一种含汞灯管的处置结构和处置方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及报废含汞灯管处置。
背景技术
目前，我国一支管径为36mm的T12含汞灯管含汞量约为25～45mg；一只管径为16mm的T5含汞灯管含汞量约为20mg；一支管径为10mm的紧凑型含汞灯管含汞量约为10mg。我国近几年年产含汞灯管约9亿支，按每支灯管平均含汞量为30mg计算，我国每年生产的含汞灯管灯管中的含汞总量约为27t。
报废后的灯管被随意丢弃或大量混杂在生活垃圾中，极易造成灯管破碎后汞的扩散，严重危害居民健康。1mg汞就能使360吨水受到污染。汞一旦进入人体内，会很快弥散，并积累到肾、胸等组织和器官中。含汞废水排放到水体中，金属汞和无机汞都能被细菌转化为甲基汞，能迅速地深入细胞，很容易通过血脑屏障而破坏神经细胞。因此，汞若回收处置不当，会对生态环境造成巨大危害。
含汞灯管处置方法目前主要有焚烧法和回收利用法，焚烧法会造成含汞灯管中汞气化易造成二次污染；回收利用法对含汞灯管需求量大，前期建设投资大且运行成本较高，若无足量的废弃含汞灯管，不能保证足够的利润，不具备可行性。
发明内容
为克服现有技术问题，本发明提供了一种含汞灯管的处置结构和处置方法。
一种含汞灯管的处置结构，其特征在于，包括吨桶、硫化物层、报废含汞灯管、含硫化物的混凝土；含硫化物的混凝土、硫化物层、报废含汞灯管位于吨桶内，多个报废含汞灯管聚集放置在吨桶中心位置，多个报废含汞灯管形成报废含汞灯管聚集体；报废含汞灯管聚集体与吨桶侧壁之间具有空隙空间；报废含汞灯管聚集体与吨桶底部之间也具有空隙空间；报废含汞灯管聚集体与吨桶上部之间也具有空隙空间；报废含汞灯管聚集体表面或报废含汞灯管表面覆盖有一层硫化物层；报废含汞灯管聚集体中报废含汞灯管之间的空隙中填有含硫化物的混凝土，报废含汞灯管聚集体与吨桶之间的空隙空间也填有含硫化物的混凝土，所述的含硫化物的混凝土固化为一体，使得报废含汞灯管固定嵌入到含硫化物的混凝土中。
报废含汞灯管聚集体与吨桶侧壁之间空隙空间径向尺寸为10-30cm；报废含汞灯管聚集体与吨桶底部之间空隙空间轴向尺寸为10-30cm；报废含汞灯管聚集体与吨桶上部之间空隙空间轴向尺寸为10-30cm；
所述的吨桶为塑料之类的材料。
硫化物选自硫化钠、硫磺或硫脲中的一种或几种。
硫化物层中的硫化物的量相对灯管中的汞含量过量，即按照理论摩尔数反应，硫化物过量。
含硫化物的混凝土为：硫化物、水、水泥、砂石料混合搅拌配制成混凝土，混凝土比例为硫化物:水：水泥：砂石料(沙子：石子＝3：5)的质量比＝ (0.01-0.02):1：2.5：6，其中砂石料为质量比为3：5的沙子和石子的混合物。
一种含汞灯管的处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硫化物、水、水泥、砂石料按比例混合搅拌配制成掺有硫化物的混凝土；
(2)将吨桶上盖打开，将预先配好的掺有硫化物的混凝土倒入吨桶中，使掺有硫化物的混凝土布满吨桶底部；
(3)在吨桶中间位置中放入多个含汞灯管形成报废含汞灯管聚集体，灯管放置时要尽可能利用吨桶内部空间，同时灯管距离吨桶顶部应留有空间，灯管距离吨桶侧面应留有空间；
(4)在报废含汞灯管聚集体位置倒入在硫化物，使得报废含汞灯管上覆盖一层硫化物；
(5)往吨桶中倒入掺有硫化物的混凝土固化成型，尽量使混凝土填满含汞灯管间的空隙及灯管与吨桶间的空隙；
(6)成型后的砌块移至养护间常温养护7天。养护完成的砌块由实验室区域测试浸出毒性，符合填埋要求的封闭吨桶上盖后入填埋场中码放，不符合填埋标准的砌块需破碎后重新进行固化处理，合格后方能入场填埋。
废旧含汞灯管中汞泄漏时，里层过量的硫化钠(硫磺或硫脲)将汞蒸汽吸收形成硫化汞固化；部分未被吸收的汞会被中层混凝土块阻挡，有效防止汞蒸气扩散；外层方箱防护，切实避免汞蒸气泄漏，最终废旧含汞灯管中的汞蒸汽全部形成硫化汞固化，同时方箱也能保护砌块免受地下水的冲刷，避免汞对土壤、地下水造成污染。
附图说明
图1为处置方法中用到的吨桶实地图片。
图2为吨桶剖面图。
图3为吨桶揭盖后加入砂石料的作业示意图。
图中：1、吨桶，2、吨桶进料口，3、吨桶叉车架，4、吨桶上盖，5、硫化物层，6、报废含汞灯管，7、掺混有硫化物的混凝土，8、吨桶内侧壁。
具体实施方式
下面结合附图1-3对含汞灯管的处置方法实施作详细说明。但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
具体的含汞灯管的处置结构见图1.
含汞灯管的处置步骤包括如下：
(1)将硫化钠(硫磺或硫脲)、水、水泥、砂石料混合搅拌配制成混凝土，砂石料用量比例为含汞灯管：砂石料＝1:30，混凝土比例为硫化钠(硫磺或硫脲): 水：水泥：砂石料(沙子：石子＝3：5)＝0.01:1：2.5：6。
(2)将吨桶上盖打开，将预先配好的混凝土倒入开口吨桶中，使砂石料布满吨桶底部，底层混凝土厚度为20cm。
(3)在吨桶中放入含汞灯管(平放或立放)，灯管放置时要尽可能利用吨桶内部空间，同时灯管距离吨桶顶部应留有20cm空间，灯管距离吨桶侧面应留有 10cm空间。
(4)倒入与含汞灯管含汞量等重量的硫化钠(硫磺或硫脲)。
(5)往吨桶中倒入混凝土固化成型，尽量使混凝土填满含汞灯管间的空隙及灯管与吨桶间的空隙。
(6)成型后的砌块移至养护间常温养护7天。养护完成的砌块由实验室区域测试浸出毒性，符合填埋要求的封闭吨桶上盖后入填埋场中码放，不符合填埋标准的砌块需破碎后重新进行固化处理，合格后方能入场填埋。
废旧含汞灯管中汞泄漏时，里层过量的硫化钠(硫磺或硫脲)将汞蒸汽吸收形成硫化汞固化；部分未被吸收的汞会被中层混凝土块阻挡，有效防止汞蒸气扩散；外层方箱防护，切实避免汞蒸气泄漏，最终废旧含汞灯管中的汞蒸汽全部形成硫化汞固化，同时方箱也能保护砌块免受地下水的冲刷，避免汞对土壤、地下水造成污染。
本专利采取3层防护手段有效控制废旧含汞灯管中的汞向环境中的释放，是管理废旧含汞灯管处理处置的有效工艺。
本含汞灯管处置方法适用于小批量、间断性含汞灯管处理处置。
