Спосіб нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хіміко-біологічним методом

Реферат: UA 80503 U UA 80503 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до екології, а саме до способів боротьби з отруйними хімічними речовинами та способів знешкодження хімічних отруйних речовин шляхом хімічного перетворення, та використовується для нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хіміко-біологічним методом. Відомий спосіб нейтралізації отруйних речовин, згідно з яким отруйні речовини герметизують у об'ємах для зберігання, навантажують на підводний транспорт, транспортують та ховають у безпечному місті, що залягає на значній глибині або до місця наявності в воді речовин, рослин, істот тощо, здатних знешкодити отруйні речовини, де їх розвантажують, закріплюють та залишають назавжди (Патент України UA, № 63108 U, МПК A62D 3/00, опублікований 26.09.2011 р., бюл. № 18). Недоліками аналога є необхідність герметизації отруйних речовин у об'ємах для зберігання, використання дорогого підводного транспорту, що повинен мати змогу досягнути значної глибини, відсутність гарантії нейтралізації отруйних речовин, через можливу відсутність у воді необхідних речовин, рослин, істот тощо, здатних знешкодити отруйні речовини, значна можливість забруднення навколишнього середовища у разі розгерметизації об'єму для зберігання отруйних речовин та невизначений час їх повної нейтралізації. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хіміко-біологічним методом, який забезпечує повну нейтралізацію отруйних речовин за визначений період часу таким чином, щоб місце зберігання отруйних речовин було придатне для його подальшого використання для потреб людини. Запропонований спосіб нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хіміко-біологічним методом дозволяє позбутися перелічених вище недоліків за рахунок виконання нейтралізації отруйних речовин у два етапи: - хімічного гідролізу - гідролізу біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли в водно-лужному середовищі; - біологічної детоксикації - мінералізації отриманого гідролізату природним ґрунтовим середовищем. Поставлена задача вирішується запропонованим способом нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хіміко-біологічним методом, згідно з яким біоциди та синтетичні масла, що містять поліхлорбіфеніли, розміщено в реакційних середовищах, які розташовано в безпечному місці, згідно з корисною моделлю, біоциди та синтетичні масла, що містять поліхлорбіфеніли, змішують у реакційних об'ємах з водно-лужним розчином з рН 9-13 у пропорції 1:1, після чого перемішують протягом 30-45 хвилин, витримують у реакційних об'ємах до 2 діб та укладають отриману суміш (гідролізат) у реакційному середовищі - стаціонарно-організованому штабелі, що являє собою площадку шириною до 10 метрів та довжиною від 5 метрів до 30 метрів, по осях якої викладено ізоляційний шар із геосинтетичного матеріалу шириною до 8 метрів та довжиною, що дорівнює довжині прямокутної площадки штабеля, по периметру ізоляційного шару викладено дерев'яну опалубку висотою до 3 метрів, у наступному порядку: а) на ізоляційний шар викладають рівномірним прошарком висотою від 0,3 метра до 0,4 метра пористі матеріали, які містять лігнін; б) гідролізат переміщують з зневодненими відходами міських очисних споруд у пропорції від 1:6 до 1:9, після чого викладають отриману суміші рівномірним шаром висотою до 0,5 метра на пористі матеріали, які містять лігнін; в) створюють ґрунтове обвалування довкола опалубки заповненого штабеля; г) висаджують на поверхню обвалування ґрунтоукріплюючі рослин; д) витримують заповнений таким чином штабель від 1 до 4 років. Технологічний процес гідролізу протікає за рахунок взаємодії отруйних речовин з воднолужним розчином з рН 9-13. Нейтралізації описаним вище методом можуть піддаватися: - пестициди, як в рідкому, так і в порошковому або твердому (гранульованому) агрегатному стані; - синтетичні трансформаторі масла, які містять поліхлорбіфеніли. Гідроліз отруйних речовин при підвищених температурах руйнує: - зв'язки (C-N, P-N, S-N) карбонових фосфорних, сульфокислот в вуглеводних похідних, фосфорорганічних сполуках, N-метил-карбонатах; - ефірні (С-О) та тіоефірні (C-S, P-S) зв'язки в ефірах, тіоефірах, сульфідах, сульфоналах та інших сполуках цього ряду; - зв'язки вуглевод-галоїд (С-Сl, C-F) в хлор- та фторовмісних пестицидах; - зв'язки вуглевод-азот (С-N) в нітрилах. 1 UA 80503 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перелічені структури входять в переважну більшість сучасного асортименту промислових пестицидів. Як ізоляційний шар використано шар м'якої жирної глини висотою від 0,3 м до 0,4 м, що покрита шаром водонепроникної плівки. Корисна модель пояснюється, але не обмежується кресленням, на якому зображено конструкцію штабеля для організації процесу біологічної детоксикації, що складається: з ізоляційного шару 1; шарів, що містять пористі матеріали, до складу яких входить лігнін, 2; шарів, утворених перемішуванням гідролізату зі зневодненими відходами міських очисних споруд, 3; дерев'яної опалубки 4; обвалування 5; верхнього шару обвалування, що скріплений рослинністю, 6. Спосіб нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хімікобіологічним методом виконують у наступному порядку, починаючи з підготовки процесу гідролізу: виконують підготовку отруйних речовин до процесу гідролізу (розпаковування з транспортної тари); дозоване розміщення отруйних речовин в реакційних об'ємах - полімерних бочках. Підготовка водно-лужних розчинів: I) Реагент - вапняне молочко. Для гасіння 1 кілограму грудкового вапна необхідно залити в ємність 2,5-3 літри води, потім засипати невеликими порціями вапно, активно перемішуючи масу, що утворюється. Час гасіння - 5-10 хвилин. При гасінні вапна суміш досягає температури 90-105 °C. Загашене вапно витримують в барабанах протягом 2 діб, після чого розбавляють 3 холодною водою до консистенції молочка густиною 1,2-1,3 г/см та використовують для проведення технологічного процесу. II) Реагент - 30 % розчин їдкого натру. Його готують в ємності об'ємом 250 літрів. Для цього в ємність завантажують 190 літрів води (привезену до установки в бочках) та поступово засипають 80 кг кристалічного їдкого натру порціями по 2-3 кг та перемішують до повного розчинення лугу. Дозовано зливають розчин в реакційні об'єми у співвідношенні 1:1 до завантажених в реакційні об'єми отруйних речовин; Проводять механічне перемішування отруйних речовин з водно-лужним розчином. Витримують суміш з періодичним перемішуванням протягом до 2 діб (безпосередньо процес гідролізу). Процес біологічної детоксикації протікає в стаціонарно організованому штабелі, де створюються оптимальні умови для мінералізації (деструкції) органічних складових отруйних речовин, що відбувається за рахунок здатності мікрофлори ґрунту розкладати небезпечну для зовнішнього середовища органіку до нетоксичних мінеральних з'єднань. Інтенсифікація процесу біологічної детоксикації отруйних речовин досягається шляхом використання як мікроорганізмів деструкторів хімічних органічних забруднень ґрунту мікрофлори, що міститься в обезводнених останках міських очисних споруд. Лужне середовище гідролізату сприяє зменшенню кислотності використаного типу ґрунту до такого ступеня, коли на ньому можливий продуктивний ріст як ґрунтової мікрофлори, так і таких рослин, як люцерна, люпин, топінамбур та інші. Зелена маса, що росте, активно асимілює продукти життєдіяльності мікроорганізмів-деструкторів отруйних речовин - вуглекислий газ, а коренева система рослин захищає організовані ділянки (штабеля) від розмиву їх природними опадами. Використання обезводненого осаду міських очисних споруд як ґрунтової біомаси має ряд переваг. Осад січних вод містить цінні удобрюючі речовини (азот, фосфор, калій, мікроелементи) та можуть буди використані як добрива. Загальний вміст азоту та фосфору в 1,5-2 рази вище, ніж у гною великої рогатої худоби, а саме ці елементи визначають цінність будь-якого виду добрива, що значно прискорює життєдіяльність специфічної мікрофлори (мікроорганізмів деструкторів отруйних речовин), а також збільшує здібності росту рослин, що ростуть на цих ґрунтах. Використання обезводненого осаду міських очисних споруд для біологічної детоксикації отруйних речовин сприяє вирішенню екологічної задачі утилізації продуктів життєдіяльності людини. Тривалість процесу біологічної детоксикації отруйних речовин залежить від середньорічної температури, кількості опадів, фізико-хімічних характеристик отруйних речовин, типу ґрунту та ін. Середня тривалість може складати від 1 до 4 років. За час витримки штабеля проводиться періодичний моніторинг за складом хімічних речовин. 2 UA 80503 U 5 Процес знезараження отруйних речовин в штабелі вважається завершеним після проведення хімічних аналізів та якісного біотестування маси штабеля на базі висновку державних санітарно-екологічних органів. Використання даної корисної моделі забезпечує повну нейтралізацію отруйних речовин за визначений період часу, таким чином, щоб місце зберігання отруйних речовин було придатне для його подальшого використання для потреб людини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 1. Спосіб нейтралізації біоцидів та синтетичних масел, що містять поліхлорбіфеніли, хімікобіологічним методом, згідно з яким біоциди та синтетичні масла, що містять поліхлорбіфеніли, розміщено в реакційних середовищах, які розташовано в безпечному місці, який відрізняється тим, що біоциди та синтетичні масла, що містять поліхлорбіфеніли, змішують у реакційних об'ємах з водно-лужним розчином з рН 9-13 у пропорції 1:1, після чого перемішують протягом 30-45 хв., витримують у реакційних об'ємах до 2 діб та укладають отриману суміш (гідролізат) у реакційному середовищі - стаціонарно-організованому штабелі, що являє собою площадку шириною до 10 м та довжиною від 5 м до 30 м, по осях якої викладено ізоляційний шар із геосинтетичного матеріалу шириною до 8 м та довжиною, що дорівнює довжині прямокутної площадки штабеля, по периметру ізоляційного шару викладено дерев'яну опалубку висотою до 3 м, у наступному порядку: а) на ізоляційний шар викладають рівномірним прошарком висотою від 0,3 м до 0,4 м пористі матеріали, які містять лігнін; б) гідролізат переміщують з зневодненими відходами міських очисних споруд у пропорції від 1:6 до 1:9, після чого викладають отриману суміш рівномірним шаром висотою до 0,5 м на пористі матеріали, які містять лігнін; в) створюють ґрунтове обвалування довкола опалубки заповненого штабеля; г) висаджують на поверхню обвалування ґрунтоукріплюючі рослини; д) витримують заповнений таким чином штабель від 1 до 4 років. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як водно-лужний розчин з рН 9-13 використовують 3 два реагенти: вапняне молочко густиною 1,2-1,3 г/см та 30 % розчин їдкого натру. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що операції за пунктами а) та б) повторюють до моменту досягнення загальної висоти викладених у вказаному порядку шарів висоти опалубки. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як ізоляційний шар використано шар м'якої жирної глини висотою від 0,3 м до 0,4 м, що покрита шаром водонепроникної плівки. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на поверхню обвалування висаджують багаторічний топінамбур, люцерну, люпин. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3