CC BY
34
УДК 615.099.002.2:65.012.38(477.83)
Н.А. Хоп ’як,
С.Т. Омельчук,
А.К. Маненко,
Н. О. Крупка,
С.І. Матисік,
С. Т. Зуб,
Б. Т. Грималюк
МЕТОД ЗНЕШКОДЖЕННЯ КУБОВОГО ЗАЛИШКУ ВИРОБНИЦТВА ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕКОСОРБЕНТУ ГЛАУКОНІТОЛІТУ НА ЛЬВІВСЬКОМУ ПІДПРИЄМСТВІ «ГАЛИЧФАРМ» - «КОРПОРАЦІЯ АРТЕРІУМ»
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького кафедра гігієни та профілактичної токсикології Національний медичний університет імені О. О. Богомольця кафедра гігієни та екології
Ключові слова:
диметилсульфоксид, глауконітоліт, індекс токсичності, сумарний індекс небезпеки
Key words: dimethyl sulfoxide, glauconitolite, toxicity index, total index of danger
Резюме. Проведена гигиеническая оценка возможности использования природного экосорбента глауконитолита для обезвреживания кубового остатка производства диметилсульфоксида на предприятии “Галич-фарм"-“Корпорация Артериум". Установлено, что кубовый остаток до обработки экосорбентом принадлежит по показателям суммарного индекса опасности, биохимической и химической потребности в кислороде к І классу опасности, после обработки - к IV классу и может без ограничений вывозиться на полигоны твердых бытовых отходов. Summary. The hygienic estimation of use of natural emsorbent glauconitolite for destroying of stillage bottom of dimethylsulfoxide at the enterprise “Halychfarm"-“Corporation Arterium" was carried out. It was determined that stillage bottom before its processing with emsorbent belongs to I-st class of danger (by values of total index of danger, biochemical and chemical oxygen demand), after processing glauconitolite - to IV-th class of danger and without restrictions may be removed on the grounds of hard domestic wastes.
Диметилсульфоксид (димексид, ДМСО) використовується в медичній і ветеринарній практиці як протизапальний, місцевоанестезуючий, антисептичний препарат [14]. На “Галичфармі” за рік переробляється 112 т ДМСО і випускається 1 млн. флаконів очищеного до 99,5 % “Димек-сиду”. Процес очищення ДМСО здійснюється у два етапи: перший - очищення підігрітого до 100 °С ДМСО калію гідратом окису; другий - перегонка у випарних апаратах і теплообмінниках. На обох етапах утворюється 5,3 т/рік кубового залишку (КЗ) у вигляді темно-коричневої рідини з різким часниково-сірководневим неприємним запахом на рівні 3,5-4 балів, яка перед вивезенням за межі підприємства повинна проходити знезаражування.
Метою роботи стала гігієнічна оцінка можливості використання природного екосорбенту гла-уконітоліту для знешкодження кубового залишку виробництва диметилсульфоксиду на “Галич-фармі”-“Корпорація Артеріум”.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Масову частку ДМСО та інших домішок у КЗ визначали згідно з [7], окрім сульфатів, вміст яких встановлювали за [2], і сульфідів - за [1,13].
Для встановлення класу небезпечності відходів розраховували індекс токсичності кожного інгредієнта КЗ і сумарного індексу небезпечності згідно з [4] до і після знешкодження глауконі-толітом [6]. Індекс токсичності (К;) розраховували за формулою:
(S+0,lF+CJi
СО
ЬБ50 - середня смертельна доза за введення у шлунок;
8 - коефіцієнт розчинності хімічного інгредієнта у воді
(розчинність хімічного інгредієнта у воді в г на 100 г води при температурі не вище 20 °С поділити на 100);
Б - коефіцієнт леткості хімічного інгредієнта (тиск насиченої пари в мм рт. ст. інгредієнтів відходу при температурі 25 °С, що мають температуру кипіння при 760 мм рт. ст. не вище 80 °С; поділити на
760);
Св - кількість інгредієнта у загальній масі відходу, т/т; і - порядковий номер конкретного інгредієнта.
Після розрахунку Кі вибирали не більше 3, але не менше 2 провідних інгредієнтів відходів, які мають найменші Кі. При цьому, якщо виконуються наступні дві умови: Кі<К2<К3 і
10/ Том XV/ 4
119
2Кі>К3, то сумарний індекс небезпечності (К^) розраховували за формулою:
= 5г2Г=1 ки п<3 (2)
У випадку невиконання другої умови, тобто 2К1<К3, сумарний індекс небезпечності розраховували за формулою (2) з урахуванням лише значень К і К2 при п=2.
Умовні величини ЬБ50 для інгредієнтів відходу визначали відповідно до показників класу їх небезпечності у повітрі робочої зони за допомогою таблиці 5.2 [4]; показники розчинності і леткості для розрахунку 8 і Б знаходили за допомогою довідника [11].
Клас небезпечності визначали також за інтегрувальними показниками біохімічного і хімічного споживання кисню (БСК20 і ХСК відповідно) за [8,9,12].
Процес знешкодження кубового залишку виробництва ДМСО проводили у бетонозмішувачі протягом однієї години шляхом змішування одного об’єму КЗ з 2 об’ємами хлорного вапна, 0,5 об’єму кальцію гідроксиду і 3 об’ємами природного екосорбента глауконітоліту. Хлорне вапно вносили у бетонозмішувач по одній порції (0,1 об’єму) кожні шість хв., щоб не допустити перегріву КЗ і викиду реакційної суміші, оскільки проходить екзотермічна реакція. У процесі знешкодження відбувається окис-нення сполук КЗ з утворенням сполук шестивалентної сірки, які не мають неприємного запаху і є екологічно нешкідливими.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Встановлено, що до складу КЗ входять: ДМСО - 82,28 % (0,8228 частки об’єму), диметилсульфон (шестивалентна сірка) - 2,27 %, зола
- 3,20 %, калію гідроксид - 0,28 %, калію сульфід - 0,42 %, меркаптиди - 0,27 %, полісульфіди
- 0,204 %, неіндентифіковані леткі домішки (меркаптиди і полісульфіди) - 5,25 %, неінденти-фіковані малолеткі домішки (меркаптиди і полі-сульфіди) - 5,826 %. Інгредієнти відповідно належать до IV, IV, IV, II, III, ІІ, IV, IV, IV класів шкідливості.
Розрахунок індексу токсичності для окремих компонентів КЗ (табл. 1) засвідчив, що найменші показники характерні для ДМСО (К1=2,2), калію гідроксиду (К2=2,4) і меркаптидів (К3=14,2). З урахуванням того, що К!<К2<К3 і 2К!<К3, сумарний індекс небезпечності незнешкоджених відходів становить К^=1/4х(2,2+2,4)=1,2, тобто відходи належать до надзвичайно небезпечних
(К^<1,3) згідно з [4]. За величинами інтегрувальних показників БСК20 і ХСК (20000 і 65000 мгО2/дм3 відповідно) незнешкоджений кубовий залишок також можна віднести до І класу небезпеки [10].
При знешкодженні КЗ глауконітолітом утворюються нешкідливі речовини: сірка елементарна - 10 %; кальцієві солі сірковмісних сполук
- 38,32 %; кальцію гідроксид - 1,68 %; глау-конітоліт - 50 %. З урахуванням кількості утвореної сірки елементарної і кальцієвих солей сірковмісних сполук можна зробити висновок, що видалення ДМСО, меркаптидів і полісуль-фідів у присутності глауконітоліту перебігало швидко і в повному обсязі. Індекс токсичності (табл. 2) для кальцієвих солей сірковмісних сполук становить 11,2 (Кі), сірки елементарної -41,8 (К2) і кальцію гідроксиду - 228,2 (К3). Зважаючи на сорбційні властивості глауконіто-літу, Кі для нього не розраховували, а приймали за “0”. Оскільки К1<К2<К3 і 2К1<К3, то сумарний індекс небезпечності знешкодженого КЗ становить К^=1/4х(11,2+41,8)=13,3, що вказує на його малу небезпечність. Величини БСК20 і ХСК (150 і 260 мгО2/дм3) також дозволяють віднести КЗ до IV класу небезпечності.
Механізм впливу глауконітоліту полягає в тому, що він за принципом фізичної адсорбції [5] зв’язує ДМСО, меркаптиди і полісульфіди, які в подальшому окиснюються до елементарної сірки, кальцієвих солей сірковмісних сполук імо-білізованими на його поверхні сіркобактеріями. На вивільнені місця знову сорбуються ДМСО, меркаптиди і сульфіди, які зазнають мікробного окиснення. Схожі явища описані в літературі [3] під назвою процесів біосорбції або біореге-нерації. Таким чином, мікроорганізми, які знаходяться на поверхні глауконітоліту, опиняються у сприятливих умовах, за яких відбувається швидка дифузія ДМСО.
Сорбційні властивості глауконітоліту визначаються іонною формою мінерала. Процес сорбції іонів сірки, меркаптидів, полісахаридів зростає у ряді: необроблений глауконітоліт - NN4-форма глауконітоліту - Са-форма глауконітоліту
- №-форма глауконітоліту. Збільшення сорбції досліджуваних іонів пов’язано із зростанням міжплощинної відстані у структурі глауконі-толіту у результаті адсорбції гідратованих іонів Ьі, К, Са, №, NH4. Встановлено ряд сорбції елементів, в якому вони можуть мінятися місцями: Ьа3+, Оа3+, У3+, NH4+, Си2+, Са2+, Бе3+, Mg2+, Мп2+, 2п2+, Бе2+. Такі зміни пов’язані з присутністю у глауконітолітовому концентраті 5-10 % сумішей монтморилоніту, кварцу, інших
мінералів, а також з неоднорідністю фазового морилоніт” у складі глауконітоліту становить 5-7
складу взірців глауконітоліту. Наявність зміша- % і визначає величину сорбційної ємності мі-
ношарових утворень структур “глауконіт-монт- нералу [11].
Таблиця 1
Величини Кі компонентів кубового залишку до знешкодження глауконітолітом
Назва речовини
%
вмісту
Частка
(Св)
Клас
шкідливості
ЬБ50,
мг/кг
ЬБ50
Кі
ДМСО 82,28 0,8228 IV 10000 4,00 100/100=1 3,48/760=0,0046 2,2
Диметилсульфон (сірка шестивалентна) 2,27 0,0227 IV 16000 4,20 10/100=0,1 2,2/760=0,0029 34,1
Зола 3,20 0,032 IV 20000 4,30 1/100=0,01 0 102,4
Калію гідроксид 0,28 0,0028 II 150 2,17 90/100=0,9 2,0/760=0,0026 2,4
Калію сульфід 0,42 0,0042 III 5000 3,69 20/100=0,2 1,0/760=0,0013 18,1
Меркаптиди 0,27 0,0027 II 150 2,17 15/100=0,15 2,15/760=0,0028 14,2
Полісульфіди 0,204 0,00204 IV 3700 3,56 1/100=0,01 2,2/760=0,0029 288,7
Неіндентифіковані леткі домішки 5,25 0,0525 IV 5000 3,69 1/100=0,01 2,28/760=0,003 58,8
Неіндентифіковані малолеткі домішки 5,826 0,05826 IV 5000 3,69 1/100=0,01 0,076/760=0,0001 54,1
Отже, процес знешкодження кубових залишків виробництва ДМСО заслуговує на позитивну оцінку, оскільки утворюються кальцієві солі сірковмісних сполук та сірка шестивалентна елементарна, які мають властивості неелектролітів і нерозчинні, а сморідні речовини меркаптани дезодоруються за рахунок їх окиснення до суль-фонів (сірка шестивалентна), при цьому запах
знижується до одного балу. Після вивантаження в тару (дерев’яну, металеву) відходи протягом години перетворюються на тверду масу і можуть бути без обмежень використані на полігонах твердих побутових відходів як ізолювальний матеріал - код 1.39.03 - гашене вапно, вапняк, шлами після гасіння [6] або у кар’єрах, що рекультивуються.
Таблиця 2
Величини Кі компонентів кубового залишку після знешкодження глауконітолітом
Назва Речовини % вмісту Частка (Св) Клас шкідливості ЬБ50, мг/кг Ц Ь050 8 Кі
Сірка елементарна 10,00 0,1 IV 17000 4,23 0,001 0,001 41,8
Кальцієві солі сірковмісних сполук 38,32 0,3832 IV 20000 4,30 0,0001 0,0001 11,2
Кальцію гідроксид 1,68 0,0168 IV 14500 4,16 0,0013 0,0013 228,2
Глауконітоліт 50,00 0,5 IV 100000 5,00 0 0 0
ВИСНОВКИ
1. Під час виробництва диметилсульфоксиду утворюється кубовий залишок у вигляді темно-коричневої рідини з різким часниково-сірководневим неприємним запахом на рівні 3,5-4 балів, який за величиною сумарного індексу небез-
печності (1,2), показниками біохімічної і хімічної потреби в кисні (20000 і 65000 мгО2/дм3) належить до І класу небезпечності.
2. Після оброблення кубового залишку виробництва диметилсульфоксиду хлорним вапном,
8
10/ Том XV/ 4
121
кальцію гідроксидом і глауконітолітом сумарний індекс небезпечності зріс до 13,3, зменшилися показники біохімічної і хімічної потреби в кисні (відповідно 150 і 260 мгО2/дм3), запаху (один бал), що дозволяє віднести дані відходи до IV
класу небезпечності і свідчить про високу адсорбційну здатність глауконітоліту і його придатність для знешкодження кубових залишків диметилсульфоксиду.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Бусев А. И. Аналитическая химия серы / А. И. Бусев, Л. Н. Симонова. - М., 1975. - 272 с.
2. ГОСТ 10671.5-74. Реактиви. Методы определения примеси сульфатов.
3. Григорьева Е.А. Сорбционные свойства глауконита Каринского месторождения : автореф. дис. на соискание учен. степени канд. хим. наук / Е. А. Григорьева. - Челябинск, 2004. - 20 с.
4. ДСанПіН 2.2.7.029-99. Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоров’я населення.
5. Запольський А.К. Водопостачання, водовідве-дення, та якість води / А. К. Запольський. - К. : Вища школа, 2005. - С. 337-338.
6. Маненко А.К. ТУ У 02497915.001-2001. Глау-конітоліт природний і модифікований / А.К. Маненко, Н.А. Хоп’як. - Львів, 2001. - 12с.
7. МВ 6-09-30-87. Требования к построению, содержанию, изменению методик выполнения газохроматографических компонентов проб химических органических продуктов.
8. МВВ 081/12-0014-01. Поверхневі води. Методика виконання вимірювань біохімічного споживання кисню (БСК5).
9. МВВ 081/12-0019-01. Поверхневі води. Методика виконання вимірювань хімічного споживання кисню біхроматним окисненням (ХСК).
10. Предельное количество токсичных промышленных отходов, допускаемое для складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов: (нормативный документ), утвержденній гл. гос. сан. врачом СССР № 3897-85 от 30 мая 1985 // Збірник важливих офіційних матеріалів з санітарних і протиепідемічних питань. - К., 1996. - Т. 5, Ч. 1. - С. 269.
11. Рабинович В. А. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, З. Я. Хавич. - М. : Химия, 1977. - 376 с.
12. СЭВ. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. 1. - М., 1987.
13. ТУ 6-09-3818-89. Диметилсульфоксид (метил-сульфоксид).
14. Steinberg A. The employment of dimethyl sulfoxide as an anti-inflammatory agent and steroid-transporter in diversified clinical diseases / A. Steinberg // An. New York Academy of Sciences. - 2006. - Vol. 141. - P. 532-550.
♦
УДК 616.995.1:614.8.026.1:614.91(477.74)
ЗРОСТАННЯ ПОШИРЕНОСТІ ТРАНСМІСИВНИХ ГЕЛЬМІНТОЗІВ В ОДЕСЬКОМУ РЕГІОНІ
М.М. Надворний, В.А. Олійник,
Л.І. Ковальчук
Одеський національний медичний університет СЕС м. Білгорода-Дністровського Одеської області
Ключові слова: дирофіляріоз, трансмісивний гельмінтоз, профілактика Key words: dirofilariosis, transmissive helminthosis, prevention
Резюме. Ретроспективный анализ динамики выявления и распространения дирофиляриоза в Одесском регионе в 1990-2010 гг. свидетельствует о необходимости проведения профилактических мероприятий по предупреждению развития заболевания, основывающихся, в первую очередь, на прерывании трансмиссивного пути передачи гельминтоза и включающих нескольких направлений: истребление комаров, выявление и дегельминтизация инвазированных домашних собак, предотвращение контакта комаров с домашними животными и человеком, обязательное повышение санитарно-гигиенической грамотности среди населения и медицинских работников в отношении риска заболеваемости трансмиссивными гельминтозами.
