Современная промышленность использует множество химических веществ. Многообразие таких веществ и наличие у них множества опасных свойств приводит к повышенной опасности для окружающей среды и здоровья человека.
В связи с большим разнообразием химических веществ и химических отходов отсутствуют единые правила обращения с ними и технологии их обезвреживания и утилизации. Их можно установить для отдельных групп химических отходов, имеющих близкие свойства. Подробнее мы рассмотрим это в настоящей статье.
Содержание
Опасные свойства химических отходов
Остаткам химических веществ и отходам, образующимся в процессе их производства и применения, присущи все опасные свойства, перечисленные в Федеральном классификационном каталоге отходов (ФККО), за исключением эпидемиологической опасности.
Они обладают:
- пожароопасностью;
- взрывоопасностью;
- токсичностью;
- высокой реакционной способностью.
Также они обладают различными комбинациями этих опасных свойств. Например, отходы органических растворителей токсичны и в большинстве имеют 2-3 классы опасности для окружающей среды, одновременно они обладают пожароопасностью.
По степени пожароопасности большая часть органических растворителей относится к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), имеющим температуру вспышки в закрытом тигле менее 61 град. С. ЛВЖ представляют наибольшую опасность. Они легко испаряются и в смеси с воздухом способны образовывать взрывоопасные композиции в широком диапазоне концентраций.
Высокой реакционной способностью обладают щелочные и щелочноземельные металлы. К таким веществам относятся также органические пероксиды, склонные к самопроизвольному экзотермическому разложению.
Большинство химических отходов обладают высокой токсичностью в сочетании с другими опасными свойствами: пожароопасностью, взрывоопасностью, коррозионной активностью (кислоты и щелочи), сильными окислительными или восстановительными свойствами, высокой реакционной способностью и др.
Среди химических отходов обладающих высокой токсичностью без других опасных свойств можно выделить ртуть и ее соединения, соли свинца, бериллия, таллия, фториды и цианиды.
Виды химических отходов
Химические отходы очень распространены и разнообразны. К ним относятся:
- остатки химических реактивов с истекшим сроком годности, отходы химических лабораторий;
- кислоты и щелочи;
- оксиды и гидроксиды, соли неорганических и органических веществ;
- ядовитые вещества;
- сильные окислители или восстановители;
- отработанные органические растворители;
- смеси отработанных нефтепродуктов, нефтешламы, различные материалы, загрязненные нефтью или нефтепродуктами;
- отработанные катализаторы, сорбенты;
- фильтрующие материалы, загрязненные химическими веществами;
- остатки от зачистки производственного оборудования для производства химической продукции;
- загрязненные воды от промывки производственного оборудования и осадки от их очистки.
Химические отходы образуются на различных промышленных производствах:
- химическое;
- нефтехимия и нефтепереработка;
- гидрометаллургическое;
- гальваническое;
- производство каучуков и пластмасс;
- производство удобрений и бытовой химии.
Классификация химических отходов по степени опасности для окружающей среды
По степени опасности для окружающей среды химические отходы подразделяются на 5 классов. Наиболее опасны отходы 1 класса опасности (чрезвычайно опасные), вызывающие необратимые нарушения окружающей среды. К ним относятся соединения ртути, свинца, кадмия, таллия, плавиковая кислота и ее соли.
Несколько менее опасны отходы 2 класса опасности (высокоопасные). После их воздействия окружающая среда способна восстанавливаться, но срок восстановления превышает 30 лет. Ко второму классу относятся: соединения меди, цинка, сурьмы, органические и неорганические кислоты, концентрированные щелочи, бензол, толуол и другие ароматические растворители, галогенсодержащие растворители и др.
С 1 марта 2022 года действуют новые правила обращения с отходами 1-2 классов опасности. Предприятия, у которых образуются такие отходы должны зарегистрироваться в государственной информационной системе ФГИС ОПВК и заключить договор на их вывоз для обезвреживания только с Федеральным экологическим оператором (ФЭО). При наличии собственных мощностей по обезвреживанию отходов 1-2 классов опасности предприятия могут проводить самостоятельное обезвреживание с обязательной отчетностью в информационной системе ФГИС ОПВК.
К 3 классу опасности относятся умеренно-опасные отходы. Восстановление экосистемы после их воздействия требует более 10 лет. Они включают: соединения марганца, бария, лития, разбавленные щелочи, нефть и нефтепродукты, органические растворители за исключением ароматических и галогенсодержащих.
Отходы 1-3 классов оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Они обязательно должны быть обезврежены или утилизированы на специализированных предприятиях, имеющих соответствующие лицензии.
Отходы 4 и 5 классов опасности, малоопасные и практически неопасные соответственно оказывают незначительное воздействие на окружающую среду и могут размещаться на полигонах, при наличии соответствующих позиций в их лицензиях.
Сбор и транспортирование химических отходов
Для разных типов отходов требуются свои условия для сбора, временного хранения и транспортирования. Даже вещества одного класса опасности могут требовать различные условия для сбора и переработки (пожароопасность, коррозионная активность или высокая реакционная способность).
Общим требованием является лишь требование к упаковке химических отходов: обеспечение герметичности и предотвращение их попадания в окружающую среду. О том насколько это опасно можно подробнее прочитать на страницах:
- «Химическое загрязнение окружающей среды»;
- «Отходы, их виды, влияние на экологию и способы переработки».
Наиболее опасные химические отходы (цианиды, органические пероксиды, взрывчатые вещества и др.) транспортируются только по специально согласованным маршрутам с сопровождением МЧС или специальных машин полиции для предупреждения аварий. Транспортные средства, перевозящие такие отходы должны иметь аварийный комплект, позволяющий оперативно ликвидировать последствия аварии. Он включает защитную одежду, средства индивидуальной защиты, инструменты, комплект реагентов для нейтрализации, контейнеры или полиэтиленовые пакеты для упаковки продуктов нейтрализации, средства пожаротушения.
Хранить химические отходы необходимо с учетом взаимной совместимости химических веществ. Например, окислители не могут храниться рядом с горючими веществами или восстановителями. Кислоты нельзя хранить совместно с металлами. Они взаимодействуют с выделением водорода, способного вызвать воспламенение или взрыв. Мелкодисперсные порошкообразные металлы (алюминий, магний, цинк и др.) должны храниться в прочной герметичной таре, исключающей попадание влаги. В противном случае возможно их воспламенение.
Транспортные средства, перевозящие химические отходы, должны иметь специальный знак с указанием наиболее опасного класса перевозимых отходов.
Способы обезвреживания и утилизации химических отходов
В связи с многообразием химических отходов невозможно использовать единый подход для их обезвреживания. Поэтому применяется множество различных способов их переработки:
- химическая нейтрализация с получением нерастворимых и малотоксичных соединений;
- термические методы;
- электрохимическое разложение;
- биохимические методы.
Химическая нейтрализация является основным методом обезвреживания химических отходов. Даже столь токсичный металл, как ртуть можно перевести в малотоксичную форму. Это достигается при ее реакции с сульфидами с образованием нерастворимого сульфида ртути. Это вещество имеет 4 класс опасности (малоопасные). Оно не разрушается ни кислотами, ни щелочами и устойчиво до 450 град. С.
Термические методы применяются для обезвреживания нефтепродуктов и других органических отходов. Они отличаются простотой и высокой производительностью, но сопровождаются выделением вредных веществ в атмосферный воздух и требуют применения эффективной газоочистки.
Электрохимические методы позволяют осадить неорганические вещества в виде нерастворимых соединений при одновременном разрушении органических веществ до безвредных соединений. Невысокие концентрации органических отходов можно эффективно переработать биохимическими методами.
Возможна также утилизация химических отходов с получением различных видов продукции:
- использование для проведения нейтрализации других видов отходов;
- проведение химических анализов с подтверждением качества для повторного использования веществ по прямому назначению;
- регенерация с повторных использованием;
- применение для получения различных видов продукции (бытовой химии, средств защиты древесины, пигментов и пигментных паст, автокосметики и др.).
Подробнее о получении различных видов продукции при утилизации химических отходов можно прочитать на странице «Обезвреживание и утилизация гальванических отходов (кейсы Опытно-производственного центра МГУП «Промотходы»).
Заключение
Химические отходы содержат многочисленные опасные вещества и могут быть источником химического загрязнения. Оно приводит к деградации окружающей среды и представляет высокую опасность для здоровья человека.
В то же время при грамотной переработке такие отходы могут стать источником получения ценной продукции.
