Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 3

Unieszkodliwianie ścieków z produkcji trotylu w warunkach przemysłowych

Neutralization of wastewater from trinitrotoluene (TNT) production under industrial conditions

10.15199/62.2021.3.13

nr katalogowy: 130841
10.15199/62.2021.3.13

Streszczenie

Trotyl (2,4,6-trinitrotoluen) stanowi jeden z najczęściej produkowanych materiałów wybuchowych. W przemyśle oczyszcza się go za pomocą procesu siarczynowania, w którym powstają toksyczne i trudne do unieszkodliwienia ścieki zwane czerwonymi wodami. Ścieki te są silnie toksyczne dla środowiska naturalnego i muszą być unieszkodliwiane. Przegląd literaturowy pokazuje, że ich unieszkodliwienie jest zadaniem trudnym, gdyż zanieczyszczenia słabo poddają się procesowi degradacji. Aby je usunąć, stosuje się wiele metod, ale do tej pory nie ma w pełni satysfakcjonującej metody oczyszczenia czerwonych wód. Z kolei opracowanie nowej metody syntezy trotylu wymaga opracowania nowych technologii, a synteza nie jest oparta na tanich i łatwo dostępnych surowcach.

Abstract

A review, with 91 refs., of the impact of wastewater from TNT prodn. (red waters) on the environment and methods of their neutralization (biol., chem., pptn., oxidn., adsorption, combustion, and concn. methods). New TNT prodn. processes were also discussed.

Bibliografia

[1] M.Y. Serrano-Gonzales, R. Chandra, C. Castillo-Zacarias, F. Robleda-Padilla, M. Rostro-Alanis, R. Parra-Saldivar, Defence Technol. 2018, 14, 151.
[2] S. Cudziło, A. Maranda, J. Nowaczewski, R. Trębiński, W. Trzciński, Wojskowe materiały wybuchowe, Wydawnictwo Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2000.
[3] R.W. Millar, A.W. Arber, R.M. Endsor, R.M.J. Hamid, M.E. Colclough, J. Energ. Mater. 2011, 29, 88.
[4] T. Urbański, Chemia i technologia materiałów wybuchowych, Wyd. MON, Warszawa 1954.
[5] https://www.denix.osd.mil/awards/previous-years/fy06secdef/ppit/radford-army-ammunition-plant-pollution-prevention-team-virginia/, dostęp 25 marca 2020 r.
[6] T. Urbański, Chemistry and technology of explosives, t. 4, Pergamon Press, New York 1984.
[7] U.S. Army Toxic and Hazardous Materials Agency, Report No. CETHATE-CR-90048, Technology evaluation for treatment/disposal of TNT red water, Aberdeen 1990.
[8] E.N. Ribeiro, F.T. Da Silva, T.C.B. De Paiva, J. Environ. Sci. Health, Part A 2012, 47, nr 2,184.
[9] U.S. Army Medical Research and Development Command Report, Toxicity of TNT wastewaters to aquatic organism, t. 2, 1983.
[10] D.H.W. Liu, R.J. Spanggord, H.C. Bailey, Annual Report, Stanford Research Institute, Menlo Park 1976.
[11] A.K. Biń, J. Zieliński, Rocz. Ochr. Śr. 2000, 2, 383.
[12] X. Baoping, S. Mengyue, A. Hina, W. Feng, J. Phys. Conf. Ser. 2013, 439, 012047, doi:10.1088/1742-6596/439/1/012047.
[13] Army Armament Research and Development Command Report, TNT purification studies, 1981.
[14] Pat. USA 4003 953 (1977).
[15] Pat. USA 3 956 409 (1976).
[16] Z. Matys, J. Hupko, P. Słabik, P. Śliwa, XIV Międzynarodowa Konferencja Naukowa IPOEX 2017, Materiały wybuchowe. Badania – Zastosowanie – Bezpieczeństwo, Ustroń 5–7 czerwca 2017 r.
[17] Pat. pol. 171 918 (1993).
[18] I. Weit, H. Guo, J. Ran, R. Zhao, Chin. J. Explos. Propellants 2006, 29, nr 1, 20.
[19] M.A. Spalding, M.F. Albright, Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1985, 24, nr 4, 1010.
[20] Pat. USA 2475 095 (1949).
[21] Pat. USA 4 258 224 (1981).
[22] O. Chusova, H. Nölvak, M. Odlare, J. Truu, M. Truu, K. Oopkaup, E. Nehrenheim, Biodegradation 2015, 26, 375.
[23] O. Chusova, Remediation of TNT-contaminated water by using industrial low-cost residue pine bark, Mälardalen University Press Dissertations, Västerås 2015.
[24] E. Nehrenheim, M. Odlare, Mat. Konf. 2nd International Conference on Hazardous and Industrial Waste Management, Chania 5–8 października 2008 r.
[25] Z. GünGök, M. Inal, M. Yiğitoğlu, Period. Polytech. Chem. Eng. 2019, 63, nr 3, 459.
[26] S-H. Kwon, Toxicol. Environ. Chem. 2000, 75, nr 1-2,17.
[27] S. Ojha, M.K. Stenstrom, Treatment and biodegradation of the high explosive 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), University of California, Los Angeles 1997.
[28] Z. Wang, Z. Ye, M. Zhang, X. Bai, Process Biochem. 2010, 45, 993.
[29] M. Zhang, G. Liu, K. Song, Z. Wang, Q. Zhao, Sh. Li, Z. Ye, Chem. Eng. J. 2015, 259, 876.
[30] Y. Wu, Q. Wang, J. Zhang, Ch. Zhao, W. Sun, Chin. J. Explos. Propellants 2007, 30, nr 6, 33.
[31] X. Xiang, Treatment of trinitrotoluene (TNT)-contaminated wastewater in constructed wetland, Technische Universität München, München 2015.
[32] M.W. Nay, C.W. Randall, P.H.P.H. King, J. Water Pollut. Control Fed. 1974, 46, nr 3, 485.
[33] EPA Report, State of the art, Military explosives and propellants production industry, t. 3, Cincinnati 1976.
[34] USACERL Technical Report, TNT red water treatment by wet air oxidation, 1994.
[35] Z. Lu, Y. Li, J. Mu, H. Jiao, H. Cui, H. Lu, Z. Shen, Chin. J. Explos. Propellants 2007, 30, nr 6, 48.
[36] J. Xu, X. Wang, Chin. J. Explos. Propellants 2007, 30, nr 6, 44.
[37] W. Chen, Sh. Lin, J. Hazard. Mater. 2009, 168, 1562.
[38] Pat. chiński 104628 202 (2015).
[39] G. El Diwani, S. El Rafie, S. Hawash, Int. J. Environ. Sci. Technol. 2009, 6, nr 4, 619.
[40] Y. Lu, J. Diao, H. Wang, P. Li, R. Kang, W. Jiao, Chin. J. Explos. Propellants 2006, 6, nr 41.
[41] S.K. Showalter, M.R. Prairie, B.M. Stange, P.J. Rodacy, P.K. Leslie, Photocatalysis for destruction of aqueous TNT, RDX and HMX, Life Cycle of Energetic Materials, Del Mar 11–16.12.1994.
[42] R. Guz, C. de Moura, M.A.A. da Cunha, M.B .Rodriguez, Environ. Sci. Pollut. Res. 2017, 24, 6055.
[43] Sh. Du, J. Yan, M. Wang, B. Wang, Chin. J. Energ. Mater. 2014, 22, nr 6, 862.
[44] B. Wu, Sh. Hu, Chin. J. Explosiv. Propellants 2008, 6, 21.
[45] Pat. chiński 103 214 058 (2012).
[46] Q. Zhu, Y. Zhang, F. Lu, P.K. Chu, Z. Ye, F. Zhou, J. Hazard. Mater. 2012, 11, nr 18, 217.
[47] P.B. Wagh, S.V. Ingale, R. Kumar, I.K. Singh, S.S. Gamre, S.C. Gupta, J. Chem. Biol. Phys. Sci. 2015, 5, nr 2, 2236.
[48] B. Yang, Y. Qi, R. Liu, Catalyst 2019, 9, nr 11, 1.
[49] Sh. Chang, Y. Liu, X. Yang, Adv. Mater. Res. Progress Environ. Sci. Eng. 2013, 610-613, 1934.
[50] Sh. Chang, Y. Liu, J. Environ. Sci. 2007, 19, nr 12, 1430.
[51] K.-S. Lin, K. Dehvari, M.-J. Hsien, P.-J. Hsu, H. Kuo, Propellants Explos. Pyrotech. 2013, 38, 786.
[52] G. Liu, Sh. Zhu, Z. Ye, Water Air Soil Pollut. 2012, 223, 5049.
[53] M. Zhang, Z. Ye, Q. Zhao, G. Hua, J. Ma, Y. Wang, D. Zhang, Chin. J. Environ. Eng. 2012, 6, nr 9, 3115.
[54] M. Baretto-Rodrigues, F.T. Silva, T.C.B. Paiva, J. Hazard. Mater. 2009, 168, 1065.
[55] http://polska-zbrojna.pl/home/articleshow/26927?t=Proekologiczne-inwestycje-Nitro-Chemu, dostęp 26 kwietnia 2020 r.
[56] D. Fu, Y. Zhang, F. Lu, P.K. Chu, J.S. Hang, Chem. Eng. J. 2012, 193-194, 39.
[57] H. Ran, P. Li, H. Li, H. Wu, Y. Zhang, Y. Ma, Desalin. Water Treat. 2016, 57, nr 19, 8739.
[58] Y. Bian, Q. Yuan, G. Zhu, B. Ren, A. Hursthouse, P. Zhang, Int. J. Polymer Sci. 2018, ID 8320609.
[59] H.R. Pouretedal, S. Damiri, M. Alikhasti, H. Mahmoodi, Desalin. Water Treat. 2016, 57, 45.
[60] Y. Zhang, F. Wei, J. Xing, F. Lu, X. Meng, P.K. Chu, J. Residual Sci. Technol. 2012, 9, nr 3, 121.
[61] M. Zhang, Q. Zhao, Z. Ye, J. Environ. Sci. 2011, 23, nr 12, 1962.
[62] P. Hu, Y. Zhang, F. Lu, X. Wang, F. Wei, X. Meng, Sh. Jiang, Water Air Soil Pollut. 2014, 225, 1936.
[63] P. Hu, Y. Zhang, K. Tong, F. Wei, Q. An, X. Wang, P.K. Chu, F. Lu, Desalin. Water Treat. 2015, 54, nr 10, 2710.
[64] Sh. Zhu, Y. Xu, Z. Ye, Techniques Equip. Environ. Pollut. Control 2012, 10, 3503.
[65] Q. Zhao, Y .Gao, Z. Ye, Vacuum 2013, 95, 71.
[66] Q. Meng, Q. Zhao, X. Zhao, T. Wu, Z. Ye, Clean Soil Air Water 2012, 40, nr 8, 823.
[67] Q. Meng, K. Song, Q. Zhao, Z. Ye, J. Appl. Polymer Sci. 2013, 1578.
[68] H. Zhao, Sh. Zhang, Desalin. Water Treat. 2014, 52, nr 31-33, 5983.
[69] P. Hu, Y. Zhang, F. Lu, X. Wang, W. Tong, Z. Meng, P.K. Chu, A. Zhang, Environ. Eng. Sci. 2017, 34, nr 10, 721.
[70] Z. Meng, Q. Zhang, M. Xue, D. Wang, A. Wang, Propellants Explosiv. Pyrotech. 2012, 37, 100.
[71] MSIAC Report, Review of demilitarisation and disposal techniques for munitions and related materials, 2005.
[72] Q. Wang, Y. Zhang, M. Li, H. Yin, R. Ma, X. Yang, F. Chen, Y. Wu, Chin. J. Energetic Mater. 2016, 24, nr 7, 703.
[73] Sh. Tu, F. Lu, P. Hu, Z. Meng, H. Ran, Y. Zhang, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2015, 481, 493.
[74] J.-H. Jo, H.-S. Kim, K.-J. Kim, Propellants Explosiv. Pyrotech. 2018, 43, 203.
[75] J.-H. Jo, T. Ernest, K.-J. Kim, J. Hazard. Mater. 2014, 280, 185.
[76] Q. Zhao, Z. Ye, M. Zhang, Chemosphere 2010, 80, nr 8, 947.
[77] E.E. Gilbert, Propellants Explosiv. 1977, 2, 118.
[78] Pat. USA 4 324 599 (1982).
[79] F. Wei, Y. Zhang, F. Lu, Appl. Mech. Mater. 2012, 151, 319.
[80] Z. Matys, D. Powała, A. Orzechowski, Chemik 2016, 70, nr 3,158.
[81] Y. Li, L. Cui, J. Mu, Q. Ai, H. Jiao, Z. Shen, H. Cui, H. Lu, Chin. J. Explos. Propellants 2009, 32, nr 6, 71.
[82] Pat. USA 3087971 (1954).
[83] P. Holt, G. Johnston, A.J. Sanderson, P. Wesson, J. Worthington, Mat. Konf. IM/EM Technical Symposium, San Francisco 15–17 listopada 2004 r.
[84] B. Jennings, M. Kessinger, J. Pack, Chem. Propulsion Inform. Anal. Center Bull. 2007, 33, nr 3, 1.
[85] Pat. chiński 103930350 (2015).
[86] Pat. chiński 204629098 (2015).
[87] Pat. chiński 104 447 343 (2014).
[88] Pat. chiński 102 126 958 (2010).
[89] T. Urbański, J. Hackel, S. Mortka, K. Szyc-Lewińska, T. Ślebodziński, W. Witek, Biul. Wojskowej Akademii Technicznej im. J. Dąbrowskiego 1959, 84, nr 1, 71.
[90] I. Sreedhar, K. Suresh Kumar Reddy, M. Ramakrishna, S.J. Kulkarni, K.V. Raghavan, Canad. J. Chem. Eng. 2008, 86, 219.
[91] Pat. USA 6 881 871 (2005).

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2021-3

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma