Способ жидкофазной деструкции фосфорорганических пестицидов

(51) 62 3/00 (2006.01) 62 3/35 (2006.01) 62 3/36 (2006.01) 62 101/04 (2006.01) 62 101/26 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к сфере охраны природы от загрязнения ядовитыми и опасными веществами. В основу заявленного технического решения поставлена задача по разработке способа разливов и протечек обезвреживания фосфорорганических пестицидов и зараженной ими тары. Ожидаемым техническим результатом заявляемого решения является способ жидкофазного обезвреживания фосфорорганических пестицидов и их деструкции до менее токсичных соединений. Заявленный результат достигается за счет применения 5 водного раствора средства Рубеж,действующим веществом которого является дихлоризоцианурат натрия в количестве до 99,0.(72) Гайдин Александр ВладимировичИванец Валерий ГригориевичКовалевский Владимир ВладимировичЮщенко Александр Владимирович(54) СПОСОБ ЖИДКОФАЗНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ Изобретение относится к сфере охраны природы от загрязнения ядовитыми и опасными веществами. В основу заявленного технического решения поставлена задача по разработке способа обезвреживания разливов и протечек фосфорорганических пестицидов и зараженной ими тары. Ожидаемым техническим результатом заявляемого решения является способ жидкофазного обезвреживания фосфорорганических(ФОС) пестицидов и их деструкции до менее токсичных соединений. Рекомендованные способы утилизации пестицидов относятся преимущественно к уничтожению их остатков в виде гранулированных препаратов, порошков, а также растворов и эмульсий в органических растворителях. Вопрос локального обезвреживания разливов и протечек указанных средств, а также обеззараживания загрязненной ими тары, рассмотрен в научнотехнологической литературе недостаточно и требует существенной доработки. Известен способ утилизации некондиционных пестицидов (Патент РФ 2360721 62 3/00,авторы Седов Ю.А., Майоров С.А., Парахин Ю.А. Патентообладатель ЗАО Экология), включающий электрохимическую деструкцию в электрокоагуляторе. Утилизацию проводят в две стадии, на первой из которых пестициды деструктируют гидролизом в водно-щелочной среде при 13-14, причем 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 кипячении щелочного раствора в течение около получаса на второй стадии гидролизат обрабатывают в электрокоагуляторе с растворимыми железными электродами при 9-10, при насыщении электролита кислородом воздуха до 2-6 мг/л продукты электрокоагуляции удаляют отстоем и фильтрацией щелочного раствора через инертные фильтрующие материалы,после чего щелочной раствор возвращают в технологический процесс. Известен способ уничтожения отравляющих веществ и ядохимикатов боевого и промышленного назначений (Патент РФ 2163345, авторы и патентообладатели Вершинин Н.П.,Вершинин И.Н., Руденко И.В., Руденко В.В.,Еременко В.В.,Иващенко С.Г.),который предполагает полную деструкцию ОВ и ядохимикатов до получения молекулярных углекислого газа, паров воды, соляной кислоты,окислов серы, фосфора, мышьяка и соединений фтора с последующим улавливанием вредных продуктов распада. Способ заключается в беспламенном сжигании веществ с добавкой газообразного окислителя и жидкого или газообразного топлива. Известен способ окислительного жидкофазного обезвреживания пестицидов фосфорсодержащего ряда (Патент РФ 2421261, авторы Зяблицев В.Е.,Зяблицева Е.В., Сысолятина Е.И., Ашихмина Т.Я.,2 Кондакова Л, Зяблицева М.В. Патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Вятский государственный гуманитарный университет). Способ включает диспергирование пестицидов и воздействие окислительной системой, генерируемой в аппарате электродного типа при пропускании постоянного электрического тока через кислый раствор суспензии или эмульсии пестицида. Процесс проводят с добавлением в раствор хлоридионов в количестве 10-20 г/л, в качестве источника которых используют хлориды калия и аммония в соотношении 2-31, а воздействие окислительной системой осуществляют, рециркулируя раствор суспензии или эмульсии пестицида через аппарат электродного типа и диспергатор до осветлении или опалесценции раствора и снижения содержания диоксида углерода в газовой фазе электролизера,после чего раствор обрабатывают щелочным агентом до 7,0-7,5. В качестве щелочного агента могут быть использованы растворы гидроксида калия, или гидроксида аммония, или их смесь в соотношении 11. Технический результат изобретения заключается в снижении продолжительности процесса и расходуемой электроэнергии, устранении загрязнения раствора и окружающей среды продуктами окисления,обеспечении безопасности процесса и возможности получения органоминеральных удобрений. Общие недостатки вышеуказанных способов необходимость применения высокотехнологичного оборудования, работа при высоких температурах и/или в агрессивных (кислых и/или щелочных) средах, большие затраты электроэнергии и материалов(растворимые электроды,дополнительные реагенты, специфические фильтры и т.п.) при работе оборудования, переработка только лишь предварительно подготовленных растворов/отходов пестицидов или их товарных форм. Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является способ и рецептура для нейтрализации токсичных химикатов и материалов (Патент РФ 2495697, авторы Генри Тимоти Джи. , Прайс Барбара Би. (,который представляет собой в одном воплощении композицию, содержащую активный ингредиент,которую наносят на токсичный промышленный химикат или материал для его нейтрализации. Активный ингредиент включает одно соединение или более из 2,3-бутандион монооксима (также известного как диацетил монооксим (ДАМ, его щелочи или щелочной соли, например, калия 2,3-бутандион монооксима или их производного. Изобретение обеспечивает эффективную нейтрализацию токсичных веществ с любой поверхности,включая кожу человека,на предприятиях и в домашних условиях. Считается, что при нейтрализации ФОС пестицидов азот оксима ДАМ реагирует с активным фосфорным центром ФОС при нуклеофильной атаке. Нуклеофильная атака приводит к разложению ФОС соединения на побочные продукты реакции. В данной реакции первая молекула ДАМ реагирует с ФОС с получением фосфорилированного оксима. В последующей реакции вторая молекула ДАМ реагирует с фосфорилированным оксимом с получением нетоксичной замещенной фосфоновой кислоты. В одном воплощении ФОС пестициды,которые могут быть нейтрализованы ДАМ,включают без ограничения азинфос-метил,хлорпирифос, диазинон, дисульфотон, этопроп,фонофос, малатион, метил-паратион, паратион,форат и тербуфос. Существенным недостатком является применение дорогостоящего реактива - 2,3 бутандион монооксима (ДАМ). Обработка по данному способу больших площадей, зараженных пестицидами при протечках и разливах, будет экономически неоправданной. Авторами предложено применять для вышеуказанных целей водный раствор средства Рубеж, действующим веществом которого является дихлоризоцианурат натрия (ДХИЦ) в количестве до 99,0. При растворении средства Рубеж в воде, образуются слабощелочные растворы ( от 7 до 9), содержащие гипохлоритионы (С-) и в меньшей степени хлорноватистую кислоту - Н (определяется как активный хлор). Два этих активных компонента окисляют действующие вещества пестицидов, находящиеся в объеме раствора и адсорбированные на зараженной поверхности, до нетоксичных соединений. Кроме того щелочная среда ускоряет гидролиз фосфорорганических соединений и способствует смыванию частичек и/или капелек пестицида с загрязненной поверхности в объем рабочего раствора. В таблице 1 приведены данные об изменении содержания активного хлора в свежеприготовленных 5 растворах средства Рубеж с течением времени. Как показано в таблице, в течение 10 суток содержание активного хлора в растворе составляет около 2. Это значение является допустимым сроком хранения свежеприготовленного раствора перед применением по назначению. Таблица 1 Результаты анализа 5 раствора средства Рубеж на содержание активного хлора. Сутки проведения анализа 1 2 3 5 7 10 15 Способность 5 раствора средства Рубеж окислять фосфорорганические соединения изучили на государственных стандартных образцах (ГСО) пестицидов Фосфамид и Фенитротион (с концентрацией 0,100 мг/см 3 в гексане и ацетоне,расфасованные в стеклянные ампулы по(3,00,5) см 3). Содержимое ампулы каждого ГСО количественно переносили на дно отдельного стеклянного стакана объемом 50 мл и выдерживали при температуре 40 С до полного испарения растворителя. В оба стакана приливали по 10 мл 5 раствора средства Рубеж (температура 20 С). Спустя 30 минут растворы сливали в отдельные делительные воронки. В каждую из них добавляли по 5 мл гексана и получали гексановые вытяжки. В обработанные раствором средства Рубеж и затем высушенные стаканы вливали по 5 мл гексана,аккуратно омывали им дно и стенки стаканов и эти пробы также отправляли на анализ. В гексановых экстрактах анализировали содержание соответствующего пестицида с применением газового хроматографа НР-6890 с массселективным детектором 5972 А. Идентификацию проводили путем сравнения соответствующих масс спектров со стандартными спектрами из электронной библиотеки 138 и 02. Определение массового содержания компонентов проводили с помощью калибровочных графиков. Результаты анализов приведены в таблице 2. Таблица 2 Результаты изучения окисляющих свойств 5 раствора средства Рубеж Действующее вещество ГСО Фенитротион Вид гексанового экстракта Стеклянная поверхность Раствор после обработки Стеклянная поверхность Раствор после обработки Масса пестицида до обработки, мкг 300 Масса пестицида после обработки, мкг 0 Отработанные и некондиционные растворы средства Рубеж, а также сухой остаток,образующийся после их высыхания, не требуют специальной переработки, поскольку содержат в своей основе - цианурат натрия 1-замещенный. Это соединение нетоксично и со временем подвергается естественному биологическому разложению. Признаки ближайшего аналога, которые сходны с заявленным решением- жидкофазная деструкция пестицидов и токсичных веществ- щелочная реакция рабочих растворов- возможность применения в самых широких условиях в сельском хозяйстве, на производстве, в быту. Признаки заявленного технического решения,которые отличаются от ближайшего аналога- рабочая концентрация действующего вещества 5- отсутствие необходимости последующей специальной переработки отработанных и некондиционных растворов- продукты разложения действующего вещества нетоксичные, биологически разлагаемые. В основу заявленного технического решения поставлена задача по разработке способа обезвреживания разливов и протечек фосфорорганических пестицидов и зараженной ими тары. Ожидаемым техническим результатом заявляемого решения является способ жидкофазного обезвреживания фосфорорганических пестицидов и их деструкции до менее токсичных соединений. Заявленный результат достигается за счет применения 5 водного раствора средства Рубеж,действующим веществом которого является дихлоризоцианурат натрия в количестве до 99,0. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ жидкофазной деструкции фосфорорганических пестицидов, отличающийся тем, что используют 5 водный раствор средства Рубеж, действующим веществом которого является дихлоризоцианурат натрия в количестве до 99,0.