расположены предприятия черной и цветной металлургии, коксохимии, энергетики, машиностроения, производства минеральных удобрений. Имеются много электростанций, работающих на угле, широко развиты транспортные перевозки. В пределах горного обрамления Кузбасса эксплуатируются месторождения железных руд, коренного и россыпного золота, цинка и других полезных ископаемых. Ртуть присутствует практически во всех рудах.
Примером загрязнения окружающей среды ртутью может служить район Урского золоторудного месторождения. Отвалы и отходы после его эксплуатации содержат высокие концентрации ртути (до 87 мкг/г). Содержание ртути в почвах в районе пос. Урск составляет в среднем 0,16 (0,11 ...0,23) мкг/г, а в воде р. Ур на расстоянии до 5 км от месторождения в 6 раз превышает фоновые значения, которые выдерживаются на значительной территории. Содержание ртути в углях разных угледобывающих районов земного шара варьируется в весьма широких пределах (0,04...3,3 г/т), составляя в среднем 0,10 ± 0,01-10-4 г/т, но даже при малых содержаниях их интегральный вклад в общую эмиссию весьма значителен при использовании в больших количествах.
Районы Кемеровской области с крупными промышленными центрами и районами угледобычи характеризуются повышенными (по отношению к фону) средними содержаниями ртути в почвах (0,06...0,20 мг/кг) и особенно в верхнем горизонте (0,09...0,37 мг/кг). Максимальные содержания ртути характерны для района Беловского цинкового завода и Сала-ирского ГОКа, минимальные - для северо-восточной и южной частей области, где отсутствуют такие предприятия (0,019...0,036 мг/кг). Средние значения коэффициентов концентрации (КС > 1,5) на изученной территории области составляют для дернового горизонта 3,1 (1,5...21,7) и для гу-мусово-аккумулятивного - 3,0 (1,5...7,4), а их количества в выборках - 44,7
и 11,1 % соответственно. Значительные техногенные аномалии ртути на удалении от промышленных центров в Кемеровской области отсутствуют, но, несомненно, что большинство ландшафтов на ее территории следует отнести к природно-техногенным. Это также подтверждается данными комплексного мониторинга атмосферных аэрозолей [5].
Таким образом, ртуть является химическим веществом, вызывающим обеспокоенность в глобальном масштабе вследствие её переноса в атмосфере на большие расстояния, стойкости после попадания в окружающую среду результате антропогенной деятельности, ее способности к биоаккумуляции в экосистемах, а также вследствие обусловленных ее воздействием значительных негативных последствий для окружающей среды и здоровья человека. Осознавая риски для здоровья, особенно в развивающихся странах, являющиеся результатом воздействия ртути на уязвимые группы населения, особенно на женщин, детей и на будущие поколения [6], необходимы разработка и внедрение эффективных технологий, в частности, по утилизации ртутьсодержащих приборов и компонентов (энергосберегающие лампы, градусники, приборы и т.п.).
Деятельность в сфере обращения с отходами регламентируется Федеральными законами «Об отходах производства и потребления», «Об охране окружающей среды», а также подзаконными нормативными правовыми актами. Постановлением Правительства РФ от 03.09.2010 № 681 утверждены Правила обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп.
Согласно статье 1 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» отходы производства и потребления - это вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с данным Федеральным законом.
Обращение с отходами включает в себя деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов, при этом закон подразделяет отходы на 5 классов опасности, при этом в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов (Приказ Росприроднадзора от 18.07.2014 № 445) лампы ртутные, ртутно-кварцевые, люминесцентные, утратившие потребительские свойства, относятся к I классу опасности, то есть к чрезвычайно опасным отходам.
По состоянию на текущий год, по данным администрации Кемеровской области, действуют 70 пунктов приема отработанных ртутьсодержа-щих ламп. При этом менее 10 % из них имеют собственное производство по демеркуризации, в большинстве случаев заключены хозяйственные до-
говора на последующую переработку предприятиями Кемеровской и Новосибирской области, при этом львиная доля доходов от демеркуризации получают соседние регионы.
Первым и достаточно важным этапом процесса переработки ртуть-содержащих отходов являются их сбор и доставка (ртутных термометров и ламп) к месту утилизации. На данном этапе очень высок риск их случайного повреждения. Поэтому разработка концепции безопасной приемки, погрузки, транспортировки и разгрузки отходов является актуальной современной задачей. Также необходимо учесть тот факт, что в процессе сбора опасных отходов должны использоваться устройства и системы, обеспечивающие нормальные условия труда с точки зрения обеспечения здоровья работников. Чем меньшее количество раз отходы перегружаются, тем меньше риск здоровью и меньше опасность загрязнения окружающей природной среды.
Одной из таких технологий являются прием, транспортировка и утилизация ртутьсодержащих приборов, основанная на патенте РФ на полезную модель №162292 от 13.05.2016, разработанном в Кемеровской области совместно с федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (рисунок).
Патент на полезную модель
154
Заявляемая полезная модель относится к области утилизации ртуть-содержащих отходов первого класса опасности и предназначена для использования в компаниях и учреждениях, занимающихся демеркуризацией для приемки и транспортировки таких отходов, с целью повышения эффективности процессов приемки, загрузки, перевозки и разгрузки ртутьсо-держащих компонентов, а также с целью снижения риска отравлений персонала и снижения вероятности экологических загрязнений.
Предлагаемое техническое решение является новейшим за счёт того, что установка более современна, адаптирована к действующим производственным условиям, снижающим степень риска заражения окружающей среды, упрощающим сам процесс приемки и первичной переработки ламп в технологических циклах демеркуризации, а также упрощенным технологическим обслуживанием. Технические новинки, использованные в установке, существенно снижают ее энергозатраты. Использование данной приемо-измельчительной установки для ртутьсодержащих ламп позволит повысить эффективность работы относительно используемых технологий в десятки раз и «шагнуть» предприятиям отрасли на ступень выше.
Таким образом, можно отметить, что наличие эффективных технологий и одновременное отсутствие необходимого количества современных предприятий полного и частичного цикла демеркуризации при переработке ртутьсодержащих отходов внутреннего рынка Кемеровской области свидетельствует о необходимости создания современного предприятия демеркуризации на её территории. Открытие такого предприятия не только повысит экологический рейтинг, но и позволит создать дополнительные рабочие места для жителей нашего города и области.
Список литературы
1. Корсикова В.Г. Справочник химика. Л.: 1985, 251 с.
2. Маликова И.Н. Подвижные формы ртути в почвах природных и природно-техногенных ландшафтов // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 3. С. 409 - 425.
3. Куценогий К.П., Куценогий П.К., Молородов Ю.И. Разработка структуры метаданных по атмосферным аэрозолям на основе информационной модели // Вычислительные технологии. 2004. Т. 9. Ч. 2. С.25 - 33.
4. Распоряжение Правительства РФ от 07.07.2014 N 1242-р. "О подписании Минаматской конвенции по ртути".
5. Утилизация ртутьсодержащих ламп [Электронный ресурс] URL: http://repaireasily.ru/ volt/ utilizaciya- rtutsoderzhashhix-lamp.html (дата обращения: 23.08.2016).
Артемасов Валерий Валерьевич, канд. техн. наук, доц., artemasovvale-ra@gmail.com, Россия, Кемерово, Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф.Горбачева,
Мельман Михаил Григорьевич, депутат Кемеровского городского совета народных депутатов, секретарь комитета по развитию городского хозяйства и экологии города Кемерово, monu@yandex. ru, Россия, Кемерово, Кемеровский городской совет народных депутатов,
Паскарь Иван Николаевич, старший преподаватель, paskar-ivan@mail.ru, Россия, Кемерово, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева
PREREQUISITES FOR THE CREATION OF MODERN ENTERPRISES FOR PROCESSING OF MERCURY-CONTAINING WASTE IN THE KEMEROVO REGION
V. V. Artemasov, M. G. Melman. I.N. Paskar
The technology of is the acceptance, transportation and disposal of mercury-containing devices based on the RF patent for useful model No. 162292 from 13.05.2016 is considered. The use of this receiving and shredding installation for mercury-containing lamps will improve efficiency of the technology, dozens of times.
Key words: Decontamination, Kemerovo region, ecology, mercury, industrial pollution, health mercury-containing waste, fluorescent lamp, mercury pollution, ecological environment.
Artemasov Valerii Valeryevich, candidate of technical sciences, docent, artemasovvale-ra@gmail. com, Russia, Kemerovo, Kuzbass State Technical University of T.F. Gorbachev,
Melman Michael Grigoryevich, deputy of the Kemerovo city council of People's Deputies, secretary of committee on development of municipal economy and ecology of the city of Kemerovo, monu@yandex. ru, Russia, Kemerovo, Kemerovo City Council of People's Deputies,
Paskar Ivan Nikolaevich, senior teacher, paskar-ivanamail. ru, Russia, Kemerovo, Kuzbass State Technical University of T. F. Gorbachev
