Отходы лакокрасочных материалов

В лакокрасочной промышленности представлен широкий выбор материалов, применяющихся на практике. Из всего разнообразия наиболее опасными для экологии являются растворители.

ТПО или отходы от промышленности

Промышленными химическими токсичными отходами является совокупность активных веществ, появляющихся во время производственного процесса и обладающих токсичными свойствами. Если подсчитать их количество, то будет примерно от 10 до 20 процентов от общей совокупности всех отходов в мире.

Лакокрасочные материалы считаются одними из наиболее вредных и опасных из существующих видов ТПО, оказывающих серьезное негативное влияние на здоровье людей и экологическую ситуацию в целом. В основном они являются результатом деятельности на производстве и в быту.

Отходы в данной промышленности представляют собой остатки сырья или материалов, которые появились в результате производства продукции (лаков, красок) или же это продукты, образовавшиеся после механической переработки данного сырья.

Степень опасности загрязнения экологии растворителями и другими продуктами лакокрасочной промышленности зависит от их марки, количества и целевого назначения.

Отходы красок

Самым универсальным и оптимальным вариантом защиты металлических изделий от коррозии является обработка их различными типами лаков и красок. Их наносят почти на 85% продукции во многих отраслях промышленности.

Состав ЛКМ очень сложный, в него входит множество компонентов, больше всего в нем содержится органических или неорганических растворителей. Существуют определенные виды отходов, образующихся при использовании лакокрасочных продуктов и насыщенных элементами растворителей:

• твердые,
• пастообразные,
• жидкие,
• летучие.

Последний вид отходов представляет наибольшую опасность, как для человека, так и для окружающей природы. Они выделяются в атмосферу при использовании ЛКМ и в процессе их сушки, особенно быстро это происходит при воздействии на окрашенную поверхность высоких температур.

В различных нормативных документах указано, что концентрация летучих отходов в воздухе рабочей зоны не должна быть выше допустимого предела концентрации. Данные соединения становятся причиной различных заболеваний, отравления и аллергии. Благодаря проведению анализа с помощью газовой хроматографии специалистами было выявлено, что концентрация летучих соединений ЛКМ превышает норму в несколько десятков раз. Атомная абсорбция показала, что воздух зоны, где используются лакокрасочные материалы сильно насыщен соединениями тяжелых металлов, некоторые из которых относят к наиболее опасным.

Для очистки воздуха от летучих выбросов применяются разнообразные методики. Это и атмосферно-кислородное окисление, и сжигание вредных отходов, и некоторые сорбционные способы.

В лакокрасочной промышленности существует огромное разнообразие материалов, которые изготавливаются на токсичных растворителей и они обладают определенными преимуществами перед другими продуктами ЛКМ:

• быстро отвердевают в условиях сильной влажности и пониженных температур;
• хорошо наносятся на пыльные и плохо окрашиваемые изделия и образуют высококачественное покрытие;
• легки в использовании.

Последнее время вопрос охраны окружающей среды заботит многих, например, этого можно добиться путем сокращения вредных производственных выбросов:

• усовершенствования процесса нанесения ЛКМ;
• совершенствования системы очистки отходов;
• разработка новых нетоксичных лакокрасочных материалов, которые будут менее опасны и вредны.

С начала 80х годов во многих странах, где была развита промышленность, были созданы нормативные требования, где указывались максимальные пределы концентрации промышленных выбросов. Это привело к тому, что стали появляться новые виды ЛКМ с минимальным содержанием токсичных растворителей: порошкообразные, водоразбавляемые и другие.

Самым оптимальным вариантом решения вопросов по охране окружающей среды от промышленного загрязнения является увеличение производства экологичных ЛКМ. Например, использование лакокрасочных материалов с сухим остатком имеет множество преимуществ:

• это позволяет почти на 35% снизить потребление токсичных растворителей;
• уменьшить расход лакокрасочных материалов при их нанесении на покрытие;
• в несколько раз увеличить срок эксплуатации окрашенных покрытий.

Несмотря на это такие ЛКМ имеют свои существенные недостатки, к главным из них можно отнести медленное отверждение и дороговизну.

Самыми перспективными лакокрасочными материалами можно назвать водоразбавляемые, так как в них используется вода вместо органических растворителей, что крайне выгодно с экономической и экологической точки зрения. Они быстро сохнут, не выделяют неприятного или токсичного запаха, просты в использовании, на рынке представлены в широком цветовом диапазоне и окрашенные поверхности смотрятся весьма эстетично. Отсутствие растворителей в водоразбавляемых ЛКМ имеет определенные преимущества:

• сильное уменьшение концентрации вредных веществ;
• снижение пожароопасности и токсичности;
• улучшение трудовых условий при применении ЛКМ.

Так как водоразбавляемые лакокрасочные материалы имеют сложную структуру и для их создания используются разнообразные добавки, то они становятся на немного дороже других видов ЛКМ. Но благодаря экономии на очистном оборудовании и отсутствии трат на вентиляцию производство водоразбавляемых материалов иногда обходится дешевле, чем изготовление органоразбавляемых ЛКМ. Все эти уникальные возможности способствовали тому, что в некоторых отраслях они вытеснили некоторые другие типы лаков и красок. Например, в строительном секторе процент потребления водоразбавляемых ЛКМ достиг 75%. Такие материалы прекрасно защищают металлические изделия от коррозии.

Водоразбавляемые материалы имеют и свои отрицательные стороны. В первую очередь это их плохую устойчивость к морозу. А во-вторых, их низкую сопротивляемость к воздействиям микробов и паразитов.

Покрытия, окрашенные водоразбавленными ЛКМ, по многим характеристикам превосходят покрытия, окрашенные традиционными лакокрасочными материалами. В процессе эксплуатации они долго сохраняют свой первозданный эстетичный внешний вид, не теряют свои физико-механические свойства, кроме того они устойчивее к химическим и щелочным воздействиям.

Пытаясь решить некоторые экологические и технические вопросы, производители изобрели новый вид ЛКМ - порошкообразный. В зарубежных странах порошковые каски быстро обрели популярность и распространились. Их производство за последние двадцать лет с каждым годом увеличивается на 10%. Прежде всего это связано со следующими причинами:

• попытки решить проблемы экологии (избавится от токсичных растворителей и летучих отходов);
• практически полное отсутствие отходов при нанесении краски;
• экономия при использовании порошкообразных ЛКМ и простота их нанесения (нужен всего один слой краски вместо нескольких);
• образование высококачественного и эстетичного покрытия;
• долговечность использования.

Порошкообразные лаки и краски в некоторых секторах промышленности потеснили жидкие ЛКМ. Их используют для окраски холодильных устройств, плит, СВЧ-печей. Актуальным вопросом здесь является создание порошковых ЛКМ, которые будут быстро отвердевать, и их можно будет использовать в условиях с низкими температурами. Сейчас же разработаны порошкообразные ЛКМ, которые позволено использовать на пожароопасных объектах (дереве, пластмассе).

Проведено множество исследований по созданию антикоррозийных лакокрасочных материалов, которые не будут негативно влиять на экологию, улучшат сопротивляемость металлических покрытий.

Токсичность отходов от производства ЛКМ

Специалисты выделяют три критерия, определяющих вредное и опасное воздействие лакокрасочных отходов:

• агрегатное состояние,
• токсичность в неактивном состоянии,
• опасность, использующихся технологий.

Опасность первого критерия связана с тем, что почти 80% использующихся ЛКМ в промышленности являются жидкими, что добивается путем добавления 40-60% от общего состава всех токсичных растворителей и благодаря пленкообразующей основе. После нанесения жидких лаков или красок в процессе отвердевания растворитель испаряется, это негативно сказывается на здоровье людей, работающих рядом и на экологию. Подсчитано что в год выброс растворителей составляет около 15-20 миллионов тонн.

Возможным решением данной проблемы может стать увеличение использования в промышленности водных и порошкообразных ЛКМ. А применение безвоздушных методов нанесения материалов и их распыление позволит снизить уровень растворителей в лаках и красках.

Следует отметить, что требования в области использования ЛКМ в каждый странах стабильно ужесточаются, несмотря на свои специфические особенности. Например, в Америке считается, что большую часть опасных отходов необходимо перерабатывать. Во многих странах существует классификация отходов, что позволяет облегчить решение проблем по их утилизации.

Добиться лучшей защиты окружающей среды можно добиться путем использования малоотходных технологий при производстве ЛКМ, а также массовая переработка лакокрасочных отходов в готовый продукт, которые можно будет использовать для вторичного применения. Например, для окраски внешней стороны зданий, для разметки дорог и так далее.

Решение проблем, связанных с токсилогичностью отходов в являются одними из наиболее актуальных вопросов. Для этого нужно привлечь самых лучших экологов и токсикологов с надлежащим уровнем профессионализма и использовать только лучшую современную научную базу. Создание новых ЛКМ, устранение из их состава токсичных компонентов, разработка новых технологий для нанесения материалов, модернизация оборудования, использующегося для производства, позволит снизить опасность отходов в лакокрасочной промышленности.

Таблица. Федеральный классификационный каталог отходов.