Технические руководящие принципы (стр. 20 )

175. Отходы равномерно подаются из загрузочного устройства в ротационную печь через систему дозирования. Отходы, которые необходимо обработать в ротационной печи, должны допускать свободное перемещение и подачу. Отходы обрабатываются в ротационной печи при температуре до 800°C. Используемые материалы равномерно продвигаются через ротационную печь. Ртуть в отходах испаряется при нагревании отходов до температур свыше 356°C. Требуемое время обработки отходов в ротационной печи зависит от подаваемого материала, однако, обычно оно составляет 0,5-1,5 часа. Обработка проводится при пониженном давлении, чтобы гарантировать безопасность работы системы. При необходимости добавляется азот, создающий инертную атмосферу в ротационной печи в целях повышения безопасности процесса. Поток отходящего воздуха направляется в два скруббера через горячий пылевой фильтр, в котором конденсируются ртуть, вода и углеводороды. Затем отходящий газ подается в фильтрационную систему с активированным углем для окончательной очистки[42].

176. 158. Предварительно обработанные отходы, такие как ртутно-фосфорный порошок в люминесцентных лампах, измельченное стекло ламп, очищенные ртутьсодержащие батареи с добавлением ртути, высушенный осадок сточных вод и очищенная почва, могут подвергаться переработке путем обжига/дистилляции в установках, оснащенных устройствами для сбора паров ртути в целях ее рециркуляции. рекуперации. Тем не менее, следует отметить, что при обжиге и других видах термической обработки летучие металлы, включая ртуть и органические вещества, испаряются при обжиге и других видах термической обработки. Эти вещества передаются из. Из подаваемых отходов эти вещества поступают в дымовой газ и летучую золу. Поэтому должны быть предусмотрены устройства для очистки дымовых газов, которые улавливают летучие загрязнители и не допускают их выброса в окружающую среду (см. раздел III, H, 1 ниже).

177. 159. В сухом вакуумном смешивателе может проводиться предварительная обработка и дальнейшая обработка осадка, содержащего ртуть. Операция в вакууме позволяет снизить температуру кипения, что обеспечивает энергоэффективность и безопасность процесса. В зависимости от уровня разрежения и температуры при эксплуатации установки смешивающая установка может использоваться для предварительной обработки и дальнейшей обработки осадка. Была продемонстрирована целесообразность двухступенчатой обработки осадка, содержащего ртуть, при обработке осадка с высоким содержанием воды и углеводородов. Количественное выпаривание ртути происходит на втором этапе процесса при максимальной температуре обработки. Ртуть конденсируется отдельно от воды и углеводородов и может быть удалена из процесса. Вакуумная установка снабжена двойным кожухом, который опосредованной нагревается масляным теплоносителем, что обеспечивает равномерное распределение температуры в обрабатываемом материале. Еще более эффективное распределение нагрева может быть достигнуто при использовании нагретого вала. Дымовой газ из вакуумного миксера очищается в конденсационной установке и фильтре с активированным углем. Вакуумный миксер загружается партиями. (www. ).

Вакуумная термообработка позволяет перерабатывать термометры, батареи, особенно таблеточные батареи, стоматологическую амальгаму, электрические переключатели и выпрямители, флуоресцентный порошок, вытяжные трубы, измельченное стекло, грунт, шлам, остатки горнодобывающих производств и катализаторы, а также другие материалы. Этот процесс обычно включает в себя следующие этапы:

a) нагревание поступающего материала в специальных печах или при загрузке в целях испарения содержащейся в отходах ртути. Этот процесс производится при температуре до 340°C до 650°C и давлении несколько миллибар;

b) последующая термообработка паров, содержащих ртуть, при температуре от 800°C до 1000°C, в ходе которой, например, могут уничтожаться органические компоненты;

c) сбор и охлаждение содержащих ртуть паров;

d) дистилляция с получением чистой жидкой ртути.

178. Остаточный материал, получаемый после вакуумной термообработки, не содержит ртути. Он либо рециркулируется, либо удаляется иным образом в зависимости от его состава[43].

ii) Химическое окисление

179. Химическое окисление элементарной ртути и ртутных органических соединений в отходах производится для уничтожения органических компонентов и преобразования ртути в ее соли. Это эффективный метод обработки отходов, содержащих ртуть или загрязненных ею. Процессы химического окисления могут быть полезны при обработке жидких отходов, содержащих ртуть или загрязненных ей, таких как шлам и хвостовые остатки. Окисляющие реагенты, используемые в этих процессах, включают гипохлорит натрия, озон, перекись водорода, двуокись хлора и свободный хлор (газ). Химическое окисление может проводиться как непрерывный процесс или партиями в баках-смесителях или реакторах с пульсирующим потоком. Галоидные соединения ртути, образующиеся в процессе окисления, отделяются от матрицы отходов, обрабатываются и направляются для дальнейшей обработки, например, кислотного выщелачивания и осаждения (United States EPA, 2007a).

d.iii) Химическое осаждение

180. 165. При осаждении химические вещества используются для преобразования растворенных загрязнителей в нерастворимое твердое вещество. , которое может осаждаться либо удаляться путем флокуляции или фильтрации. При совместном осаждении целевой загрязнитель может иметь растворенную, коллоидную форму или форму суспензии. Растворенные загрязнители не осаждаются, однако адсорбируются на другие виды, которые допускают последующее осаждение. Коллоидные или взвешенные загрязнители зацепляются другими осажденными видами и удаляются через такие процессыза счет таких процессов, как коагулирование и флокуляция. Технологии удаления ртути из сточных вод могут предусматривать комбинацию осаждения и совместного осаждения. Осажденные/совместно осажденные твердые вещества затем удаляются из жидкой фазы путем очистки или фильтрации. Более подробная информация по этому вопросу изложена в докладе «Treatment technologies for mercury in soil, waste, and water» (United States EPA, 2007d).

e. Сорбционная iv) Адсорбционная обработка

181. Адсорбционные материалы удерживают ртуть на поверхности за счет различных видов химических сил, таких как водородные связи, связи диполь-диполь и ван-дер-ваальсовы силы. Адсорбционная способность зависит от площади поверхности, распределения размера пор и химических свойств поверхности. Адсорбционные материалы обычно содержатся в колонке. Ртуть или соединения ртути адсорбируются по мере прохождения жидких отходов через колонку. После заполнения адсорбционных участков колонку следует обновить или заменить другим носителем (United States EPA, 2007b). Отработанный адсорбент представляет собой ртутные отходы.

182. К числу адсорбционных материалов относятся активированный уголь и цеолит. Активированный уголь – это углеродный материал, имеющий множество мелких взаимосвязанных отверстий. Как правило, он может иметь древесную (кокосовая скорлупа или древесные опилки), нефтяную или угольную основу. С учетом его формы он подразделяется на порошковый активированный уголь и гранулированный активированный уголь. В продаже имеется множество продуктов, используемых с учетом конкретных свойств их компонентов. На активированный уголь адсорбируются ртуть и другие тяжелые металлы, а также органические вещества (Bansal, 2005). Цеолиты – это встречающиеся в природе кремниевые минералы, которые также получают путем синтеза. Цеолиты, в частности клиноптилолит, могут образовывать сильные связи с ионами тяжелых металлов, у которых механизм абсорбции основан на ионном обмене (Chojnacki et al., 2004). Ионообменные смолы продемонстрировали свою пригодность для удаления ртути из жидких потоков, особенно при концентрациях порядка 1-10 мкг/л. Ионный обмен обычно применяется для обработки солей ртути, например, хлоридов ртути, содержащихся в сточных водах. Этот процесс предусматривает выдерживание носителя (обычно синтетической смолы или минерала) в растворе, где происходит обмен взвешенных ионов металла с носителем. В сильных кислотных растворах возможна регенерация анионообменной смолы, однако это достаточно сложный процесс, поскольку соли ртути не подвергаются высокой ионизации и с трудом очищаются от смолы. Поэтому смолу необходимо удалять. Кроме того, органические соединения ртути не ионизируются, поэтому их сложно удалить путем обычного ионного обмена. Если используется селективная смола, то процесс адсорбции, как правило, необратим, и смола представляет собой опасные отходы, который подлежит удалению в специальной установке без возможности рекуперации (Amuda, 2010).

183. Хелатная смола – это ионообменная смола, которая разработана в качестве функционального полимера и которая выборочно улавливает ионы из растворов, включая различные металлические ионы, и отделяет их. . 2004).

f. РекуперацияОна изготавливается на основе полимера с трехмерной структурой и функциональной группой, которая собирает металлические ионы. Полистирол является наиболее распространенным материалом полимерной основы, за ним следуют фенопласт и эпоксидная смола. Хелатные смолы используются для обработки сточных вод с гальванических производств с целью удаления ртути и других тяжелых металлов, оставшихся после нейтрализации и коагулирования, либо с целью сбора ионов металлов путем адсорбции из сточных вод, где концентрация ионов металлов относительно невелика. Хелатная смола, допускающая адсорбцию ртути, может обеспечивать эффективное удаление ртути из сточных вод (Chiarle, 2000).

v) Дистилляция ртути – очистка

184. 169. После обработки отходов собранная ртуть очищается путем последовательной дистилляции (United States EPA 2000) (US EPA 2000). . Ртуть высокой степени очистки производится путем многоступенчатой дистилляции. Низкие температуры кипения возможны при дистилляции в сильно разреженной атмосфере, которая позволяет достичьна каждом этапе дистилляции достигать высокой степени очистки42 на каждом этапе дистилляции29. Ртуть с такой высокой степенью очистки востребована во многих областях применения. Кроме того, если эту ртуть предстоит хранить в течение нескольких лет, ее высокая степень чистоты позволит предотвратить возникновение химических реакций с материалами контейнера и примесей.