Утилизация люминесцентных ламп реферат

Обновлено: 07.07.2024

Содержание
Введение………………………………………………………………….3
Общие сведения о люминесцентных лампах…………………………..6
Процессы переработки люминесцентных ламп………………………11
Заключение……………………………………………………………….25
Список используемых источников…………………………..………….26

Среди актуальных проблемэкологии важное место занимают вопросы, связанные с загрязнением окружающей среды ртутью и ее соединениями. Это обусловлено, с одной стороны, широким использованием и периодическим выходом из строя разнообразных ртутьсодержащих изделия (люминесцентных и ртутных ламп), например на предприятиях, в быту, транспорте, учебных заведениях и т. д. Проблема предотвращения загрязнения ртутью окружающей среды во многомопределяется эффективность технологий, которые используются для обезвреживания и переработки ртутьсодержащих отходов.
Руководство России придает большое значение проблеме энергоемкости и энергосбережения во всех областях государственного хозяйствования: промышленности, сфере услуг, жилищном секторе.
В настоящее время наблюдается рост использования ртутных ламп в производстве и быту, которыйобусловлен исключительной особенностью ртутных источников света: их световая отдача достигает 100 лм/Вт при низкой рабочей температуре и сроке службы до 40 тысяч часов. Эти значения в десятки раз превышают соответствующие параметры ламп накаливания. Учитывая постоянный рост стоимости мировых энергоресурсов, легко понять, что в ближайшее время альтернативы люминесцентным лампам нет. Поэтому они также называютсяэнергосберегающими.
Энергосберегающая ртутьсодержащая люминесцентная лампа (ЭСРСЛ) – газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения электрического разряда.
Основной частью ламп является ртуть (свечение создается от электрического разряда в парах металла).
Различают две разновидности ртутных ламп:

- лампынизкого давления (парциальное давление паров ртути не более 102Па) – трубчатые люминесцентные лампы, содержание ртути в лампе ~60мг;
- лампы высокого давления (105-106 Па) и сверхвысокого давления (более 106 Па) – лампы типа ДРЛ, содержание ртути – до 120мг.
В состав люминесцентной лампы входит стеклянная колба (обычно покрыта слоем люминофора – вещества, способного светиться, под действием внешних факторов,в частности под воздействием УФ излучения электрического разряда). При производстве ламп колбы подвергаются термо-вакуумной обработке; в колбу закачивается инертный газ при давлении 2,5мм ртутного столба, насыщенный парами ртути.
С торцов колба закрыта алюминиевыми цоколями. Внутри лампы находятся вольфрамовые спирали, медно-никелевые выводы и латунные штырьки. Общее содержание металлов (включаяоловянно-свинцовый припой и свинцовое стекло) – 2-4%.
Из органических компонентов в состав ламп входят мастика и гетинакс (слоистый пластик на основе бумаги, пропитанной синтетической смолой; обладает высокими электроизоляционными и механическими свойствами).
Ртутные лампы относят к отходам первого класса опасности и самостоятельная утилизация таких источников света не допустима. В зависимости отмощности данный вид ламп содержат до 20-50 мг ртути, поэтому самостоятельная утилизация таких источников света не желательно. Не допускается временное хранение ртутных ламп под открытым небом, а так же в местах, где к ним могут иметь доступ дети, хранение ламп без тары или в мягких картонных коробках навалом, хранение ламп на грунтовой поверхности.
Несмотря на огромное количество имеющихся влитературе сведений о разнообразных способах утилизации люминесцентных ламп, существует лишь два принципиально различающихся метода – химический и термический. Все остальные методы являются вариантами исполнения двух основных. В соответствии с ГОСТ Р 52105-2003 "Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов.

Фоновые уровни ртути в окружающей среде. Гигиенические нормативы ртути в почве. ПДК ртути в некоторых пищевых продуктах. Методы переработки ртутьсодержащих отходов. Результаты оценки технологий переработки ртутьсодержащих люминесцентных ламп.

Содержание

1.Введение……………………………………………………………………. …3
1.2. Особенности и опасность ртутного загрязнения………. ……………. …3
2. Теоретическая часть:
2.1. Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация. ………………7
3. Практическая часть. Методы переработки ртутьсодержащих отходов
3.1. Метод вакуумной дистилляции ………..……………………………………8
3.2. Метод термической демеркуризации. …………. 10
3.3. Метод противоточной продувки…………………………………………. 12
4. Вывод………………………………………………………………………. 17
5. Список литературы……………………………………………………………18

Работа содержит 1 файл

курсовая.doc

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кафедра: промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности

Курсовая работа по дисциплине: промышленная экология

Выполнил : студент Голтвина Ю.А.

Проверил: доц. Юрин В.П.

1.2. Особенности и опасность ртутного загрязнения………. ……………. …3

2. Теоретическая часть:

2.1. Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация. ………………7

3. Практическая часть. Методы переработки ртутьсодержащих отходов

3.1. Метод вакуумной дистилляции ………..……………………………………8

3.2. Метод термической демеркуризации. ………….. . .10

3.3. Метод противоточной продувки…………………………………………. 12

Среди многочисленной группы токсичных веществ особое место занимает ртуть, обладающая (с эколого-гигиенической точки зрения) уникальными свойствами, обусловленными ее повышенной возможностью распределения в окружающей среде, разнообразием форм нахождения и спецификой их трансформации в природных условиях, а также разносторонним спектром негативных воздействий на живые организмы даже при относительно малых дозах экспозиции. Одним из возможных источников ее поступления в среду обитания являются ртутные газоразрядные лампы.

Газоразрядные лампы представляет собой искусственные источники оптического излучения, в которых свечение создается от электрического разряда в парах ртути или в смеси газа и пара. Ртутные лампы используются для освещения улиц, жилых, общественных и промышленных помещений, местного освещения, в медицинских и оздоровительных целях, в прожекторных установках, светокопировальных аппаратах, на сельскохозяйственных объектах и т. д. Массовое применение ртутных ламп во многом обусловлено их высокой световой отдачей, большим сроком службы и возможностью получения разнообразных спектров излучения.

Таким образом, среди актуальных проблем экологии важное место занимают вопросы, связанные с загрязнением окружающей среды ртутью и ее соединениями.

Согласно действующим в нашей стране экологическим и гигиеническим нормативам предельно допустимые концентрации (ПДК) ртути в воздухе составляют 0,0003 мг/м 3 , а почве 2,1мг/кг. В наиболее распространенных типах люминесцентных и специальных ртутных лампах содержится от 20 до 300 мг ртути . В России ежегодно выходит из строя около 100 млн. ламп. Ртутьсодержащие люминесцентные лампы представляют особую опасность с позиций локального загрязнения среды обитания токсичной ртутью.

1.2.Особенности и опасность ртутного загрязнения

Ртуть отличается чрезвычайно широким спектром и большим разнообразием проявлений токсического действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых она поступает в живой организм (например, пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), путей поступления и дозы. Основные пути воздействия ее на человека связаны с воздухом (при дыхании), с пищевыми продуктами, питьевой водой. Возможны и другие, случайные, но нередкие в обыденной жизни пути воздействия: через кожу, при купании в загрязненном водоеме, при поедании детьми загрязненной почвы, штукатурки и т. п.

Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные группы белковых соединений и этим нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Особенно сильно она поражает нервную и выделительную системы. При воздействии ртути возможны острые (проявляются быстро и резко, обычно при больших дозах ртутной экспозиции) и хронические (влияние малых доз ртути в течение относительно длительного времени) отравления. Известно большое количество ртутьсодержащих органических соединений, в которых атомы металла связаны с атомами углерода. Многие из таких соединений, особенно метилртуть, очень токсичны для живых организмов.

Распределение ртути в организме человека зависит от ее состояния: элементарная ртуть Hg o (пары ртути), неорганический ион Hg 2+ , ион метилртути CH₃-Hg + . Все они имеют высокое сродство по отношению к клеткам почек, воздействуя на них. Поступающая ингаляционно (при дыхании) Hg o и принимаемый перорально (например, с пищей или водой) CH₃-Hg + накапливаются в центральной нервной системе, сильнее, чем Hg 2+ . Пары и неорганические соединения ртути способны вызывать контактный дерматит. При вдыхании ртутные пары поглощаются и активно накапливаются в мозге и почках. В организме человека задерживаются примерно 80% вдыхаемых паров ртути. В живом организме элементарная ртуть превращается в ион, который соединяется с молекулами белков. Есть сведения, что пары ртути способны проникать в организм человека через кожу. У беременных женщин пары ртути могут проходить через плацентарный барьер, воздействуя таким образом на развивающийся плод. К настоящему времени установлено, что наряду с общетоксическим действием (отравлениями) ртуть и ее соединения вызывают гонадотоксический (воздействие на половые железы), эмбриотоксический (воздействие на зародыши), тератогенный (пороки развития и уродства) и мутагенный (возникновение наследственных изменений) эффекты . Обычно в нативных городских условиях наиболее важное, часто основное, воздействие на человека связано с влиянием паров ртути, нередко проявляющееся в так называемом хроническом меркуриализме (ртутном отравлении), который приводит к нарушению нервной системы и характеризуется наличием астеновегетативного синдрома с отчетливым ртутным тремором, неустойчивым пульсом, тахикардией, возбужденным состоянием, психическими нарушениями, гингивитом. Вдыхание значительных доз паров ртути сопровождается симптомами острого бронхита, бронхиолита и пневмонии, чрезвычайно острое отравление ртутью вызывает разрушение легких. Отмеченные синдромы и симптомы обычно наблюдаются при воздействии паров ртути в концентрациях в воздухе более 0,1 мг/м 3 , но психические расстройства могут возникать и при более низких уровнях. В России утверждены гигиенические нормативы – ПДК (предельно допустимые концентрации) и МДУ (максимально допустимые уровни) ртути в различных компонентах среды обитания (табл. 1-3). В табл. 4 приведены фоновые уровни ртути в окружающей среде.

Таблица 1.2.1. ПДК ртути в атмосферном воздухе и природных водах

Вещество	Воздух, мг/м 3		Вода водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, мг/л
Вещество	рабочей зоны	населенных пунктов
Ртуть металлическая	0,01	0,0003	0,0005
Соединения ртути*:	0,2 / 0,05**	-
амидохлорид Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
ацетат Hg (I) и Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
бромид Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
иодид Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
нитрат Hg (I) и Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
оксид Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
сульфат Hg (I) и Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
тиоцианат Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-
хлорид Hg (I) и Hg (II)	0,2 / 0,5	-	-

* ПДК для соединений ртути даны в пересчете на ртуть.

** В знаменателе указано значение среднесменной ПДК.

Таблица 1.2.2. Гигиенические нормативы ртути в почве *

и значения их лимитирующих концентраций, мг/кг

* В качестве предельно допустимой концентрации ртути в почве принят показатель вредности, который имеет наименьшую пороговую величину, т. е. 2,1 мг/кг (наименьшая пороговая величина установлена для транслокационного показателя вредности, характеризующего возможность перехода ртути из верхнего (пахотного) горизонта почв в сельскохозяйственные растения (с последующим накоплением в них до уровня соответствующей ПДК).

Таблица 1.2.3. ПДК ртути в некоторых пищевых продуктах

Продукты	мг/кг (на естественную массу)
Молоко, кисломолочные изделия, фруктовые и овощные соки	0,005
Масло сливочное, мясо и птицы свежие и мороженые	0,03
Внутренние органы и продукты их переработки	0,1
Почки	0,2
Яйца	0,02
Рыба свежая охлажденная:
Пресноводная хищная	0,6
Пресноводная нехищная	0,3
Морская	0,4
Хлеб, зерно, фрукты	0,01
Овощи	0,02

Таблица 4. Фоновые уровни ртути в компонентах окружающей среды

2. Теоретическая часть

2.1. Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация

Постоянное присутствие и высокие содержания ртути в городской среде, в различных видах отходов, существенно связаны с использованием и периодическим выходом из строя разнообразных ртутьсодержащих изделий (люминесцентные и ртутные лампы, термометры, гальванические элементы, различные приборы и т. п.).

В зависимости от технологии и типа в каждой люминесцентной или специальной ртутной лампе, особенно широко используемых в нашей стране, содержится от 20 до 300 мг ртути, в наиболее распространенных типах - от 60 до 120 мг, а в некоторых лампах ее количество достигает 350-560 мг. В России в эксплуатации единовременно находится 450-500 млн. люминесцентных ламп. Если принять, что в среднем каждая лампа содержит 100-110 мг ртути, то в них находится около 50 т ртути. Около 100 млн. ламп ежегодно выходит из строя, большая часть которых до недавних пор в лучшем случае выбрасывались в мусорный бак и вывозились на свалку, т. е. в конечном счете в окружающую среду ежегодно поступало примерно 10 т ртути.

Массовое скопление энергосберегающих лампочек на городских свалках приведет к попаданию ртути в почву и воду. Попав в экосистему реки или озера, ртуть имеет свойство накапливаться в рыбе. Чем старше и больше рыба, тем больше в ней ртути. Токсичные пары могут вызвать широкий спектр различных заболеваний, в том числе мозга, почек и печени. Пары ртути могут вызвать повышенную утомляемость, снижение памяти, нарушения сна, боли в конечностях. А длительное воздействие может привести к хроническому отравлению организма.

Поэтому очень важно правильно утилизировать энергосберегающие лампы, а иначе нас всех может ждать экологическая катастрофа!

Предварительный просмотр:

Автор: Лазьков Андрей, ученик 11 класса ГБОУ СОШ №688

Научный руководитель: Власенко М.В., учитель химии

Чем опасны ртутные люминесцентные лампы? Все люминесцентные лампы содержат такое опасное вещество, имеющее 1-ый класс опасности ("чрезвычайно опасное"), как ртуть , в дозах от 1 до 70 мг. Не утилизированные ртутные лампы – это бомба замедленного действия.

Схема строения КЛЛ.

КЛЛ представляет собой скрученную трубку, наполненную смесью инертного газа и паров ртути. При прохождении электричества соединение начинает светиться почти невидимым для глаза ультрафиолетовым излучением. Зримым оно становится при прохождении через флюоресцирующий состав – люминофор, нанесенный на стенки трубки. Производители ламп работают над уменьшением содержания ртути, а сторонникам ламп накаливания приводят в качестве аргумента такие соображения: галогеновые лампы потребляют меньше электроэнергии, значит, меньше тратится угля на её производство, меньше загрязняется атмосфера.

Основные преимущества энергосберегающей лампы – это повышенный срок службы и пониженное потребление электроэнергии. Использование ртути в люминесцентной технологии, пожалуй, единственный её недостаток.

Экологическая катастрофа. Массовое скопление лампочек на городских свалках приведет к попаданию ртути в почву и воду. Попав в экосистему реки или озера, ртуть имеет свойство накапливаться в рыбе. Чем старше и больше рыба, тем больше в ней ртути. Токсичные пары могут вызвать широкий спектр различных заболеваний, в том числе мозга, почек и печени. П ары ртути могут вызвать повышенную утомляемость, снижение памяти, нарушения сна, боли в конечностях. А длительное воздействие может привести к хроническому отравлению организма.

Утилизация. К сожалению, способов правильной утилизации энергосберегающих ламп немного, но они есть:

Перегоревшие люминесцентные лампы можно отнести в свой районный ДЕЗ или РЭУ, где установлены специальные контейнеры.

Так же крупные производители ламп в сотрудничестве с гипермеркетами электроники проводят акции по приёму лам. В качестве мотивации - скидка на приобретение новой лампы.

Я провёл опрос, который показал, что люди не владеют достаточной информацией о способах утилизации энергосберегающих ламп, хотя знают об их опасности! Во первых надо знать, что выбрасывать энергосберегающие лампы в мусоропровод или мусорный контейнер нельзя!

Что делать, если разбилась энергосберегающая лампа?

Если разбилась лампа , то, чтобы не получить отравления парами ртути, надо предпринять меры по демеркуризации помещения: необходимо провести механическую очистку от соединений ртути и устроить проветривание помещения на несколько часов.

1.Откройте окна в квартире минимум на 15 минут, чтобы помещение как следует проветрилось.
2.Чтобы убрать осколки и части лампочки, воспользуйтесь одноразовыми резиновыми перчатками. Не трогайте лампу голыми руками!
3.Не используйте щетку или пылесос, чтобы собрать осколки; соберите все осколки с помощью куска твердого картона или плотной бумаги и поместите их в герметичный пластиковый пакет.
4. Протрите поверхность, на которой разбилась лампа, с помощью влажного бумажного полотенца и поместите его в тот же пластиковый пакет.
5. Не выбрасывайте осколки вместе со всем остальным мусором. Сдайте их в специализированный пункт утилизации.

Сохранение экологической чистоты — одно из важнейших моральных принципов любого здравомыслящего человека. Вы когда-нибудь задумывались, какова судьба вышедших из строя ртутьсодержащих ламп и приборов? Пока лампа цела — она безопасна, но если разбить одну люминесцентную лампу, пары ртути отравят все живое на территории в радиусе 300метров. Тысячи и тысячи ламп выбрасываются в мусорные контейнеры, а то и просто на землю! Тонны выброшенных ртутьсодержащих отходов грозят экологической катастрофой всему живому на земле!