Химические отходы и их утилизация

Что называют химическими отходами?

Химические отходы – это разнообразный «мусор», который образуется в результате деятельности соответствующей отрасли. Мусор в кавычках, потому что помимо твердых предметов могут быть и жидкости. Прежде всего, это отходы химической промышленности, участвующие в производстве реактивов и препаратов для дальнейшего использования.

Производство упаковочных материалов, лекарственных средств, топлива для транспорта, сельскохозяйственных удобрений и других товаров также связано с образованием различных отходов, способных нанести вред окружающей среде и человеку.

Зачем правильно утилизировать?

Любая группа химических отходов содержит опасный набор как химических веществ, так и вредных побочных продуктов, которые выделяются при производстве того или иного продукта или продукта.

Юридическое толкование термина опасные химические отходы, помимо ПДК (предельно допустимой концентрации) вредных веществ, широкое, с использованием терминов:

• раздражающий;
• ядовитый;
• взрывоопасные и легковоспламеняющиеся;
• канцерогенный;
• коррозионный.

По законодательству практически всех стран мира отходы, содержащие такие вещества, в обязательном порядке подлежат обезвреживанию и утилизации. Если этого не произойдет, вредные вещества, постепенно саморазлагаясь, могут нанести непоправимый ущерб всему живому на планете.

Классификация

Существует большое количество видов химических отходов, поэтому их необходимо разделять по способу происхождения. Кроме того, под определение этого вида отходов часто попадают обычные органические вещества, загрязненные некоторыми вредными химическими элементами. Ниже представлена ​​их условная классификация:

• отходы производства и применения щелочей и кислот;
• отработанные нефтепродукты и отходы нефтедобычи;
• отходы производства лакокрасочных материалов и растворителей — токсичные отходы;
• просроченные химикаты;
• просроченные лекарства;
• продукты деятельности химических лабораторий;
• пиротехнические и галогенные отходы;
• изделия, содержащие ртуть, такие как лампы, термометры;
• древесные отходы, содержащие химические пропитки.
• продукты питания, загрязненные пестицидами.

По тяжести воздействия на живые организмы все отходы химической промышленности подразделяются на 4 класса опасности.

Определение

В список таких отходов входят все вещества, образующиеся в ходе химических реакций, которые могут продолжать взаимодействовать с окружающими элементами.

Если эти вещества не могут быть использованы компанией или лабораторией для основной деятельности, они классифицируются как отходы, которые должны быть собраны для последующей утилизации.

Основные категории химических отходов

Для определения способов утилизации химических отходов необходимо предварительно разделить на несколько подвидов все вредные вещества. Самый простой способ сделать это — начать с того типа бизнеса, который занимается выбросами. Этот:

1. Фармацевтические заводы. Для получения лекарств используют множество вредных реагентов, которые, пройдя все стадии производства, образуют комплексные соединения.
2. Нефтехимия и нефтепереработка. Один из крупнейших загрязнителей. Побочные продукты реакций могут нанести прямой вред окружающей среде.
3. Лаборатории в научно-исследовательских институтах. Несмотря на то, что масштабы исследований не идут ни в какое сравнение с промышленными, загрязнение носит чаще всего локальный характер и может негативно сказаться даже на работниках при несоблюдении техники безопасности.
4. Бытовая химия. Это также один из крупнейших экологических вредителей. Однако побочные продукты реакций, происходящих при производстве, можно использовать в качестве неорганических или органических удобрений, что частично сводит на нет необходимость вторичной переработки.
5. Больницы, аптеки и другие медицинские учреждения. Использование агрессивных реагентов для достижения результатов испытаний, а также использование в результате большого количества биомассы также могут сильно повредить местной экологии.
6. Металлургия, электрохимия, смежные заводы по производству продукции различных отраслей промышленности. Здесь могут быть самые разные загрязнения – кислоты, отравляющие готовые листовые прокаты, щелочи, придающие желаемые свойства поверхности, всевозможные порошки и смеси для легирования и так далее.

Особое место среди всех занимают заводы по производству резины и эластичных материалов. В их кишечнике в ходе технологического процесса образуются достаточно агрессивные соединения, которые с помощью труб выделяются как в воздух, так и в воду, а затем фильтруются в толщу прибрежного грунта.

Порядок проведения процедуры

Предприятие, которое хочет прибегнуть к частичной переработке отходов собственного производства, должно в первую очередь найти специалистов, получивших государственный патент на проведение таких действий. Рукописные действия в этой сфере противоречат закону и могут привести к значительным штрафам или другой, более серьезной ответственности.

Поэтому лучше обратиться в компанию, имеющую необходимые мощности для переработки или разбивки на полезные компоненты, пригодные для повторного использования.

Пример заказа:

1. Подготовка отчетов об объемах вывозимых с территории вредных веществ. Это может сделать как подрядчик, так и заказчик. Делается для составления наиболее полной картины предстоящего объема работ и формирования сметы на предлагаемые услуги. На подготовительном этапе подрядчик может провести все необходимые испытания для определения типа веществ, которые он должен перерабатывать.
2. Подготовить и подписать договор на основе собранных данных. Принимаются во внимание описанные объемы и примерная сложность выполняемых действий по расщеплению или обработке. Исходя из этого, устанавливается окончательная цена на все услуги. Этот документ является основанием для передачи вредных соединений и их легального вывоза с территории производства.
3. В общем, транспорт. Она должна осуществляться в специальных емкостях или других емкостях установленного типа для предотвращения утечек при транспортировке. Все случаи потери определенного количества вредных соединений в пути возлагают вину на компанию по утилизации.
4. Переработка отходов. Физическое удаление или разложение на составные части как можно большего количества отходов.

Читайте также: Ткань лен: что это такое, как производят, каковы характеристики, где используется

Затем составляется отчет о проделанной работе. В нем должны быть указаны полученные результаты и примерное соотношение между общей массой отходов, полученных от заказчика, и той, которая подверглась переработке. На основании отчета оплачено в полном объеме.

Как классифицируются отходы химической промышленности и производства?

Существует два метода деления химических промышленных отходов на группы: по классу опасности и по составу.

В первом случае выделяют следующие категории:

1. Отходы 1 класса опасности. Они считаются самыми вредными, способны быстро сделать большую территорию непригодной для проживания живых существ. Это сильные яды. К этой категории относятся, например, ртуть и цианистый калий.
2. Отходы 2 класса опасности. Они считаются менее вредными, чем первый класс, но все же способны нанести значительный ущерб. Сюда входят такие вещества, как литий и мышьяк.
3. Отходы 3 класса опасности. Они опасны только в относительно больших количествах. Они бензиновые, результат реакций алюминия, магния и так далее
4. Отходы 4 класса опасности. Вещества, которые встречаются в повседневной жизни и могут представлять угрозу только в очень больших количествах. В их список входят этанол, алюминий и различные результаты реакции железа с катализаторами.

Если взять за основу классификации состав химических отходов, то мы получим следующие виды:

1. Просроченные или просроченные химические вещества.
2. Древесина, пропитанная химикатами.
3. Реагенты, содержащие галогены.
4. Вещества, содержащие ртуть или нефтепродукты.
5. Промышленные пестициды и яды, произведенные на их основе.
6. Кислотные и щелочные растворы или смеси.

Сбор

Для разных видов отходов существуют свои условия временного хранения и сбора. Это связано с тем, что они способны реагировать с некоторыми группами веществ. Поэтому единой инструкции по их сборке быть не может.

Главное правило, которое необходимо соблюдать при этом – полная изоляция химических отходов от окружающей среды и недопущение утечки во избежание техногенной катастрофы.

Какие химические отходы бывают?

Химический тип отходов, которые можно депонировать, подразделяется на несколько видов: кислоты, щелочи, пестициды, остатки масел, электролиты, масла и фармацевтические ингредиенты. Нефтяные отходы образуются при производстве бензина, дизельного топлива, керосина, мазута и не всегда могут быть использованы повторно. Кислоты и щелочи активно восстанавливаются, но их также приходится в больших количествах вывозить на специальные полигоны.

В определенной степени к химическим отходам можно отнести и предметы быта, полученные в результате деятельности химического производства. Во-первых, есть все виды упаковки. Времена, когда в бумагу заворачивали еду и бытовую технику, давно прошли, и теперь здесь правит полиэтиленовая пленка. Сумки, продуктовые пакеты, пластиковые карты, одноразовая посуда – все это выбрасывается на обычные свалки, но имеет очень длительный период разложения. Если от бумажной коробки через год-два ничего не останется, то через 30 лет пластиковая тара окажется на свалке. Большинство пластиковых элементов полностью разрушаются только к 50-м годам.

Что происходит с химическими отходами?

Химические отходы могут быть преобразованы в сырье для другого производственного процесса или захоронены. В зависимости от вида отходов и степени их опасности для окружающей среды существуют разные технологии обращения с отходами: обезвреживание, хлорирование с окислением, лизис спиртом, термический метод, дистилляция, биологический метод. Все эти методы предназначены для снижения токсичности химиката, а в ряде случаев и для достижения других свойств, необходимых при хранении в нем.

На большинстве химических производств отходы классифицируются как опасные и особо опасные. Поэтому к их утилизации подходят ответственно и комплексно. Нередко для этой цели привлекаются специализированные организации. Для отдельных видов отходов, таких как остаточные продукты перегонки нефти, создаются специальные полигоны – шламохранилища.

Восстановление химических отходов часто включает в себя переработку. Более того, бытовые отходы, представляющие опасность для окружающей среды, во многих случаях могут быть переработаны, а не захоронены. Для этого были придуманы установки для раздельного сбора и сортировки мусора.

Хорошим примером переработки отходов бытовой химии является измельчение пластика с последующим получением целлюлозы для формования новых изделий. Обычные автомобильные шины можно с успехом использовать для производства резиновой крошки, входящей в состав покрытия стадионов, асфальта, полов на железнодорожных переездах.

Способы утилизации химических отходов

Есть несколько способов избавиться от ядовитых соединений без вреда для окружающей среды. Большинство компаний хранят их на собственных складах, но такой вариант не является оптимальным. Количество отходов растет из года в год, и склады уже не в состоянии вместить весь необходимый объем поступающих материалов. Поэтому на первый план выходят вопросы обработки и утилизации вредных веществ.

Проблема уничтожения химических опасных отходов до сих пор не решена. Известные сегодня способы являются ресурсоемкими и имеют большие затраты. Наиболее распространенными являются:

• хранение материалов на специальных полигонах;
• дезактивация и последующее захоронение в могильниках;
• уничтожение с помощью специального оборудования.

Наиболее предпочтительной является переработка химических отходов. Вещества, подлежащие данному способу обращения с промышленными отходами, направляются на специальные предприятия, где проходят многоступенчатую очистку, обеззараживание и затем используются в качестве сырья.

Так, например, жидкие химические отходы путем перегонки разделяют на несколько компонентов и возвращают в производство в качестве нового материала.

Щелочной гидролиз

Применяется при работе с отходами термопластов, остатками туш животных пищевой промышленности и в других случаях. Метод эффективен, так как в результате высвобождаются вещества и соединения, полностью освобожденные от вредных свойств. Например, если разложить полиэтилентерефталат, получится тетрафталевая кислота, которую в дальнейшем можно использовать для изготовления изделий из ПВХ.

В реакции используются:

• Гидроксид натрия. В некоторых случаях допустима работа с соединениями других щелочных металлов, например с калием.
• Флотоагент-оксаль (Т-92).
• Вода.

Чтобы реакция пошла, необходимо соблюдать пропорции всех действующих веществ и поддерживать необходимую для этого температуру. В случае с пластиковыми отходами гидролиз проводят при 130 градусах, максимально допустимое значение – 150. Кроме того, необходимо тщательно соблюдать правильную концентрацию всех активных веществ. После осаждения всей массы терефталевой кислоты реакцию прерывают простым понижением температуры, так как она не протекает при комнатной или близкой к ней температуре.

Метод показал себя малоэффективным в борьбе с пластиком, где требуется значительный подвод тепла и выполнение всей последовательности технологических операций под высоким давлением.

Гораздо эффективнее в борьбе с биологическими отходами. Вся операция должна проводиться в емкости из нержавеющей стали, которую можно герметично закрыть. В нее помещают остатки туш, а затем добавляют раствор щелочи. Под высоким давлением смесь постепенно нагревается до трехсот градусов по Цельсию. При этом трупы полностью растворяются, распадаясь на менее сложные химические вещества.

Никаких дополнительных действий по нейтрализации не требуется. При соблюдении всех пропорций полученную жидкость можно смело возвращать в землю.

Метод дистилляции

Он в основном используется для жидкого или легкого плавления и в газообразной форме веществ. Суть метода заключается в выпаривании массы и последующей ее конденсации. В результате все компоненты жидкой смеси будут разделены.

Этот метод используется для следующих целей:

• Регенерация отработанных машинных масел. Эффективны только при работе с их минеральными вариантами.
• Отделение попутных газов от соединений, образующихся при сжигании полимеров. Примером может служить переработка бывших в употреблении автомобильных шин.

Сушильные шкафы используются для эффективного выпаривания и сушки. Они хорошо отделяют влагу от пропитанной ею ткани и конденсируются в другом месте, вдали от самого шкафа. В данном случае перегонка является скорее одним из подготовительных этапов. Следующим чаще всего оказывается пиролиз, так как масса вещества с заранее удаленной влагой сгорает намного быстрее.

Отходы также часто используются для освещения таких печей. Это делается для дальнейшей интенсификации процесса очистки путем направления дымовых газов на части высушенного материала.

Пиролиз отходов

Вопреки заблуждениям, это не прямая аналогия с горением, так как вся реакция происходит без прямого воздействия кислорода. В результате предпринятых действий от любого вещества в составе остается только углеродистый осадок.

Различают низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз. Основное отличие заключается в рабочих температурах процесса. Первую обычно проводят при 450 градусах и выше, вторую — при 900 и выше. Высокая температура более эффективна, так как большая часть загружаемого в печь материала сразу переходит в газообразное состояние, минуя плавление.

Кроме того, следует упомянуть быстрый пиролиз. При этом расщепляемое вещество нагревается до заданной температуры внезапно или сразу же прикладывается к нему огромное количество тепла. В результате не происходит частичного превращения в смолу определенного объема вещества, а значит, большая его часть сразу переходит в газообразное состояние.

Этот метод используется на предприятиях по переработке отходов в качестве дополнительного источника энергии – как тепловой, так и электрической. Дело в том, что одной из характерных особенностей быстрого пиролиза является выделение огромного количества тепла. Его можно использовать как для вторичного отопления, так и для выработки электроэнергии. В этом случае продукты сгорания могут образовывать печное топливо, которое затем также используется в качестве топлива.

Окисление с хлорированием

Применяется для особо сложных химических соединений, имеет практически стопроцентную эффективность. В химической промышленности его используют для получения сложных веществ с заданными свойствами. При работе с отходами учитывается их общий состав для принятия решения о применении этого метода. В основном полезно в таких случаях:

• Обработка метаном или сероуглеродом. Это агрессивные и опасные для человека вещества, но после реакции они образуют четыреххлористый углерод или четыреххлористый углерод. Это хороший растворитель и помощник в медицине.
• Превращение вредного для человека фенола в пентахлорфенол. Он также высокотоксичен, но используется в ускорителях роста и созревания растений в сверхмалых дозах.

Отходы этих реакций также могут быть использованы в качестве сырья для производства лекарств или других химических веществ. В Москве хорошие результаты показала утилизация химических отходов этого типа, а их продукция используется для изготовления высокоэффективных удобрений.