LT6978B - Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas - Google Patents

Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas Download PDF

Info

Publication number
LT6978B
LT6978B LT2021534A LT2021534A LT6978B LT 6978 B LT6978 B LT 6978B LT 2021534 A LT2021534 A LT 2021534A LT 2021534 A LT2021534 A LT 2021534A LT 6978 B LT6978 B LT 6978B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
chamber
organic phosphorus
reaction mixture
phosphorus compounds
reaction
Prior art date
Application number
LT2021534A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2021534A (lt
Inventor
Volodymyr VASYLENKO
VASYLENKO Volodymyr
Marina SIDORENKO
SIDORENKO Marina
Original Assignee
Vytauto Didžiojo Universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vytauto Didžiojo Universitetas filed Critical Vytauto Didžiojo Universitetas
Priority to LT2021534A priority Critical patent/LT6978B/lt
Publication of LT2021534A publication Critical patent/LT2021534A/lt
Publication of LT6978B publication Critical patent/LT6978B/lt

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Išradime aprašomas pramoninis atliekų, užterštų įvairaus pobūdžio fosforo organiniais junginiais, valymo būdas. Būdas apima nuoseklų fosforo organinių junginių šarminės (didelės OH-anijonų koncentracijos) ir peroksido hidrolizės (dėl α-nukleofilų buvimo) procesą pramoninėje dezaktyvavimo kolonoje, periodiškai maišant apdorojamas atliekas 18-25 ℃ temperatūroje su peroksidacijos aktyvatoriumi ir micelę formuojančia medžiaga. Gavus tinkamus visos reakcijos mišinio analizės rezultatus teršalų kiekio saugių verčių lygiu, mišinys perkeliamas į neutralizavimo kamerą ir, neutralizuotas iki pH 6,5-7,5, gali būti panaudotas, gaminant fosfatines trąšas, pramoninius ploviklius ir kt.

Description

IŠRADIMO SRITIS
Šis išradimas yra skirtas atliekų, užterštų toksiškais fosforo organiniais junginiais, pramoniniam valymui, naudojant nukenksminimo sistemą, turinčią didelę vandenilio jonų aktyvumo indekso vertę. Būdas tinkamas naudoti tiesiogiai nuodingų atliekų atsiradimo vietoje chemijos ir žemės ūkio pramonėje, ūkiuose.
TECHNIKOS LYGIS
Neracionalus netinkamų fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų šalinimo ir nukenksminimo būdų naudojimas, taip pat nekontroliuojamas fosforo organinių medžiagų kaip pesticidų naudojimas lemia aukštos kokybės dirvožemio degradaciją ir derlingumo sumažėjimą, augalinių produktų saugumo ir maistinės vertės sumažėjimą bei upių vandenų taršą. Tokios medžiagos gali paveikti žmogų tiek per maisto išteklius, tiek per tiesioginį kontaktą. Fosforo organinių junginių pesticidų likučiai saugyklose ir vis didesnis fosforo organinių junginių augalų apsaugos produktų naudojimas išlieka ypatinga problema.
Kai kuriuos esamus fosforo organinių junginių sunaikinimo būdus galima tiesiogiai pritaikyti įmonėms ar ūkiams. Tokie būdai turi daug reikšmingų trūkumų: reikia didelių žemės plotų saugykloms, būdai yra brangūs ir mažai efektyvūs (1 lentelė).
lentelė. Pesticidų atliekų šalinimo būdų trūkumai
Būdas Trūkumai
Žemės įdirbimas Didelis žemės plotas Ilgas nukenksminimo laikas
Šalinimo duobės Mažas nukenksminimo greitis Sklypų naudojimo būtinybė
Garinimo tvenkiniai Mažas nukenksminimo greitis Sklypų naudojimo būtinybė
Saugyklos Didelis žemės plotas Aukšta kaina
Kiti visuotinai taikomi terminiai, cheminiai, fiziniai ir biologiniai budai taip pat turi daug reikšmingų trukumų, kurių pagrindiniai pateikti 2 lentelėje.
lentelė. Bendrieji pesticidų šalinimo būdų trukumai
Būdas Aprašymas Trūkumai
Šiluminis Užterštų struktūrų pirolizė Aukšta kaina Neekologiškas Neuniversalus Sudėtinga naudoti
Cheminis Cheminis naikinimas skaidymo reakcijomis Aukšta kaina Didelis rezultato kintamumas Galimas darinių toksiškumas
Fizinis Adsorbcija ir nusėdimas Toksinų sunaikinimo trūkumas Produktų prieinamumas vėlesniam šalinimui
Biologinis Sunaikinimas bakterijomis Didelės išlaidos Didelis rezultato kintamumas Mažas proceso greitis
Esami patentuoti nukenksminimo budai siulo naudoti bakterijų kultūras organiniam fosforui paversti neorganiniu ir (arba) apdoroti įvairiais metalais, kad surištų toksiškus komponentus ir (arba) fiziškai apdorotų (distiliuojant, kristalizuojant) atliekas.
Patentų paraiškose JP2000117283A, JPS60166098A ir CN104743682A aprašyta atliekų valymo procedūra, naudojant anaerobinį biologinį apdorojimą po pirminio atliekų apdorojimo (cheminiai ar fiziniai būdai). JPS5870884A patento paraiškoje siūloma į sistemą įnešti aliuminio flokuliantą toksiškiems komponentams surišti. Patento paraiškoje CN107555649A pasiūlyta sudėtinga organinio fosforo gilaus nukenksminimo sistema, naudojant cheminio, fizinio ir biologinio naikinimo priemones.
Tokie būdai gali būti naudojami pramoniniu mastu specializuotose įmonėse pavojingoms atliekoms šalinti. Kai kurie iš jų gali sukelti antrinę aplinkos taršą reakcijos produktais.
Mūsų siūlomas būdas gali būti naudojamas tiesiogiai tokių atliekų susidarymo vietoje (ūkiuose, pesticidų gamyboje ir kt.). Nurodytu būdu naudojamas tik cheminis fosforo organinių medžiagų skaidymo būdas, žymiai sutrumpinamas nukenksminimo laikas, nereikia specialių temperatūros sąlygų. Antrinis užteršimas toksiškais produktais praktiškai neįmanomas dėl nukenksminančios medžiagos destrukcijos iki itin žemo lygio.
IŠRADIMO ESMĖ
Šio išradimo būdas apima nuoseklų fosforo organinių junginių šarminės (didelės OH-anijonų koncentracijos) ir peroksido hidrolizės (dėl α-nukleofilų buvimo) procesą pramoninėje nukenksminimo kolonoje, periodiškai maišant apdorojamas atliekas 18-25 T temperatūroje su peroksidacijos aktyvatoriumi ir micelę formuojančia medžiaga.
Naudojant siūlomą fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdą, nereikia atliekų saugoti saugyklose ir užtikrinti tinkamo jų laikymo ar šalinimo sąlygų, dėl ko žymiai padidėja nukenksminimo greitis, valymo proceso efektyvumas ir ekologiškumas (nėra grįžtamosios A emisijos į atmosferą). Sumažėja technologinio proceso kaina. Tampa įmanoma toksiškų junginių sunaikinimo produktus naudoti, gaminant fosfatines trąšas, pramoninius ploviklius ir kt.
BRĖŽINIŲ APRAŠYMAS
Toliau išradimas bus aprašytas su nuoroda į jį paaiškinančius brėžinius, kuriuose:
pav. yra pramoninio įrenginio, skirto valymo procesui, schema;
ir 3 pav. pateikti eksperimentiniai rezultatai, patvirtinantys proceso efektyvumą.
IŠRADIMO REALIZAVIMO APRAŠYMAS
Išradime aprašomas pramoninis atliekų, užterštų įvairaus pobūdžio fosforo organiniais junginiais, valymo būdas. Valymas atliekamas, esant aukštoms pH sąlygoms nukenksminimo kolonoje. Organinių fosforo junginių sunaikinimas vyksta šarminės hidrolizės ir peroksido hidrolizės įtakoje micelinėje sistemoje.
Atliekų nukenksminimas atliekamas kolonoje (1 pav.), kurią pagal technologinę schemą sudaro trys maišymo kameros 2, 6, 10, trys poveikio kameros 4, 8, 12 ir viena neutralizavimo kamera 14. Nukenksminančios medžiagos (3 lentelė) nuosekliai paduodamos į maišymo kameras.
lentelė. Bendra sistemos sudėtis
Įvesties seka Komponentas Santykis, dalimis
- Atliekos 25-30
1 Šarmas 2,0-3,0
2 Vandenilio peroksidas 0,5-1,5
2 Boro rūgštis 0,8-1,7
3 Micelę formuojanti medžiaga 0,8-1,7
4 Neutralizatorius iki pH mišinio neutralizavimo
Proceso eiga yra tokia:
1. Fosforo organiniais junginiais užterštos nuotekos vamzdynu 1 tiekiamos į nukenksminimo kolonos šarminę kamerą 2. Visas procesas vyksta esant 18-25 T aplinkos temperatūrai.
2. Nuolat maišant mentiniu maišytuvu 18, per liuką 3 paduodamas šarmas (tinka bet koks šarmas) ir maišomas nuo 15 iki 60 min., iki pilno šarmo ištirpimo, bet ne trumpiau ir ne ilgiau kaip nurodytą laiką. Laikas nustatomas empiriškai, viskas priklauso nuo technologinių reglamentų, t.y. nuo medžiagos kiekio ir atliekų užterštumo. Konkrečiam atvejui parenkamos konkrečios naudojimo sąlygos.
3. Užbaigus maišymą, reakcijos mišinys supilamas į poveikio kamerą 4 ir laikomas 15-60 min. Poveikio kameroje vyksta tirpalo ekspozicija, įvyksta cheminė reakcija. Reakcijos mišinio pH kontroliavimui naudojama mėginių ėmimo anga 5. pH rodiklis turėtų būti ribose 10,5-12,5. Rodiklis reguliuojamas, skiedžiant tirpalą vandeniu arba padidinant šarmų kiekį, kurie įpilami per nuotekų vamzdyną 1 arba per liuką 3. Kol nebus nustatyta ir sureguliuota pH vertė kameroje 4 į kamerą 2 atliekos nededamos.
4. Pabaigus poveikį, reakcijos mišinys perkeliamas į peroksido kamerą 6, kur vamzdynu 7 paduodamas šviežiai paruoštas vandenilio peroksido ir boro rūgšties mišinys. Maišymas tęsiamas 15-60 min., priklausomai nuo atliekų kiekio ir užterštumo. Šiame etape susidaro peroksoanionai, o teršalai sunaikinami ne tik dėl šarminės, bet ir peroksido hidrolizės.
5. Baigus maišyti, reakcijos mišinys perkeliamas į poveikio kamerą 8, kur laikomas 1560 min.
6. Po poveikio kameroje 8 reakcijos mišinys perkeliamas į micelinę kamerą 10. Nuolat maišant, per liuką 11 paduodama micelę formuojanti medžiaga ir maišoma 1560 min. Šiame etape formuojamos micelės, kad padidėtų vykstančios destrukcijos reakcijos efektyvumas.
7. Baigus maišymo procesą, mišinys 15-60 minučių laikomas poveikio kameroje 12.
8. Gavus tinkamus visos reakcijos mišinio analizės rezultatus teršalų kiekio saugių verčių lygiu (tam naudojama mėginių ėmimo anga 13), mišinys perkeliamas į neutralizavimo kamerą 14. Saugias vertes kiekvienai atskirai medžiagai nustato valstybinis reguliatorius arba įmonė, atsižvelgdama į gamybos ypatumus. Reikiamas neutralizatoriaus kiekis įpilamas į kamerą per liuką 15. Bet kuri rūgštinių savybių medžiaga, saugi aplinkai, gali veikti kaip neutralizatorius. Jo kiekis priklauso nuo to, kiek jo reikia neutralizuoti šarminę tirpalo reakciją iki pH 6,5-7,5. Tirpalas maišomas nuolat, kol visiškai neutralizuojamas iki pH 6,5-7,5. Kontrolė atliekama, imant mėginius per mėginių ėmimo angą 16.
9. Visiškai neutralizavus (pH 6,5-7,5) išvalytas tirpalas išpilamas per vamzdyną 17.
Atliekų pakrovimas į neutralizavimo koloną vyksta iš viršaus nuosekliai, kai ankstesnė įkrova patenka į kitą kamerą. Maišymas nenaudojamas poveikio kamerose, todėl, jeigu nėra perdirbamų atliekų 2, 6, 10 ir 14 kamerose, maišytuvą 18 galima išjungti, kad būtų taupoma energija.
ir 3 pav. pateikti eksperimentiniai rezultatai patvirtina, kad aprašytas technologinis procesas, skirtas fosforo organinių junginių skaidymui plovimo vandenyje, pasižymi dideliu efektyvumu (k[ = 8,39 χ 10-3 s-1; Δ^ = 2,42 χ 10-3 s-1, dimetoatui). Po skilimo liekanos yra lygios arba žemesnės už kiekybinę vertę (< 15 ppm). Šis rodiklis yra dydžiu mažesnis už esamų šalinimo būdų išmetamų teršalų vertes.
pav. rodo stebėtos reakcijos greičio konstantos pokytį dimetoato (kaip pavyzdys) deaktyvavimo proceso metu. Maksimalus greitis pasiekiamas po 20 minučių ir yra 8,39 χ 10-3 s-1.Reakcijos pabaigoje, kai teršalų lygis nukrenta žemiau kiekybinės ribos, pastebėta reakcijos greičio konstanta sumažėja 2,42 χ 10-3 s-1.
pav. rodo teršalų koncentracijos priklausomybę nuo nukenksminimo proceso trukmės ir tendencijos linijos. Tendencijos linija rodo analitės koncentracijos mažėjimo tendenciją, laikui bėgant, veikiant nukenksminimo kompozicijai.

Claims (1)

  1. Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas, apimantis cheminį fosforo organinių medžiagų skaidymą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad organinių fosforo junginių valymą atlieka dezaktyvavimo kolonoje šarminės hidrolizės ir peroksido hidrolizės įtakoje micelinėje sistemoje, taikant tokią proceso technologinę seką: - fosforo organiniais junginiais užterštas nuotekas vamzdynu (1) paduoda į dezaktyvavimo kolonos šarminę kamerą (2), palaikant 18-25 ℃ aplinkos temperatūrą; - nuolat maišant mentiniu maišytuvu (18), per liuką (3) paduoda šarmą ir maišo nuo 15 iki 60 min.; - užbaigus maišymą, reakcijos mišinį perkelia į poveikio kamerą (4) ir laiko 15-60 min., matuoja reakcijos mišinio pH ir, jei reikia, jį reguliuoja, skiedžiant tirpalą vandeniu arba padidinant šarmų kiekį taip, kad pH rodiklis būtų ribose 10,5-12,5; - pabaigus poveikį kameroje (4), reakcijos mišinį perkelia į peroksido kamerą (6) ir, nuolat maišant, vamzdynu (7) paduoda šviežiai paruoštą vandenilio peroksido ir boro rūgšties mišinį ir tęsia maišymą 1560 min., kol susidaro peroksoanionai, o teršalai sunaikinami ne tik dėl šarminės, bet ir peroksido hidrolizės; - užbaigus maišymą, reakcijos mišinį perkelia į poveikio kamerą (8) ir laiko 15-60 min. - pabaigus poveikį kameroje (8), reakcijos mišinį perkelia į micelinę kamerą (10) ir, nuolat maišant, per liuką (11) paduoda micelę formuojančią medžiagą ir tęsia maišymą 15-60 min., kol susiformuoja micelės, padidinančios vykstančios reakcijos efektyvumą; - užbaigus maišymo procesą, mišinį 15-60 minučių laiko poveikio kameroje (12) ir atlieka reakcijos mišinio teršalų kiekio analizę; - gavus tinkamus visos reakcijos mišinio analizės rezultatus teršalų kiekio saugių verčių lygiu, mišinį perkelia į neutralizavimo kamerą (14) ir, nuolat maišant, per liuką (15) įpila reikiamą rūgštinių savybių neutralizuojančios medžiagos kiekį, efektyvų neutralizuoti šarminę tirpalo reakciją iki pH 6,5-7,5; - visiškai neutralizavus, išvalytą tirpalą išpila per vamzdyną (17).
LT2021534A 2021-07-01 2021-07-01 Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas LT6978B (lt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2021534A LT6978B (lt) 2021-07-01 2021-07-01 Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2021534A LT6978B (lt) 2021-07-01 2021-07-01 Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2021534A LT2021534A (lt) 2023-01-10
LT6978B true LT6978B (lt) 2023-02-10

Family

ID=84777460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2021534A LT6978B (lt) 2021-07-01 2021-07-01 Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6978B (lt)

Also Published As

Publication number Publication date
LT2021534A (lt) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5238580A (en) Method for treating landfill leachate
Peña et al. Persistence of two neonicotinoid insecticides in wastewater, and in aqueous solutions of surfactants and dissolved organic matter
US4230567A (en) Process for working up effluents containing nitro-hydroxy-aromatic compounds
Bhat et al. Genotoxicity monitoring of industrial wastes using plant bioassays and management through vermitechnology: A review
Banat et al. Aerobic thermophilic treatment of sewage sludge contaminated with 4-nonylphenol
LT6978B (lt) Fosforo organiniais junginiais užterštų atliekų valymo būdas
Myler et al. Bioremediation of explosives contaminated soils (scientific questions/engineering realities)
Counts et al. Lime stabilized sludge: its stability and effect on agricultural land
Nrior et al. Assessment of percentage bioremediation of Petroleum Hydrocarbon contaminated soil with biostimulating agents
Njoyim-Tamungang et al. Pollution control of surface waters by coupling gliding discharge treatment with incorporated oyster shell powder
CN111872080A (zh) 一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺
Minnikova et al. Biodiagnosis of the state of oil-polluted chernozem during remediation with urea and potassium humate
NO314396B1 (no) Fremgangsmåte for eliminering av uorganiske nitrogenforbindelser i spillvann
Atagana et al. Co-Composting of Soil Heavily Contaminated with Creosote with Cattle Manure and Vegetable Waste for the Bioremediation of Creosote–Contaminated Soil
EP1123720B1 (en) Organic compound decomposing method
Sarbu et al. Evolution of chemical and biological characteristics of Glina Landfill between August 2017 and June 2019. Biochimical evolution of Glina Landfill
Vasylenko et al. Industrial method of decontamination of dimethoate containing wastewater
Cherif et al. Biodegradation of Remazol Blue Brilliant R Dye Using Date Pedicels as a Biostimulant
Nezdoyminov et al. POSSIBILITY OF USING EXCESSIVE ACTIVE SLUDGE AS ORGANOMINERALFERTILIZER
El-Motaium Alleviation of environmental pollution using nuclear techniques recycling of sewage water and sludge in agriculture: a case study
Sadani et al. Enhance biodegradation of pentaerythritol tetranitrate (PETN) anaerobic/aerobic biological treatment by biosurfactant
Kumar Methods for Water and Waste Water Treatment and Management
Nikitina et al. MODERN APPROACHES TO WASTEWATER TREATMENT FROM PESTICIDES: A LITERATURE REVIEW
Althalb OPTIMISATION OF BIOSTIMULATION BY USING DIFFERENT NUTRIENT RATIOS TO IMPROVE BIOREMEDIATION OF PETROLEUM CONTAMINATED SOIL
RU2595149C1 (ru) Способ очистки почв и техногенных грунтов, загрязненных амино- и нитроароматическими соединениями

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20230110

FG9A Patent granted

Effective date: 20230210