Градусники, батарейки, лампочки куда девать?

Те, кто рос в СССР, наверняка помнят массовую сдачу макулатуры. Это простой пример ответственного обращения с отходами, а именно рециклинга — возвращения отходов для повторного использования по тому же назначению после переработки. Коллективный сбор макулатуры в стране, к сожалению, ушел в прошлое. При этом бумага сама по себе почти не вредит природе, даже не будучи переработанной. Но многие другие отходы, к примеру, ртуть из разбитого градусника или электролит из батарейки, способны наносить многолетний и даже непоправимый урон различным экосистемам.

<source srcset="https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/91d/91dc888e4e5d12aaf18e7cae4f3e7019_cropped_40x40.webp" type="image/webp"/>

Александр Грек

28 сентября 2020 16:00

Сопутствующий улучшению качества жизни рост количества мусора (особенно «технологичного») и неотлаженные механизмы обращения с ним — большая проблема как для всего мира, так и для нашей страны. Говоря прямо — давно пришло время убрать за собой на планете и отрегулировать дальнейшее обращение с отходами так, чтобы не усиливать, а уменьшать давление на Землю. В России разработкой и реализацией многих решений в этой области занимается «Росатом», что неудивительно: забота об экологии, особенно в части обращения с отходами разных классов — глобальный тренд ближайших десятилетий для энергетического сектора.

Год назад госкорпорация получила статус Федерального оператора по обращению с отходами I-II классов опасности. Что означает этот статус, какие действия и процессы планируются, а какие уже запущены, что вообще эта программа даст нашей стране — разбиралась «Популярная механика».

По классовому признаку

При попадании в окружающую среду «первоклассных» отходов экосистеме наносится катастрофический урон, а период восстановления попросту отсутствует. В быту их можно встретить, например, в трансформаторах, конденсаторах и ртутьсодержащих изделиях. После урона, нанесенного отходами второго класса, период восстановления составляет не менее 30 лет, и это при условии устранения самого источника загрязнения. Понятно, что все это оказывает негативное влияние и на состояние планеты, и на здоровье людей.

Самые распространенные источники таких загрязнений — свинецсодержащие отходы (автомобильные и промышленные свинцово-кислотные аккумуляторы, отходы электрического кабеля); ртутьсодержащие отходы (различные виды люминесцентных ламп, приборы, шламы, шлаки, катализаторы, содержащие ртуть); отходы химических источников тока (батарейки, источники бесперебойного питания, аккумуляторы); органические горючие отходы (в основном отходы химического и нефтехимического производства); водные неорганические отходы (отработанные растворы кислот, щелочей, гальваношламы). К слову, к этим отходам не относят радиоактивные и взрывчатые вещества, медицинские отходы и газы, находящиеся в сосудах под давлением.

Что делать

Увы, по самым скромным подсчетам в России ежегодно образуется около 350 тысяч тонн отходов I и II класса. Как от них избавляться? Варианта два: их можно либо захоранивать, «махнув рукой» и оставляя эту проблему нашим потомкам, либо перерабатывать. Сейчас по самым оптимистичным оценкам перерабатывается не более 1,5%, остальное скапливается на специальных полигонах либо незаконно сбрасывается в овраги, леса, на берега рек, загрязняя окружающую среду. В Европе, где к решению проблемы приступили раньше, перерабатывается уже 89% отходов добывающих отраслей.

Решение существует: при переработке из отходов можно извлекать железо, алюминий, олово, свинец, медь, ртуть, серебро и даже золото. Органические отходы можно сжигать, получая энергию. Но все это требует высокоразвитых технологий переработки, в которых мы сильно отстаем по сравнению все с той же Европой. Наибольших успехов в этой области мы достигли в программе по уничтожению запасов химического оружия, в рамках которой и были построены современные безопасные заводы по утилизации. На базе этих предприятий (в Саратовской, Кировской, Курганской областях и Удмуртской Республике) «Росатом» и собирается создать специализированные экотехнопарки, добавив к ним три новых. Вся инфраструктура для переработки отходов должна быть готова к 2024 году.

<source srcset="https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/f80/f80a7750840db753e9a912e7b4b4cfba_fitted_800x3000.webp" type="image/webp"/>ГК «Росатом»

Технологии

Условно отходы I и II классов можно разделить на три группы — ртутьсодержащие; смеси неорганических солей, оксидов, гидрооксидов и кислот; стоки предприятий, органические отходы, смешанные отходы.

К первой группе относятся бытовые отходы: ртутные лампы и градусники, а также промышленные отходы, содержащие ртуть. Во вторую группу входят отходы металлургических, обрабатывающих, машиностроительных отраслей: это водные растворы, содержащие различные соли, шлаки, тяжелые металлы. Третью группу составляют в том числе отходы, образующиеся от переработки первых двух групп.

<source srcset="https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/018/01874022c52338de521fe0b3a562c7c3.webp" type="image/webp"/>ГК «Росатом»

Самая малая по объему (около 4%), но самая опасная группа — ртутьсодержащие отходы, куда входят ртутные термометры и люминесцентные лампы. На словах технология извлечения из них ртути — демеркуризация — выглядит просто. Отходы измельчают, нагревают до температуры испарения ртути, пары охлаждают, конденсированную ртуть улавливают, а из очищенных от ртути отходов извлекают пластик, стекло и металлы. Однако сделать в промышленных масштабах подобное экономичное производство не так легко, и в этой области «Росатом» планирует использовать шведские технологии, широко применяемые во всем мире и реализованные на автоматизированных, экологически и технически безопасных установках полного производственного цикла. То есть при переработке получается готовый продукт, который сразу можно направить в промышленное производство. Все основные процессы оптимизированы и будут проходить в автоматическом режиме под контролем специальной электронной системы управления. Немаловажно, что энергетическая и экономическая эффективность шведских технологий высока.

<source srcset="https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/e57/e577335a34ffe16dd2857d6c0e611945.webp" type="image/webp"/>ГК «Росатом»

Для переработки второй группы, на долю которой приходится 46% отходов, применяют физико-химические методы обработки химическими реагентами. Это окисление, нейтрализация, фильтрация, флотация, обессоливание, электролиз, выпарка растворов, высокотемпературная обработка осадков и еще множество разных способов. На выходе в идеале получают безопасные соли, которые тоже возвращаются в хозяйственный оборот. В этой области у нас есть определенные достижения, и «Росатом» собирается применить российские технологии, в частности, разработанные РХТУ им. Д. И. Менделеева.

<source srcset="https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/a6f/a6f66c74b609662ec598de088d6519d0.webp" type="image/webp"/>ГК «Росатом»

На сегодняшний день нашим ученым удалось решить ряд важных задач. К примеру, технологии позволяют уменьшить количество получаемых жидких отходов, перевести растворимые соединения в нерастворимые осадки, перевести осадки II класса в IV, организовать замкнутую систему водозабора, а самое главное, переработать отходы I и II классов в ценные продукты: оксиды металлов, сульфат натрия, хлориды натрия, вода, медь, серебро, смесь металлов и другие соединения.

• Вторичный продукт натрий хлористый (техническая соль) может применяться как антигололедный реагент.
• Водный раствор хлористого натрия (вторичный продукт) может применяться при глушении нефтескважин на объектах региона или ближайших областей.
• Технический хлорид аммония применяют при пайке и лужении стали; в качестве дымообразующего средства (благодаря своей летучести хлорид аммония обладает таким свойством); в гальванических процессах, в сельском хозяйстве в качестве удобрения, в металлургии.
• При экстракционно-электрохимической переработке медно-аммиачных растворов ионы меди извлекают из сернокислых реэкстрагирующих растворов. В результате электролиза на катоде выделяется чистая медь в виде компактного осадка или порошка. Результатом переработки становится товарный продукт, который поставляется на производства по получению меди.

Для третьей группы (около 50% отходов) применяется высокотемпературное обезвреживание. Казалось бы, самый простой процесс, но это не так. В этой области у Европы есть чему поучиться, и «Росатом» планирует использовать немецкие технологии. В немецкой установке можно перерабатывать твердые отходы, жидкие отходы, упаковочные материалы, которые загрязнены отходами I-II классов. На выходе получают востребованные в промышленности соли кальция и натрия, а также качественный пересыпной материал для полигонов ТКО. К термическому обезвреживанию отходов предъявляются жесточайшие требования по экологии. Система, которую разработали немецкие коллеги, по экологической безопасности самая эффективная и современная в мире. Скоро она появится и у нас.

К слову, существуют и вообще идеальные технологии по стопроцентному уничтожению органических отходов — например, плазменный реактор, разработанный академиком Михаилом Предтеческим, который «разбирает» химические соединения до атомарного уровня и уничтожает самые токсичные вещества, например ракетное топливо. К сожалению, пока такие реакторы из-за своей технической сложности используются только для синтеза графеновых нанотрубок, но вполне возможно, что в будущем их можно будет увидеть на заводах по переработке.

Благодарим Госкорпорацию «Росатом» за помощь в создании материала

Источник: https://www.popmech.ru/technologies/610783-pervoklassnye-othody-chto-delat-s-batareykami-lampami-i-ne-tolko/?fbclid=IwAR2cIZ3KBP7ABNWJPchSX7_wU1YfujLzvcFza1OeljU6MDRNa2omcpEKtw8