Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

2.2.2.8. Опасные отходы в коммунальном хозяйстве

Опасные отходы в Европе

Опасные отходы (Sonderabfälle) – отходы, проявляющие один или несколько опасных свойств, приведенных в приложении III рамочной директиве 2008/98/EC «Об отходах» [24].

Опасные отходы в России

Опасные отходы – отходы, существование которых и (или) обращение с которыми представляет опасность для жизни, здоровья человека и окружающей природной среды [40].

Среди вопросов переработки и утилизации отходов особое место занимает проблема опасных отходов 1 и 2 класса опасности, образующихся в коммунальном хозяйстве. К категории опасных относятся те отходы, которые из-за содержания опасных веществ, таких как тяжелые металлы и хлорорганические соединения, при утилизации не должны поступать на обычные полигоны ТКО. Как правило, они маркированы значком с перечеркнутым мусорным контейнером. Опасные отходы в составе твердых коммунальных отходов можно разделить на следующие основные группы. Выделение данных групп обусловлено схожими опасными свойствами и происхождением предметов:

● ртутьсодержащие отходы: люминесцентные лампы, медицинские термометры, тонометры, энергосберегающие лампы и пр.;

● отработанные масла: моторные масла, смазочные материалы для двигателей, жидкости коробки передач, тормозные жидкости, жидкие теплоносители, хладагенты, и пр.;

● химические источники тока (ХИТ): батарейки, аккумуляторы и другие элементы питания от электронных приборов, мобильных телефонов, а также автомобильные аккумуляторы с электролитом, и пр.;

● лакокрасочные материалы (ЛКМ): краски, лаки, эмаль, грунтовка, шпаклевка и пр.;

● аэрозоли (дезодоранты, пена для бритья, лаки для волос, освежители воздуха, очистители стекол и пр.).

Ниже представлено описание отдельных видов опасных отходов.

Люминесцентные лампы

Люминесцентная лампа – газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора – например, смеси галофосфата кальция с другими элементами. Наиболее распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления [77]:

● лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности;

● лампы низкого давления применяют для освещения жилых и производственных помещений.

Газоразрядная ртутная лампа низкого давления (ГРЛНД) представляет собой стеклянную трубку с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора, заполненную аргоном под давлением 400 Па и ртутью (или амальгамой). Доля люминесцентных и других разрядных ламп на рынке составляет более 50 %.

Помимо стеклянной оболочки и металлических элементов из стали и алюминия люминесцентные и другие разрядные лампы содержат также ртуть в количестве от 0,003 до 1,5 г в зависимости от вида ламп и изготовителя [63].

Содержание ртути:

● в люминесцентных лампах: 0,003–0,015 г;

● натриевых лампах высокого давления: 0,03 г;

● энергосберегающих лампах: 0,007 г;

● высоковольтных разрядных лампах: 1,5 г.

Моторные масла

Моторные масла – масла, применяемые для смазывания поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания. В зависимости от химического состава и способа получения основы, смазочные масла делятся на две большие группы – минеральные (нефтяные) и синтетические. Минеральные базовые масла производятся непосредственно из нефти посредством перегонки с последующей кислотной или селективной очисткой масляных фракций, синтетические – органическим синтезом, также на основе нефтепродуктов, но с намного более глубокой переработкой исходного сырья. Так как органическим синтезом можно получать самые разные соединения, синтетические масла могут очень сильно отличаться по своему составу – так, различают синтетические масла на основе полиальфаолефинов (ПАО), гликолей, полиорганосилоксанов (силиконов), сложных эфиров, и так далее, а также их смесей в различных пропорциях. Масла и их фильтры содержат значительное количество тяжелых металлов. Наиболее известными из тяжелых металлов являются свинец, ртуть и кадмий [78].

Концентрация тяжелых металлов в отработанном масле колеблется в широких пределах, которые, среди прочего, зависят от источника получения, применяемой автомобильной технологии и манеры вождения. Примерный состав отработанного масла приведен в табл. 2.21.

Таблица 2.21

Состав отработанного масла [63]

Компоненты отработанного масла

Доля, %

Базовое масло

60–70

Газойль

10–15

Присадки2)

7–15

Вода

0–10

Продукты окисления3)

4–8

Низкокалорийная топливная фракция

1–6

Твердые примеси4)

1–3

Осветленное остаточное масло

0–5

Примечания:

1 – Иногда больше 50 %.

2 – Включая продукты разложения.

3 – Противоположные, частично ароматические составляющие окислительных процессов.

4 – Частицы пыли, сажа.

Батареи и аккумуляторы

Одной из наиболее широко используемой технической продукцией в мире являются химические источники тока. Известно, что рынок химических источников тока (ХИТ) во всем мире постоянно растет. Ежегодное производство данной продукции измеряется, в зависимости от типа источника, сотнями миллионов, миллиардами, а для некоторых типов – десятками миллиардов штук. Производство, быт, отдых – практически все стороны жизнедеятельности современного человека требуют в той или иной мере использования ХИТ. По подсчетам экспертов, в каждой российской семье за год образуется до 5 кг использованных батарей.

Из огромного многообразия типов ХИТ принято выделять три основных класса:

● первичные источники тока или элементы (источники тока одноразового применения);

● вторичные источники тока или аккумуляторы (перезаряжаемые источники тока, источники многоразового применения);

● топливные элементы, электрохимические генераторы – источники тока с подачей в зону реакции активных веществ извне (кислород, водород, метанол и др.).

Можно заметить, что в каждом классе ХИТ постоянно появляются новые типы элементов, в зависимости от применяемых активных веществ, конструктива, назначения, ниже на рис. 2.8 представлена одна из возможных классификаций ХИТ по возможности повторного использования [79].

_2_8.pdf

Рис. 2.8. Классификация основных видов ХИТ
по возможности повторного использования

В последнее время большое практическое применение находят новые технологии: суперконденсаторы или молекулярные накопители – класс изделий, по своим свойствам находящийся между конденсаторами и аккумуляторами.

Для унификации ХИТ разработаны международные стандарты, которые маркируют источники питания по физическим параметрам и химическому составу. Так, например, Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute (ANSI)) классифицирует ХИТ по физическим параметрам без указания химического состава.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) классифицирует химические источники тока по обозначению форм, типоразмеров и электрохимических систем [80].

В быту наиболее используемыми являются первичные марганцево-цинковые, воздушно-цинковые и литий-диоксимарганцевые, вторичные никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и литиевые [81, 82].

ХИТ содержат много различных опасных веществ, в зависимости от конкретного вида батареи или аккумулятора. Процентное содержание компонентов в химических источниках тока представлено в табл. 2.22.

Таблица 2.22

Процентное содержание компонентов
в химических источниках тока [83]

Модель ХИТ

Масса (%)

Cd

MgO2

Li

Zn

Ni

Co

Fe

Электролит

Hg

Угольно-цинковые

R14

 

28

 

23

   

18

9

0,001

R20

 

28

 

23

   

18

9

0,001

R3

 

28

 

23

   

18

9

0,001

R6

 

28

 

23

   

18

9

0,001

9 V Block 6 F 22

 

28

 

23

   

18

9

0,001

Батарейка «крона»

 

28

 

23

   

18

9

0,001

Щелочные

LR14

 

36

 

17

 

3

20

9

0,008

LR20

 

36

 

17

 

3

20

9

0,008

LR3

 

36

 

17

 

3

20

9

0,008

LR6

 

36

 

17

 

3

20

9

0,008

LR44

 

27

 

10

 

3

40

15

2

9 V Block 6 F 22

 

35

 

17

 

3

30

10

0,008

GPA 76

 

27

 

10

 

3

40

15

 

Литиевые

CR 123A

 

32

3

     

40

20

 

CR 2025 («крона»)

 

32

3

     

40

20

 

CR 2023 LI («крона»)

 

32

3

     

40

20

 

Аккумуляторы

R3 Akku NI MH

       

39

 

24

20

 

R6 Akku NI MH

       

39

 

24

20

 

R6 Akku ALKALI

           

25

20

 

R6 Akku NI CD

20

     

20

 

45

20

 

HandyAkku NI MH

       

39

 

24

20

 

HandyAkku LI ION

   

3

     

40

32

 

Лаки и краски

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – это многокомпонентные системы, которые при нанесении на поверхность изделия образуют плёнку (лакокрасочное покрытие) с определёнными свойствами (защитными, декоративными, специальными).

Сами по себе лакокрасочные материалы могут представлять из себя различные составы, выпускаемые промышленностью в жидком или порошкообразном виде, и находящие применение в различных отраслях промышленности, а также в быту. Основной способ применения ЛКМ – нанесение состава тонким слоем на изготовленные из разнообразных материалов поверхности. Выделяют следующие группы ЛКМ по их функциональному назначению [84]:

● Лаки – данные составы предназначены для создания на обрабатываемой поверхности прозрачной пленки малой толщины. При изготовлении лаков применяются различные по своим характеристикам смолы.

● Краски – вещества, обладающие красящими свойствами, происхождение которых может быть как природным, так и искусственным. Существуют краски на органической и минеральной основе.

● Эмали – покрытия, имеющие стекловидную структуру, нанесение которых обычно производят на металлические поверхности, при высоких температурах.

● Шпаклевки – порошкообразные составы, используемые для создания ровных поверхностей перед нанесением краски.

● Грунтовки – с нанесения этих составов начинаются малярные работы. Функцией грунта является повышение устойчивости к механическим воздействиям наносимого поверх него красочного слоя.

Существуют и другие классификации ЛКМ, например, в соответствии с их химическим составом: эпоксидные, масляные, перхлорвиниловые, алкидно-акриловые, кремнийорганические, органосиликатные и др. Более подробная классификация ЛКМ доступна на Википедии. Исходя из области применения, могут быть выделены и такие разновидности ЛКМ: водостойкие, термостойкие, атмосферостойкие, стойкие к воздействию агрессивных химических веществ, электроизоляционные и т.д.

К отходам ЛКМ также относятся не тара/пустая тара с лаками, карсками, растворителями, кисточки, валики, лотки из под красок и растворителей.

Аэрозольные баллончики

Аэрозольные баллончики – это моноблочные алюминиевые, жестяные сборные и стеклянные аэрозольные баллоны под внутренним давлением. Аэрозольные баллончики охватывают широкую область
применения: предметы личного использования (дезодоранты, пена для бритья, лаки для волос и т.п.), бытовая химия (освежители воздуха, очистители стекол, очистители плиты, ковров, спреи для обуви и одежды и т.п.), медицинские средства (ингаляторы, спреи), строительные материалы (монтажная пена).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074