Проблема утилизации отходов гальванического производства занимает одно из самых первых мест в экологии нашей планеты. Это связано с тем, что отходы содержат большое количество ионов цветных металлов, гидроксидов меди, цинка и других опасных веществ, которые изменяют химические, физические и биологические свойства биосферы. Вследствие чего происходят аномальные погодные явления, стихийные бедствия, рождение мутационных форм животных и человека.
Что представляют собой гальваношламы
Гальваношламы, или как их еще называют, гальванические отходы являются высокотоксичными веществами (разделяются на 1,2,3 класс опасности), которые содержат опасные для здоровья человека и биосферы в целом ионы:
- хрома;
- цинка;
- свинца;
- никеля;
- кадмия;
- марганца;
- ртути.
Гальваношламы представляют собой некую серо-коричневую массу, рН которой составляет 3,3. Плотность такого вещества от 1,17 до 1,25 г /см3, а влажность 65-87%.
В зависимости от производства гальваношламы бывают твердые, пастообразные и жидкие. Кроме агрегатного состояния, они отличаются и по категориям:
- осадки гальванических производств в очистных сооружениях (обезвоженные и необезвоженные);
- электролиты, имеющие различное предназначение.
Источники гальванических отходов
Источниками гальваношламов являются предприятия металлургической, химической, электротехнической промышленности, а также машиностроения, которые используют в своем производстве гальванопластику и гальваностеги. Т.е. предприятия которые при работе применяют метод напыления металлических изделий хромом, никелем, цинком. Источниками отходов могут служить:
- осадок на дне ванн (после фосфатирования, очистки воды реагентами);
- анодные осадки (никеля, цинка, кадмия).
Опасность для окружающей среды
Гальваническое производство существенно влияет на загрязнение биосферы. Если отходы такой промышленности хранить на открытой местности, то шлам высыхает и разносится с ветром, попадает в воду и дыхательные пути человека и животных.
Для человека длительное поступление таких веществ в организм приводит к нарушению работы нервной, эндокринной, дыхательной систем, способствует развитию злокачественных образований и вызывает патологические изменения плода у беременных. Тяжелые металлы имеют способность накапливаться в пищевых цепочках, что влечет за собой необратимые процессы изменения биосферы.
Компании, утилизирующие гальваношламы
Все утилизирующие компании должны иметь лицензию на осуществление деятельности по сбору, транспортированию, обработке, обезвреживанию, размещению отходов I-IV классов опасности.
Такие компании должны использовать различные способы обезвреживания отходов, применять современные технологии утилизации, а также иметь специализированную технику для транспортировки отходов.
Компании России, которые занимаются утилизацией гальваношламов:
- ГК «ПромУтилизация»;
- ООО “Научно-производственный Строительно-технологический Центр”;
- ООО ” КБ “Экология” занимает одно из первых мест в области переработки опасных отходов по всей России”;
- ЗАО “НБЭ”;
- ООО ЭП “Интер Грин”;
- ЗАО БМТ;
- ООО “Алит М”;
- ООО “НПО Экология”;
- ООО МИТК “ГАММА;
- ООО ” Экология 24″;
- ООО “ФИРМА ЭКСТРЕННОГО РЕАГИРОВАНИЯ ХРЛ”.
Технологии утилизации гальваношламов
Технология утилизации зависит от категории гальванических шламов. Принято выделять такие методы обработки:
- химические – использование химических реагентов для выделения кислот, щелочей и солей металлов;
- физико-химические – использование безреагентных и реагентных способов очистки;
- электрохимические – использование ионного обмена и электролиза для обессоливания и опреснения воды;
- комбинированные.
Перед тем, как шлам пустить в производство, нужно уменьшить его объем путем выщелачивания ионов тяжелых металлов в растворе аммиака, гидрокарбоната аммония, меди и других веществ. Затем его отстаивают в течение 3 часов. После чего он подвергается сорбции с использованием флокулянтов. При этом осадок, который образовался, промывают водой.
Отработанную воду используют для приготовления серной кислоты, а осадок фильтруют и поддают термической обработке. Такой осадок добавляют в строительный материал.
Удаления цветных металлов из раствора выщелачивания происходит в несколько стадий:
- удаление взвешенных частиц;
- очистка от нефтепродуктов;
- электродиализ, сорбция меди, никеля и цинка.
Утилизация циансодержащих остатков происходит с использованием такого реагента, как гипохлорит натрия.
Способы утилизации можно разделить на две основные группы:
- отходы используют для добавления в строительные материалы;
- переработка отходов, извлечением металлов.
Например, переработанные отходы, которые содержали тяжёлые металлы, добавляют в строительный материал( бетон, черепица, каучук, кирпич, керамические плитки и др.). Отходы гальваношлама, содержащего хром, применяют для окрашивания керамических изделий. Для изготовления резины используют отходы шлама, который содержали кобальт, цинк и магний. Иногда такие отходы используют и при сталеплавлении для получения сложных сплавов.
Преимущества использования гальванических отходов:
- переработанные гальваношлама не токсичны;
- уровень негативного влияния на окружающую среду стремится к нулю;
- уменьшение использования природного сырья за счет переработки отходов в необходимый продукт;
- отходов после утилизации шлама не образуется;
- экономическая эффективность за счет отсутствия необходимости постройки полигонов для хранения шлама;
- метод термической обработки может применяться на всех машиностроительных заводах.
В настоящее время предприятия разрабатывают новые методы утилизации гальванических отходов. К таким методам относятся: электрокоагуляционный, люминесцентный, реагентный, электродиализа,анодного окисления и восстановления и электрофлокуляции, ультрафильтрацию, диализ и микрофильтрацию.
Гальванические шламы, как и ряд других опасных отходов, можно утилизировать с помощью пиролиза. О принципах процесса смотрите в видео:
Утилизация отходов не всегда бывает выгодной, но она имеет важное экологическое значение, как один из путей уменьшения загрязнения биосферы и оздоровления обстановки в промышленных городах. Полная утилизация отходов промышленных производств, в том числе и гальваношламов – один из оптимальных путей рационального использования природных ресурсов и охраны природы.
