Likvidace odpadních kyselin a zásad: závažnost problému

Odpadní kyseliny a zásady patří mezi průmyslové odpady I. a II. třídy nebezpečnosti a představují významný problém z hlediska životního prostředí i ekonomiky. Objem tohoto odpadu se odhaduje na desítky tisíc tun. Zvažme způsoby jejich likvidace, které zajistí, aby podniky dodržovaly normy federálního zákona.

V roce 2016 byl nařízením vlády Ruské federace ze dne 02.06.2016 č. 1082-r schválen plán klíčových činností, z nichž značná část je věnována likvidaci průmyslového a domovního odpadu. Závažnost problému byla uvedena v Seznamu pokynů prezidenta Ruské federace po jednání prezidia Státní rady dne 13.10.2017 V souladu s tímto dokumentem je pro nakládání s celou řadou různých druhů odpadů nutné „. přijmout opatření směřující k posílení administrativní odpovědnosti ekonomických subjektů zabývajících se činnostmi souvisejícími s nakládáním s odpady I. a II. třídy nebezpečnosti za porušování požadavků legislativy Ruské federace v oblasti nakládání s odpady.“ Zpřísnění státní politiky a administrativní odpovědnosti s sebou nevyhnutelně nese řadu změn směřujících k využívání moderních systémů a procesů podniky, které zaručují vysoký stupeň čištění. Než však budeme mluvit o těchto systémech, pojďme se věnovat konceptům obnovy a využití.

Recyklace odpadů je činnost související s využíváním odpadů ve fázích jejich technologického cyklu a/nebo zajištěním opakovaného (sekundárního) použití nebo recyklace vyřazených výrobků.

Využití odpadu je činnost zpracování odpadu, která zahrnuje těžbu a obnovu cenných složek odpadu a jejich vrácení k opětovnému použití. [2].

<strong>Využití anorganických kyselin v různých průmyslových odvětvích</strong>

V současné době existují dva hlavní způsoby likvidace použitých kyselin a zásad:

• neutralizace chemické aktivity;

• regenerace pro opětovné použití.

Podívejme se na procesy, které lze v současné době využít ve stávajících podnicích k dosažení stanovených cílů v nakládání s odpady.

<strong>LIKVIDACE VYPOJENÝCH KYSELIN</strong>

Moderní výroba vyžaduje anorganické i organické kyseliny. Kyselina šťavelová, karboxylová, vinná a mléčná jsou nejběžnější organické kyseliny používané v chemických závodech. Problém jejich likvidace není tak akutní, protože tyto sloučeniny jsou po zpracování odeslány do druhotné výroby. Organické kyseliny jsou neutralizovány alkáliemi, což má za následek tvorbu solí používaných v různých průmyslových odvětvích. Zvláštní pozornost je v podnicích věnována likvidaci průmyslových odpadních vod obsahujících organické kyseliny. Odstranění posledně jmenovaného je nezbytné pro snížení zátěže městských úpraven vody.

Nejpalčivějším problémem však zůstává likvidace anorganických kyselin, které jsou vedlejším produktem činnosti mnoha podniků. Nejčastěji používané kyseliny ve výrobě a oblasti jejich použití jsou uvedeny v tabulce.

V různých podnicích se ročně vyrobí více než milion tun kyselin, které je nutné z důvodu bezpečnosti životního prostředí zlikvidovat. Nejběžnější metodou regenerace odpadních kyselin je metoda požární, která spočívá v jejich tepelném rozkladu. Tímto způsobem se z ekologicky nebezpečného odpadu získá vysoce kvalitní komerční produkt.

Použití požární metody pro regeneraci kyseliny sírové snižuje spotřebu přírodních surovin a snižuje náklady o třetinu oproti její výrobě z primárních surovin. Kyselina sírová se používá především v organické syntéze a její využití v procesu sulfonace organických sloučenin se provádí metodou ohně.

V metalurgickém průmyslu se anorganické kyseliny používají ve velkých objemech, zejména pro leptání kovů. V tomto případě se tvoří: leptací roztoky, obsahující kromě spotřebované kyseliny také soli – jedná se o produkty oxidace povrchových vrstev kovu, ke které dochází při interakci s roztokem kyseliny.

Síran železa (síran železnatý) vznikající při leptání železných konstrukcí se neutralizuje vápnem a následně se vzniklá sraženina (hydroxid železa) tepelně rozloží ve speciálních pecích za vzniku oxidu železa. Oxid železa je hotový produkt, který se používá při výrobě barviv, feritových prášků a leštících past [3]. Druhým produktem neutralizace je sádra (síran vápenatý), který lze použít ve stavebnictví.

Nejvýnosnějším a nejefektivnějším způsobem je extrahovat síran železitý z roztoků kyseliny sírové a znovu použít zbývající roztok pro leptání kovu. Odpadní roztoky by měly obsahovat 220–260 g/l síranu železnatého a 10–12 % volné kyseliny [4]. Je také možné získat kyselinu sírovou přeměnou síranu železa na oxid siřičitý.

V některých případech se regenerace leptacího roztoku kyseliny sírové provádí pomocí chlorovodíku jako činidla, kterým se roztok zpracuje na odpařovací stanici. Výsledná suspenze krystalických částic chloridu železa v kyselině sírové se odstředí, přičemž se oddělí pevná a kapalná fáze. Poté se kyselina sírová nakonec čistí od chloru a vodíku.

Použité leptací roztoky kyseliny chlorovodíkové a dusičné se obvykle neutralizují filtrací přes alkalická činidla: křída, dolomit, vápenec, mramor. Tato metoda je nejsnáze použitelná, protože soli vznikající při neutralizaci kyseliny chlorovodíkové a dusičné jsou vysoce rozpustné ve vodě.

Metody jako sorpce a extrakce se nepoužívají pro regeneraci mořicích roztoků, ale jsou široce používány v technologii recyklace odpadní kyseliny chlorovodíkové. Ten je plynným odpadem obsahujícím kyselinu chlorovodíkovou, těkavé organické výpary a také chlór, oxid uhličitý, kyslík, dusík a vodík. Nejsprávnější a nejekonomičtější metodou využití odpadní kyseliny chlorovodíkové je oxidace v přítomnosti katalyzátoru za účelem získání chloru [5].

Kromě leptacích roztoků je obsaženo značné množství kyselin kyselé dehty – hlavní odpad průmyslu rafinace ropy, který vzniká při čištění ropných produktů, zařízení a nádrží koncentrovanou kyselinou sírovou. Jsou to vysoce toxické, viskózní, pryskyřičné hmoty obsahující těžké uhlovodíky, kyselinu sírovou a vodu.

Pro regeneraci kyselých dehtů existují různé metody: tepelný rozklad, separace organických nečistot, adsorpce, oxidace za přítomnosti katalyzátoru, koagulace, odpařování.

Při tepelném rozkladu kyselých dehtů dochází k disociaci kyseliny sírové. Vzniklý sirný plyn (anhydrid) se odstraňuje a absorbuje vodou ve speciálních zařízeních. Protože tyto odpady kromě kyseliny sírové obsahují různé organické sloučeniny síry a pryskyřice, lze z nich získat bitumen, který je široce používán jako materiál pro stavbu silnic.

Průmyslové odpadní vody často obsahují odpadní kyseliny v nízkých koncentracích, takže se často jednoduše neutralizují zásadami. Neutralizační metoda se používá, pokud v těchto vodách nejsou žádné organické nečistoty.

Proces likvidace odpadních vod je řízen hodnotou pH. Jako příklad uveďme neutralizaci kyselých odpadních vod vápenným mlékem, při které dochází ke vzniku zásaditých uhličitanů. Nerozpustné uhličitanové sraženiny se filtrují, suší a dodávají do závodů na výrobu asfaltového betonu, kde se používají jako strukturující přísady.

Pokud odpadní voda obsahuje významné množství organických a anorganických nečistot, kombinuje se neutralizace s požární metodou. Metoda požáru slouží k úplnému rozkladu nečistot za vzniku nezávadných plynných složek.

Vědecký vývoj související s tímto způsobem čištění odpadních vod může výrazně snížit náklady na energii a snížit tepelný dopad na životní prostředí [6].

<strong>LIKVIDACE VYPOJITÉHO ALKÁLU</strong>

V důsledku technologických procesů v podnicích vzniká alkalický odpad, který je stejně jako použité kyseliny likvidován.

Alkalický odpad je vedlejším produktem chemického a celulózo-papírenského průmyslu, hutnictví, výroby domácích chemikálií, barviv, pryže a různých umělých vláken. Při nesprávné manipulaci může alkalický odpad způsobit rychlé a nevratné změny v životním prostředí a poškodit lidské zdraví. Proto vyžadují včasnou neutralizaci nebo izolaci.

Nejrozšířenějšími alkáliemi v průmyslu jsou hydroxid sodný NaOH a hydroxid draselný KOH. Odpady zahrnují výrobní zbytky alkálií, jejich roztoky a látky v pevné formě.

Likvidace alkálií se provádí především neutralizační metodou, kdy se do alkalického odpadu přidávají kyseliny a vznikají soli.

Louh sodný se ve velkém množství používá při výrobě celulózy, buničiny, papíru a lepenky. Pro snížení nákladů na výrobu celulózy a výrazné snížení znečištění životního prostředí se využívá regenerace odpadního roztoku po vaření celulózy. Tento vodný roztok na bázi hydroxidu sodného a organických a anorganických nečistot se nazýval černý louh. Hlavním úkolem regenerace je v tomto případě maximální využití aktivní alkálie (louhu) z černých louhů a výroba bílého louhu se stanovenými vlastnostmi.

Metoda alkalické regenerace zahrnuje následující procesy: odpařování a spalování černého louhu (používá se k odstranění malých vláken a organických látek z odpadního roztoku ak získání uhličitanu sodného); kaustifikaci zeleného louhu (přeměna výsledného uhličitanu sodného na hydroxid sodný během zpracování hašeným vápnem); kalcinace vápenného kalu získaného při kaustifikaci (vede k tvorbě vápna).

Díky tomu se chemické činidlo hydroxid sodný (louh sodný) po regeneraci vrací do výroby a proces vaření buničiny je zajištěn párou a elektřinou a je zabráněno vypouštění toxických látek [7].

<strong>NEUTRALIZACE NEBO REGENERACE? Shrňme si to</strong>

Shrneme-li vše, co bylo řečeno, můžeme dojít k závěru, že ze dvou způsobů likvidace popsaných v článku je z hlediska technického provedení nejjednodušší metoda neutralizace. Z ekonomického hlediska je však výhodnější regenerace.

z technického hlediska, protože umožňuje recyklaci výrobních odpadů, což je pro podniky v současné ekonomické situaci velmi důležité.

Zvláště je třeba zdůraznit skutečnost, že v současné době neexistuje univerzální technologie pro likvidaci odpadních kyselin a zásad. V každém konkrétním případě a na každém výrobním zařízení je nutné vzít v úvahu řadu faktorů pro výběr vhodného způsobu nakládání s kyselým nebo alkalickým odpadem.

<strong>REFERENCE</strong>

1. Minigazimov N.S., Ferdman V.M., Gab-basova I.M., Kuzněcov V.I., Garipov T.T. Detoxikace průmyslového odpadu obsahujícího těžké kovy // Bashkir Ecological Bulletin. 2013. č. 1. S. 47–51.
2. GOST 30772-2001. Ochrana zdrojů. Odpadové hospodářství. Termíny a definice.
3. Vasilenko I.A. Získání červeného pigmentu oxidu železa na základě použitých leptacích roztoků // Cesta vědy. 2015. č. 1 (11). S. 30–32.
4. Babenko S.A., Pishchulin V.P. Způsoby zpracování leptacích roztoků // Bulletin Tomského polytechnického institutu pojmenovaný po. CM. Kirov. 1975. Sv. 259. S. 37–39.
5. Mukhortová L.I., Konstantinová T.G. Využití odpadní kyseliny chlorovodíkové při výrobě chlormethanů // International research journal. – 2017. č. 4 (58). S. 78–79.
6. Protsenko T.A., Tuyakhov A.I. Požární neutralizace průmyslových odpadních vod z plynárenství // uložený rukopis. č. 90-Uk. 2003.
7. ITS 1–2015. Výroba celulózy, buničiny, papíru, lepenky // Moskva: NDT Bureau. 2015. 465 s.

© 1988-2023 LLC „NPSTTS“ Vědecké a výrobní stavební a technologické centrum. Založena v roce 1988.

Adresa: Moskva. 9-parkovaya, bldg 39

Jak v průmyslové výrobě, tak v každodenním životě se používá velké množství různých zásad a kyselin, jejichž odpad představuje vážné nebezpečí pro lidské zdraví a životní prostředí. To je způsobeno tím, že většina z nich se vyznačuje toxicitou a chemickou agresivitou. Proto je správná a bezpečná likvidace kyselin důležitým úkolem, jehož řešení je upraveno na legislativní úrovni. Hlavním cílem je neutralizace a recyklace takových produktů.

Likvidaci kyselého odpadu si můžete objednat u společnosti „ECOUMWELT“. Máme speciální licenci potvrzující právo s takovým odpadem pracovat. Máme také všechny zdroje, včetně specializovaného vybavení a strojů, abychom provedli likvidaci rychle a bezpečně. Na základě výsledků naší práce vždy poskytujeme našim zákazníkům reportovací dokumentaci, která může být vyžadována pro kontrolu ze strany regulačních orgánů.

Vlastnosti likvidace chemických kyselin

Každý rok se v Rusku likvidují desítky tisíc tun odpadních kyselin a zásad. Tyto výrobky patří do průmyslového odpadu I. a II. třídy nebezpečnosti.

• I. třída nebezpečí charakterizuje velmi vysoký stupeň negativního vlivu na životní prostředí, vede k nevratnému poškození ekosystému a nemožnosti jeho obnovy,
• II – jedná se o extrémně vysoký stupeň narušení ekosystému, doba jeho obnovy je 30 let od okamžiku odstranění zdroje kontaminace a zneškodnění území. Odpady této třídy mají také extrémně vysoký stupeň negativního dopadu na lidské zdraví.

To znamená, že likvidace kyselin je velmi akutní problém, jehož řešení závisí na zdraví obrovského množství lidí a ekosystému jako celku.

Všechny kyseliny a zásady, které se dnes tak či onak používají, se vyznačují odlišnými chemickými vlastnostmi, takže zacházení s nimi vyžaduje i jiný přístup. Existuje však řada společných vlastností těchto produktů, které umožnily vyvinout obecná pravidla pro neutralizaci nebezpečných látek:

• čištění a ošetření prostor, kde se nacházejí odpadní kyseliny pomocí speciálních materiálů;
• příprava a značení nádob a nádob pro sběr kyselého odpadu;
• odvoz odpadu na skládku;
• výběr způsobu neutralizace;
• neutralizace a další umístění látek vyplývajících z neutralizace.

Pro přepravu takového odpadu se používá speciální přeprava s příslušným označením dle ADR. Dále je předepsáno shromažďovat tyto odpady výhradně v kontejnerech uvedených v „Pravidlech pro přepravu kontejnerů na nebezpečné věci“.

Zpracování kyseliny může být provedeno dvěma způsoby:

• regenerace je technologie zpracování druhotných surovin,
• alkalizace – úplná neutralizace kyseliny, díky které jsou nebezpečné složky ve složení sníženy na minimum a kapalina může být odváděna i do kanalizace. Pokud se během procesu vytvoří pevný a nerozpustný zbytek, použije se separační metoda a odpad se následně uloží na bezpečná místa.

Pravidla pro likvidaci odpadních kyselin

• Likvidace kyseliny chlorovodíkové

Kyselina chlorovodíková je široce používána v metalurgii – k čištění kovových povrchů před pájením, při procesu leptání. Jeho hlavním nebezpečím je zvýšená schopnost tvořit páru, proto se nad otevřenými nádobami objevuje jakýsi opar, který může dráždit sliznice těla a vést k nevolnosti lidského trávicího systému.

Odpad této kyseliny podléhá neutralizaci. K tomuto účelu se používá louh a jedlá soda (5% roztok), hašené vápno a louh sodný (5% roztok). Kromě toho je kyselina chlorovodíková také podrobena čištění a zpracování za účelem získání chloridů kovů, čistého chloru, hydrochloridů a čisticích prostředků obsahujících chlor.

Kyselina dusičná se používá v mnoha průmyslových odvětvích – při výrobě dusíkatých a kombinovaných hnojiv, výbušnin, organických barviv. Spolu se svými blahodárnými vlastnostmi je nebezpečný, protože může způsobit popáleniny, otrávit lidské tělo, koroduje také kovy, může způsobit požár a výbuch. Kyselina dusičná je navíc nebezpečná v kapalné i parní formě.

Pro neutralizaci jeho odpadu se ředí vodou s přídavkem dusičnanu vápenatého nebo draselného. Výsledkem je roztok, ze kterého se extrahuje jód a zbylé látky se ukládají na skládky. Zpracování kyseliny dusičné se provádí pouze v průmyslových podmínkách pomocí speciálního zařízení – reaktoru.

Kyselina sírová je silné oxidační činidlo, proto se aktivně používá v mnoha průmyslových odvětvích: při výrobě hnojiv, solí barviv, v metalurgii a ropném průmyslu. Jedná se o poměrně silnou kyselinu, která může způsobit požáry a výbuchy. Výpary z kyseliny jsou pro člověka nebezpečné, protože způsobují dýchací potíže, kašel, a pokud se dostane do očí ve vysoké koncentraci, může vést až k úplné ztrátě zraku. Likvidace kyseliny sírové zahrnuje neutralizaci odpadu a jeho regeneraci.

V současné době se používají tři způsoby, jak učinit tuto kyselinu neškodnou: neutralizace, použití kontaminovaných roztoků a získání nejčistší kyseliny regenerací.

Kyselina mléčná se aktivně používá v medicíně k léčbě lidí, například gastritida, enteritida, kožní onemocnění. Používá se také v potravinářském průmyslu. Ale ve vysokých koncentracích může způsobit poleptání kůže, sliznic a zvláště nebezpečný je pro oči. Proto jeho odpadní látky podléhají recyklaci a následnému opětovnému použití. Při recyklaci se kyselina čistí od nečistot s přídavkem činidel vážících kyseliny, zvyšuje se koncentrace a uvolňuje se prakticky chemicky čistá sloučenina.

Kyselina octová je důležitou složkou v potravinářském průmyslu, kde se používá jako konzervační a chuťová přísada. Široké uplatnění našel také v kosmetologii, medicíně a farmaceutickém průmyslu. Jeho hlavní způsob výroby je z etanolu a sacharidů. Jeho hlavním nebezpečím je štiplavý zápach a schopnost způsobit poleptání sliznic, dýchacích cest a kůže. Odpadní čistá kyselina octová a její roztoky proto podléhají povinné likvidaci. Buď se spálí při vysokých teplotách (5000⁰C), poté se zbývající látky stanou absolutně bezpečnými, nebo se použije recyklace.

• Likvidace kyseliny fluorovodíkové

Kyselina fluorovodíková (kyselina fluorovodíková, kyselina fluorovodíková) se aktivně používá při výrobě hliníku, používá se jako činidlo pro získávání kovu. Je také žádaný v chemickém průmyslu jako katalyzátor pro fluoridové sloučeniny a syntetická maziva a v ropném a těžebním průmyslu – pro ničení hornin, protože obsahuje křemík. Tato kyselina je klasifikována jako kyselina druhé třídy nebezpečnosti a je nebezpečná jak ve formě roztoku, tak ve formě par. Kyselina je pro lidské zdraví velmi nebezpečná pro své toxické vlastnosti, které negativně ovlivňují téměř všechny orgány – kardiovaskulární systém, gastrointestinální trakt, dýchací cesty, sliznice. Proto je kyselina fluorovodíková nejprve neutralizována a poté regenerována pro opětovné použití.

Bateriová kyselina není zcela čistá chemická látka, jedná se o směs kyseliny sírové s aktivačními činidly. Odpadní materiál obsahuje prvky olova, kadmia a dalších nebezpečných látek, proto je tato kyselina nejprve neutralizována a výsledkem jsou produkty šetrné k životnímu prostředí. Nelze je znovu použít, ale lze je likvidovat na skládkách, aniž by to mělo dopad na životní prostředí. Tato kyselina se neutralizuje louhem a kalcinovanou sodou, hašeným vápnem a hydroxidem vápenatým.

Mastné kyseliny se používají v různých průmyslových odvětvích: kosmetika, papír, plasty, guma, pneumatiky, pryskyřice a nátěry a mnoho dalších oblastí. Používají se jako náhrada olejů a přírodních tuků. Tyto kyseliny se ve vodě nerozpouštějí. Proto k jejich rozpuštění potřebujete benzín, aceton a sirouhlík.

Ceny za odvoz a likvidaci kyselin

Náklady na odvoz a likvidaci kyselin přímo závisí na umístění/skladování odpadu a jeho množství (větší objemy jsou levnější).

Společnost „ECOUMWELT“ nabízí své služby pro likvidaci kyselin a laboratorního odpadu. K neutralizaci všech druhů odpadů využíváme nejmodernější technologie.

Veškeré práce od stěhování až po zpracování provádíme v souladu se všemi ekologickými a právními normami. Vždy uzavíráme smlouvy s podniky všech typů vlastnictví a také poskytujeme úplný balík dokumentů pro podávání zpráv regulačním orgánům. Chcete-li zjistit podrobnosti spolupráce, zavolejte našim manažerům.