References

vestnikvniizht

Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)

RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL

2223-97312713-2560

Joint Stock Company "Railway Research Institute"

10.21780/2223-9731-2016-0-1-12-18

vestnikvniizht-70

Research Article

Другое

Miscellaneous

Методы и технологии обезвреживания полихлоридбифенилов в трансформаторных маслах

Methods and technologies of disposal of poly-chloride biphenyls in transformer oils

Бельков

В. М.

Bel’Kov

V. M.

Belkov.Vladimir@vniizht.ru

Акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company Railway Research Institute (JSC “VNIIZhT”)Russian Federation

2016

28022016

011218

2016

Бельков В.М.

Bel’Kov V.M.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/70

Представлен обзор основных методов обезвреживания отходов, содержащих полихлоридбифенилы (ПХБ). Показано, что надежного, экологически безопасного и экономичного процесса не существует и, по-видимому, невозможно создать полностью экологически безопасный процесс. Анализ преимуществ и достоинств технологий свидетельствует, что наиболее оптимальным из эколого-экономических соображений является метод обработки ПХБ натрием - простой в технологическом отношении процесс, не требует больших капитальных вложений, но необходимо внимательное отношение к условиям хранения металлического натрия - обязательно под слоем масла. Даны предложения по усовершенствованию данного метода с целью получения в перспективе степени конверсии ПХБ до 99,9 %.

A review of the main methods of disposal of waste containing polychlorinated biphenyls (PCBs) is presented. It is shown that a reliable, environmentally friendly and efficient process does not exist, and, apparently, it is impossible to create a completely environmentally friendly process. Analysis of the benefits and advantages of technology suggests that the best method in view of ecological and economic reasons is a method of processing PCBs with sodium - simple technologically process takes place at normal temperatures, does not require large capital investments, but the conditions of storage of metallic sodium - necessarily under oil layer- must be respected. In the last 30 years of focus group analysis of persistent organic pollutants (POPs) that affect the environment at an extremely low level (lower detection limit is 1081013 %) to the beginning of the 70ies of the last century there have been produced more than 2 million tons of various kinds of materials containing polychloride biphenyl (PCB). In a study of professional and household statistics of diseases and its reasons, it was found that PCBS or arochlor (chlorinated diphenyl) is dangerous to human health, causing the destructive effects on the hormonal system. Many of them have been known for a long time and have been widely used in industry and agriculture in most countries. Even a brief review of methods for decontamination of wastes containing PCB shows that reliable, environmentally friendly and cost-effective process does not exist and, apparently, it is not possible to create a completely ecologically safe process with 100 % conversion. Method of processing PCB waste with sodium is technologically simple and carrying under normal temperatures, it does not require large capital investments, but it is necessary to taking into account the storage metal sodium - only under a layer of oil. Advanced technology in one stage of dechlorination of PCB refers to non-waste processes, but the value of conversion should not exceed 80 % (determined by the level of sodium). Technology has the ability to manufacture mobile equipment and recovery of consumer properties of transformer oil. The estimated payback period is 1 year. An analysis of the benefits and advantages of the technology showed that the best of the ecologically efficient considerations is processing PCB waste. However, this technique requires improvement in the operation of metal sodium to disperse to 30 - 100 nm or less that would enhance the conversion of PCBS to 95 - 99 % at one stage. To achieve 99.99 % or higher conversions, the operation process should be performed with petroleum casing for enrichment of the mixture of hydrocarbon molecules of PCBs.

технологииобезвреживаниеполихлоридбифенилы

technologiesneutralizationpoly chloride biphenyls

References1

Юфит С. С. Яды вокруг нас. Цикл лекций. М.: Джеймс, 2001. 178 с.

Yufit S. S. Yady vokrug nas. [Poisons around us]. Moscow, James Publ., 2001. 178 p.

Занавескин Л. Н., Аверьянов В. А. Полихлорбифенилы: проблемы загрязнения окружающей среды и технологические методы обезвреживания// Успехи химии. 1998. Т. 67. Вып. 8. С. 788 - 800.

Zanaveskin L. N., Aver’yanov V. A. Polikhlorbifenily: problemy zagryazneniya okruzhayushchey sredy i tekhnologicheskie metody obezvrezhivaniya [PCBs: environmental pollution problems and technological methods of neutralization]. Uspekhi khimiyi, 1998, vol. 67, no. 8, pp. 788 – 800.

Клюев Н. А., Бродский Е. С. Определение полихлорированных бифенилов в окружающей среде и биоте. Полихлорированные бифенилы//Инф. вып. № 5 ВИНИТИ. М., 2000. С. 31 - 63.

Klyuev N. A., Brodskiy E. S. Opredelenie polikhlorirovannykh bifenilov v okruzhayushchey srede i biote. Polikhlorirovannye bifenily [Determination of polychlorinated biphenyls in the environment and biota. Polychlorinated biphenyls]. Moscow, VINITI, 2000, no. 5, pp. 31 – 63.

Boyle R. H., Hignland J. H. Hygienic requirements without - danger and nutrition value of foodstuff. Sanitary epidemiological rules and standards// Environment, 1979, 21(5), pp. 6 - 8.

Boyle R. H., Hignland J. H. Hygienic requirements without danger and nutrition value of foodstuff. Sanitary epidemiological rules and standards. Environment, 1979, vol. 21, no. 5, pp. 6 – 8.

Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Протокол № 2. Полихлорированные бифенилы и трифенилы. Совместное издание Программы ООН по окружающей среде и Всемирной организации здравоохранения. Женева, 1980. С. 38 - 41.

Gigienicheskie kriterii sostoyaniya okruzhayushchey sredy. Protokol №. 2. Polikhlorirovannye bifenily i trifenily. Sovmestnoe izdanie Programmy OON po okruzhayushchey srede i Vsemirnoy organizatsii zdravookhraneniya [Hygienic criteria of the environment. The protocol № 2. Polychlorinated biphenyls and triphenylene. The Joint United Nations Programme publication on Environment and the World Health Organization]. Geneve, 1980, vol. 59, no. 11, pp. 38 – 41.

Прокофьев А. К. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Протокол № 2. Полихлорированные бифенилы и трифенилы// Успехи химии. 1990. Т. 59. Вып. 11. С. 1799 - 1818.

Prokof’еv A. K. Gigienicheskie kriterii sostoyaniya okruzhayushchey sredy. Protokol № 2. Polikhlorirovannye bifenily i trifenily [Hygienic criteria of the environment. The protocol № 2. Polychlorinated biphenyls and triphenylene]. Uspekhi khimiyi, 1990, vol. 59, no. 11, pp. 1799 – 1818.

Астахова Л. В. Уничтожение высокотоксичных веществ // Экология производства. 2011. № 8. С. 66 - 70.

Astakhova L. V. Unichtozhenie vysokotoksichnykh veshchestv [Disposal of highly toxic substances].Ekologiya proizvodstva, 2011, no. 8, pp. 66 – 70.

Егорова Д. О., Плотникова Е. Г., Демаков В. А. Микробная утилизация смесей полихлорированных бифенилов, подвергнутых химической деструкции / Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (Пермь, Россия) // Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии: материалы VII Международной конференции (Минск, 31 мая - 4 июня 2010 г.). Минск, 2010. С. 399 - 401. (Секция 5, Биотехнологии для контроля окружающей среды).

Egorova D. O., Plotnikova E. G., Demakov V. A. Mikrobnaya utilizatsiya smesey polikhlorirovannykh bifenilov, podvergnutykh khimicheskoy destruktsii. Institut ekologii i genetiki mikroorganizmov UrO RAN (Perm’, Rossiya) [Microbial utilization of mixtures of polychlorinated biphenyls, subjected to chemical degradation. Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms of UrB RAS (Perm, Russia)]. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya mikrobiologii i biotekhnologii: materialy VII Mezhdunarodnoy konferentsii [Current state and development prospects of microbiology and biotechnology: Proceedings of the VII International conference]. Biotekhnologii dlya kontrolya okruzhayushchey sredy [Biotechnology for environmental monitoring]. Minsk, 2010, pp. 399 – 401.

Переработка полихлорбифенилов и технических жидкостей на их основе. Ч. 2: Каталитическое гидродехлорирование полихлорбифенилов / К. Л. Занавескин [и др.] // Химическая промышленность сегодня. 2011. № 7. С. 9 - 15.

Zanaveskin K. L., Zanaveskin L. N., SHvets V. F., Smirnov V. V., Lokteva E. S., Surovikin YU. V. Pererabotka polikhlorbifenilov i tekhnicheskikh zhidkostey na ikh osnove. Kataliticheskoe gidrodekhlorirovanie polikhlorbifenefilov [Processing of polychlorinated biphenyls and technical liquids on their basis. Part 2: Catalytic hydrodechlorination of of polychlorinated biphenyls]. Khimicheskaya promyshlennost’ segodnya, 2011, no. 7, pp. 9 – 15.

Загрязнение почв полихлорированными бифенилами в зонах локального воздействия и методы их очистки / Т. И. Кухарчик [и др.] / Институт природопользования НАН Беларуси, Институт фармакологии и биохимии НАН Беларуси//Природопользование: сборник научных трудов / Национальная академия наук Беларуси, Государственное научное учреждение «Институт природопользования». Минск, 2010. Вып. 18. С. 36 - 43.

Lapko T. L., Kukharchik T. I., Bokaya G. M. Zagryaznenie pochv polikhlorirovannymi bifenilami v zonakh lokal’nogo vozdeystviya i metody ikh ochistki [Soil contamination by polychlorinated biphenyls in the areas of local impact and methods of their cleaning, Institut prirodopol’zovaniya NAN Belarusi, Institut farmakologii i biokhimii NAN Belarusi [Institute for Nature Management of NAS of Belarus, Institute of Pharmacology and Biochemistry of the National Academy of Sciences of Belarus]. Prirodopol’zovanie, sb. nauch. tr. [Environmental management coll. of sci. works of the National Academy of Sciences of Belarus]. Minsk, 2010, no. 18, pp. 36 – 43.

Бернадинер И. М., Бернадинер М. Н. Высокотемпературная переработка отходов. Плазменные источники энергии // Твердые бытовые отходы. 2010. № 9. С. 56 - 59.

Bernadiner I. M., Bernadiner M. N. Vysokotemperaturnaya pererabotka otkhodov. Plazmennye istochniki energii [High temperature waste recycling. Plasma energy sources].Tverdye bytovye otkhody, 2010, no. 9, pp. 56 – 59.

Анализ процессов утилизации хлорорганических пестицидов в доменной печи / Н. В. Вдовыдченко [и др.] // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2012. № 5. С. 3 - 7.

Vdovydchenko N. V., Durova L. E., Petelin А. L., Yusfin YU. S., Travyanov А. YA., Podgorodetskiy G. S. Analiz protsessov utilizatsii khlororganicheskikh pestitsidov v domennoy pechi [Process analysis of organochlorine pesticides utilization in the blast furnace]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Chernaya metallurgiya, 2012, no. 5, pp. 3 – 7.

Майорова А. В. Исследование образования и поведения вредных органических соединений и формирования газовых выбросов при утилизации ПХБ и технических смесей на их основе: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук: 02.00.04 / Учреждение Российской академии наук «Институт металлургии Уральского отделения РАН». Екатеринбург, 2010. 24 с.

Mayorova A. V. Issledovanie obrazovaniya i povedeniya vrednykh organicheskikh soedineniy i formirovaniya gazovykh vybrosov pri utilizatsii PKhB i tekhnicheskikh smesey na ikh osnove. Kand. khim. nauk. diss. Avtoref. [Study formation and elimination of harmful organic compounds and formation of gas emissions during disposal of PCBs and technical mixtures based on them. Cand. chem. sci. diss. Synopsis]. 2010, 24 p.

Юдин А. Г., Шульц Л. А. Условия, необходимые для подавления образования диоксинов и фуранов при термическом обезвреживании хлорсодержащих отходов // Экология и промышленность России. 2010. № 9. С. 56 - 59.

Yudin A. G., Shul’ts L. A. Usloviya, neobkhodimye dlya podavleniya obrazovaniya dioksinov i furanov pri termicheskom obezvrezhivanii khlorsoderzhashchikh otkhodov [Conditions necessary to suppress the formation of dioxins and furans during thermal neutralization of chlorine-containing waste].Ekologiya i promyshlennost’ Rossii, 2010, no. 9, pp. 56 – 59.

Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многократном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов / С. С. Рыжков [и др.] // Энерготехнологии и ресурсосбережение. 2011. № 6. С 43 - 48.

Ryzhkov S. S., Markina L. N., Rudyuk N. V., Oshchip O. P. Analiz protsessov destruktsii dioksinov i tyazhelykh uglevodorodov pri mnogokratnom tsirkulyatsionnom pirolize tverdykh bytovykh otkhodov [Analysis of the processes of destruction of dioxins and heavy hydrocarbons in multiple circulating pyrolysis of solid household waste]. Energotekhnologii i resursosberezhenie, 2011, no. 6, pp. 43 – 48.

Россоха А. В. Обезвреживание стойких органических загрязнителей в расплаве солей щелочных металлов // Энерготехнологии и ресурсосбережение. 2011. № 1. С. 57 - 59.

Rossokha A. V. Obezvrezhivanie stoykikh organicheskikh zagryazniteley v rasplave soley shchelochnykh metallov [Disposal of persistent organic pollutants in the melt of alkali metal salts]. Energotekhnologii i resursosberezhenie, 2011, no. 1, pp. 57 – 59.

Утилизация непригодных пестицидов в плазменном реакторе / А. В. Ложечник [и др.] // Инженерно-физический журнал. 2011. № 5. С. 1034 - 1039.

Lozhechnik А. V., Mosse А. L., Savchin V. V., Skomorokhov D. S., Khvedchin I. V. Utilizatsiya neprigodnykh pestitsidov v plazmennom reaktore [Disposal of unusable pesticides in a plasma reactor]. Inzhenerno- fizicheskiy zhurnal, 2011, no. 5, pp. 1034 – 1039.

Yudin A. G., Shul’ts L. A. Usloviya, neobkhodimye dlya podavleniya obrazovaniya dioksinov i furanov pri termicheskom obezvrezhivanii khlorsoderzhashchikh otkhodov [Conditions necessary to suppress formation of dioxins and furans during thermal neutralization of chlorine-containing waste]. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii, 2010, no. 8, pp. 63 – 67.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.