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CIRCULAR ECONOMY 含汞废物无害化处置技术 李金惠 于可利 清华大学环境学院/巴塞尔公约亚太地区协调中心 2011年3月Hg Mercury

2 含汞废物的类型及危害 国际含汞废物的环境无害化管理要求 发达国家含汞废物典型处理处置技术 我国含汞废物的管理与处理处置实践

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3 4 汞的存在状态

3 无机汞 例:硫化汞、氯化亚汞、 氯化汞、氧化汞等 金属汞 有机汞 例:氯化乙基汞、醋 酸苯汞、磷酸乙基汞、 磺胺苯汞等 汞的 存在 状态 硫化汞 氯化汞 汞 氧化汞 有机汞农药是含有汞元素的有机化合物农药.

过去常用的 包括赛力散、西力生、谷仁乐生、富民隆等,主要用于种 子处理机防治稻瘟病. 含汞废物来源

4 来源 工业制造 生活垃圾 医疗 其他 如,电器 厂、氯碱 工厂、颜 料油漆制 造等 如,金矿开 采、有机汞 农药等 如,齿科材 料、泻药、 利尿剂等 如,温度计、 压力计、荧 光灯、电器 组件、水银 灯管、水银 电池等 水银法制碱排放的 含汞盐泥中汞的含 量为300mg/L;

从 电解槽扫除室定期 打捞出的汞渣中汞 的含量约为90%以上;

合成氯乙烯工 业定期更换下来的 触媒含HgCl2约4%~ 5%. 废弃荧光灯管的产生状况

5 ? 目前,我国的荧光灯管的产量和用量均居世界首位.废弃荧光灯管,如果不进 行有效回收,不仅会造成汞资源的巨大浪费,同时也会造成环境的严重污染.

6 含汞电池的生产状况 结果表明, 2004年电池生产行业总用汞量达153.5吨, 其中, 扣式碱锰电池的用 汞量约 98.65吨,占总用汞量的 64.269 %, 居全行业首位;

其次是糊式锌锰电池 和纸板锌锰电池.扣式碱锰电池、 糊式锌锰电池和纸板锌锰电池的合计用汞 量占总用汞量的 93.586 % , 是电池行业用汞量削减的主要对象. 2009年我国 电池行业汞用量有所减少,但是也达到140吨,占全国总使用量的15%. 汞中毒危害

7 汞的 存在 状态 汞是全身性毒物,可引起中枢神经系统、肾 脏及口腔病变、生殖功能异常、汞毒性皮炎、 汞毒性免疫功能障碍等;

汞的毒性是多方面的,可引起急性中毒或慢 性中毒. 其中,无机汞中毒主要影响肾脏,引起尿毒 症.而甲基汞中毒主要影响神经系统和生殖 系统;

有机汞中毒最突出的 症状是神经精神症状.其他亦可表现消化道 刺激症状、肾脏损害及心、肝受损害等.

8 日本的水俣病 水俣病是直接由汞对海洋环境污染造成的公害.水俣病的遗传性也很强, 孕妇吃了被甲基汞污染的海产品后,可能引起婴儿患先天性水俣病,就连一 些健康者(可能是受害轻微,无明显病症)的后代也难逃恶运.许多先天性水 俣病患儿,都存在运动和语言方面的障碍,其病状酷似小儿麻痹症,这说明 要消除水俣病的影响绝非易事. 据2002年UNEP的评估报告,中国是全球范围内汞污染最为严重的地区之 一,大气中汞的平均值为5一22t/a,平均沉降值大于70ug/m . 汞污染特点与典型事件 汞作为一种典型的全球污染物,通过迁移转化及累积威胁全球的环境 安全.汞的释放有三个重要渠道:大自然、煤的燃烧和工业的使用. 汞及其化合物毒性都很大,特别是汞的有机化合物毒性更大,而且具备潜伏性和 长期性的特点 汞污染特点

9 含汞废物的类型及危害 国际含汞废物的环境无害化管理要求 发达国家含汞废物典型处理处置技术 我国含汞废物的管理与处理处置实践

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3 4 巴塞尔公约中的要求 ? 控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约(Basel Convention on the Control of Transboundary Movements of Hazardous Wastes and Their Disposal) 简称巴塞尔公约(Basel Convention),1989年3月22日 在联合国环境规划署于瑞士巴塞尔召开的世界环境保护会议 上通过,1992年5月正式生效.1995年9月22日在日内瓦通 过了《巴塞尔公约》的修正案.已有174个国家签署了这项 公约,中国于1990年3月22日在该公约上签字.

10 ? Y1从医院、医疗中心和诊所的医疗服务中产生的临床废物 ? Y17从金属和塑料表面处理产生的废物 ? Y18从工业废物处置作业产生的残余物 含有下列成分的废 物?Y29汞;

汞化合物 含汞 废物 分类 ANNEX I

11 ? A1010, 金属废物和由含有汞的合金构成的废物 ? A1030,其成分或污染体为汞或其化合物的废物 ? A1170,未分类的废电池(含有汞的) ? A1180,含有汞的废电气装置和电子装置或碎片 ,附有名录 A 所列蓄电池和其他电池、汞开关、阴极射线管的玻璃和其 他具有放射性的玻璃和多氯联苯电容器 ? A2010 阴极放射管的废玻璃和其他具有放射性的玻璃 ? A4020,医疗及相关废物 ? A4100,工业污染控制设施废物 ? A4140,成分为或含有相当于附件一类别的并具有附件三危险 特性的不合格或过期

15 化学品的废物 含汞 废物 分类 ANNEX VIII 巴塞尔公约中的要求 含汞废物 工作项目 开发含汞废物环境无害化导则,草案准备完毕,COP10将审议 与其它国际组织及BCRC合作,开展示范工程及区域能力建设 发达国家对于含汞废物的环境无害化管理要求

12 国际/国家 对含汞废物环境无害化管理要求 欧盟于2005年正式发布 欧 盟汞控制战略 要求减少汞的排放、削减汞的供应与 需求、控制产品用汞数量、防止汞的 暴露、提高控汞意识、促进国际控汞 2008年10月欧盟颁布《关于 禁止金属态汞和某些化合物、 混合物出口及安全汞储存的 EC1102/2008号条例》 规定从2011年3月起全面禁止各类商业 目的含汞产品出口、并要求对现有汞 行业实施安全的汞储存,力求减少全 球的汞供应和需求. 1998年,欧盟禁止出售部分 含汞电池 禁止市场销售汞含量大于电池重量 0.0005%的电池, 禁止销售汞含量超过 电池重量开始

2 %的扣式电池 1993年底,日本将停止生产 汞电池 停止生产汞电池,扩产镍氢和锌空电 池 发达国家对于含汞废物的环境无害化管理要求

13 国际/国家 对含汞废物环境无害化管理要求 1996年,美国颁布实施 《电池法》 规定禁止销售有汞碱锰电池 (扣式碱锰电 池允许含汞量为每只电池不超过 25mg );

禁止销售含汞碳锌电池;

禁止使用扣式氧 化汞电池;

禁止销售任何氧化汞电池. 瑞典全面禁止引入汞,并 敦促新的汞公约的制定 2009年1月通过引入汞的全面禁止;

由于长距离的来自欧洲其他地区的空气 传送等造成大量的汞沉积在瑞典.因此, 瑞典敦促新的汞公约的制订. 汞公约-谈判中 ?国际社会正在努力在未来2年内谈判达成一项全球 性汞控制公约.结合分析发达国家间已签署协定 和全球汞控制公约谈判的动态,欧美在1998年拟定 的《关于重金属的奥胡斯议定书》很可能成为全 球性汞污染控制公约的基础蓝本,全球性汞污染控 制公约将可能以控制措施加附件的框架形式,由严 格限定汞生产、使用和排放的基本控制条款、国 家履约战略、信息交流、资金和技术援助、豁免 条款等构成全球性汞控制公约的基础内容.

14 15 含汞废物的类型及危害 国际含汞废物的环境无害化管理要求 发达国家含汞废物典型处理处置技术 我国含汞废物的管理与处理处置实践

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3 4 发达国家对于含汞废物典型的处理处置技术

16 不同浓度含汞废物 US EPA推荐技术 低浓度汞固体废物 (低于260mg/kg) 萃取技术或固化技术 高浓度汞固体废物 (高于260mg/kg) 热修复(比如焙烧/蒸馏)、 固化/稳定化技术 含元素汞固体废物 固化(solidification)是指添加固化剂于废弃物中,使其变为不可流动性或 形成固体的过程,而不管废弃物与固化剂间是否产生化学结合;

稳定化(stabilization)是指将有害污染物转变成低溶解性 低毒性及低移动 性的物质,以减少有害物质污染潜力的技术. 发达国家对于含汞废物典型的处理处置技术

17 国外成熟的废旧 灯管处理技术 具体内容 工艺特点 湿法 通过水封保存的 特点防止汞蒸气 污染空气. 湿法工艺能洗脱玻璃上的残留荧 光粉,汞回收率高,因此在荧光 灯管回收利用法的早期处理中使 用较多 气化法 高温气化 证明了高温气化法较能彻底有效 地回收废弃荧光灯管中的汞,且 比水洗法费用降低10%~15%, 由于不用建含汞废水处理装置, 投资减少1/2. 发达国家对于含汞废物典型的处理处置技术

18 国外成熟的废旧 灯管处理技术 具体内容 工艺特点 直接破碎分离 先将灯管整体粉碎洗净 干燥后回收汞和玻璃的 混合物,然后经焙烧、蒸 发并凝结回收粗汞,再经 汞生产装置精制后供荧 光灯用汞. 结构紧凑、占地面积小、 投资省,但荧光粉纯度 不高,较难被再利用. 建立直接破碎分离处理 中心适........