С 1997 по 2006 год я работал сначала заместителем начальника, а затем начальником Опытно-производственного центра МГУП «Промотходы» по обезвреживанию и утилизации гальванических и других токсичных отходов. Поэтому вопросы их утилизации имею возможность рассказать на основе практического опыта работы.
Содержание
Краткая информация о МГУП «Промотходы»
В это время Московское государственное унитарное предприятие «Промотходы» было лучшей экологической организацией Москвы и всей России. Возглавлял предприятие Василий Васильевич Иванов, который сумел создать организацию, с успехом решающую все проблемы обращения с промышленными отходами 1-5 классов опасности такого мегаполиса, как Москва.
Малоопасные отходы 4-5 классов опасности со всей Москвы размещались на полигоне «Саларьево», входившем в структуру МГУП «Промотходы». Опасные отходы 1-3 классов опасности, которые нельзя размещать на полигонах, обезвреживались в специализированных отделениях предприятия и ряде лицензированных переработчиков, работавших в тесной кооперации с МГУП «Промотходы».
Для обезвреживания многочисленных в то время гальванических отходов в структуре предприятия был создан Опытно-производственный центр, успешно решавший эти проблемы. В дальнейшем перечень центром отходов значительно расширился, что нашло отражение в изменении его наименования. Он стал называться «Опытно-производственный центр (ОПЦ) обезвреживания и утилизации гальванических и других токсичных промышленных отходов».
Виды отходов, принимаемых на переработку ОПЦ МГУП «Промотходы»
ОПЦ МГУП «Промотходы» принимал на обезвреживание и утилизацию все виды гальванических отходов, включая:
- отработанные растворы и электролиты;
- промывные воды гальванических производств;
- осадки очистных сооружений гальванических и травильных производств;
- обезвоженные и необезвоженные гальваношламы;
- химические реактивы с истекшим сроком годности (химнеликвиды) гальванических и других производств.
Кроме этого принимались и другие виды токсичных отходов;
- кислотные и щелочные аккумуляторные электролиты;
- отработанные аккумуляторные батареи;
- органические растворители, смеси нефтепродуктов, отработанные масла;
- отходы лакокрасочных материалов, клеев, герметиков, полимерных смол и др.;
- отработанные масляные и топливные фильтры;
- неликвидную товарную продукцию, содержащую токсичные компоненты.
Особо опасные гальванические отходы (циансодержащие) не перевозились по улицам Москвы, а обезвреживались на месте их образования с помощью мобильного автоматизированного реактора. Подробнее о нем можно прочитать в статье «Обезвреживание циансодержащих отходов»/Кузнецов Н.А., Понкратов В.П., Трушков Н.П., Яковлев С.И.//Экология производства.2010. №1, с.49-52.
Кроме приема и обезвреживания и утилизации токсичных отходов 1-3 классов опасности ОПЦ МГУП «Промотходы» осуществлял комплекс услуг по сбору и транспортированию отходов с соблюдением норм экологической безопасности и химической совместимости веществ.
В число сервисных услуг включалась откачка электролитов из гальванических ванн и технологических емкостей. Для этого использовался перистальтических насос, позволяющий откачивать любые растворы. Для откачки разных отходов достаточно было промыть рабочую камеру и шланги водой. Это было особенно важно для предприятий, где оставались гальванические отходы, но не осталось специалистов с опытом работы с ними.
Сервисные услуги включали также упаковку и погрузку химикатов с истекшим сроком годности для безопасной их перевозки. Это являлось особенно важным, так как среди реагентного хозяйства гальванических производств встречались такие опасные вещества, как концентрированные неорганические кислоты и щелочи, сильные окислители (хроматы и бихроматы). высокотоксичные вещества ( соли кадмия, свинца, никеля, меди, фториды, цианиды и др.).
Технологии обработки и обезвреживания гальванических отходов
Для обезвреживания гальванических электролитов использовался наиболее надежный реагентный способ. При этом его недостаток-потребность в большом количестве реагентов, был превращен в дополнительное преимущество. В качестве реагентов использовались принимаемые отходы.
Кислотные аккумуляторные электролиты применялись для поддержания кислой среды при восстановлении шестивалентного хрома, а щелочные для последующего осаждения гидроксидов металлов. Тиосульфат, бисульфит и сульфит натрия использовались в качестве восстановителей при обезвреживании хромовых электролитов.
Таким образом, большинство необходимых реактивов для эффективного обезвреживания гальванических растворов использовалось из отходов, принимаемых на утилизацию опытным центром. Закупался только гидроксид натрия (так, как щелочных отходов не хватало) и тиосульфат натрия при необходимости обезвреживания больших объемов хромовых электролитов.
Соединения тяжелых металлов при обезвреживании гальванических растворов осаждались в виде нерастворимых гидроксидов. Полученные осадки отделялись от воды в каскаде полочных отстойников и шламоуплотнителе. В отстойники также подавались необезвоженные гальваношламы, принимаемые от промышленных предприятий Москвы.
Из шламоуплотнителя сгущенные осадки окончательно обезвоживались на барабанном вакуумном фильтре с получением обезвоженных осадков с влажностью не более 75-80%. Потом барабанный вакуумный фильтр заменили на более производительный и эффективный фильтр-пресс.
Его применение позволило получать внешне сухие осадки с влажностью 55-60%, то есть значительно увеличить эффективность отжима воды. Очищенная вода не поступала на сброс до тех пор пока аккредитованная аналитическая лаборатория ОПЦ МГУП «Промотходы» не отбирала пробы и не проводила количественные химические анализы. Только, если результаты анализов полностью соответствовали требованиям к сточным водам, поступало разрешение на их слив.
Если по результатам химических анализов наблюдалось превышение допустимых значений хотя бы по одному из показателей, стоки направлялись на узел доочистки. Он состоял из четырех колонн с катионитом, анионитом, активированным углем и селективным сорбентом. Обеспечивалась эффективная очистка от катионов тяжелых металлов, анионов и даже недиссоциирующих органических соединений.
После узла доочистки сточные воды полностью соответствовали нормативным требованиям на сброс. Контроль за качеством сбрасываемых вод ежедневно проводила аналитическая лаборатория ОПЦ МГУП «Промотходы». Периодические проверки инспекциями Москомприроды и Мосводоканала проходили без единого замечания.
На представленном видео можно посмотреть, как монтируется оборудование для очистки стоков гальванических производств на подобных предприятиях:
Утилизация гальванических отходов с получением продукции
Переработка отходов в ОПЦ МГУП «Промотходы» в первую очередь была направлена на получение различных видов продукции. Отработанные гальванические растворы служили сырьем для получения концентратов цветных металлов, пигментов, коагулянтов для очистки ливнестоков и средств защиты древесины.
Обезвоженные осадки от обезвреживания электролитов (гальваношламы) перерабатывали с получением продукции в виде раскисляющей добавки для металлургического выделения меди. Она производилась по ТУ 5716-017-29238136-2000 и имела много областей применения: металлургия, производство керамического кирпича, керамзита, строительной керамики или цемента.
Первые годы шли поставки на металлургические предприятия. Потом они прекратились из-за сложностей с вагонными поставками. Стали работать с заводом по производству керамического кирпича. Добавки гальваношламов улучшали цвет получаемой продукции, а также увеличивали ее прочность и морозостойкость. Тем удивительнее было, когда завод отказался от поставок.
При встрече с главным инженером завода я выяснил причину. Оказалось, что уволился начальник заводской лаборатории, который под каждую партию гальваношламов подбирал оптимальные режимы обжига сырья. В результате завод перешел на один режим обжига для всей производимой продукции и отказался от всех видов сырья, требующих других режимов.
Был выбран путь поставок гальваношламов в качестве сырья для производства цемента. Он оказался наиболее перспективным и поставки стали постоянно расти. В результате к 2006 году они составляли 120-150 тонн/год.
Переработка отработанных гальванических электролитов позволила организовать выпуск средств защиты древесины, соответствующих ГОСТ 20022.2-2018. Производился антисептический и огнезащитный состав для древесины (АОСД). Состав был сертифицирован и имел противопожарный сертификат, позволяющий его использовать в гражданском строительстве.
Также был налажен выпуск невымываемых составов на основе гальванических растворов меди и шестивалентного хрома (ХМ-11, ХМББ, ХМХА и др.), соответствующих требованиям ГОСТ 20022.2-80 (сейчас переоформлен на ГОСТ 20022.2-2018). Общее производство средств защиты древесины составляло 50-60 тонн/год.
Заключение
Опыт обезвреживания и утилизации гальванических отходов, осуществленный на ОПЦ МГУП «Промотходы» убедительно продемонстрировал, как можно организовать безотходную переработку токсичных отходов, включая отходы 1-3 классов опасности, с получением продукции и обеспечением нормативных требований к сточным водам.
