Способ обезвреживания ядохимикатов и боевых отравляющих веществ

(51) 62 3/32 (2007.01) 62 3/38 (2007.01) 62 3/00 (2007.01) 62 101/02 (2007.01) 62 101/20 (2007.01) 62 101/40 (2007.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является создание безопасного метода обезвреживания ядохимикатов и боевых отравляющих веществ до экологически безопасных продуктов без опасности загрязнения окружающей среды при снижении энергозатрат и снижения длительности технологического процесса. Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе обезвреживания отходов ядохимикатов и боевых отравляющих веществ, включающем химическую реакцию расплавленной серы, взятой окислителем с органическими веществами,при высокой температуре проходит окислительновосстановительный процесс и в результате токсичные органические и неорганические соединения разрушаются с образованием нелетучих,водонерастворимых и нетоксичных серополимерных веществ.(72) Фасхутдинов Марат Флурович Бекетов Кайрат Мирзасалимович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Институт нефтегазового инжиниринга и информационных технологий КБТУ(54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЯДОХИМИКАТОВ И БОЕВЫХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ(57) Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания ядохимикатов, применяемых в сельском хозяйстве, медицине, промышленности, а также боевых отравляющих веществ. Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания ядохимикатов, применяемых в сельском хозяйстве, медицине, промышленности, а также боевых отравляющих веществ. Известен плазмохимический способ обезвреживания ядохимикатов и отравляющих веществ,заключающийся в нагревании и разложении отходов в плазмотроне с последующей их выдержкой при высокой температуре в плазмохимическом реакторе до полного разложения(Малков Ю.П. и др. Плазмохимический метод обезвреживания ядохимикатов, Журнал прикладной химии, 1997, вып. 3, с.461-465). Недостатком данного способа является его низкая эффективность,особенно при обезвреживании диоксинообразующих вредных веществ из-за невозможности достижения в зоне обезвреживания достаточно высокой температуры(более 1400 С). Известен способ плазмохимической утилизации токсичных органических отходов (Вайсман Я.И. и др. Плазмохимическая утилизация токсичных органических отходов,Экология и промышленность,1998,10,с.15-17),заключающийся в нагревании и разложении отходов в плазмотроне с последующей выдержкой при высокой температуре в плазмохимическом реакторе до полного их разложения. Недостатком данного способа является его низкая эффективность,особенно при обезвреживании диоксинообразующих вредных веществ, которые при данной технологии нейтрализовать невозможно и применение данной технологии в больших объемах является бесперспективным. Известен способ окислительной деструкции пестицидов за счет воздействия кислорода воздуха при высоких температурах, создаваемых за счет сжигания топлива (Бернадинер М. Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов, М, Химия, 1990, с.304). Недостатком данного способа является то, что при его применении образуются большие объемы газов, требующих охлаждения и доочистки. Известен плазменный способ обезвреживания токсичных органических веществ, в том числе и пестицидов (Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы, Л, Химия, 1981, с.248). К недостаткам данного способа относятся высокие затраты энергии и сложность проблем,связанных с плазмохимической технологией, очень высокая стоимость всего цикла уничтожения отходов ядохимикатов и химического оружия, что предопределяют ограниченное применение этого способа. Описаны методы деструкции пестицидов озоном,перекисью водорода или смесью окислителей в различных условиях (см. Бърдарка Г., Нягалов С. Отстраняване на пестицида от природнии и отпадъчни води чрез озониране, Хидротехника и мелиорация. 1984, 28, 4, с.14-172/ . . . - 1994. - .101, 12. р.19 Гончарук В. В., Вакуленко В.Ф., Самсони-Тодоров А.О., Гречко А.В., Костоглод Н.Ю., Шевченко Т.Л.,Подрезов О.И. Фотоокисление пестицидов озоном и пероксидом водорода при подготовке питьевой воды. Химия и технология воды, 1995, 17, 4,с.397-410). Недостатки этих методов - образование вторичных загрязнений в виде смол и газообразных продуктов, и основной недостаток - они применимы для обезвреживания пестицидов лишь в малых концентрациях. Известны также способы электрохимической деструкции пестицидов ряда фенолов в кислой среде. Окисление пестицидов проводится в кислом растворе сульфата железа и серной кислоты соответственно при пропускании через растворы постоянного тока (Патент 2163158, МПК 62 3/00, 2001 М.,Т.,К., ,.// - 1986-19-6-.513-518). Недостаток этих способов - образование вторичных загрязнителей - растворимых в воде фенолсодержащих продуктов. Известен способ утилизации некондиционных пестицидов (Патент 2360721 С 1 МПК 62 3/00, 2008) включающий две стадии, по первой из которых пестициды деструктируют гидролизом в водно-щелочной среде при 13-14, а по второй стадии, полученный гидролизат обрабатывают в электрокоагуляторе с растворимыми железными электродами при 9-10 при насыщении электролита кислородом воздуха до 2-6 мг/л. При этом гидролиз пестицидов в товарной форме их растворов или эмульсий проводят при температуре кипения растворителя до полной отгонки растворителя из водно-щелочного раствора, а пестицидов в товарной форме гранул или порошка при кипении щелочного раствора в течение 0,5 часа. Продукты электрокоагуляции удаляют отстоем и фильтрацией щелочного раствора через инертные фильтрующие материалы, после чего щелочной раствор возвращают в технологический процесс. Недостатком данного процесса является образование большого количества вредного жидкого отхода, требующих специального хранения или дальнейшего уничтожения, очень высокая стоимость всего цикла уничтожения отходов ядохимикатов и химического оружия, большие энергозатраты и длительность технологического процесса. Задачей изобретения является создание безопасного метода обезвреживания ядохимикатов и боевых отравляющих веществ до экологически безопасных продуктов без опасности загрязнения окружающей среды при снижении энергозатрат и снижения длительности технологического процесса. Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе обезвреживания отходов ядохимикатов и боевых отравляющих веществ, включающем химическую реакцию расплавленной серы, взятой окислителем с органическими веществами,при высокой температуре проходит окислительновосстановительный процесс и в результате токсичные органические и неорганические соединения разрушаются с образованием нелетучих,водонерастворимых и нетоксичных серополимерных веществ. Способ осуществляется следующим образом. Техническая сера ГОСТ 121.1-93 1100 частей поступает на лоток с подогревом, предварительно нагревается перед подачей через дозатор в реактор,где она, нагретая до температуры 125-130 С,перемешивается с постоянной скоростью. Одновременно с перемешиванием в реактор подаются ядохимикаты или боевые отравляющие вещества 5-20 частей и оксиды металлов (например оксид цинка) 2-10 частей. После перемешивания в течение одного часа температуру расплава доводят до 160-250 С и продолжают смесь перемешивать в течение 2-6 часов при этом проходит окислительновосстановительный процесс с нагретой расплавленной серой, которая в расплаве находится в виде биррадикальной активной форме, которая реагирует с ароматическими,азот-фосфор содержащими веществами как окислитель с образованием нелетучих и нерастворимых в воде веществ полимерного характера, а галогены и сероводород связывается с оксидами металлов и в результате токсичные органические и неорганические соединения разрушаются с образованием нелетучих, водонерастворимых и нетоксичных серополимерных веществ. Таким образом,общая длительность процесса перемешивания расплава составляет 3-7 часов По окончании процесса уничтожения ядохимикатов или боевых отравляющих веществ с нижней конической части реактора сливается густая масса, которая направляется в холодильник скребкового типа. Для проведения обезвреживания ядохимикатов используется стандартное оборудование,и технологическая схема может включать бункер для хранения технической серы (комовая, молотая,гранулированная), лоток с нагревательными элементами, насосы и дозаторы, реактор с мешалкой и системой его нагрева и охлаждения,расходный котел и емкости для слива и охлаждения. Использование предлагаемого способа создания безопасного метода обезвреживания ядохимикатов и боевых отравляющих веществ до экологически безопасных продуктов без опасности загрязнения окружающей среды при снижении энергозатрат и снижения длительности технологического процесса. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ обезвреживания ядохимикатов и боевых отравляющих веществ, включающий нагревание и разложение отходов с последующей выдержкой при высокой температуре, отличающийся тем, что в качестве окислителя применяют расплавленную техническую серу в количестве 100 частей на 5-20 частей ядохимикатов или боевых отравляющих веществ и 2-10 частей оксида металла, причем окислительно-восстановительный процесс проходит при 160-250 С при постоянном перемешивании смеси в течение 2-6 часов.