La nouvelle technologie aidera l’élimination des déchets techn

Des scientifiques ont proposé une nouvelle voie pour éliminer les biphényles polychlorés, des déchets industriels toxiques qui s’accumulent dans les tissus adipeux des humains et des animaux et polluent l’environnement. La nouvelle approche en deux étapes est sans danger pour l’environnement et peut être mise en œuvre sur la base des installations d’élimination existantes. Une description de la méthodologie et des résultats expérimentaux ont été publiés sur Papiers chimiques.

Les biphényles polychlorés (PCB) sont des composés chloroaromatiques très dangereux. Ces composés peuvent s’accumuler dans le corps humain, provoquant des cancers, des allergies et des intoxications graves, voire mortelles. Le moyen le plus efficace de détruire les PCB est l’incinération, mais pour une élimination réussie des substances, il est nécessaire de suivre les règles : forte turbulence, présence de la substance dans la zone de réaction pendant deux ou trois secondes et température dans la zone de combustion supérieure à 2000 degrés. Celsius. Une température élevée est nécessaire pour éviter la formation de dioxines et de furannes – des poisons cumulatifs formés à partir de PCB à des températures élevées, mais insuffisantes pour une combustion complète. La création de fours avec toutes les exigences nécessite des mesures de conception distinctes et des capacités de haute technologie, c’est pourquoi les scientifiques ont développé une méthode en deux étapes, facilitant le processus d’élimination des PCB. La technologie est avantageuse en ce qu’elle ne nécessite pas la construction d’usines spéciales avec des fours capables de maintenir la température d’au moins 2000 degrés Celsius. La nouvelle approche nécessitera des températures plus basses pouvant être maintenues dans les fours existants des usines d’élimination des déchets.

« La première étape est la fonctionnalisation chimique – le remplacement des atomes de chlore dans les structures originales des PCB par le groupe hydroxyle OH. C’est le chlore qui est dangereux en combustion, d’où l’importance de minimiser sa quantité dans la composition de la substance. Malheureusement, il est impossible de remplacer tous les atomes de chlore par des méthodes chimiques traditionnelles, mais il est possible de remplacer quelques atomes par des groupes chimiques plus neutres. Ensuite, la combustion des PCB fonctionnalisés ne produira que de l’eau et des composés sans danger pour la santé », explique Tatiana Gorbunova, co-auteur de l’étude et chercheuse principale du Laboratoire des composés organofluorés de l’Institut de synthèse organique RAS.

L’étape décisive du schéma de destruction est la destruction thermique. Après fonctionnalisation, la combustion des nouveaux dérivés de biphényles polychlorés est plus efficace et à des températures plus basses. Les scientifiques ont découvert qu’une température de 600 à 700 °C est suffisante pour incinérer les PCB traités chimiquement. Les produits finaux de la destruction thermique sont des substances minérales : eau, dioxyde de carbone, acide chlorhydrique, qui ne présentent pas de danger direct pour l’homme. Les dioxines et les furanes ne se forment pas dans les produits finaux.

« Les résultats de nos expériences montrent que les dérivés hydroxylés des biphényles polychlorés peuvent être incinérés dans n’importe quelle usine d’incinération de déchets. Par exemple, à l’usine d’élimination des déchets dangereux, la technologie principale est représentée uniquement par les méthodes thermiques. Mais dans les fours de l’usine, seuls les déchets solides contaminés au PCB sont détruits : consommables souillés et sols contaminés. Les mélanges techniques liquides sont interdits, en raison du danger de formation de poisons cumulatifs. Par conséquent, nous proposons de résoudre ce problème par une approche globale et de neutraliser les substances dangereuses d’origine. La coopération du potentiel scientifique de notre groupe et des capacités des usines d’incinération des déchets peut devenir la solution optimale au problème des stocks liquides de PCB », déclare Tatiana Kulikova, chercheuse principale du Laboratoire de recherche sur les matériaux inorganiques fonctionnels avancés à l’UrFU.

Noter

Les biphényles polychlorés sont un groupe de composés organiques comprenant 1 à 10 atomes de chlore liés à n’importe quel atome de carbone d’un biphényle (composé organique, hydrocarbure aromatique). Les PCB ont des caractéristiques d’isolation thermique et électrique élevées, une résistance thermique et au feu, une bonne solubilité dans les graisses, les huiles et les solvants organiques. Cela a contribué à leur large utilisation comme diélectriques dans les transformateurs et les condenseurs, les fluides hydrauliques, les liquides de refroidissement et les liquides de refroidissement, les huiles lubrifiantes, les composants des peintures, les vernis, les adhésifs, etc.

Les PCB sont l’un des polluants anthropiques les plus répandus et sont classés comme polluants organiques persistants (POP) – une classe d’agents chimiques très dangereux qui constituent une menace sérieuse pour la santé humaine et l’environnement. Les POP se caractérisent par une résistance à la dégradation, une toxicité aiguë et chronique et un transport transfrontalier à longue distance par l’air, l’eau ou avec des espèces migratrices.

En 2001, après une série de négociations internationales dans le cadre du Comité intergouvernemental du Programme des Nations Unies pour l’environnement, la Convention de Stockholm a été adoptée. Elle prévoit la réduction ou l’élimination des émissions résultant de la production et de l’utilisation intentionnelles de polluants organiques persistants, ainsi que la réduction ou l’élimination des émissions résultant de leur production non intentionnelle.

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