Ocena brak

Utylizacja rtęci.

Autor /WTLGFSOIYP Dodano /30.10.2005

SPIS TREŚCI

1. Wstęp
2. Cel pracy i koncepcji
3. Wybrane zagadnienia dotyczące odpadów zawierających rtęć
4Charakterystyka rtęci
3.2 Toksyczność rtęci
3 Produkcja rtęci
3.4 Zużycie rtęci
3.5 Emisja rtęci
3.6 Usuwanie rtęci
4. Rozwiązania prawne i technologiczne unieszkodliwiania odpadów rtęci
5.1 Prawo ochrony środowiska i recykling
4.2 Technologie stosowane w świecie
4.3 Rozwiązania stosowane w Polsce
5. Koncepcja wdrożenia systemu selektywnej zbiórki zużytych lamp fluorescencyjnych na terenie Radomia i regionu
5.1 Ogólna informacja o Radomiu
5.2 Szacunkowy bilans odpadów dla Radomia i regionu
5.3 Opis proponowanego systemu
5.4 Analiza ekonomiczna systemu
6. Podsumowanie i wnioski
7. Literatura

1. WSTĘP

Toksyczność rtęci i niebezpieczeństwo związane ze skażeniem środowiska zostało dogłębnie przebadane.

Rtęć jest łatwo wchłaniana do ustroju człowieka i zwierząt z powodu bardzo dużej podatności do parowania. Trafia do organizmu poprzez drogi oddechowe, błony śluzowe, skórę, a także po przez spożywanie skażonej wody i żywności. Tak wchłonięta rtęć krąży w organizmie, który nie ma możliwości jej wydalenia i osadza się głównie w nerkach i wątrobie powodując ciężkie schorzenia. Ma również wpływ na rozwój chorób układu nerwowego.
Pierwsze wzmianki o masowym zatruciu rtęcią pochodzą z okresu starożytności i dotyczą chorób niewolników rzymskich pracujących przy wydobywaniu i przetwarzaniu cynobru. W XIX wieku związki rtęci zdobyły ponurą sławę jako klasyczne trucizny o opóźnionym efekcie działania powodujące nieodwracalne uszkodzenia nerek.

Rozwój przemysłu spowodował, że rtęć została doceniona jako metal o specjalnych właściwościach i tanim pozyskaniu, zaczęła być wykorzystywana w wielu procesach technologicznych w (m.in. przy produkcji oświetlenia) i wraz ze ściekami trafiała do wód gruntowych oraz była emitowana do atmosfery.
W latach 1953-1960 w Japonii miało miejsce jedno z największych zatruć związkami rtęci. U mieszkańców zatoki Minamata wystąpiła masowa choroba, której objawami było silne uszkodzenie nerwów i często kończyła się śmiercią.
Badania wykazały, że choroba ta była spowodowana spożywaniem ryb i skorupiaków wyławianych z zatoki, w których stwierdzono wysokie stężenie rtęci. Objawy tej choroby wystąpiły również u zwierząt i ptaków.
Okazało się, że wody tej zatoki były odbiornikiem ścieków niewielkiej fabryki aldehydu octowego, gdzie jako katalizatora wykorzystywano związki rtęci. W osadach dennych zatoki rtęć przenikała do spożywanych przez mieszkańców ryb i skorupiaków osiągając poziom 10 mmol/kg.

W roku 1920 stwierdzono, że związki rtęci są trujące dla grzybów glebowych, które atakują kiełkujące nasiona. Zaczęto więc stosować środki grzybobójcze zawierające rtęć.
W 1972 roku w Iraku silnemu zatruciu uległo tysiące osób, którego przyczyną było spożywanie produktów z ziarna konserwowanego przez fungicyd zawierający metylortęć, oraz mięsa drobiowego i wieprzowego pochodzącego od zwierząt karmionych tym ziarnem. Stężenie rtęci w ziarnie dochodziło do 1 mg/kg, a w mięsie do 20 mg/kg.
Ze względu na swoje unikalne właściwości rtęci znalazła zastosowanie w produkcji przyrządów pomiarowych, baterii, wodorotlenku sodowego i chloru metodą elektrochemiczną oraz w przemyśle oświetleniowym.
Według obecnych trendów rozwój techniki oświetleniowej w Polsce i na świecie stosowania rtęci do produkcji energooszczędnego oświetlenia nie da się wyeliminować. Zatem należy opracować tak skuteczne systemy zbierania tego typu odpadów i stosować bezpieczne technologie ich utylizacji, aby uniknąć dalszego degradowania środowiska naturalnego poprzez skażenie rtęcią.







2.CEL PRACY

Aktualne przepisy prawne w zakresie gospodarki odpadami niebezpiecznymi stają się w ostatnich latach bardziej rygorystyczne jednak nałożone na nas obowiązki nie rozwiązują do końca problemu, ponieważ muszą zafunkcjonować skuteczne systemy ekonomiczne i techniczne.

Ze względu na obowiązek jaki nakłada na Gminę ustawa „Prawo Ochrony Środowiska”, wskazując na Gminę jako odpowiedzialną za stan środowiska, uważam za konieczne rozwiązanie problemu jakim jest bezpieczne gromadzenie i gospodarcze wykorzystanie zużytych świetlówek i innych lamp zawierających rtęć z terenu danej Gminy.

Przez dłuższy czas w zakresie gromadzenia, transportu i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych nie istniały żadne konstruktywne rozwiązania.
Nie sortując wyrzucano wszystko co nie było już przydatne.
Dziś sytuacja ulega stopniowo zmianie, mimo to każdy rok przynosi miliony ton odpadów powstałych w zakładach przemysłowych i gospodarstwach domowych.
Jeśli w prowadzonej działalności powstają odpady zawierające rtęć zaliczane do odpadów niebezpiecznych, jakimi są zużyte lampy rtęciowe, to muszą być one utylizowane zgodnie z wymogami w bezpieczny sposób, koniecznym jest, aby Firma odbierająca je posiadała wymagane w tym zakresie ważne zezwolenia, fachowy personel, optymalne wyposażenie, oraz sprawdzoną i zatwierdzoną technologię unieszkodliwiania.

Na temat ochrony środowiska i zagospodarowania odpadów powiedziano już wiele. Akcja edukacyjna spełnia swoją rolę, rośnie bowiem świadomość społeczeństwa w tej dziedzinie.

Przed nami kolejny etap walki o czystą wodę, powietrze i glebę. Czas na praktyczne działania zamierzające do utworzenia sprawnie działającego systemu gospodarczego w zakresie gospodarki odpadami zawierającymi rtęć.

Celem przedmiotowej pracy jest omówienie problemów gospodarki odpadami zawierającymi rtęć w zakresie nowych przepisów prawnych oraz możliwości zastosowania rozwiązań technologicznych na potrzeby zaproponowanego w pracy koncepcji wdrożenia systemu selektywnej zbiórki i unieszkodliwiania zużytych lamp fluorescencyjnych na terenie Radomia i regionu.

3.WYBRANE ZAGADNIENIA DOTYCZĄCE ODPADÓW ZAWIERAJĄCYCH RTĘĆ

3.1. CHARAKTERYSTYKA RTĘCI


Rtęć jest srebrzystoszarym metalem o silnym połysku.
W temperaturze pokojowej posiada wysoką sprężystość par 0,17 Pa i jako jedyny pierwiastek metaliczny występuje w stanie ciekłym. Topi się w temperaturze 234,3 K, wrze w 629,7 K. Charakteryzuje się dużą gęstością 13,55 g/cm , a masą cząsteczkową 200,6 g/mol, nieznaczną rozpuszczalnością w wodzie (6,5·10-9 g Hg/dm3) oraz względnie niską przewodnością elektryczną. W przyrodzie jest pierwiastkiem dość rzadkim. Występuje zarówno w stanie rodzinnym jak i związanym.

Rtęć zaliczana jest do metali szlachetnych, odporna jest na działanie suchego powietrza i kwasów nieutleniających. Z metalami tworzy stopy lub amalgamaty, spośród których w stomatologii stosowany jest amalgamat ze srebrem. W przyrodzie jest pierwiastkiem dość rzadkim, głównym minerałem zawierającym ten pierwiastek jest cynober (HgS). Obok postaci elementarnej rtęć występuje w postaci związków nieorganicznych na pierwszym (+1) lub drugim stopniu utlenienia (+2) oraz tworzy związki metaloorganiczne.


3. 2.TOKSYCZNOŚĆ RTĘCI

W wyniku rozwoju cywilizacji, a przede wszystkim powszechnej chemizacji różnorodnych aspektów życia, równowaga ekologiczna w przyrodzie uległa zakłóceniu. Gwałtowny rozwój większości gałęzi przemysłu i energetyki, wzrost populacji, masowy napływ ludności do miast, zwiększanie zapotrzebowania na żywność, wzrost liczby samochodów, coraz większe ilości nowych związków chemicznych stosowanych w gospodarstwach domowych, budownictwie, przemyśle, rolnictwie i innych dziedzin spowodowały nasilenie zanieczyszczenia i degradacji środowiska naturalnego.

Działalność człowieka silnie wpływa na otoczenie, ale zmiany te nie zawsze zmierzają w pożądanym kierunku. Skutkiem – niestety szkodliwym – jest skażenie środowiska naturalnego, wywołane czynnikami fizycznymi, chemicznymi i toksykodynamicznymi. Tylko niektóre z nich są zanieczyszczeniami jednego elementu środowiska – wiele występuje zarówno w wodzie, glebie, powietrzu, jak i w organizmach roślin i zwierząt.

Pomimo wprowadzenia i przestrzegania norm dotyczących ochrony środowiska i mimo że zmniejsza się stopień skażenia, gdyż w ostatnich latach ulega redukcji emisji pyłów i gazów do atmosfery, poprawiła się jakość wód, wprowadzono w miarę racjonalną gospodarkę odpadami, to jednak zniszczenie zasobów naturalnych jest bardzo daleko posunięte, a sytuacja ekonomiczna nie pozwala na szybką i radykalną poprawę tego stanu.

Spośród substancji mających negatywny wpływ na środowisko, coraz większe zainteresowanie budzi rtęć. Chociaż w różnych elementach środowiska występuje w niewielkich ilościach, stanowi poważne zagrożenie dla organizmów. Nie ulega biodegradacji i dlatego bardzo długo utrzymuje się w środowisku, gromadząc się w łańcuchach troficznych i w znacznych stężeniach przedostają się do organizmu ludzkiego.

Rtęć pomimo znacznych ograniczeń emisji spowodowanych rygorami technologicznymi, normatywami prawnymi i realizacją zaleceń Unii Europejskiej - powszechnie występuje w środowisku, we wszystkich jego komponentach i w całych łańcuchach troficznych.
Nie ulega biodegradacji i tworzy wiele toksycznych połączeń zarówno nieorganicznych jak organicznych. W znacznych ilościach dostaje się do organizmu ludzkiego.

O toksycznym działaniu rtęci wiedziano już dawno, pierwsze wzmianki dotyczyły zatruć wśród niewolników zatrudnionych w czasach rzymskich przy wydobywaniu i przetwarzaniu cynoberu.

Późniejsze doniesienia dotyczyły toksycznego działania sublimatu (HgCl2), który po spożyciu powodował zaburzenia, a przy dużych dawkach powodował nieodwracalne uszkodzenie nerek, często kończące się rtęcią. Związki rtęci zdobyły w XIX wieku ponurą sławę jako klasyczne trucizny o opóźnionym efekcie działania. Rozwój przemysłu spowodował, że rtęć była używana w wielu procesach technologicznych i wraz ze ściekami trafiała do wód lub była emitowana do atmosfery. Powodowało to znaczne nagromadzenie się tego metalu w pobliżu źródła emisji, powodując zagrożenie dla ludzi i środowiska.
Pierwsze zarejestrowane zatrucie dużej grupy osób miało miejsce w latach 1953-1960 w Japonii. U ludzi na wybrzeżu zatoki Minamata wystąpiła choroba, której objawami było silne uszkodzenie nerwów i która często kończyła się śmiercią. Badania wykazały, że choroba ta spowodowana była spożywaniem ryb i skorupiaków w organizmach których stwierdzono wysokie stężenia rtęci. Objawy tej choroby wystąpiły również u zwierząt i ptaków. Okazało się, wody zatoki były odbiornikiem ścieków niewielkiej fabryki aldehydu octowego, gdzie jako katalizator wykorzystywano związki rtęci. W osadach dennych pod wpływem drobnoustrojów rtęć nieorganiczna uległa przemianie w metylortęć. Związek ten ulegając zagęszczeniu w złożonych łańcuchach pokarmowych osiągnął u ryb i skorupiaków poziom 10 mmol/kg.
Około 1920 roku stwierdzono, że związki rtęci są trujące dla grzybów glebowych, które atakują kiełkujące nasiona.

Zaczęto więc stosować zaprawy nasienne zawierające rtęć. W 1972 roku w Iraku silnemu zatruciu uległo tysiące osób, którego przyczyną było spożywanie ziarna zaprawionego fungicydem zawierającym metylortęć. Na skutek zatrucia zmarło kilkaset osób.W Polsce masowe zatrucie miało miejsce w 1975 roku. Wiele osób zatruło się wówczas mięsem świń i kurczaków, które karmiono zaprawionym ziarnem. Stężenie rtęci w ziarnie dochodziło do 1 mg/kg, a w mięsie do 20 mg/kg.

Działanie toksyczne rtęci i jej związków zależy od dróg wnikania do organizmu, dawki oraz czasu ekspozycji. Prężność par rtęci w temperaturze pokojowej jest na tyle wysoka, że stężenie rtęci w temperaturze 24C w atmosferze wynosi 18 mg/m3, co kilkaset razy przekracza dopuszczalne stężenia. Największe zagrożenie metaliczną rtęcią następuje podczas wchłaniania jej par przez płuca, gdyż rtęć metaliczna praktycznie nie jest wchłaniana z przewodu pokarmowego. Część wchłoniętej rtęci przedostaje się do krwi, natomiast część przenika do mózgu. Prowadzi to do upośledzenia układu nerwowego, którego objawem są drżenie rąk, zaburzenia osobowości, a w cięższych zatruciach stany zapalne dziąseł. Symptomy te pojawiały się po przewlekłej ekspozycji na stężenie rtęci w powietrzu powyżej 0,1 mg/m3. Wchłanianie związków nieorganicznych rtęci z przewodu pokarmowego następuje w niewielkim stopniu (kilkanaście procent), podczas gdy związków organicznych np. metylortęci w blisko 100%. Po wchłonięciu, metylortęć poprzez krew doprowadzana jest do wszystkich tkanek organizmu, gromadząc się w nerkach, mózgu i wątrobie. Klasycznymi objawami zatruć metylortęcią są: zaburzenie czucia w palcach, dłoniach i stopach, zaburzenia słuchu, wzroku i zaburzenia osobowości polegające na utracie uczuć wyższych.
Efekty zatrucia są najczęściej nieodwracalne. Tragiczne jest również działanie tego związku na płód. Łożysko ciężarnej kobiety nie stanowi dla metylortęci odpowiedniej bariery. Rozwój dzieci, matki których podczas ciąży spożywały skażone metylortęcią produkty żywnościowe, początkowo przebiegał normalnie lub był nieznacznie opóźniony.

Później jednak występowały zmiany dotyczące rozwoju psychicznego dziecka obejmujące niemożność uczenia się, zapamiętywania czy kojarzenia a w przypadkach cięższych zahamowanie rozwoju umysłowego, upośledzenie słuchu i ślepotę. Dzieci te często nie przeżywały pierwszych kilku lat życia.

Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska oszacowała, że konsumpcja ryb stanowi dominującą drogę narażenia na metylortęć. Spożywanie dziennie przez całe życie poniżej 0,1 mg metylortęcią na kilogram masy ciała na dzień nie powinno spowodować ujemnych skutków u ludzi, nawet z uwzględnieniem czułych subpopulacji. Szacuje się, że w Stanach Zjednoczonych 1 do 3% kobiet w wieku prokreacyjnym spożywa wystarczająco dużo ryb aby być zagrożonymi metylortęcią.


W Polsce w okresie 20-letniego funkcjonowania Zakładów Lamp Wyładowczych „Polam - Rzeszów” stwierdzono 15 przypadków przewlekłego markurializmu, w tym 10 wśród pracowników Zakładu. W lipcu 1993 roku rozpoznanych było 30 przypadków chorób zawodowych spowodowanych ekspozycją na rtęć.

Rtęć, kumuluje się przez długie lata w środowisku, przez wodę, spożywanie roślin i produktów zwierzęcych trafia do organizmu ludzi i zwierząt, powodując przy tym bardzo niebezpieczne schorzenia. Zatrzymuje się w czerwonych krwinkach i nerkach, wywołując początkowo ból głowy, trudności w koncentracji, nudności i senność.

W dalszej fazie pojawia się zaczerwienienie skóry twarzy, przyspieszone tętno i poty, wypadanie zębów. Po dłuższym działaniu rtęci następuje zaburzenia ruchu i mowy, drżenie rąk i powiek, a nawet języka, otępienie. Towarzyszy temu niekiedy nadmierna pobudliwość, zmienność nastrojów, sztywnieją stawy, a w końcu dochodzi do uszkodzenia nerek i wątroby oraz nieodwracalnych zmian układu nerwowego. Raz zaatakowany organizm już nie wraca do normalnego stany. Rtęć metaliczna najszybciej przenika z krwi do mózgu. Przy większych dawkach rtęci następuje szybka śmierć.


3.3. PRODUKCJA RTĘCI

Światowa produkcja rtęci wynosiła przeciętnie 4000 ton rocznie w latach 1900-1940. W roku 1968 wynosiła już 8000 ton, a w 1973 roku osiągnęła poziom 10000 ton. Z uwagi na problem zanieczyszczenia środowiska, zużycie rtęci gwałtownie obniżyło się w końcu lat osiemdziesiątych. Niektóre państwa wstrzymały całkowicie wydobycie rtęci (np. Stany Zjednoczone w 1990 roku). W ostatnich latach produkcja ustabilizowała się na poziomie 2600-2700 ton [3]. Do największych producentów tego metalu należą: Hiszpania, Kirgistan, Chiny i Algieria. Światowe zasoby rtęci szacowane są na 600000 ton znajdują się głównie w Kirgistanie, Rosji, Słowenii, Hiszpanii i Ukrainie.

Tabela 1. Wydobycie rtęci w poszczególnych krajach w tonach

Kraj 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Algieria 459 414 292 368 370 300
Chiny 520 470 780 510 500 bd
Kirgistan 1000 379 380 584 611 600
Finlandia 98 83 90 88 90 bd
Hiszpania 64 393 1497 862 1000 1000
Tadżykistan 80 55 50 45 40 bd
Ogółem świat 2390 1960 3250 2580 2730 2600

Znaczna ilość rtęci może być uzyskiwana jako produkt uboczny podczas produkcji innych metali oraz może być odzyskana z odpadów zawierających ten pierwiastek, takich jak: zużyte baterie, lampy fluorescencyjne, amalgamat dentystyczny czy przyrządy kontrolno-pomiarowe.
W Stanach Zjednoczonych w 1997 roku uzyskano 389 ton rtęci w wyniku odzysku oraz kilkadziesiąt ton jako produkt uboczny w pięciu kopalniach złota.

3.4. ZUŻYCIE RTĘCI

Ze względu na swoje unikalne właściwości rtęć na różnorodne zastosowanie. Wykorzystywana była między innymi do produkcji oświetlenia elektrycznego, przyrządów elektrycznych, baterii, jako elektroda podczas elektrolizy chlorku sodowego, farb, przyrządów kontrolno-pomiarowych, materiałów dentystycznych oraz w laboratoriach. Dziesięć lat temu znaczna ilość tego metalu stosowana była do produkcji farb oraz przyrządów elektrycznych (przełączniki). Obecnie rtęć nie jest stosowana do produkcji farb, a głównym odbiorcą rtęci jest przemysł chemiczny, a w szczególności produkcja wodorotlenku sodowego i chloru metodą elektrochemiczną. W poniższej tabeli zestawiono zapotrzebowanie na rtęć w Stanach Zjednoczonych.

Tabela 2. Zużycie rtęci w Stanach Zjednoczonych (w tonach)

Zużycie 1989 1996 1997
Produkcja chloru i wodorotlenku sodowego 419 136 160
Oświetlenie elektryczne 34 29 29
Przyrządy elektryczne i przełączniki 155 49 57
Przyrządy kontrolno-pomiarowe 96 41 24
Materiały dentystyczne 43 31 40
Baterie 275 Bd bd
Farby 211 - -
Inne użycie 102 86 36
Ogółem 1335 372 346


3.5. EMISJA RTĘCI

Emisja rtęci może następować w wyniku naturalnych procesów geochemicznych
i biologicznych (metylacji) oraz jako skutek zróżnicowanej działalności gospodarczej. Do źródeł naturalnych należą oceany i wody naturalne, wulkany, skały, gleba, niekontrolowane pożary i wegetacja roślin. Najważniejsze źródła antropogeniczne to procesy spalania paliw, niektóre procesy hutnicze, produkcja chloru, wytwarzanie i składowanie baterii, lamp, produkcja i stosowanie rtęciowych środków ochrony roślin oraz spalanie odpadów. Rtęć emitowana do atmosfery występuje w postaci gazowej oraz związana na drobnych cząstkach pyłu. Emitowana rtęć jest tylko w pewnym stopniu zatrzymywana przez urządzenie redukujące emisję zanieczyszczeń, np. filtry elektrostatyczne lub tkaninowe redukują emisję o 35%.
Rtęć może rozprzestrzeniać się w atmosferze na bardzo duże odległości. Komputerowa symulacja sugeruje, że jedna trzecia emisji w Stanach Zjednoczonych ulega suchej i mokrej depozycji w tym kraju, a pozostałe dwie trzecie są transportowane poza granice.

Informacje na temat emisji cytowane w literaturze bardzo różnią się między sobą.
W latach osiemdziesiątych szacowano emisję naturalną na 25000-30000 ton, a antropogeniczną na 20000 ton. Emisja antropogeniczna była więc dwukrotnie wyższa od rocznej światowej produkcji metalu. Obecnie szacuje się, że łączna globalna emisja wynosi 5500-6000 ton, w tym emisja antropogeniczna 3500 ton. Dla obszarów Europy emisja rtęci wynosi około 400 ton/rok. Antropogeniczne źródła emisji rtęci mogą być podzielona na powierzchniowe i punktowe.


Tabela 3. Źródła antropogeniczne emisji rtęci

Powierzchniowe Punktowe
Spalanie Procesy produkcyjne Inne
Stosowanie farb Paleniska domowe Produkcja baterii Katalizatory
Wysypiska Kotłownie lokalne Produkcja cementu Elektrownie geotermalne
Materiały stomatologiczne Spalarnie odpadów komunalnych Produkcja chloru i wodorotlenków Wytwarzaie pigmentów
Zastosowanie laboratoryjne Spalarnie osadów ściekowych Produkcja wapna Materiały wybuchowe
Wykorzystywanie osadów ściekowych Spalarnie odpadów medycznych Produkcja rtęci
Rozbicie lamp elektrycznych Bojlery przemysłowe Wytop ołowiu
Spalanie odpadów niebezpiecznych Recycling lamp fluorescencyjnyh
Wytop cynku



Źródła powierzchniowe


W Stanach Zjednoczonych roczna emisja ze źródeł powierzchniowych szacowana jest na 3,4 ton. Prawie połowa z tej ilości pochodzi z rozbitych lamp rtęciowych (1,5 tony).
W USA w 1992 roku sprzedano 550 milionów lamp zawierających rtęć, w tym 528 milionów lamp fluorescencyjnych (świetlówek) oraz 22 miliony lamp wyładowczych.
Średnia zawartość rtęci w lampie 40-watowej wynosiła w końcu lat osiemdziesiątych 48,2 mg, w 1990 roku – 41,6 mg, a w 1995 roku 22,8 mg. Obecnie firma Philips Lighting produkuje lampy fluorescencyjne zawierające poniżej 10 mg rtęci.
Zawartość rtęci w lampach wyładowczych zależy od mocy i wynosi odpowiednio dla lamp 250 W – 45 mg, 400 W – od 60 do 75 mg, a dla 1000 W od 70 do 75 mg. Również wysokociśnieniowe lampy sodowe zawierają rtęć: od 8,3 mg w lampie 50 W do 25 mg w lampie 1000 W. Zużyte lampy trafiają głównie na wysypiska (82%), do spalarni odpadów komunalnych (16%), a tylko 2% kierowane jest do recyklingu [1].
W Polsce jedynym producentem lamp fluorescencyjnych są zakłady Philips Lighting w Pile. Szacuje się, iż dostarczają one na rynek krajowy 80% lamp. Przeciętna zawartość rtęci w tych lampach wynosi 13 mg, ale zakład rozpoczął produkcję lamp Super 80, w których zawartość rtęci nie przekracza 3 mg. W zakładzie istnieje linia technologiczna MRT System AB do odzysku rtęci z braków produkcyjnych. W latach ubiegłych była ona również wykorzystywana do utylizacji świetlówek pochodzących z recyklingu.
Do początku lat dziewięćdziesiątych funkcjonowały przez 20 lat Zakłady Lamp Wyładowczych „Polam - Rzeszów” w Pogwizdowie Nowym. Ponad 21% świetlówek ulegało uszkodzeniu w trakcie procesu technologicznego lub było dyskwalifikowane wskutek nieodpowiedniej jakości. Świetlówki te po rozdrobnieniu do tzw. stłuczki szklanej stanowiły odpad. W celu usunięcia rtęci z odpadów stłuczki szklanej rozdrabniano ją w młynach, a w cyklonie oddzielano rtęć i adsorbowano ją na węglu aktywnym [2].
W wyniku procesu oczyszczania stłuczki część rtęci parowała stanowiąc dodatkowe źródło emisji do środowiska, część zaś była odzyskiwana stanowiąc z innymi zanieczyszczeniami drugi rodzaj odpadów powstających w zakładach. Odpad stłuczki szklanej składowano co najmniej w 30 miejscach („dzikie wysypiska”).
Szacuje się, że w okresie swej działalności zakład wprowadził do środowiska ponad 3000 kg czystej rtęci.

Rtęć stosowana jest w laboratoriach chemicznych jako katalizator, reagent lub w oprzyrządowaniu. Rocznie w Stanach Zjednoczonych zużywa się do tego celu 26 ton (1994 rok). Szacuje się, że współczynnik emisji rtęci dla tego rodzaju zastosowań wynosi 40 kg/tonę, co daje roczną emisję ok. 1,1 tony.

W stomatologii rtęć stosuje się głównie jako wypełnienia amalgamatowe do zębów. W 1995 roku zużyto do tego celu w Stanach Zjednoczonych 34 tony metalu. Z tego źródła emitowane jest do atmosfery ok. 0,7 tony rtęci.

Informacje na temat emisji z innych źródeł powierzchniowych są bardzo ubogie i niepewne. Szacunki dotyczące zawartości rtęci w gazach emitowanych z wysypisk różniły się o kilka rzędów (od 710-7 ppm do 2,510-3 ppm). Przyjmując średnie stężenie 2,910-4 ppm szacunkowa emisja z wysypisk komunalnych w 1994 roku wyniosłaby 74 kg. Dużą niepewnością obarczone są szacunki dotyczące emisji rtęci z farb.
Do 1990 roku kilka związków rtęci: CH3COOHgC6H5, ClCH2OCH2CH2CH2HgOCOCH3, i C17H33COOHgC6H5 stosowano jako biocydy do farb. Ich stosowanie zostało przez Amerykańska Agencję Ochrony Środowiska (EPA) zabronione od 1991 roku. Tylko w 1989 roku zużyto do tego celu 211 ton rtęci. Szacuje się, że 66% rtęci obecnej w farbie było emitowane do atmosfery, przy czym czas uwalniania trwał kilka lat.


Źródła punktowe - procesy spalania.

Źródła punktowe odpowiedzialne są za emisję 98% rtęci emitowanej do atmosfery ze źródeł antropogenicznych. Głównymi grupami źródeł odpowiedzialnych za emisję rtęci są procesy spalania, z których pochodzi rocznie w Stanach Zjednoczonych 137,7 ton rtęci (87% emisji antropogenicznej) i procesy produkcyjne (15,6% emisji).

Rtęć występuje jako naturalny śladowy pierwiastek obecny w paliwach. W polskich warunkach przeciętnie z jednej tony spalonego węgla kamiennego wyemitowanych zostaje około 0,17 g związków rtęci, a z jednej tony węgla brunatnego 0,11 g. Ponieważ węgiel stanowi w Polsce podstawowe paliwo stosowane w celach energetycznych procesy spalania są najważniejszym źródłem emisji tego pierwiastka. Rtęć emitowana z gazami odlotowymi występuje głównie w fazie gazowej, a tylko 5-15% w lotnym popiele.

Efektywność usuwania rtęci z gazów odlotowych jest niska i zależy w niewielkim stopniu od technologii oczyszczania. Przy zastosowaniu elektrofiltrów stopień usuwania rtęci wynosi ok. 15%, przy użyciu skruberów w instalacjach odsiarczania spalin ok. 24%.

W Stanach Zjednoczonych zawartość rtęci w węglach zmieniała się od 0,1 ppm do 0,7 ppm (średnio w spalanym węglu 0,21 ppm). W wyniku spalania węgla w przemyśle energetycznym w Stanach Zjednoczonych emitowanych jest do atmosfery 51,6 tony rtęci (1995 r.), a ze spalania oleju opałowego 0,2 tony.

W 1995 roku w USA było 130 spalarni odpadów komunalnych utylizujących ponad 40 ton odpadów na dobę, o łącznej zdolności przerobowej 99000 ton/dobę. Ilość emitowanej rtęci zależy od masy spalanych odpadów, zawartości w nich odpadów zawierających rtęć oraz technologii oczyszczania spalin. Największy udział w strumieniu rtęci trafiającej do odpadów komunalnych mają baterie, lampy fluorescencyjne, termometry, termostaty i pigmenty. W 1989 roku rtęć zawarta w bateriach trafiających na wysypiska ważyła 419 ton, co stanowiło 60% ogólnej ilości tego metalu w strumieniu odpadów (709 ton). W następnych latach ilość odpadów zawierających rtęć gwałtownie zmniejszyła się, głównie za przyczyną ograniczenia wykorzystania rtęci w produkcji baterii, dodatków do farb oraz zakazu składowania baterii zawierających rtęć na wysypiskach. Szacuje się, że w roku 2000 w strumieniu odpadów znajdowało się tylko 144,6 ton analizowanego metalu.

Ocenia się, że w USA około 27 ton rtęci trafia na wysypiska ze zużytymi lampami fluorescencyjnymi. Z ilości tej 13% jest kierowana do spalarni odpadów komunalnych.
W przybliżeniu 90% rtęci zawartej w tych lampach odparuje i zostanie wyemitowana do atmosfery razem z gazami odlotowymi jeżeli spalarnia nie jest wyposażona w efektywny system oczyszczania spalin.

W Polsce lampy fluorescencyjne mogą być utylizowane przez kilka firm:
Philips Lighting, Maya, Utimer i Abba Comet.
Brak jest danych na temat ilości lamp utylizowanych przez te firmy; można przypuszczać że utylizowanych jest 8-10 milionów lamp rocznie.
W najbliższych latach rola tego źródła w zanieczyszczeniu środowiska będzie malała za przyczyną selektywnej zbiórki zużytych lamp oraz małej zawartości rtęci w lampach.

Stałym źródłem zanieczyszczenia środowiska rtęcią są termometry lekarskie. Szacuje się, że w USA rocznie ok. 10 ton rtęci z termometrów trafia na wysypiska, a część trafia do odpadów medycznych. Odpady te w znacznej części są spalane. Ze źródła tego emitowane jest 16 ton rtęci rocznie (1996 rok).

Wprowadzenie w niektórych stanach ostrych przepisów ograniczających emisję zanieczyszczeń z procesów spalania odpadów medycznych ograniczyło radykalnie emisję rtęci w ostatnich latach. Spalarni odpadów medycznych w USA jest 2400 i utylizują one 0,268 milionów ton odpadów patologicznych i 1,574 milionów ton odpadów ogólnomedycznych.

Spalarnie odpadów niebezpiecznych to kolejne źródła emisji rtęci do atmosfery. W USA w listopadzie 1994 roku funkcjonowało 162 spalarni odpadów niebezpiecznych. Spalały one 54% odpadów niebezpiecznych i emitowały 3,95 ton rtęci. Ponadto spalanie odpadów niebezpiecznych prowadzi się w 41 piecach obrotowych cementowni (na 212 pieców).

Podobne prace

Do góry