способ экологически безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов

Формула изобретения

1. Способ экологически безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов, включающий их деструкцию, отличающийся тем, что препараты сортируют, удаляют упаковку и осуществляют деструкцию щелочным гидролизом в установке активации химических процессов при насыщении щелочного раствора кислородом воздуха до 12-14 мг/л, а гидролизат обрабатывают в электролизерах с нерастворимыми, затем с растворимыми электродами, продукты коагуляции удаляют отстаиванием щелочного раствора и фильтрацией через инертные фильтрующие материалы, после чего щелочной раствор возвращают в технологический процесс.

2. Способ по п.2, отличающийся тем, что щелочной гидролиз проводят при нагревании реакционной массы до 60-70°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области экологии, а именно к способам экологически безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов в твердой и/или жидкой (водные, водно-спиртовые, спиртовые растворы) консистенции.

Сложность утилизации лекарственных препаратов обусловлена многообразием их химической структуры. В меньшей степени они представлены соединениями неорганической природы и в большей степени производными почти всех классов органических соединений - от алканов до гетероциклов включительно.

Известны способы утилизации лекарственных препаратов в основном сжиганием, а также высокотемпературной обработкой, пиролизом, захоронением на полигонах твердых бытовых отходов (см. патент РФ №2203452, кл. F23G 7/00,2001, заявка на патент РФ №94039334, кл. F23G 5/00,1995 г., патент РФ №2053605 F23G 5/00, 1997 г.).

Недостатки термических методов утилизации состоят в высокой энергоемкости процессов и неизбежном загрязнении атмосферы высокотоксичными оксидами углерода, серы, фосфора, мышьяка, селена, а также фосгеном, дицианом, диоксинами. Шлак от сжигания также токсичен и представляет опасность для окружающей среды.

Простое захоронение высокофизиологически активных соединений на свалках таит в себе угрозу загрязнения водоносных горизонтов.

Наиболее близким решением является способ дезактивации без сжигания материалов, содержащих опасные вещества (см. заявку №2002103812/06, кл. А61D 3/00, публ. 2003 г.) сущность которого состоит в том, что основан на контакте веществ с паром при давлении окружающей среды в нагреваемом сосуде.

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость и трудоемкость процессов, его высокая дороговизна и сложность оборудования.

Цель изобретения состоит в разработке экологически безопасного метода утилизации некондиционных лекарственных препаратов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе экологически безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов, включающем их деструкцию, согласно изобретению препараты сортируют, удаляют упаковку и осуществляют деструкцию щелочным гидролизом в установке активизации химических процессов при насыщении щелочного раствора кислородом воздуха, а гидролизат обрабатывают в электролизерах с нерастворимыми и растворимыми электродами, а затем продукты коагуляции удаляют отстоем щелочного раствора и фильтрацией через инертные фильтрующие материалы, после чего щелочной раствор возвращают в технологический процесс.

Предпочтительно в способе утилизации щелочной гидролиз проводят при нагревании реакционной массы до 60-70°С.

Использование заявляемого технического решения позволит получить следующий технический результат.

Утилизация некондиционных препаратов электролитической (гидролиз) и электрохимической деструкцией исключает процесс сжигания, высокотемпературную обработку, пиролиз, снижается энергоемкость процессов, полностью исключается загрязнение атмосферы токсичными оксидами углерода, серы, фосфора, мышьяка, селена, а также фосгеном, дицианом, диоксинами.

Способ обеспечивает экологически безопасную утилизацию некондиционных лекарственных препаратов.

Способ экологически безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов, включающий их деструкцию, отличается от известного, принятого за прототип, тем, что препараты сортируют, удаляют упаковку и осуществляют деструкцию щелочным гидролизом в установке активации химических процессов при насыщении щелочного раствора кислородом воздуха, а гидролизат обрабатывают в электролизерах с нерастворимыми и растворимыми электродами при насыщении щелочного гидролизата кислородом воздуха до концентрации 12-14 мг/л. Продукты коагуляции удаляют отстаиванием щелочного раствора и фильтрацией через инертные фильтрующие материалы, после чего щелочной раствор возвращают в технологический процесс.

Сопоставимый анализ заявляемого решения с известным позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения «новизна».

Из патентной и научно-технической литературы для специалиста не известен способ, в котором для утилизации некондиционные лекарственные препараты подвергают деструкции: щелочному гидролизу и окислительно-восстановительной деструкции медпрепаратов в электролизерах с нерастворимыми и растворимыми электродами, позволяющий достичь описанный выше эффект. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение может быть использовано в области экологии для безопасной утилизации некондиционных лекарственных препаратов, позволяет снизить энергоемкость процесса, исключить процесс сжигания, высокотемпературную обработку, пиролиз и другие экологически опасные методы утилизации. Таким образом, предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения «промышленная применимость».

Заявляемый способ осуществляют с помощью устройства, схема которого показана на чертеже.

Устройство включает: емкость для смешивания растворов щелочи и поваренной соли 1, барбатер 2, бункер-накопитель упаковок медпрепаратов 3, установку активации химических процессов 4, гидроциклон 5, барбатер 6, электролизер с нерастворимыми электродами 7, электрокоагулятор 8, осветитель (отстойник) 9, блок грубой фильтрации, накопительную емкость для щелочного раствора 11, блок тонкой фильтрации 12, блок ионообменных фильтров 13, емкость для нейтрализации осадка 14, компрессор воздушный 15.

Способ осуществляется следующим образом.

Водно-щелочной раствор (NaOH или KOH) с рН 13-14 и 20% NaCl из емкости 1 поступает в барбатер 2. Туда же из накопителя 3 подают лекарственные препараты, освобожденные от первичной упаковки. Взвесь насыщается кислородом воздуха до 12-14 мг/л из компрессора 15 и перекачивается в установку активации химических процессов (УАП) 4. В установке активации химических процессов 4 идут три операции.

Первая - чисто механическая - разрушение вторичной упаковки лекарственных препаратов (конвалюты, флаконы, ампулы) и таблетированного материала под ударным воздействием вращающихся стержней и игл. Вторая - химическая - щелочной гидролиз ковалентных связей углерода с галогенами, кислородом, серой, азотом - в галогеноалканах, эфирах, ангидридах, тиоэфирах, амидах, а также гидролиз солей: сильных кислот и слабых оснований, слабых кислот и сильных оснований, слабых кислот и слабых оснований. Третья - радикальное окисление кислородом воздуха, подаваемого барбатером 2 и активированного в магнитной поле УАП: спиртов, альдегидов и соединений с кратными связями. Время обработки реакционной массы в УАП 3-4 минуты.

Полученный гидролизат отделяют от остатков вторичной упаковки с помощью безнапорного гидроциклона 5, донасыщают раствор кислородом воздуха до концентрации 12-14 мг/л и подают в окислительно-восстановительный деструктирующий блок, состоящий из электролизера с нерастворимыми электродами 7 и электролизера-электрокоагулятора 8 с растворимыми железными электродами.

В приэлектродных пространствах электролизеров 7 и 8 идут обычные электрохимические процессы: деструкция воды с выделением водорода и кислорода; восстановление ионов хлора до молекулярного хлора, который при взаимодействии с водой дает сильные окислители - гипохлориты; окисление и восстановление металлов и их ионов; окисление соединений с кратными связями до двухатомных спиртов, пероксидов, окисей, кетонов с последующим их окислительной деструкции до карбоновых кислот; восстановление и окисление азометинов, диазосоединений тиоспиртов, сульфидов соответственно до нитро-, сульфат-ионов и карбоновых кислот и др. В деструктивном процессе электроокисления участвуют и реагентные окислители - гипохлориты, редуцируемые в электролизе 7, и возбужденные молекулы кислорода воздуха, поступающего из барбатеров 2 и 6.

В электрокоагуляторе 8 основная масса продуктов деструкции (до 98%) коагулируется в виде хлопьеподобной взвеси и осадка нерастворимых солей железа карбоновых кислот.

Из электрокоагулятора 8 реакционная масса подается в отстойник 9 и далее в блок грубой фильтрации 10 из инертных фильтрационных материалов.

Фильтрат - щелочной раствор - направляют в накопительную емкость для щелочи 11 для повторного использования, а малотоксичный шлам нейтрализуют, сушат и захоранивают на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО).

Через 4-5 циклов рециркуляции щелочной раствор регенерируется. Фильтрацией через сорбционные (уголь, угольные волокна) и хемосорбционные (катиониты, аниониты) фильтрующие материалы - блоки 12 и 13, корректируется по рН и возвращается в емкость 11 и далее в технологическую линию утилизации.