RU2090272C1 - Method of reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic polluting compounds contained in polluted medium - Google Patents

Method of reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic polluting compounds contained in polluted medium Download PDF

Info

Publication number
RU2090272C1
RU2090272C1 RU9192016357A RU92016357A RU2090272C1 RU 2090272 C1 RU2090272 C1 RU 2090272C1 RU 9192016357 A RU9192016357 A RU 9192016357A RU 92016357 A RU92016357 A RU 92016357A RU 2090272 C1 RU2090272 C1 RU 2090272C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
halogenated
contaminated
compound
alkaline earth
Prior art date
Application number
RU9192016357A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92016357A (en
Inventor
Роджерс Чарльз
Корнел Альфред
Л.Спаркс Гарольд
Original Assignee
Роджерс Чарльз
Корнел Альфред
Л.Спаркс Гарольд
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
Priority claimed from US07/620,127 external-priority patent/US5064526A/en
Application filed by Роджерс Чарльз, Корнел Альфред, Л.Спаркс Гарольд filed Critical Роджерс Чарльз
Publication of RU92016357A publication Critical patent/RU92016357A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2090272C1 publication Critical patent/RU2090272C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: purification methods. SUBSTANCE: method consists in adding alkali or alkali-earth metal carbonate or hydroxide to polluted medium in the form of aqueous solution or in solvent with boiling temperature at least 200 C or in the form of dispersion or suspension of solid substance. Medium to be purified should contain either endogenous or added hydrogen donor and catalytic carbon source, e.g. a carbohydrate, which would promote hydrogen source to release atomic hydrogen. Medium is heated to its dehydration and afterwards heated to 200-400 C in order to generate atomic hydrogen and provide reductive decomposition of pollutants. Finally, acid is added in amount sufficient to neutralize medium. EFFECT: increased purification efficiency. 24 cl

Description

Изобретение касается способа основно-каталитического разложения галоидированных или негалоидированных загрязняющих органических соединений в загрязненной ими среде. Более конкретно изобретение касается способа как разложения, так и удаления галоидированных или негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной среде, с использованием карбоната щелочного или щелочноземельного металла, бикарбоната или гидроксида, а также органического соединения, являющегося донором водорода, в присутствии углеводорода (карбогидрата). The invention relates to a method for the main catalytic decomposition of halogenated or non-halogenated polluting organic compounds in a polluted environment. More specifically, the invention relates to a method for both decomposing and removing halogenated or non-halogenated organic compounds contained in a contaminated medium using an alkali or alkaline earth carbonate, bicarbonate or hydroxide, as well as an organic hydrogen donor compound in the presence of a hydrocarbon (carbohydrate).

Факты ущерба общественному здоровью и окружающей среде, наносимого различными синтетическими галоидированными органическими соединениями, хорошо известны. Установлено, что такие соединения, как полихлорированные бифенилы (PСВ), дибензодиоксины, дибензофураны, дихлородифенилтрихлороэтан (DDT), диэлдрин, линдан и хлорцан, так же как и другие галоидированные пестициды, являются стойкими отравляющими окружающую среду веществами, требующими безопасных и эффективных мероприятий по обезвреживанию. Особо трудная проблема обезвреживания возникает в случае PСВ. Тем не менее эти соединения находят широкое применение в качестве диэлектрических жидких присадок в электротехническом оборудовании (трансформаторах, конденсаторах) благодаря их превосходным электроизоляционным свойствам. The damage to public health and the environment caused by various synthetic halogenated organic compounds is well known. It has been established that compounds such as polychlorinated biphenyls (PCB), dibenzodioxins, dibenzofurans, dichlorodiphenyl trichloroethane (DDT), dieldrin, lindane and chlorzane, as well as other halogenated pesticides, are persistent and environmentally friendly substances that require safe and effective environmental protection . A particularly difficult disposal problem arises in the case of PCB. Nevertheless, these compounds are widely used as dielectric liquid additives in electrical equipment (transformers, capacitors) due to their excellent electrical insulating properties.

Агентство США по охране окружающей среды (US Environmental Protection Agency) запретило применение PСВ в ряде областей техники из-за кумулятивного накопления PСВ в организме человека, а также из-за чрезвычайно высокой токсичности PСВ. Cледовательно, необходим способ обезвреживания и/или разрушения галоидированных органических соединений, таких как PСВ. The US Environmental Protection Agency has banned the use of PCB in a number of technical areas due to the cumulative accumulation of PCB in the human body, as well as the extremely high toxicity of PCB. Therefore, a method for the neutralization and / or destruction of halogenated organic compounds, such as PCB, is needed.

Известны различные способы разрушения или разложения галоидированных органических соединений. Например, патенты США N 4447541 и 4574013, выданные на имя Петерсона, раскрывают способы очистки почвы, загрязненной галоидированными органическими соединениями. Первый их этих патентов раскрывает способ, согласно которому реакционную смесь щелочного компонента и сульфоксидного катализатора (диметилсульфоксида DMSO) тщательно перемешивают с почвой, загрязненной PСВ. Упомянутая реакционная смесь вызывает десорбцию галоидированных загрязнителей из почвы, а затем дегалогенирует эти загрязнители. Недостаток данного способа заключается в том, что скорости протекания реакций относительно низки, из-за чего понижение концентрации PСВ до приемлемого уровня требует слишком много времени, исчисляемого неделями и месяцами. Кроме того, для того, чтобы имело место разложение загрязнителей, почва должна быть совершенно сухой, причем требуются большие количества реагентов, а сульфоксидный катализатор потенциально может уносить загрязнители до того, как произойдет их разрушение. Various methods are known for the destruction or decomposition of halogenated organic compounds. For example, US Pat. Nos. 4,447,541 and 4,574,013, issued to Peterson, disclose methods for cleaning soil contaminated with halogenated organic compounds. The first of these patents discloses a method according to which a reaction mixture of an alkaline component and a sulfoxide catalyst (DMSO dimethyl sulfoxide) is thoroughly mixed with soil contaminated with PCB. Said reaction mixture causes the desorption of halogenated pollutants from the soil and then dehalogens these pollutants. The disadvantage of this method is that the reaction rates are relatively low, which is why lowering the concentration of PCB to an acceptable level requires too much time, calculated in weeks and months. In addition, in order for the decomposition of pollutants to take place, the soil must be completely dry, with large quantities of reagents required, and the sulfoxide catalyst can potentially carry away the contaminants before they are destroyed.

Второй патент Петерсона раскрывает способ, согласно которому горячий шлам загрязненной почвы обрабатывают смесью щелочного компонента и сульфоксидного катализатора. Однако и этот способ имеет недостаток, заключающийся в том, что сульфоксидный катализатор может заносить загрязнители в жизнеобеспечивающие системы, а, кроме того, сульфоксидный катализатор при нагревании до высоких температур выделяет пахнущие вещества и при дальнейшем нагревании разлагается с образованием горючих побочных продуктов. Другим недостатком данного способа является потребность в больших количествах реагентов. A second Peterson patent discloses a method according to which a hot slurry of contaminated soil is treated with a mixture of an alkaline component and a sulfoxide catalyst. However, this method also has the disadvantage that the sulfoxide catalyst can introduce pollutants into life-supporting systems, and in addition, the sulfoxide catalyst releases smelling substances when heated to high temperatures and decomposes with further heating with the formation of combustible by-products. Another disadvantage of this method is the need for large quantities of reagents.

В патенте США N 4675464, выданном на имя Pоджерса и др. раскрыт способ химического разрушения галоидированных алифатических углеводородов, в частности способ химического разрушения дибромида. Гидроксид щелочного металла растворяют в этиленгликоле, а затем проводят реакцию образовавшегося продукта с галоидированным углеводородом. Температуру реакции следует поддерживать на уровне 30oC или менее, с тем чтобы продукты реакции оставались в растворе.US Pat. No. 4,675,464, issued to Rogers et al., Discloses a method for chemical destruction of halogenated aliphatic hydrocarbons, in particular a method for chemical destruction of dibromide. The alkali metal hydroxide is dissolved in ethylene glycol, and then the resulting product is reacted with a halogenated hydrocarbon. The reaction temperature should be maintained at 30 ° C. or less so that the reaction products remain in solution.

В заявке Pоджерса и др. N 07/350425, рассматриваемой одновременно с данной, раскрыт способ разрушения галоидированных органических соединений в загрязненной ими среде, согласно которому в загрязненную среду вводят водный раствор, содержащий приблизительно от 0,1 до 20 мас. полиэтиленгликоля. К упомянутой загрязненной среде добавляют также гидроксид щелочного металла, после чего загрязненную среду нагревают до такой температуры и в течение такого времени, которые достаточны для обезвоживания среды. Затем среду нагревают при температуре между приблизительно 100 и 350oC в течение времени, достаточного для эффективного разрушения галоидированных органических соединений, после чего к среде добавляют кислоту в количестве, достаточном, чтобы обеспечить рH среды приблизительно от 7 до 9.In the application of Rogers et al. N 07/350425, considered simultaneously with this, a method for the destruction of halogenated organic compounds in a polluted medium is disclosed, according to which an aqueous solution is introduced into the polluted medium containing from about 0.1 to 20 wt. polyethylene glycol. Alkali metal hydroxide is also added to the contaminated medium, after which the contaminated medium is heated to such a temperature and for such a time that it is sufficient to dehydrate the medium. The medium is then heated at a temperature between about 100 and 350 ° C. for a time sufficient to effectively disrupt the halogenated organic compounds, after which sufficient acid is added to the medium to provide a pH of about 7 to 9.

В заявке Pоджерса и др. N 07/515892, также рассматриваемой одновременно с данной, раскрыт способ разложения галоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной ими среде, предусматривающий добавление водного раствора карбоната щелочного металла или бикарбоната к указанной загрязненной среде и последующее нагревание этой среды до температуры между приблизительно 250 и 400oC.In the application of Rogers et al. N 07/515892, also considered concurrently with this one, a method for decomposing halogenated organic compounds contained in a medium contaminated by them, comprising adding an aqueous solution of an alkali metal carbonate or bicarbonate to said contaminated medium and then heating the medium to a temperature between approximately 250 and 400 o C.

В патенте США N 4400552, выданном на имя Пытлевски и др. раскрыт способ разложения галоидированных органических соединений с использованием реагента, представляющего собой продукт реакции гидроксида щелочного металла с полигликолем или с полигликольмоноалкиловым эфиром и кислородом. Патенты США N 4337368 и 4602994, выданные на имя Пытлевски и др. также раскрывают аналогичные способы разложения галоидированных органических соединений. В дополнение к этому патенты США N 4430208, 4417977, 4460797 и 4471143, выданные на имя Пытлевски и др. раскрывают способы отделения и/или разложения галоидированных органических соединений. Однако этим способам свойственен недостаток, заключающийся в том, что для равномерного распределения гидроксида щелочного металла и полигликолевых реагентов в обрабатываемом загрязненном материале, например в почве, отстойном осадке, шламе и т.п. требуются избыточные количества упомянутых реагентов. Патенты США N 4349380 и 4523043, выданные на имя Пытлевски и др. раскрывают применение реагентов, приготовленных на основе щелочного металла или гидроксида щелочного металла, а также полигликоля или простого полигликольмоноалкилового эфира, для удаления металлов из металлосодержащих веществ, а также для разложения органосерных соединений соответственно. Аналогично этому патенты США N 4351718 и 4353793, выданные на имя Брюнелля, раскрывают способы удаления полигалоидированных углеводородов из растворов на неполярных органических растворителях посредством обработки загрязненных растворов смесью полиэтиленгликоля и гидроксида щелочного металла. Недостатком этих способов также является потребность в избыточных количествах реагентов. US Pat. No. 4,400,552, issued to Pytlevsky et al., Discloses a process for decomposing halogenated organic compounds using a reagent that is a reaction product of an alkali metal hydroxide with polyglycol or with polyglycol monoalkyl ether and oxygen. US patents N 4337368 and 4602994, issued in the name of Pytlevsky and others also disclose similar methods for the decomposition of halogenated organic compounds. In addition to this, US Pat. Nos. 4,430,208, 4,417,977, 4,460,797 and 4,471,143, issued to Pytlevsky et al. Disclose methods for separating and / or decomposing halogenated organic compounds. However, these methods have a disadvantage in that for the uniform distribution of alkali metal hydroxide and polyglycol reagents in the processed contaminated material, for example in soil, sediment, sludge, etc. excessive amounts of the reagents mentioned are required. U.S. Patent Nos. 4,349,380 and 4,523,043 to Pytlevsky et al. Disclose the use of reagents prepared on the basis of an alkali metal or alkali metal hydroxide, as well as polyglycol or simple polyglycol monoalkyl ether, to remove metals from metal-containing substances, as well as to decompose organosulfur compounds, respectively . Similarly, US Pat. Nos. 4,351,718 and 4,353,793 to Brunell disclose methods for removing polyhalogenated hydrocarbons from solutions in non-polar organic solvents by treating contaminated solutions with a mixture of polyethylene glycol and alkali metal hydroxide. The disadvantage of these methods is also the need for excessive amounts of reagents.

Другие способы удаления и/или разрушения галоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненных ими материалах, раскрыты в патентах США N 4327027, 4483716, 4663027, 4685220, 4793937, 4761221, 4792407, в европейской патентной заявке N 118858 (Chemical Abstzacts, 1975, V. 82, N 139620P), а также в публикации Корнела и сотр. (Kornel et al. //J. of Hazzardous Materials, 1985, V. 12, р. 161-176). Однако многие из этих и иных способов, известных в данной области и предназначенных для обезвреживания и/или разрушения галоидированных органических соединений в загрязненных этими соединениями материалах, не подходят из-за продолжительного времени, необходимого для достижения приемлемой степени такого обезвреживания и/или разрушения, из-за необходимости использования избыточных количеств различных реагентов, из-за необходимости использования дорогостоящих реагентов, из-за образования токсичных и/или горючих побочных продуктов, а также из-за недостижимости желательной степени обезвреживания и/или разрушения упомянутых соединений. Следовательно, имеется потребность в улучшенных, эффективнных в смысле затрат способах обезвреживания и восстановления негалогенированных соединений, их отделения от загрязненных материалов, а также в способах дегалогенирования галогенированных органических соединений в загрязненных ими материалах, с тем чтобы устранить недостатки, известные в данной области. Other methods for removing and / or destroying halogenated organic compounds contained in contaminated materials are disclosed in US Pat. Nos. 4,327,027, 4,483,716, 4,663,027, 4,685,220, 4,793,937, 4,761,221, 4,792,407, in European Patent Application No. 118858 (Chemical Abstzacts, 1975, V. V. 82, N 139620P), as well as in the publication of Cornell et al. (Kornel et al. // J. of Hazzardous Materials, 1985, V. 12, p. 161-176). However, many of these and other methods known in this field and intended for the neutralization and / or destruction of halogenated organic compounds in materials contaminated with these compounds, are not suitable due to the long time required to achieve an acceptable degree of such neutralization and / or destruction, from -for the need to use excess amounts of various reagents, because of the need to use expensive reagents, because of the formation of toxic and / or combustible by-products, and akzhe due to inaccessibility desired degree of neutralization and / or destruction of these compounds. Therefore, there is a need for improved, cost-effective methods of neutralizing and recovering non-halogenated compounds, separating them from contaminated materials, as well as methods for dehalogenating halogenated organic compounds in their contaminated materials in order to eliminate the disadvantages known in the art.

Предметом настоящего изобретения являются новые способы восстановительного разложения галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной ими среде. Другим предметом настоящего изобретения являются способы восстановительного разложения и обезвреживания галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной среде. Эти способы предусматривают применение по крайней мере одного соединения, являющегося донором водорода. Еще одним предметом настоящего изобретения являются способы разложения и обезвреживания галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной ими среде. Эти способы предусматривают применение существенно меньших количеств реагентов, причем более дешевых по сравнению с известными способами. Еще одним предметом настоящего изобретения являются способы, которые при обработке загрязненных материалов обеспечивают достижение экологически приемлемой степени очистки от галоидированных и негалоидированных органических загрязняющих соединений. Косвенным предметом настоящего изобретения являются способы, которые обеспечивают достижение экологически приемлемых концентраций загрязнителей материалов за короткий период времени. The subject of the present invention is new methods for the reductive decomposition of halogenated and non-halogenated organic compounds contained in a polluted medium. Another object of the present invention are methods of reductive decomposition and neutralization of halogenated and non-halogenated organic compounds contained in a contaminated medium. These methods involve the use of at least one hydrogen donor compound. Another object of the present invention are methods for the decomposition and neutralization of halogenated and non-halogenated organic compounds contained in a polluted environment. These methods involve the use of substantially smaller amounts of reagents, and cheaper than known methods. Another object of the present invention are methods that, when processing contaminated materials, achieve an ecologically acceptable degree of purification from halogenated and non-halogenated organic pollutants. An indirect subject of the present invention are methods that ensure the achievement of environmentally acceptable concentrations of contaminants in materials in a short period of time.

Эти и иные цели можно реализовать согласно настоящему изобретению, которое касается способов основно-каталитического разложения галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненной среде. Эти способы включают операции добавления карбоната щелочного или щелочноземельного металла, бикарбоната или гидроксида к загрязненной среде, содержащей галоидированные и негалоидированные загрязняющие органические соединения. Карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид может содержаться в водном растворе, распределяющем соединение металла по обрабатываемой среде и одновременно действующем как увлажнитель, или в растворителе, или добавлен в виде дисперсии или суспензии твердого вещества. Кроме того, обрабатываемая загрязненная среда дополнительно содержит соединение, являющееся донором водорода, и каталитическую разновидность углерода, вызывающие образование иона водорода (в виде свободного радикала) из органического соединения, являющегося донором водорода. Например, органическое соединение, являющееся донором водорода, может включать высококипящий алифатический растворитель, а каталитическая разновидность углерода -карбогидрат. При нагревании загрязненной среды происходит разложение карбогидрата с образованием иона водорода (в виде свободного радикала) из соединения, являющегося донором водорода. Таким образом, ион водорода (в виде свободного радикала) получается на месте (in sute), т.е. в обрабатываемой среде и действует на галоидированные и негалоидированные загрязняющие соединения как восстановитель. В соответствии с этим способы настоящего изобретения предусматривают последующее нагревание загрязненной среды при температуре и в течение времени, которые достаточны для обезвоживания среды. Хотя тем самым происходит удаление воды, соединение щелочного или щелочноземельного металла, а также соединение, являющееся донором водорода, оказываются хорошо распределенными по веществу среды при концентрациях, обеспечивающих их высокую реакционную способность. После обезвоживания вещество среды продолжают нагревать до температуры между приблизительно 200 и 400oC в течение времени, достаточного для переноса водорода от соединения, являющегося донором, к загрязнителям как галоидированным, так и негалоидированным. Восстановленные загрязнители разлагаются до веществ простой углеводородной структуры. Pазложение галоидированных соединений в загрязненной среде все в большей степени проявляет зависимость от легкости отдачи водорода соединением-донором (катализируемой разлагающимся карбогидратом) по мере повышения температуры в указанном выше интервале. Наконец, к материалу среды добавляют кислоту в количестве, достаточном для нейтрализации этого материала до состояния, допускающего его возвращение в исходную экологическую систему. Благодаря использованию водного раствора или растворителя количество соединения щелочного или щелочноземельного металла согласно предлагаемым способам существенно меньше по сравнению с известными способами. Кроме того, благодаря хорошему распределению соединения металла в виде водного раствора по материалу среды достигается равномерное разрушение или восстановление галоидированных или негалоидированных органических соединений. Более того, благодаря использованию меньших количеств соединений металлов не требуется регенерации и повторного использования избытка реагентов. Наконец, преимущество данных способов, предусматривающих применение карбоната щелочного металла или бикарбоната, состоит в том, что в отношении коррозии эти соединения менее агрессивны, нежели гидроксиды щелочных металлов, и требуют для своей нейтрализации меньше кислоты.These and other objectives can be realized according to the present invention, which relates to methods for the main catalytic decomposition of halogenated and non-halogenated organic compounds contained in a polluted medium. These methods include the steps of adding an alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide to a contaminated medium containing halogenated and non-halogenated polluting organic compounds. An alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide may be contained in an aqueous solution distributing the metal compound in the medium to be treated and at the same time acting as a humectant, or in a solvent, or added as a dispersion or suspension of a solid. In addition, the treated contaminated medium additionally contains a compound that is a hydrogen donor and a catalytic species of carbon, causing the formation of a hydrogen ion (in the form of a free radical) from an organic compound that is a hydrogen donor. For example, an organic compound that is a hydrogen donor may include a high boiling aliphatic solvent, and a catalytic species of carbon is a carbohydrate. When a polluted medium is heated, the carbohydrate decomposes to form a hydrogen ion (in the form of a free radical) from a compound that is a hydrogen donor. Thus, a hydrogen ion (in the form of a free radical) is obtained in place (in sute), i.e. in the treated medium and acts on halogenated and nonhalogenated pollutants as a reducing agent. Accordingly, the methods of the present invention provide for subsequent heating of the contaminated medium at a temperature and for a time that is sufficient to dehydrate the medium. Although this removes water, a compound of an alkaline or alkaline earth metal, as well as a compound that is a hydrogen donor, are well distributed over the substance of the medium at concentrations ensuring their high reactivity. After dehydration, the medium continues to be heated to a temperature between approximately 200 and 400 ° C. for a time sufficient to transfer hydrogen from the donor compound to both halogenated and nonhalogenated pollutants. Reduced pollutants decompose to substances of a simple hydrocarbon structure. The decomposition of halogenated compounds in a polluted environment increasingly shows a dependence on the ease of hydrogen transfer by the donor compound (catalyzed by decomposing carbohydrate) as the temperature rises in the above range. Finally, acid is added to the material of the medium in an amount sufficient to neutralize this material to a state that allows it to return to the original ecological system. Due to the use of an aqueous solution or solvent, the amount of the alkali or alkaline earth metal compound according to the proposed methods is significantly less in comparison with the known methods. In addition, due to the good distribution of the metal compound in the form of an aqueous solution over the material of the medium, uniform destruction or reduction of halogenated or non-halogenated organic compounds is achieved. Moreover, due to the use of smaller amounts of metal compounds, the regeneration and reuse of excess reagents is not required. Finally, an advantage of these methods involving the use of an alkali metal carbonate or bicarbonate is that these compounds are less aggressive with respect to corrosion than alkali metal hydroxides and require less acid to neutralize.

Настоящее изобретение включает способы разложения и обезвреживания галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненном ими материале среды. Последний может представлять собой почву, шлам, отстойный осадок или жидкость. Данные способы в особенности подходят для применения к почвам, шламам и осажденным веществам. Эти способы применимы к средам, содержащим до 105 млн-1(100000 ррm) галоидированных органических соединений (алифатических или ароматических), например PСВ, и даже еще более высокие концентрации этих соединений, а также к средам, содержащим до 105 млн-1 негалоидированных органических загрязнителей. Загрязненные материалы среды, предназначенные для обработки согласно настоящему изобретению, могут также содержать абсорбент или адсорбент, например истощенный активированный уголь или т.п.The present invention includes methods for the decomposition and neutralization of halogenated and non-halogenated organic compounds contained in their contaminated material. The latter may be soil, sludge, sludge or liquid. These methods are particularly suitable for application to soils, sludge and sediment. These methods are applicable to media containing 5 million to 10 -1 (100,000 ppm) halogenated organic compounds (aliphatic or aromatic), such as PSV, and even higher concentrations of these compounds, as well as to media containing 5 million to 10 -1 non-halogenated organic pollutants. Contaminated materials for processing according to the present invention may also contain an absorbent or adsorbent, for example, exhausted activated carbon or the like.

Кроме того, способы настоящего изобретения можно использовать и для обработки чистых галоидированных веществ, например алдрина, диэлдрина и прочих галоидированных пестицидов. In addition, the methods of the present invention can also be used to process pure halogenated substances, for example aldrin, dieldrin and other halogenated pesticides.

В общем случае способы настоящего изобретения включают добавление карбоната щелочного или щелочноземельного металла, бикарбоната или гидроксида, или их смесей к загрязненному материалу среды, содержащему одно или более галоидированных или негалоидированных органических загрязняющих соединений. Карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид можно вводить в загрязненную среду в водном растворе или высококипящем растворителе. По другому варианту карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид можно добавлять в виде дисперсии или суспензии твердого вещества. Если карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид добавляют в водный раствор, то содержащаяся в растворе вода способствует равномерному распределению соединения металла по загрязненному материалу среды. Согласно еще одному варианту, если карбонат металла, бикарбонат или гидроксид вводят с высококипящим растворителем, то подходят растворители с температурами кипения по меньшей мере 200oC, а предпочтительно приблизительно от 200 до 500oC. Предпочтительными растворителями являются углеводородные соединения. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксидное соединение можно вводить в загрязненный материал среды в виде водного раствора, где водный раствор дополнительно содержит высококипящий растворитель.In general, the methods of the present invention include the addition of an alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide, or mixtures thereof, to a contaminated medium material containing one or more halogenated or non-halogenated organic pollutants. An alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide can be introduced into the contaminated medium in an aqueous solution or a high boiling solvent. Alternatively, an alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide may be added as a dispersion or suspension of a solid. If an alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide is added to an aqueous solution, the water contained in the solution promotes an even distribution of the metal compound over the contaminated material of the medium. In another embodiment, if a metal carbonate, bicarbonate or hydroxide is added with a high boiling solvent, then solvents with boiling points of at least 200 ° C, and preferably from about 200 to 500 ° C, are suitable. Preferred solvents are hydrocarbon compounds. According to another embodiment of the invention, the alkali metal or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide compound can be introduced into the contaminated material of the medium in the form of an aqueous solution, where the aqueous solution further comprises a high boiling solvent.

Карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид вводят в загрязненный материал среды в количестве приблизительно от 1 до 20 мас. от массы загрязненной среды. Конкретное требуемое количество соединения металла зависит от содержания галоидированных или негалоидированных органических загрязняющих веществ в загрязненном материале среды. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения соединение металла вводят в количестве приблизительно от 2 до 12% от массы загрязненного материала среды. Под металлом, образующим карбонатный, бикарбонатный или гидроксидный реагент, подразумевается любой щелочной или щелочноземельный металл или их смеси. Предпочтительные щелочные металлы включают литий, натрий и калий, причем особо предпочтительны натрий и калий. An alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide is introduced into the contaminated medium in an amount of about 1 to 20 wt. by weight of the contaminated medium. The specific amount of metal compound required depends on the content of halogenated or non-halogenated organic pollutants in the contaminated medium. According to a preferred embodiment of the invention, the metal compound is introduced in an amount of about 2 to 12% by weight of the contaminated material of the medium. By metal forming a carbonate, bicarbonate or hydroxide reagent is meant any alkali or alkaline earth metal or mixtures thereof. Preferred alkali metals include lithium, sodium and potassium, with sodium and potassium being particularly preferred.

В ряде систем предпочтительнее использовать карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов и бикарбонаты, так как в отношении коррозии они менее агрессивны по сравнению с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов. Однако гидроксидные соединения предпочтительны при использовании в системах, где загрязненный материал среды по своей природе является кислотным или представляет собой углеводородный материал. In a number of systems, it is preferable to use alkali and alkaline earth carbonates and bicarbonates, since they are less aggressive with respect to corrosion compared to alkali and alkaline earth hydroxides. However, hydroxide compounds are preferred when used in systems where the contaminated material of the medium is acidic in nature or is a hydrocarbon material.

Важная особенность изобретения заключается в том, что загрязненный материал среды, кроме того, содержит соединение, являющееся донором водорода. Это соединение поставляет атомы водорода, участвующие в реакции с галоидированными и негалоидированными загрязнителями. Образующиеся в результате восстановленные продукты реакции разлагаются до простых веществ углеводородной структуры. Соединение, являющееся донором водорода, представляет собой органическое соединение и может изначально содержаться в загрязненном материале среды вместе с галоидированным или негалоидированным загрязнителем. Если же загрязненный материал среды изначально не содержит соединения, являющегося донором атомов водорода, то это соединение можно добавить к загрязненному материалу среды вместе с карбонатом щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонатом или гидроксидом. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения соединение, являющееся донором атомов водорода, может представлять собой высококипящий растворитель, вместе с которым соединение щелочного или щелочноземельного металла вводят в загрязненную среду. Подходящие соединения, являющиеся донорами атомов водорода, включают жирные кислоты, алифатические спирты или углеводороды, амины т.п. С целью побуждения этих соединений к образованию водорода в виде свободного радикала соответствующий источник углерода следует ввести в виде либо раствора, либо суспензии. Недорогой источник углерода, растворимый в воде и подходящий для применения согласно настоящему изобретению, представляет собой карбогидрат, например сахарозу. An important feature of the invention is that the contaminated material of the medium also contains a hydrogen donor compound. This compound supplies hydrogen atoms involved in the reaction with halogenated and nonhalogenated pollutants. The resulting reduced reaction products decompose to simple substances of hydrocarbon structure. The hydrogen donor compound is an organic compound and may be initially contained in the contaminated material of the medium together with a halogenated or nonhalogenated pollutant. If the contaminated material of the medium does not initially contain a compound that is a donor of hydrogen atoms, then this compound can be added to the contaminated material of the medium together with an alkali or alkaline earth carbonate, bicarbonate or hydroxide. According to one embodiment of the invention, the hydrogen donor compound may be a high boiling solvent, with which the alkali or alkaline earth metal compound is introduced into the contaminated medium. Suitable hydrogen atom donor compounds include fatty acids, aliphatic alcohols or hydrocarbons, amines and the like. In order to induce these compounds to form hydrogen in the form of a free radical, the corresponding carbon source should be introduced in the form of either a solution or a suspension. An inexpensive carbon source that is soluble in water and suitable for use in accordance with the present invention is a carbohydrate, such as sucrose.

После добавления соединения щелочного или щелочноземельного металла загрязненный материал среды, содержащий соединение, являющееся донором водорода, нагревают до такой температуры и в течение такого времени, которые достаточны для полного обезвоживания упомянутого материала, т.е. до удаления 100 мас. содержащейся в нем влаги. Данную операцию нагревания можно проводить при нормальном атмосферном давлении, а при желании при повышенном или пониженном давлении. Как отмечено выше, вода, содержащаяся в водном растворе соединения металла, обеспечивает равномерное распределение соединения щелочного или щелочноземельного металла в материале среды и действует как увлажняющий и пропитывающий агент. Кроме того, после удаления воды из материала среды на стадии обезвоживания соединение металла оказывается уже сосредоточенным и хорошо распределенным в загрязненном материале среды, причем в весьма реакционно-активном состоянии. Очевидно, что если загрязненная среда представляет собой жидкость, то для равномерного распределения этого соединения по материалу среды не требуется введения соединения металла в виде раствора. After the addition of an alkaline or alkaline earth metal compound, the contaminated medium material containing the hydrogen donor compound is heated to such a temperature and for such a time that it is sufficient to completely dehydrate the material, i.e. to remove 100 wt. moisture in it. This heating operation can be carried out at normal atmospheric pressure, and if desired, at elevated or reduced pressure. As noted above, the water contained in the aqueous solution of the metal compound provides a uniform distribution of the alkaline or alkaline earth metal compound in the material of the medium and acts as a moisturizing and impregnating agent. In addition, after the removal of water from the medium material at the stage of dehydration, the metal compound is already concentrated and well distributed in the contaminated material of the medium, and in a very reactive state. It is obvious that if the contaminated medium is a liquid, then for the uniform distribution of this compound over the material of the medium, the introduction of the metal compound in the form of a solution is not required.

После обезвоживания материал среды продолжают нагревать при температуре приблизительно от 200 до 400oC в течение времени, достаточного для эффективного восстановительного разложения галоидированных и негалоидированных органических загрязняющих соединений. Предпочтительнее нагревать материал среды при температуре приблизительно от 280 и 350oC, с тем чтобы вызвать восстановительное разложение галоидированных и негалоидированных органических соединений. Эту операцию можно проводить как при нормальном атмосферном давлении, так и при пониженном или повышенном давлении. Время, необходимое для разложения галоидированных органических соединений, аналогично зависит от содержания указанных соединений в загрязненном материале. Однако чаще всего достаточно времени приблизительно от 0,5 до 2 ч.After dehydration, the medium material is continued to be heated at a temperature of from about 200 to 400 ° C. for a time sufficient for efficient reductive decomposition of halogenated and non-halogenated organic pollutants. It is preferable to heat the material of the medium at a temperature of between about 280 and 350 o C, in order to cause reductive decomposition of halogenated and non-halogenated organic compounds. This operation can be carried out both at normal atmospheric pressure, and at reduced or increased pressure. The time required for the decomposition of halogenated organic compounds likewise depends on the content of these compounds in the contaminated material. However, most often enough time is approximately 0.5 to 2 hours.

При нагревании загрязненного материала среды при температуре от 200 до 400oC источник углерода (например, карбогидрат, такой как сахароза) действует как катализатор реакции образования реакционно-активного иона водорода из соединения, являющегося донором водорода. Данную каталитическую реакцию можно представить в виде уравнения:

Figure 00000001

где R соединение, являющееся донором водорода;
M соединение металла;
Cazbon* -источник углерода, например карбогидрат, а
Figure 00000002
-свободный радикал водорода.When the contaminated material of the medium is heated at a temperature of 200 to 400 ° C., a carbon source (for example, carbohydrate such as sucrose) acts as a catalyst for the reaction of the formation of a reactive hydrogen ion from a hydrogen donor compound. This catalytic reaction can be represented as the equation:
Figure 00000001

where R is a hydrogen donor compound;
M is a metal compound;
Cazbon * is a carbon source, e.g. carbohydrate, and
Figure 00000002
-free hydrogen radical.

Далее, реакционно-активный радикал водорода реагирует с галоидированными органическими загрязняющими соединениями, содержащимися в загрязненном материале среды по следующему уравнению реакции:

Figure 00000003

где R X галоидированный органический загрязнитель;
X атом галогена;
R H восстановленная форма загрязняющего соединения.Further, the reactive hydrogen radical reacts with halogenated organic pollutants contained in the contaminated material of the medium according to the following reaction equation:
Figure 00000003

where RX is a halogenated organic pollutant;
X is a halogen atom;
RH is a reduced form of contaminant.

Таким образом, карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид катализирует дегалоидирование и восстановление как галоидированных, так и негалоидированных загрязнителей. Thus, an alkali or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide catalyzes the dehalogenation and reduction of both halogenated and nonhalogenated pollutants.

На последней стадии материал среды обрабатывают кислотой с целью нейтрализации. Предпочтительно добавлять кислоту в количестве, обеспечивающем рH материала среды в пределах приблизительно от 7 до 9. Кислотами, подходящими для использования согласно настоящему изобретению, являются серная, фосфорная, соляная и азотная. За исключением соляной кислоты, эти кислоты не только нейтрализуют материал среды, но и дают ценные удобрения почвы, например NaSO4 (сульфат натрия) при использовании серной кислоты, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4 (фосфаты натрия) в случае азотной кислоты при условии, что во всех случаях щелочным металлом является натрий. При использовании калия образуются соответствующие калиевые соли. Получившийся в результате обработки материал при желании можно без опасений возвращать в соответствующую исходную экологическую систему.In the last step, the medium material is treated with acid to neutralize. It is preferable to add acid in an amount providing a pH of the material of the medium in the range of about 7 to 9. Acids suitable for use in accordance with the present invention are sulfuric, phosphoric, hydrochloric and nitric. With the exception of hydrochloric acid, these acids not only neutralize the material of the medium, but also provide valuable soil fertilizers, for example, NaSO 4 (sodium sulfate) when using sulfuric acid, NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Na 3 PO 4 (sodium phosphates) in the case of nitric acid, provided that in all cases the alkali metal is sodium. When using potassium, the corresponding potassium salts are formed. The material obtained as a result of processing can, if desired, be safely returned to the appropriate source ecological system.

По другому варианту осуществления способов настоящего изобретения галоидированные и негалоидированные загрязнители, которые удается отделить от загрязненных материалов среды, собирают в виде конденсата и экстрагируют маслом с высокой температурой кипения. Эти загрязнители можно разрушить с использованием предлагаемых способов, согласно которым к загрязнителю добавляют карбонат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат или гидроксид, соединение, являющееся донором водорода, а также источник углерода и нагревают полученную смесь при температуре 200-400oC.In another embodiment of the methods of the present invention, halogenated and nonhalogenated pollutants that can be separated from contaminated media are collected as condensate and extracted with high boiling oil. These pollutants can be destroyed using the proposed methods, whereby an alkali metal or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide, a hydrogen donor compound, and a carbon source are added to the pollutant and the mixture is heated at a temperature of 200-400 o C.

Как правило, кислород не вредит осуществлению способов настоящего изобретения, и, следовательно, потребность в воздухе не исключена. В случае приложения изобретения к очистке жидких углеводородов как алифатических, так и ароматических, устранение воздуха может оказаться желательным во избежание воспламенения углеводорода. Таким образом, способы настоящего изобретения можно осуществлять как в присутствии, так и в отсутствие кислородсодержащей газовой среды. As a rule, oxygen does not harm the implementation of the methods of the present invention, and therefore, the need for air is not excluded. In the case of applying the invention to the purification of liquid hydrocarbons, both aliphatic and aromatic, the removal of air may be desirable in order to avoid ignition of the hydrocarbon. Thus, the methods of the present invention can be carried out both in the presence and in the absence of an oxygen-containing gas medium.

Так как способы настоящего изобретения предусматривают применение относительно малых количеств соединений щелочных или щелочноземельных металлов и растворителя (в случае его использования), то нет необходимости регенерировать избыток реагентов для повторного употребления. Кроме того, так как настоящее изобретение предусматривает применение воды для увлажнения загрязненного материала среды и для распределения по нему указанных соединений щелочного или щелочноземельного металла, то предложенные способы требуют существенно меньших затрат, нежели ранее известные способы, предусматривающие применение полиэтиленгликоля с целью смачивания загрязненного материала среды. Предлагаемые способы можно реализовать как в непрерывной системе, так и в системе с периодической загрузкой, а также при желании все стадии могут быть проведены в одном и том же реакторе. Since the methods of the present invention involve the use of relatively small amounts of alkali or alkaline earth metal compounds and a solvent (if used), it is not necessary to regenerate excess reagents for reuse. In addition, since the present invention provides the use of water to moisten a contaminated material of the medium and to distribute the indicated compounds of an alkaline or alkaline earth metal over it, the proposed methods require significantly lower costs than previously known methods involving the use of polyethylene glycol to wet the contaminated material of the medium. The proposed methods can be implemented both in a continuous system and in a system with periodic loading, and also, if desired, all stages can be carried out in the same reactor.

Как показано на примерах, способы настоящего изобретения обеспечивают разложение галоидированных органических соединений, в частности галоароматических, а также циклических алифатических соединений до необнаруживаемого уровня концентраций. Кроме того, при осуществлении предлагаемых способов продукты являются немутагенными, нетерагенными и не токсичными по отношению к живым организмам. As shown in the examples, the methods of the present invention provide the decomposition of halogenated organic compounds, in particular haloaromatic, as well as cyclic aliphatic compounds to an undetectable concentration level. In addition, in the implementation of the proposed methods, the products are non-mutagenic, non-teragenic and non-toxic to living organisms.

Отвечающие настоящему изобретению основно-каталитические способы разложения как галоидированных, так и негалоидированных загрязняющих соединений обеспечивают достижение более высоких степеней очистки за более короткое время по сравнению с известными в данной области способами, предусматривающими использование реагентов, являющихся продуктами реакции гидроксидов щелочных металлов с полиэтиленгликолем. Способы настоящего изобретения имеют преимущество над способами также и в том, что прежние способы были не эффективными в отношении разложения негалоидированных органических загрязнителей или их удаления из загрязненных материалов сред. The main catalytic methods for decomposing both halogenated and non-halogenated pollutants of the present invention achieve higher purification rates in a shorter time compared to methods known in the art for reactants that are reaction products of alkali metal hydroxides with polyethylene glycol. The methods of the present invention have an advantage over the methods also in that the previous methods were not effective in decomposing non-halogenated organic pollutants or removing them from contaminated media.

Пример 1. Данный пример показывает применимость способов настоящего изобретения к загрязненным жидким материалам. Смешивали 50 мл загрязненного высококипящего алифатического растворителя, содержащего 10% алдрина, с водным раствором, составленным из 10 г бикарбоната натрия и 10 мл воды, содержащим 1 г сахарозы. Данное вещество-растворитель служило в качестве соединения, являющегося донором водорода. Эту смесь энергично перемешивали и нагревали от 290 до 320 oC в течение приблизительно 1-2 ч. Концентрация алдрина быстро падала ниже порога обнаружения, что в результате дало растворитель, свободный от алдрина.Example 1. This example shows the applicability of the methods of the present invention to contaminated liquid materials. 50 ml of a contaminated high boiling aliphatic solvent containing 10% aldrin were mixed with an aqueous solution composed of 10 g of sodium bicarbonate and 10 ml of water containing 1 g of sucrose. This solvent substance served as a hydrogen donor compound. This mixture was vigorously stirred and heated from 290 to 320 ° C. for about 1-2 hours. The concentration of aldrin rapidly dropped below the detection threshold, resulting in an aldrin-free solvent.

Пример 2. Данный пример показывает применимость способов настоящего изобретения к обработке загрязненной почвы. В систему с химическим реактором загружали 100 г загрязненной почвы, содержащей 2200 млн-1 "Ароклора 1260", 1000 млн-1 "Ароклора 1242", 1000 млн-1 пентахлорофенола, 1000 млн-1 диэлдрина, 1000 млн-1 линдана и 500 млн-1 негалоидированного соединения, а именно 2-фенилнафталина. Около 5 г бикарбоната натрия (5 мас. от массы загрязненного материала среды) и 1 мл алифатического углеводородного растворителя с высокой температурой кипения добавляли к почве в виде раствора в 20 мл воды с добавкой 1 г сахарозы. Pастворитель служил соединением, являющимся донором водорода. Полученную смесь взбалтывали в виде шлама и нагревали до полного выпаривания воды, содержащейся в реакционной системе. Затем эту реакционную систему продолжали нагревать до температуры 290-340oC в течение 0,25-1,5 ч. В результате нагревания при 340oC в течение 0,25 ч в почве оставалось менее 1 млн-1 от исходного количества всех загрязнителей. При этом 2-фенилнафтадин подвергался восстановлению до циклического углеводорода, который отгоняли из реакционной колбы.Example 2. This example shows the applicability of the methods of the present invention to the treatment of contaminated soil. The chemical reactor system was charged with 100 g of contaminated soil containing 2200 million -1 "Aroclor 1260", 1000 million -1 "Aroclor 1242", 1000 million -1 pentachlorophenol, dieldrin 1000 million -1, -1 lindane 1000 million and 500 million -1 non-halogenated compounds, namely 2-phenylnaphthalene. About 5 g of sodium bicarbonate (5 wt.% By weight of the contaminated medium) and 1 ml of a high boiling point aliphatic hydrocarbon solvent were added to the soil in the form of a solution in 20 ml of water with the addition of 1 g of sucrose. The solvent served as a hydrogen donor compound. The resulting mixture was shaken in the form of a slurry and heated until the water contained in the reaction system was completely evaporated. Then, the reaction system was continued to be heated to 290-340 o C temperature for 0.25-1.5 hours. As a result, heating at 340 o C for 0.25 h in the soil was less than 1 million -1 of the initial amount of all pollutants . In this case, 2-phenylnaphthadine was reduced to a cyclic hydrocarbon, which was distilled off from the reaction flask.

Пример 3. Данный пример показывает восстановительную эффективность способов настоящего изобретения по отношению к полихлорированной бифенильной смеси. К 50 мл высококипящего алифатического растворителя (температура кипения 340-390oC) добавляли 1 г препарата "Ароклор 1260". Эту смесь помещали в снабженную мешалкой круглодонную колбу вместимостью 200 мл, куда добавляли 5 г гидроксида натрия и 2 г сахарозы. Колба была снабжена колонкой фракционной перегонки, а также конденсатором с приемником. Содержимое колбы нагревали при 350 oC в течение 2 ч, после чего содержимое колбы охлаждали и отбирали из него пробы для определения остаточного PСВ. В оставшемся масле полихлорированные бифенилы не были обнаружены. Обнаружены были лишь следы бифенила.Example 3. This example shows the reducing effectiveness of the methods of the present invention in relation to a polychlorinated biphenyl mixture. To 50 ml of a high boiling aliphatic solvent (boiling point 340-390 o C) was added 1 g of the drug "Aroclor 1260". This mixture was placed in a 200 ml round bottom flask equipped with a stirrer, to which 5 g of sodium hydroxide and 2 g of sucrose were added. The flask was equipped with a fractional distillation column, as well as a condenser with a receiver. The contents of the flask were heated at 350 ° C for 2 hours, after which the contents of the flask were cooled and samples were taken from it to determine the residual PCB. No polychlorinated biphenyls were found in the remaining oil. Only traces of biphenyl were detected.

Испытанию на PСВ подвергли также конденсат упомянутой реакции, состоящий из приблизительно 1,2 мл воды и 2 мл маслянистого вещества. Главным компонентом этого конденсата оказался бифенил, а примесями малые количества (следы) моно- и дихлоробифенилов. Кроме того, конденсат содержал низкокипящие (100-200oC) алифатические соединения, образовавшиеся из алифатического растворителя с высокой температурой кипения.A condensate of the above reaction, consisting of approximately 1.2 ml of water and 2 ml of an oily substance, was also tested for PCB. Biphenyl turned out to be the main component of this condensate, and small amounts (traces) of mono- and dichlorobiphenyls were impurities. In addition, the condensate contained low boiling (100-200 o C) aliphatic compounds formed from an aliphatic solvent with a high boiling point.

Таким образом, способы настоящего изобретения имеют преимущество в отношении как разрушения, так и обезвреживания галоидированных и негалоидированных органических соединений, содержащихся в загрязненном материале среды. Способы настоящего изобретения предусматривают использование недорогих соединений, а именно карбонатов, щелочных или щелочноземельных металлов, бикарбонатов и гидроксидов, а также углеводородных растворителей (не обязательно) с высокой температурой кипения и каталитической разновидности углерода, полученной из карбогидрата. Эти реагенты применяются в относительно малых количествах по сравнению с известными способами. Кроме того, карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов и бикарбонаты, используемые согласно способам настоящего изобретения коррозионно менее агрессивны, нежели гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, хотя как отмечено выше, в некоторых случаях могут потребоваться именно гидроксиды. Следовательно, способы данного изобретения обеспечивают улучшенный процесс разрушения или восстановления галоидированных или негалоидированных соединений до необнаруживаемых уровней концентраций. Продукты, образующиеся при осуществлении предлагаемых способов, представляют собой простые соединения с низкой молекулярной массой, например углеводороды, алканы, спирты и т.п. являющиеся немутагенными, нетератогенными и не токсичными по отношению к живым организмам. Thus, the methods of the present invention have the advantage of both destroying and rendering harmless the halogenated and nonhalogenated organic compounds contained in the contaminated medium. The methods of the present invention involve the use of inexpensive compounds, namely carbonates, alkali or alkaline earth metals, bicarbonates and hydroxides, as well as hydrocarbon solvents (optional) with a high boiling point and a catalytic carbon species derived from carbohydrate. These reagents are used in relatively small quantities compared with known methods. In addition, alkali or alkaline earth metal carbonates and bicarbonates used according to the methods of the present invention are less corrosive than alkali and alkaline earth metal hydroxides, although, as noted above, in some cases, hydroxides may be required. Therefore, the methods of this invention provide an improved process for the destruction or reduction of halogenated or non-halogenated compounds to undetectable concentration levels. The products resulting from the implementation of the proposed methods are simple compounds with a low molecular weight, for example hydrocarbons, alkanes, alcohols, etc. which are non-mutagenic, non-teratogenic and non-toxic to living organisms.

Claims (24)

1. Способ восстановительного разложения галоидированных или негалоидированных органических загрязняющих соединений, содержащихся в загрязненной среде, путем добавления карбоната, бикарбоната или гидроокиси щелочного или щелочноземельного металла к загрязненной среде, причем карбонат, бикарбонат или гидроокись щелочного или щелочноземельного металла добавляют в виде водного раствора или в виде суспензии в растворителе, имеющем температуру кипения 200 500oС, или в форме твердой суспензии с последующим нагреванием полученной при этом смеси, отличающийся тем, что а) используют указанную загрязненную среду, дополнительно содержащую соединение, являющееся донором водорода, и каталитическую форму углерода, которые образуют свободный радикал иона водорода; b) нагревание загрязненной среды ведут при температуре и в течение времени, достаточных для ее обезвоживания; с) осуществляют дополнительное нагревание загрязненной среды при 200 400oC в течение времени, достаточного для того, чтобы вызвать образование в ней свободного радикала иона водорода и провести восстановительное разложение галоидированных или негалоидированных органических загрязняющих соединений и d) добавляют к среде в случае необходимости кислоту для обеспечения pН среды от около 7 до около 9.1. A method for the reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic pollutants contained in a polluted medium by adding an alkali metal or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide to the polluted medium, wherein the alkali metal or alkaline earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide is added as an aqueous solution or as a suspension in a solvent having a boiling point of 200 500 o C, or in the form of a solid slurry and heating the thus with esi, characterized in that a) utilizes said contaminated medium further contains a compound which is a hydrogen donor and a catalytic form of carbon which form a free radical hydrogen ion; b) heating the contaminated medium is carried out at a temperature and for a time sufficient to dehydrate it; c) carry out additional heating of the contaminated medium at 200-400 ° C for a time sufficient to cause the formation of a free radical of a hydrogen ion in it and carry out reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic pollutant compounds; and d) add acid to the medium if necessary providing pH of the medium from about 7 to about 9. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение щелочного или щелочноземельного металла добавляют в виде водного раствора. 2. The method according to claim 1, characterized in that the compound of an alkaline or alkaline earth metal is added in the form of an aqueous solution. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют водный раствор, дополнительно содержащий углеводородный растворитель с температурой кипения по меньшей мере 200oC.3. The method according to claim 2, characterized in that they use an aqueous solution further comprising a hydrocarbon solvent with a boiling point of at least 200 o C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение щелочного или щелочноземельного металла добавляют в виде суспензии в растворителе, имеющем температуру кипения по менъшей мере 200oС.4. The method according to claim 1, characterized in that the alkaline or alkaline earth metal compound is added as a suspension in a solvent having a boiling point of at least 200 o C. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют углеводородное соединение. 5. The method according to claim 4, characterized in that a hydrocarbon compound is used as a solvent. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение щелочного или щелочноземельного металла вводят в виде твердой суспензии. 6. The method according to p. 1, characterized in that the compound of an alkaline or alkaline earth metal is introduced in the form of a solid suspension. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение щелочного или щелочноземельного металла добавляют в количестве приблизительно 1 20 от массы загрязненной среды. 7. The method according to p. 1, characterized in that the compound of an alkaline or alkaline earth metal is added in an amount of approximately 1 to 20 by weight of the contaminated medium. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что соединение щелочного или щелочноземельного металла добавляют в количестве приблизительно 2 12 от массы загрязненной среды. 8. The method according to p. 7, characterized in that the compound of an alkaline or alkaline earth metal is added in an amount of approximately 2 to 12 by weight of the contaminated medium. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитической формы углерода используют карбогидрат, разлагающийся с образованием иона водорода (в виде свободного радикала) соединения, являющегося донором водорода. 9. The method according to claim 1, characterized in that as a catalytic form of carbon, a carbohydrate is used which decomposes to form a hydrogen ion (in the form of a free radical) of a hydrogen donor compound. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве карбогидрата используют сахарозу. 10. The method according to claim 9, characterized in that sucrose is used as the carbohydrate. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что загрязненную среду предварительно нагревают в вакууме до стадии обезвоживания загрязненной среды. 11. The method according to claim 1, characterized in that the contaminated medium is preheated in a vacuum to the stage of dehydration of the contaminated medium. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (с) среду нагревают при приблизительно 280 400oС для восстановительного разложения органических загрязняющих соединений.12. The method according to claim 1, characterized in that in step (c) the medium is heated at approximately 280,400 ° C. for the reductive decomposition of organic pollutants. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислоты, добавляемой к среде для обеспечения pН от 7 до приблизительно 9, используют кислоту, выбираемую из группы серной, фосфорной, соляной и азотной кислоты. 13. The method according to claim 1, characterized in that as the acid added to the medium to provide a pH of from 7 to about 9, an acid selected from the group of sulfuric, phosphoric, hydrochloric and nitric acid is used. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве загрязненной среды берут почву. 14. The method according to claim 1, characterized in that the soil is taken as a contaminated medium. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве загрязненной среды берут шлам. 15. The method according to claim 1, characterized in that sludge is taken as a contaminated medium. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве загрязненной среды берут осадок. 16. The method according to claim 1, characterized in that the sediment is taken as a contaminated medium. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве загрязненной среды берут абсорбент, содержащий истощенный активированный уголь. 17. The method according to claim 1, characterized in that the absorbent containing depleted activated carbon is taken as a contaminated medium. 18. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве загрязненной среды берут жидкость. 18. The method according to claim 1, characterized in that the liquid is taken as a contaminated medium. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что берут загрязненную среду, содержащую до 100000 млн-1 галоидированных органических соединений.19. The method according to claim 1, characterized in that the take contaminated medium containing up to 100000 million -1 halogenated organic compounds. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что берут загрязненную среду, включающую чистый галоидированный материал. 20. The method according to claim 1, characterized in that they take a contaminated environment, including pure halogenated material. 21. Способ по п.1, отличающийся тем, что среду, полученную на стадии добавления кислоты, возвращают в исходную окружающую среду. 21. The method according to claim 1, characterized in that the medium obtained in the acid addition step is returned to the original environment. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют загрязненную среду, содержащую соединение, являющееся донором водорода. 22. The method according to claim 1, characterized in that they use a contaminated medium containing a compound that is a hydrogen donor. 23. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут путем добавления к загрязненной среде соединения, являющегося донором водорода. 23. The method according to claim 1, characterized in that the process is conducted by adding to the contaminated medium a compound that is a hydrogen donor. 24. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединением, являющимся донором водорода, является жирная кислота или алифатический спирт. 24. The method according to claim 1, characterized in that the compound, which is a hydrogen donor, is a fatty acid or an aliphatic alcohol.
RU9192016357A 1990-11-30 1991-02-25 Method of reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic polluting compounds contained in polluted medium RU2090272C1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US515.892 1990-04-27
US620127 1990-11-30
US07/620,127 US5064526A (en) 1990-04-27 1990-11-30 Method for the base-catalyzed decomposition of halogenated and non-halogenated organic compounds in a contaminated medium
US620.127 1990-11-30
PCT/US1991/001112 WO1991017229A1 (en) 1990-04-27 1991-02-21 Method for the base-catalyzed decomposition of halogenated and non-halogenated organic compounds in a contaminated medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92016357A RU92016357A (en) 1995-05-20
RU2090272C1 true RU2090272C1 (en) 1997-09-20

Family

ID=24484691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9192016357A RU2090272C1 (en) 1990-11-30 1991-02-25 Method of reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic polluting compounds contained in polluted medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2090272C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4327027, кл. C 07 B 317/44, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3025701B2 (en) Method for decomposing halogenated and non-halogenated organic compounds in contaminated media with base catalyst
JPH0221275B2 (en)
US5019175A (en) Method for the destruction of halogenated organic compounds in a contaminated medium
US4602994A (en) Removal of PCBs and other halogenated organic compounds from organic fluids
AU5655690A (en) Degradation of polychlorinated biphenyls
US5149444A (en) Process for the decontamination of soils, sediments, and sludges
JPS62261373A (en) Decomposition of organohalogen compound
US5039350A (en) Method for the decomposition of halogenated organic compounds in a contaminated medium
US5152844A (en) Degradation of polychlorinated biphenyls
RU2090272C1 (en) Method of reductive decomposition of halogenated or non-halogenated organic polluting compounds contained in polluted medium
JP4159165B2 (en) Purification method and apparatus for solid substances contaminated with organic halogen compounds
CA2026910C (en) Destruction of halogenated organic compounds
JP3771120B2 (en) Method and apparatus for treating organic halogen compound contaminated oil
KR100367939B1 (en) Decomposition of Halogenated Aromatic Compounds
JP3247543B2 (en) Alkali decomposition method for halogenated aromatic compounds
NZ245624A (en) Destruction of halogenated organic compounds and reduction of non-halogenated organic compounds contained in a contaminated medium by adding an aqueous hydrogen donor, alkali metal hydroxide, heating to dehydrate and then to destroy the halogen compounds
WO1991009808A1 (en) Reactive compositions containing superoxide ion for the degradation of halogenated organic compounds
NZ251522A (en) Reductive decomposition of chemical contaminants by reaction with at least one compound of an alkaline earth metal or alkali metal, h-donor compound, catalyst and heat
CN1111435C (en) The reductibility decomposition method of chemical pollutant
JP3408390B2 (en) Decomposition method of aromatic halogen compound
JP3623387B2 (en) Purification method for solid substances contaminated with organic halogen compounds
JP3730251B2 (en) Purification method and apparatus for solid substances contaminated with organic halogen compounds
JPS60114278A (en) Removal of pcb and other halogenated organic compound from organic solution
JP2002121155A (en) Method for decomposing organohalogen compound
JP2006000558A (en) Disposal method for making hazardous organic substance harmless in gas phase and disposal device therefor