EA023365B1 - Method for neutralisation of phenol-contaminated soils - Google Patents
Method for neutralisation of phenol-contaminated soils Download PDFInfo
- Publication number
- EA023365B1 EA023365B1 EA201301345A EA201301345A EA023365B1 EA 023365 B1 EA023365 B1 EA 023365B1 EA 201301345 A EA201301345 A EA 201301345A EA 201301345 A EA201301345 A EA 201301345A EA 023365 B1 EA023365 B1 EA 023365B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- phenol
- soil
- neutralisation
- bentonite
- contaminated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическому обезвреживанию почвогрунтов, загрязненных токсичными веществами.
Известны разработки Института биологии УНЦ РАН, которые предлагают специальную Коллекцию микроорганизмов-деструкторов для разложения фенола и его хлорированных производных в почве (реферат Методы очистки окружающей среды от фенола).
Наиболее близким является способ для биологической рекультивации почвы, загрязненной фенолом. По данному способу обрабатываемую почву снимают с загрязненного места и укладывают на проницаемые для жидкости и газа основания. Затем подают воду и соответствующие микроорганизмы и пропускают нагретый до 40°С, содержащий кислород газ, преимущественно воздух. С помощью непрерывной подачи внутрь воды поддерживают оптимальные условия для жизни и размножения микроорганизмов с влажностью почвы 15-25% и температурой почвы 40°С (Германия, патент № 3720383, 1988).
Использование вышеуказанных способов нецелесообразно ввиду больших как физических, так и материальных затрат, а также большого времени (целого года) для детоксикации почвы.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа обезвреживания почвогрунтов, загрязненных фенолом, сокращение времени его детоксикации с обеспечением экологической безопасности для окружающей среды продуктов обезвреживания, выраженное в отсутствии фенола в их водной вытяжке.
Поставленная задача решается тем, что способ обезвреживания почвогрунтов, загрязненных фенолом, включающий смешение почвогрунта с обезвреживающим составом, представляющим собой смесь совместно измельченных негашеной извести и бентонита при соотношении, мас.%:
негашеная известь -80-85 бентонит -остальное
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что использование химического метода инактивации токсикантов, основанного на переводе токсичных веществ таких как фенол в малоподвижные, практически не растворимые в воде соединения реакцией их кристаллизации с последующей их иммобилизацией в продуктах обезвреживания. Кроме того, сущность изобретения также заключается в использовании в обезвреживающем составе природного бентонита, приводящего к нейтрализации гидратной извести с образованием гидрофобного силиката кальция, обеспечивающего прочностные свойства поверхности известковой капсулы и допустимый для природной среды интервал рН водной вытяжки из продуктов обезвреживания от 6,5 до 8,5.
Способ позволяет произвести детоксикацию загрязненных фенолом почвогрунтов, обеспечивая экологическую безопасность для окружающей среды.
Перевод в такое состояние токсичного фенола с обеспечением экологической безопасности для природной окружающей среды загрязненного почвогрунта в полной мере обеспечивает процесс его известкования с использованием обезвреживающего состава на основе негашеной извести.
В процессе экзотермической реакции гидратации негашеной извести химическим диспергированием образуется гидроксид кальция в виде его водного раствора и в виде его водной суспензии в состоянии мельчайших частиц высокодисперсного раздробления. Гидроксид кальция в его водном растворе взаимодействует с фенолом из почвогрунта с образованием практически нерастворимого в воде фенолята кальция, который в кристаллическом состоянии высаживается, равномерно распределяясь в почвогрунте. Что касается гидроксида кальция суспендированного в воде, то он обеспечивает частицы почвогрунта вместе с фенолятом кальция, образуя мельчайшие капсулы с иммобилизованными внутри компонентами токсичного почвогрунта.
Для упрочнения известковой поверхности капсул в состав обезвреживающего состава вводится совместно измельченный с негашеной известью природный бентонит. При взаимодействии с гидратной известью бентонит образует силикаты кальция, которые упрочняют поверхность капсул и придают ей гидрофобные свойства, обеспечивая её непроницаемость для воды из окружающей среды, предотвращая капиллярное водопоглощение.
Химическое обезвреживание токсичных почвогрунтов, загрязненных фенолом, заключается в том, что его при перемешивании смешивают с водой и совместно измельченными негашеными известью и природным бентонитом. Через 5-10 мин после смешения начинается экзотермическая реакция с получением сухого порошкообразного продукта обезвреживания, представленного известковыми микроскопическими капсулами с заключенными в них компонентами почвогрунта и иммобилизованным фенолом в виде фенолята кальция. Со временем материал самой капсулы в виде гидроксида кальция нейтрализуется входящим в его состав бентонитом с образованием гидрофобного силиката кальция. При этом обеспечиваются высокие прочностные свойства оболочки капсул и допустимый для природной среды интервал рН их водной вытяжки от 6.5 до 8.5.
Полученные продукты обезвреживания почвогрунта гидрофобны, экологически безопасны и могут быть использованы в качестве минеральной добавки в асфальтобетонную смесь при дорожном строительстве или сброшены в отвал.
- 1 023365
Негашеная известь по ГОСТ 9979-77 обеспечивает образование твердой матрицы капсул. При содержании её в обезвреживающем составе ниже заявляемого предела этого количества оказывается недостаточным для полноты обвалакивания компонентов почвогрунта и образования капсул, а выше - нецелесообразно из-за перерасхода ингредиента.
Бентонит по ГОСТ 28177-89 используют для гидрофобизации, упрочнения поверхности капсул и нейтрализации остаточного гидроксида кальция. При содержании бентонита в обезвреживающем составе ниже заявляемого предела не обеспечивается полнота нейтрализации гидроксида кальция, гидрофобизация и достаточные прочностные свойства поверхности образующихся капсул, а выше - нецелесообразно из-за перерасхода ингредиента.
Примеры исполнения сведены в таблицу (содержание фенола в токсичном почвогрунте 2.0 мас.%).
№ Соотношение компонентов заявляемого обезвреживающего рН водной вы-The invention relates to the chemical neutralization of soil contaminated with toxic substances.
The developments of the Institute of Biology of the Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Sciences are known, which offer a special Collection of microorganisms-destructors for the decomposition of phenol and its chlorinated derivatives in soil (abstract Methods for cleaning the environment from phenol).
The closest is a method for biological reclamation of soil contaminated with phenol. According to this method, the treated soil is removed from a contaminated place and laid on permeable to liquid and gas bases. Then water and the corresponding microorganisms are supplied and the oxygen-containing gas, mainly air, heated to 40 ° C is passed. By means of a continuous supply of water inside, optimal conditions are maintained for the life and reproduction of microorganisms with soil moisture of 15-25% and soil temperature of 40 ° C (, Patent No. 3720383, 1988).
The use of the above methods is impractical due to the large physical and material costs, as well as the long time (a whole year) for soil detoxification.
The objective of the invention is to simplify the method of disposal of soil contaminated with phenol, reducing the time of its detoxification while ensuring environmental safety for the environment of the products of neutralization, expressed in the absence of phenol in their aqueous extract.
The problem is solved in that the method of decontamination of soil contaminated with phenol, including mixing the soil with a neutralizing composition, which is a mixture of co-milled quicklime and bentonite in the ratio, wt.%:
quicklime -80-85 bentonite - the rest
The essence of the invention lies in the fact that the use of a chemical method of inactivation of toxicants, based on the conversion of toxic substances such as phenol into sedentary, practically insoluble compounds in water by the reaction of their crystallization with their subsequent immobilization in the products of neutralization. In addition, the essence of the invention also lies in the use of natural bentonite in the neutralizing composition, leading to the neutralization of hydrated lime with the formation of hydrophobic calcium silicate, which provides strength properties of the surface of the lime capsule and a pH range of aqueous extracts from the neutralization products from 6.5 to 8 that is acceptable for the natural environment. ,5.
The method allows for the detoxification of phenol contaminated soil, ensuring environmental safety for the environment.
The transfer of toxic phenol to such a state, while ensuring environmental safety for the natural environment of the contaminated soil, fully ensures the process of liming it using a neutralizing lime-based neutralizing composition.
In the process of exothermic hydration of quicklime by chemical dispersion, calcium hydroxide is formed in the form of its aqueous solution and in the form of its aqueous suspension in the state of the finest particles of fine dispersion. Calcium hydroxide in its aqueous solution interacts with phenol from the soil to form practically insoluble calcium phenolate in the water, which precipitates in a crystalline state, evenly distributed in the soil. As for calcium hydroxide suspended in water, it provides particles of soil along with calcium phenolate, forming tiny capsules with components of toxic soil immobilized inside.
To strengthen the calcareous surface of the capsules, natural bentonite co-crushed with quicklime is introduced into the composition of the neutralizing composition. When interacting with hydrated lime, bentonite forms calcium silicates, which strengthen the surface of the capsules and give it hydrophobic properties, ensuring its impermeability to water from the environment, preventing capillary water absorption.
Chemical neutralization of toxic soil contaminated with phenol consists in the fact that it is mixed with water and together with crushed quicklime and natural bentonite with stirring. 5-10 minutes after mixing, an exothermic reaction begins to produce a dry powdery product of neutralization, represented by calcareous microscopic capsules with soil components enclosed in them and immobilized phenol in the form of calcium phenolate. Over time, the material of the capsule itself in the form of calcium hydroxide is neutralized by the bentonite included in its composition with the formation of hydrophobic calcium silicate. At the same time, the high strength properties of the capsule shell and the pH range of their aqueous extract from 6.5 to 8.5 are acceptable for the natural environment.
The resulting soil neutralization products are hydrophobic, environmentally friendly and can be used as a mineral additive in the asphalt mix during road construction or dumped into a dump.
- 1 023365
Quicklime according to GOST 9979-77 provides the formation of a solid matrix of capsules. When it is contained in a neutralizing composition below the claimed limit of this amount, it is insufficient to completely cover the soil components and form capsules, and above it is impractical due to the excessive consumption of the ingredient.
Bentonite according to GOST 28177-89 is used for hydrophobization, hardening of the surface of capsules and neutralization of residual calcium hydroxide. When the content of bentonite in the neutralizing composition is lower than the declared limit, the completeness of neutralization of calcium hydroxide, hydrophobization and sufficient strength properties of the surface of the formed capsules are not ensured, and above it is impractical due to the excessive consumption of the ingredient.
Examples of execution are summarized in the table (phenol content in toxic soil 2.0 wt.%).
No. The ratio of the components of the inventive neutralizing pH of aqueousClaims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201301345A EA023365B1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Method for neutralisation of phenol-contaminated soils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201301345A EA023365B1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Method for neutralisation of phenol-contaminated soils |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201301345A1 EA201301345A1 (en) | 2015-05-29 |
| EA023365B1 true EA023365B1 (en) | 2016-05-31 |
Family
ID=53188685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201301345A EA023365B1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Method for neutralisation of phenol-contaminated soils |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA023365B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3632337A1 (en) * | 1986-09-24 | 1988-03-31 | Boelsing Friedrich | Process for the non-polluting disposal of mineral oils and mineral oil-like substances |
| WO2003090945A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Sonic Environmental Solutions Inc. | Sonication treatment of polychlorinated biphenyl contaminated media |
| JP2005048147A (en) * | 2003-07-17 | 2005-02-24 | Shigeo Takamura | Agent for decontaminating/conditioning combined-contaminated soil and decontaminating and conditioning agent for combined-contaminated soil and stabilizing and decontaminating agent for combined-contaminated soil and decontamination method |
| GB2450341A (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Aqs Holdings Ltd | Treatment of contaminated soil |
| US20100282672A1 (en) * | 2008-01-14 | 2010-11-11 | Eb Srl Environmental Brocker | Process for exothermal treatment and recovery of solid, semi-solid, pasty and/or damp waste |
-
2013
- 2013-11-27 EA EA201301345A patent/EA023365B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3632337A1 (en) * | 1986-09-24 | 1988-03-31 | Boelsing Friedrich | Process for the non-polluting disposal of mineral oils and mineral oil-like substances |
| WO2003090945A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Sonic Environmental Solutions Inc. | Sonication treatment of polychlorinated biphenyl contaminated media |
| JP2005048147A (en) * | 2003-07-17 | 2005-02-24 | Shigeo Takamura | Agent for decontaminating/conditioning combined-contaminated soil and decontaminating and conditioning agent for combined-contaminated soil and stabilizing and decontaminating agent for combined-contaminated soil and decontamination method |
| GB2450341A (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Aqs Holdings Ltd | Treatment of contaminated soil |
| US20100282672A1 (en) * | 2008-01-14 | 2010-11-11 | Eb Srl Environmental Brocker | Process for exothermal treatment and recovery of solid, semi-solid, pasty and/or damp waste |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201301345A1 (en) | 2015-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Phosphorous recovery from sewage sludge using calcium silicate hydrates | |
| RU2557617C1 (en) | Sorbent for purification and neutralisation of petroleum pollution | |
| CA2506614C (en) | A method for disinfecting and stabilizing organic wastes with mineral by-products | |
| RU2233293C1 (en) | Humine-mineral reagent and method for its preparing, method for sanitation of polluted soil, method for detoxification of output waste and processing mineral resources and recultivation of mountain rock damp and tail-storing, method for treatment of sewage waters and method for utilization of deposits | |
| Elbaz et al. | Review of beneficial uses of cement kiln dust (CKD), fly ash (FA) and their mixture | |
| RU2293070C2 (en) | Method of complex processing and utilization of waste water sediments | |
| JPH0675604B2 (en) | Method for fixing harmful substances in soil or soil-like substances | |
| CN105174686A (en) | Curing agent for curing and stabilizing municipal dewatered sludge and preparation method and application of curing agent | |
| CN105254166A (en) | Dewatered sludge curing agent and preparing method and using method thereof | |
| US20180008853A1 (en) | Process for Preparation of a Granular Humic Mineral Reagent | |
| CN105819960A (en) | Technology utilizing steel slag and city domestic sludge to produce sustained-release silicon fertilizer | |
| CN107758823A (en) | A kind of domestic sewage treating compound and preparation method thereof | |
| RU2609809C1 (en) | Composition for production of organic and mineral fertilizer and method of its production | |
| AU2008348216A8 (en) | Process for exothermal treatment and recovery of solid, semi-solid, pasty and/or damp waste | |
| RU2395466C1 (en) | Method of decontaminating oily mud | |
| CA2806958C (en) | Method for stabilizing waste and hazardous waste | |
| EA023365B1 (en) | Method for neutralisation of phenol-contaminated soils | |
| RU2708595C1 (en) | Method of complex treatment of sewage sludge | |
| RU2472581C1 (en) | Sorbent for decontaminating and recycling toxic oily wastes | |
| JPH01288335A (en) | Waste water treatment agent | |
| RU2540673C1 (en) | Method of oily wastes disposal | |
| KR101097854B1 (en) | An Organic Fertilizer and Manufacturing Method thereof | |
| RU2534787C1 (en) | Method for neutralisation of oil-contaminated wastes | |
| RU2509060C2 (en) | Method of producing peat-based reagent for treating industrial water | |
| RU2638019C1 (en) | Method for neutralisation and disposal of oil-containing sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |