PL163945B1 - Sposób unieszkodliwiania odpadów skazonych rtecia metaliczna, zwlaszcza odpadów zprodukcji lamp rteciowych PL - Google Patents

Abstract

Sposób unieszkodliwiania odpadów skazonych rtecia metaliczna, zwlaszcza odpadów z produkcji lamp rteciowych, przy zwiazaniu rteci w nielotne i trudno rozpuszczalne zwiazki chemiczne, korzystnie poprzez dzialanie nan siarki elementarnej lub jej zwiazków, znamien- ny tym, ze odpady zawierajace rtec metaliczna, zwlaszcza stluczke szklana z lamp rtecio- wych, rozdrabnia sie, miesza sie je z siarka elementarna w ilosci 1 - 2 % wagowych w stosunku do masy odpadów lub z ruda siarkowa mielona z 3 - 5 krotnym nadmiarem wagowym w porównaniu z siarka elementarna lub z kekiem mielonym z 2,5 - 3,5 krotnym nadmiarem w porównaniu z siarka elementarna lub z rozpuszczonym w wodzie chlorkiem zelazowym w ilosci 0,1% wagowych chlorku w stosunku do masy odpadów i tak przygotowana mieszanine skladników wprowadza sie do zaprawy cementowej dla unieruchomienia ich w elementach betonowych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób unieszkodliwiania odpadów skażonych rtęcią metaliczną, zwłaszcza odpadów z produkcji lamp rtęciowych.

Sposób wiązania par rtęci poprzez kontakt z siarką jest ogólnie znany i stosowany w laboratoriach.

Przykład takiego działania podaje opis polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 174 869, w którym opisano sposób usuwania par rtęci z gazów ziemnych. Sposób ten polega na wytrącaniu z gazów zawierających pary rtęci trudno lotnych i bardzo trudno rozpuszczalnych siarczków rtęci, poprzez kontaktowanie tych gazów z substancjami zawierającymi aktywną i wysoko zdyspergowaną siarkę elementarną lub ze związkami zawierającymi siarkę, korzystnie z siarkowodorem lub innymi gazami siarkowymi zdolnymi do reakcji z rtęcią. Mieszaninę gazów odrtęcianego i siarkowego przepuszcza się następnie przez adsorbent celem odsiarczenia tych gazów oraz ewentualnego zatrzymania pyłów siarczku rtęci. Metoda ta nie może być wykorzystana do Likwidacji w dużej skali przemysłowej odpadów zawierających rtęć metaliczną.

W technologiach zachodnich stosowany jest sposób usuwania rtęci metalicznej ze stłuczki szklanej, jeszcze na etapie produkcji poprzez próżniowe odparowywanie rtęci. Odzyskana rtęć stosowana jest ponownie w procesie produkcji lamp rtęciowych, a oczyszczona stłuczka szklana nie stanowi zagrożenia dla środowiska.

Obecnie w Polsce odpady poprodukcyjne w postaci stłuczki szklanej skażonej rtęcią wywozi się najczęściej na wysypiska. Odpady te nie są należycie zabezpieczone przed odparowywaniem rtęci do atmosfery i wymywaniem jej przez wodę odpadową, co powoduje skażenie środowiska naturalnego.

Istotą sposobu według wynalazku jest kompleksowa likwidacja odpadów zawierających rtęć metaliczną, w pierwszym rzędzie stłuczki szklanej, jako odpadu z produkcji lamp rtęciowych, poprzez zastosowanie kolejno dwóch operacji - przekształcenia rtęci metalicznej w trwałe chemicznie i fizyczne związki nieprzelotne i nierozpuszczalne w wodzie, a następnie wprowadzenia tych związków wraz z pozostałą częścią odpadów do zaprawy cementowej dla związania całości w bezpieczne ekologicznie elementy betonowe.

Odpady zawierające rtęć metaliczną, zwłaszcza stłuczkę szklaną z lamp rtęciowych, rozdrabnia się, korzystnie przez mielenie i miesza się je z siarką elementarną w ilości 1 - 2% wagowych w stosunku do masy odpadów lub rozpuszczonym w wodzie chlorkiem żelazowym w ilości 0,1% wagowych chlorku w stosunku do masy odpadów. Siarka elementarna może być w postaci koloidalnej (strąconej), sublimowanej (kwiat siarczany), krystalicznej mielonej lub

163 945 granulowanej. Możliwe jest również użycie rudy siarkowej mielonej z 3 - 5 krotnym nadmiarem wagowym w porównaniu z siarką elementarną lub keku mielonego z 2,5 - 3,5 krotnym nadmiarem w porównaniu z siarką elementarną. Rtęć metaliczna wiąże się w siarczek rtęci lub chlorek rtęciowy. Siarczek rtęciowy charakteryzuje się iloczynem rozpuszczalności w wodzie K(r) = (410)'⁵³(mol-dm'³)² w temperaturze 18°C, zaś dla chlorku rtęciawego wskaźnik ten w temperaturze 25°C wynosi K<_r) = 3,5-10' ¹⁸(mol- dm'3)2.

Składniki mieszaniny wprowadza się do zaprawy cementowej i wykonuje się z niej beton lub gruntocement. W wyniku reakcji zostaje związane około 60% początkowej zawartości rtęci metalicznej znajdującej się w odpadach. Część rtęci, która nie przereagowała z siarką lub chlorkiem żelazowym jest mechanicznie wiązana w masie betonu. Beton może być przeznaczony do wykonywania konstrukcji prefabrykowanych, zwłaszcza przy budowie dróg, ftindamentów, elementów betonowych w budowlach hydrotechnicznych i energetycznych. Maksymalny ładunek rtęci, jaki może dotrzeć do gleby lub wód podziemnych w wyniku jej długotrwałego wymywania przez opady atmosferyczne o charakterze kwaśnym z betonu lub gruntocementu w jednostce czasu wynosi 0,03 μg· m’2 h'1 Imisja rtęci jest na poziomie tła.

Przykład I. 225 kg stłuczki lamp rtęciowych miesza się w betoniarce z 3 kg siarki pylistej i po dokładnym wymieszaniu pozostawia na około 10 minut w celu chemicznego związania rtęci w siarczek rtęciowy. Następnie dodaje się składniki zaprawy cementowej w ilości: 310 kg cementu portlandzkiego 35, 660 kg żwiru frakcji 8-16 mm, 330 kg żwiru frakcji 4 - 8 mm, 660 kg piasku rzecznego i 160 dm3 wody. Zaleca się mieszanie stłuczki najpierw z grubszymi frakcjami kruszywa dla lepszego rozdrobnienia stłuczki. Uzyskuje się zaprawę o konsystencji gęsto plastycznej. Beton wykonnay z tej mieszanki wykazuje wytrzymałość na ściskanie po 7 i 28 dniach odpowiedniego 22,5 i 30 MPa. Maksymalna wymywalność rtęci wynosi 0,015 μg· m^· h^. Imisja rtęci jest na poziomie tła.

Przykład II. 200 kg stłuczki szklanej skażonej rtęcią miesza się z 2,4 kg siarki elementarnej o stopniu rozdrobnienia nie większym niż 0,1 mm i pozostawia na około 10 minut dla chemicznego związania rtęci w siarczek rtęciowy. Następnie dodaje się 800 kg piasku średniego odpowiadającego normie PN-86/B-02480 oraz 80 kg cementu portlandzkiego 35. Wszystkie składniki miesza się dodając wodę do wymaganej, optymalnej wilgotności. Gruntocement otrzymany poprzez ubicie tej mieszaniny i odparowanie wody wykazuje po 7 dniach wytrzymałość na ściskanie równą 1,89 MPa. Maksymalna wymywalność rtęci z gruntocementu wynosi 0,018 μ^^^ΐί! Imisja rtęci na poziomie tła.

Przykład III. 400 kg stłuczki lamp rtęciowych miesza się z 400 g chlorku żelazowego rozpuszczonego w około 30 dm3 wody i pozostawia na około 10 minut dla chemicznego związania rtęci w chlorek rtęciawy. Następnie dodaje się składniki zaprawy cementowej w ilości 320 kg cementu hutniczego 25, 1440 kg pospółki 0-16 mm o uziamieniu według normy PN-88/B-06250 i około 140 dm3 wody. Zaleca się mieszanie stłuczki najpierw z grubszymi frakcjami kruszywa dla lepszego rozdrobnienia stłuczki. Uzyskuje się zaprawę dobrze urabialną o konsystencji plastycznej. Beton wykonany z tej mieszanki wykazuje wytrzymałość na ściskanie po 7 i 28 dniach odpowiednio 13,5 i 19 MPa. Maksymalna wymywalość rtęci wynosi 0,02 μg/m2h'l. Imisja rtęci jest na poziomie tła.

163 945

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób unieszkodliwiania odpadów skażonych rtęcią metaliczną, zwłaszcza odpadów z produkcji lamp rtęciowych, przy związaniu rtęci w nielotne i trudno rozpuszczalne związki chemiczne, korzystnie poprzez działanie nań siarki elementarnej lub jej związków, znamienny tym, że odpady zawierające rtęć metaliczną, zwłaszcza stłuczkę szklaną z lamp rtęciowych, rozdrabnia się, miesza się je z siarką elementarną w ilości 1 - 2% wagowych w stosunku do masy odpadów lub z rudą siarkową mieloną z 3 - 5 krotnym nadmiarem wagowym w porównaniu z siarką elementarną lub z kekiem mielonym z 2,5 - 3,5 krotnym nadmiarem w porównaniu z siarką elementarną lub z rozpuszczonym w wodzie chlorkiem żelazowym w ilości 0,1% wagowych chlorku w stosunku do masy odpadów i tak przygotowaną mieszaninę składników wprowadza się do zaprawy cementowej dla unieruchomienia ich w elementach betonowych.