ES2228701T3 - Metodo de descontaminacion de suelo que contiene metales pesados. - Google Patents
Metodo de descontaminacion de suelo que contiene metales pesados.Info
- Publication number
- ES2228701T3 ES2228701T3 ES01115598T ES01115598T ES2228701T3 ES 2228701 T3 ES2228701 T3 ES 2228701T3 ES 01115598 T ES01115598 T ES 01115598T ES 01115598 T ES01115598 T ES 01115598T ES 2228701 T3 ES2228701 T3 ES 2228701T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- soil
- opening
- solution
- wall
- turbojet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 title claims abstract description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 15
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Substances CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- -1 sulfide anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Método de descontaminación de suelo que contiene metales pesados, que comprende las etapas de: - retirar y tamizar un suelo que contiene metales pesados para eliminar piedras y grava; y - tratar dicho suelo tamizado, dispuesto en una fina capa y mantenido en un estado altamente turbulento, con una disolución de un sulfuro alcalino a una temperatura de al menos 50ºC, que comprende además una etapa de ajuste del pH de dicho suelo hasta un valor igual o inferior a 6, antes de dicha etapa de tratamiento con la disolución de sulfuro alcalino.
Description
Método de descontaminación de suelo que contiene
metales pesados.
La presente invención se refiere generalmente a
la descontaminación de suelo contaminado.
En particular, la invención se refiere a un
método de descontaminación de suelo que se ha contaminado con
metales pesados.
La contaminación del suelo con metales pesados ha
sido una preocupación medioambiental principal desde hace mucho
tiempo. La contaminación por metales pesados, especialmente cadmio,
plomo y mercurio, puede producirse por actividades industriales
tales como tratamiento de metales, curtido, procedimientos químicos
que emplean catalizadores metálicos, etc.
Ha habido varias propuestas dirigidas a resolver
el problema, pero ninguna ha demostrado ser completamente
satisfactoria.
Un método anterior consistió en tratar el suelo
in situ con disoluciones de sulfuros alcalinos y percolar las
disoluciones a través del suelo para hacer que los cationes de metal
pesado reaccionen con los aniones sulfuro y den sulfuros muy poco
solubles. (Por ejemplo, los productos de solubilidad del cadmio, el
plomo y el mercurio son 1,4 x 10^{-28}, 1,0 x 10^{-29} y 3,0 x
10^{-53}, respectivamente).
Los cationes de los metales pesados se bloquean
en virtud de los componentes anteriores que son insolubles y dejan
de estar en condiciones de contaminar brotes y cosechas.
Sin embargo, con tal método se obtiene una tasa
de conversión en sulfuros insolubles de no más del 70%, incluso
cuando el suelo comprende una proporción sustancial de arena, lo que
mejora el contacto de la disolución de sulfuro alcalino con los
compuestos de metal pesado.
En un intento por mejorar el método anterior, se
ha propuesto (documento DE 19547271) tratar el suelo con una
disolución ácida, específicamente una disolución de ácido
clorhídrico, posteriormente a la etapa de percolado del suelo con la
disolución de sulfuro. De esta manera, se informa que se obtiene una
tasa de conversión de metales pesados en sulfuros de más del
99%.
Sin embargo, el último método mencionado tiene
una limitación principal porque sólo es satisfactorio cuando el
suelo comprende principalmente arena, puesto que en este caso puede
garantizarse un buen contacto entre el reactivo (sulfuro alcalino) y
los cationes de metal pesado. Por otra parte, un suelo que sea rico
en arcilla u otros componentes cohesivos dificultaría ese contacto y
la conversión en sulfuros insolubles se volvería incompleta.
El documento
WO-A-9525594 describe un método para
tratar suelo contaminado que comprende retirar terrones de material
mayores de un tamaño predeterminado, homogeneizar el suelo, dejar
caer el suelo en una mezcladora en la que se mezcla con un aditivo y
descargar la mezcla tratada. Uno de los aditivos utilizables es el
sulfuro de sodio. El método proporciona adicionalmente un
pretratamiento con un material básico con el fin de llevar el pH
hasta un valor básico de 8 ó 9.
El problema que subyace a esta invención es
proporcionar un método de descontaminación de suelo que contiene
metales pesados, por el que pueden superarse las deficiencias
mencionadas anteriormente de los métodos anteriores.
El problema se resuelve, según la reivindicación
1, mediante un método que comprende las etapas de:
- -
- retirar y tamizar un suelo que contiene metales pesados para eliminar piedras y grava; y
- -
- tratar dicho suelo tamizado, dispuesto en una fina capa y mantenido en un estado altamente turbulento, con una disolución de un sulfuro alcalino a una temperatura de al menos 50ºC, por el que
la etapa de tratar el suelo tamizado con una
disolución de sulfuro alcalino está precedida por una etapa de
ajuste del pH del suelo hasta un valor igual o inferior a 6.
El método se pone en práctica más ventajosamente
en un aparato conocido como un "turborreactor", tal como se
describe en la reivindicación 2.
En este caso, el método inventivo comprende las
etapas de:
- -
- retirar y tamizar un suelo que contiene metales pesados para eliminar piedras y grava;
- -
- alimentar una corriente continua de dicho suelo a un turborreactor, reactor que comprende un cuerpo tubular cilíndrico que está colocado con su eje horizontal, cerrado por paredes de extremo en sus extremos opuestos, y dotado de aberturas de entrada para el suelo que va a tratarse y para al menos un reactivo, así como dotado de al menos una abertura de descarga, un rotor de paletas montado giratoriamente en el cuerpo tubular cilíndrico y accionado a una alta velocidad de rotación para producir una corriente de partículas de suelo finamente divididas, y una camisa calefactora para elevar la temperatura de la pared interna del cuerpo tubular cilíndrico hasta al menos 110ºC;
- -
- alimentar una corriente continua de un reactivo en la forma de una disolución acuosa de un sulfuro alcalino al turborreactor en cocorriente con la corriente de suelo; centrifugar las partículas de suelo y la disolución de sulfuro alcalino contra la pared interna del cuerpo tubular cilíndrico para formar una capa fluida dinámica tubular, altamente turbulenta, en la que las partículas de suelo y la disolución de sulfuro alcalino son forzadas mecánicamente en íntimo contacto mutuo por las paletas del rotor; y
- -
- hacer reaccionar el suelo y el sulfuro alcalino en la capa fina mientras que esta última se está forzando, sustancialmente en contacto con la pared interna calentada, hacia dicha al menos una abertura de descarga del turborreactor, con generación simultánea de vapor.
Dicha etapa de alimentar en una corriente
continua una disolución acuosa de sulfuro alcalino está precedida
preferiblemente por una etapa de ajuste del pH del suelo hasta un
valor igual o inferior a 6.
Esta etapa de ajuste del pH se lleva a cabo
convenientemente mediante la alimentación al turborreactor de una
corriente continua de una disolución ácida acuosa en cocorriente con
la corriente de suelo.
Se prefiere una disolución acuosa de un ácido
fuerte seleccionado de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, con una
concentración en el intervalo de 0,01 N a 1 N, ventajosamente igual
a 0,1 N.
Puede proporcionarse convenientemente una
abertura para dejar escapar cualquier vapor liberado durante el
tratamiento, y la abertura de escape puede estar conectada a un
lavador de gases para eliminar cualquier sulfuro de hidrógeno
formado cuando el suelo es marcadamente ácido.
Para potenciar el proceso de insolubilización de
los metales pesados, puede alimentarse al turborreactor una
corriente continua de un silicato alcalino, que tiene propiedades de
complejación y aglomeración, a través de una abertura de entrada
proporcionada aguas abajo de la abertura de entrada para la
disolución de sulfuro alcalino.
La disolución de sulfuro alcalino es
preferiblemente una disolución de sulfuro de sodio, con una
concentración del 5 al 15%, preferiblemente de aproximadamente el
12%, p/v.
La temperatura de la pared interna del
turborreactor es preferiblemente de 110º a 220ºC.
El suelo tratado sale del turborreactor a una
temperatura de aproximadamente 50º a 90ºC.
La velocidad periférica del rotor de paletas es
preferiblemente de 20 a 40 metros por segundo.
El tiempo de residencia medio del suelo que se
está tratando en el turborreactor varía generalmente entre 30 y 120
segundos.
La cantidad de disolución de sulfuro alcalino
utilizada en el método de esta invención generalmente supera la
cantidad estequiométrica demandada por la proporción de metales
pesados en el suelo, evaluada mediante un análisis preliminar de la
composición del suelo. Esto se debe a que otros metales, tales como
el hierro, presentes en el suelo también reaccionarían con el
sulfuro.
La aplicación del método inventivo da como
resultado una formación prácticamente cuantitativa de sulfuros
insolubles a partir de los cationes de metales pesados en el suelo,
independientemente de las características del suelo y de su
contenido en arcilla o componentes cohesivos.
Esto se logra mediante la creación de la capa
dinámica, fina y turbulenta mencionada anteriormente, en la que el
suelo se divide en partículas muy finas, de manera que los cationes
de metal pesado se hagan propensos a un contacto íntimo con el
reactivo. La reacción mediante la cual los cationes se convierten en
sulfuros alcalinos se estimula y se acelera por la elevada
temperatura de la pared interna del turborreactor, forzándose la
capa dinámica y fina, compuesta de partículas de suelo y gotitas de
la disolución de reactivo, a fluir a lo largo de dicha pared
interna.
El método de esta invención se describirá con
mayor detalle con referencia al dibujo adjunto y mediante algún
ejemplo y realizaciones no limitativas de ellos.
La figura 1 es una vista en sección longitudinal
que muestra esquemáticamente un aparato en el que puede ponerse en
práctica el método inventivo.
Con referencia a la figura 1, un aparato usado
para poner en práctica el método según la invención incluye un
turborreactor, que comprende esencialmente un cuerpo 1 tubular
cilíndrico cerrado en sus extremos opuestos por paredes 2, 3 de
extremo y dotado coaxialmente de una camisa 4 calefactora a través
de la cual se hace fluir un fluido, por ejemplo, un aceite
diatérmico, de manera que la temperatura de la pared interna del
cuerpo 1 tubular cilíndrico pueda mantenerse a no menos de
110ºC.
El cuerpo tubular cilíndrico está formado con
aberturas 5, 6 de entrada para el suelo tamizado que contiene
metales pesados y la disolución de sulfuro alcalino,
respectivamente, y con una abertura 7 de descarga del suelo
tratado.
Montado giratoriamente dentro del cuerpo 1
tubular cilíndrico hay un rotor 8 de paletas, cuyas paletas 9 están
colocadas en una disposición helicoidal y están orientadas para
centrifugar y forzar simultáneamente el suelo y el reactivo hacia la
salida del turborreactor.
El rotor 8 de paletas está impulsado por un motor
M a una velocidad periférica que varía desde 20 hasta 40 metros por
segundo.
Las aberturas 10 de entrada de reactivo están
formadas a través de la pared interna del cuerpo 1 tubular.
En particular, cuando una disolución de silicato
alcalino se usa en el método inventivo junto con la disolución de
sulfuro alcalino, esta última se alimenta a través de la abertura 6
de entrada del turborreactor y la disolución de silicato alcalino se
alimenta a través de las aberturas 10 en la pared interna.
Por otra parte, cuando sólo se usa la disolución
de sulfuro alcalino en el método inventivo, la disolución puede
alimentarse a través de la abertura 6 de entrada del turborreactor,
o de las aberturas 10 en la pared interna, o de ambas.
Finalmente, si el pH del suelo tamizado requiere
un ajuste preliminar, la disolución ácida acuosa se alimenta a
través de la abertura 6 de entrada del turborreactor, y la
disolución de sulfuro alcalino se alimenta a través de las aberturas
10 en la pared interna. Cuando se va a utilizar una disolución de
silicato alcalino adicionalmente a las disoluciones de sulfuro ácido
y alcalino, la disolución de silicato alcalino se alimenta a través
de una o más de las aberturas 10 en la pared interna situadas en la
zona aguas abajo del turborreactor, mientras que la disolución de
sulfuro alcalino se alimenta a través de una o más de las aberturas
en la pared interna situadas en la zona aguas arriba del
turborreactor. En este caso, la disolución ácida se alimenta a
través de la abertura 6 interna del turborreactor.
El turborreactor también tiene una abertura 11
para dejar escapar los vapores liberados internamente, estando
conectada la abertura 11 de escape, sobre un ventilador 12 de
aspiración, a un lavador 13 de gases,
mostrado sólo esquemáticamente, para eliminar cualquier sulfuro de hidrógeno contenido en el vapor mediante el lavado de gases con disoluciones alcalinas.
mostrado sólo esquemáticamente, para eliminar cualquier sulfuro de hidrógeno contenido en el vapor mediante el lavado de gases con disoluciones alcalinas.
Se alimenta una corriente continua de suelo que
contiene metales pesados (en particular, cromo, mercurio y plomo),
suelo que se había liberado previamente de piedras y grava mediante
una etapa de tamizado, a una velocidad de flujo de 100 kg/h, al
interior de un turborreactor que tiene un cuerpo 1 tubular
cilíndrico con un diámetro interno de 300 mm, y que tiene un rotor 8
de paletas accionado a 1000 r.p.m., manteniéndose la temperatura de
su pared interna a 200ºC.
Simultáneamente con ello, se alimenta una
co-
rriente de una disolución de Na_{2}S al 12% p/v a través de la abertura 6 de entrada y de las aberturas 10 en la pared interna a una velocidad de flujo de 5 litros/hora.
rriente de una disolución de Na_{2}S al 12% p/v a través de la abertura 6 de entrada y de las aberturas 10 en la pared interna a una velocidad de flujo de 5 litros/hora.
Desde el momento mismo en el que la corriente de
suelo entra en el turborreactor, se rompe mecánicamente en
partículas diminutas que se centrifugan inmediatamente contra la
pared interna del turborreactor, donde formarán una fina capa
dinámica tubular.
Al mismo tiempo, la disolución acuosa de sulfuro
de sodio introducida a través de la abertura 6 se pulveriza por
medio de las paletas 9 del rotor 8, que también centrifugarán las
gotitas resultantes. Por tanto, las gotitas se incorporan en la fina
capa dinámica tubular de partículas de suelo, lo que da como
resultado un contacto íntimo entre los cationes de los metales
pesados contenidos en las partículas de suelo y el reactivo.
La disolución de sulfuro de sodio añadida en
forma pulverizada a través de las aberturas 10 potencia
adicionalmente la interacción del reactivo con las partículas de
suelo, llevando así hasta la finalización la reacción de formación
de sulfuro insoluble, que procede de los cationes de los metales
pesados en las partículas de suelo.
Tras un tiempo de residencia de aproximadamente
60 segundos en el turborreactor, el suelo que ha reaccionado con la
disolución de sulfuro de sodio se descarga a través de la abertura 7
continuamente. La temperatura del suelo en la salida del
turborreactor es de aproximadamente 90ºC.
Los vapores liberados dentro del turborreactor se
dejan escapar por el ventilador 12 de aspiración a través de la
abertura 11 y se transportan al lavador 13 de gases, donde se lavan
los gases con sosa para separar cualquier rastro de sulfuro de
hidrógeno.
Un análisis del suelo descargado hacia afuera del
turborreactor, dirigido a determinar su contenido de compuestos
solubles de cromo, mercurio y plomo, revela que tales compuestos
están prácticamente ausentes, o al menos por debajo del umbral de
detectabilidad (Método IRSA (Istituto di Ricerca Sulle Acque,
Italia)-ácido acético).
Se alimenta una corriente continua de suelo que
contiene metales pesados (en particular, cromo, mercurio y plomo),
suelo que tiene un pH de aproximadamente 5 a 6 y que se había
liberado previamente de piedras y grava mediante una etapa de
tamizado, a una velocidad de flujo de 100 kg/h, al interior de un
turborreactor que tiene un cuerpo 1 tubular cilíndrico con un
diámetro interno de 300 mm, y que tiene un rotor 8 de paletas
accionado a 1000 r.p.m., manteniéndose la temperatura de su pared
interna a 220ºC.
Simultáneamente con ello, se alimenta una
co-
rriente pulverizada de una disolución de Na_{2}S al 12% p/v a través de la abertura 6 de entrada a una velocidad de flujo de 5 l/h, y se alimenta una corriente de una disolución de silicato de sodio al 10% p/v a través de las aberturas 10 de la pared interna a una velocidad de flujo de 10 l/h.
rriente pulverizada de una disolución de Na_{2}S al 12% p/v a través de la abertura 6 de entrada a una velocidad de flujo de 5 l/h, y se alimenta una corriente de una disolución de silicato de sodio al 10% p/v a través de las aberturas 10 de la pared interna a una velocidad de flujo de 10 l/h.
A medida que entra en el turborreactor, la
corriente de suelo se rompe mecánicamente en partículas diminutas
que se centrifugan inmediatamente contra la pared interna del
turborreactor, donde formarán una fina capa dinámica tubular.
Al mismo tiempo, la disolución acuosa de sulfuro
de sodio introducida a través de la abertura 6 se pulveriza por
medio de las paletas 9 del rotor 8, que también centrifugarán las
gotitas resultantes. Por tanto, las gotitas se incorporan en la fina
capa dinámica tubular de partículas de suelo, lo que da como
resultado un contacto íntimo entre los cationes de los metales
pesados contenidos en las partículas de suelo y el reactivo.
La disolución de silicato de sodio añadida en
forma pulverizada a través de las aberturas 10 también se mezcla en
gotitas con la fina capa dinámica tubular que incluye las partículas
de suelo y la disolución pulverizada de sulfuro de sodio.
Tras un tiempo de residencia de aproximadamente
60 segundos en el turborreactor, el suelo que ha reaccionado con las
disoluciones de sulfuro de sodio y silicato de sodio se descarga a
través de la abertura 7 continuamente. La temperatura del suelo en
la salida del turborreactor es de aproximadamente 95ºC.
Los vapores liberados dentro del turborreactor se
dejan escapar por el ventilador 12 de aspiración a través de la
abertura 11 y se transportan al lavador 13 de gases, donde se lavan
los gases con sosa para eliminar cualquier rastro de sulfuro de
hidrógeno.
Un análisis del suelo descargado hacia afuera del
turborreactor, dirigido a determinar su contenido de compuestos
solubles de cromo, mercurio y plomo, revela que tales compuestos
están prácticamente ausentes, o al menos por debajo del umbral de
detectabilidad (Método IRSA-ácido acético).
Se alimenta una corriente continua de suelo que
contiene metales pesados (en particular, cromo, mercurio y plomo),
suelo que tiene un pH de aproximadamente 5 a 6 y que se había
liberado previamente de piedras y grava mediante una etapa de
tamizado, a una velocidad de flujo de 100 kg/h, al interior de un
turborreactor que tiene un cuerpo 1 tubular cilíndrico con un
diámetro interno de 300 mm, y que tiene un rotor 8 de paletas
accionado a 1000 r.p.m., manteniéndose la temperatura de su pared
interna a 180ºC.
Simultáneamente con ello, se alimenta una
co-
rriente pulverizada de una disolución de HCl 0,1 N a través de la abertura 6 de entrada a una velocidad de flujo de 5 l/h, y se alimenta una corriente de una disolución de sulfuro de sodio al 12% p/v a través de las aberturas 10 de la pared interna a una velocidad de flujo de 5 l/h.
rriente pulverizada de una disolución de HCl 0,1 N a través de la abertura 6 de entrada a una velocidad de flujo de 5 l/h, y se alimenta una corriente de una disolución de sulfuro de sodio al 12% p/v a través de las aberturas 10 de la pared interna a una velocidad de flujo de 5 l/h.
Tras un tiempo de residencia de aproximadamente
60 segundos en el turborreactor, el suelo que ha reaccionado con la
disolución de sulfuro de sodio se descarga a través de la abertura 7
continuamente. La temperatura del suelo en la salida del
turborreactor es de aproximadamente 85ºC y su pH es de
aproximadamente 5,5.
Los vapores liberados dentro del turborreactor se
dejan escapar por el ventilador 12 de aspiración a través de la
abertura 11 y se transportan al lavador 13 de gases, donde se lavan
los gases con sosa para eliminar cualquier rastro de sulfuro de
hidrógeno.
Un análisis del suelo descargado hacia afuera del
turborreactor, dirigido a determinar su contenido de compuestos
solubles de cromo, mercurio y plomo, revela que tales compuestos
están prácticamente ausentes, o al menos por debajo del umbral de
detectabilidad (Método IRSA-ácido acético).
Con el método de esta invención puede
descontaminarse cualquier suelo que se haya contaminado con metales
pesados más eficaz y fidedignamente que con los métodos
convencionales.
Además, el aparato para poner en práctica este
método es relativamente barato de instalar y hacer funcionar;
también es bastante compacto y puede trasladarse por carretera u
otro medio de transporte hasta un sitio en el que pueda tener lugar
la descontaminación in situ, evitándose así el coste de
trasladar el suelo que ha de tratarse.
Además, el método proporciona una forma continua
de tratamiento, a partir de la cual es seguro que los costes de
funcionamiento se convertirán en beneficio, ahorra tiempo y puede
mantener un alto rendimiento por hora.
Pueden realizarse cambios y modificaciones de la
invención descrita anteriormente en el presente documento dentro del
alcance de protección de las reivindicaciones siguientes.
Claims (12)
1. Método de descontaminación de suelo que
contiene metales pesados, que comprende las etapas
de:
de:
- -
- retirar y tamizar un suelo que contiene metales pesados para eliminar piedras y grava; y
- -
- tratar dicho suelo tamizado, dispuesto en una fina capa y mantenido en un estado altamente turbulento, con una disolución de un sulfuro alcalino a una temperatura de al menos 50ºC,
que comprende además una etapa de ajuste del pH
de dicho suelo hasta un valor igual o inferior a 6, antes de dicha
etapa de tratamiento con la disolución de sulfuro alcalino.
2. Método de descontaminación de suelo que
contiene metales pesados que contiene las etapas de:
- -
- retirar y tamizar un suelo que contiene metales pesados para eliminar piedras y grava;
- -
- alimentar una corriente continua de dicho suelo a un turborreactor, reactor que comprende un cuerpo (1) tubular cilíndrico que está colocado con su eje horizontal, cerrado por paredes (2, 3) de extremo en sus extremos opuestos, y dotado de aberturas (5, 6, 10) de entrada para el suelo que va a tratarse y para al menos un reactivo, así como dotado de al menos una abertura (7, 11) de descarga, un rotor (8) de paletas montado giratoriamente en el cuerpo (1) tubular cilíndrico y accionado a una alta velocidad de rotación para producir una corriente de partículas de suelo finamente divididas, y una camisa (4) calefactora para elevar la temperatura de la pared interna del cuerpo (1) tubular cilíndrico hasta al menos 110ºC;
- -
- alimentar una corriente continua de un reactivo en la forma de una disolución acuosa de un sulfuro alcalino al turborreactor en cocorriente con la corriente de suelo; centrifugar las partículas de suelo y la disolución de sulfuro alcalino contra la pared interna del cuerpo (1) tubular cilíndrico para formar una capa fluida dinámica tubular, altamente turbulenta, en la que las partículas de suelo y la disolución de sulfuro alcalino son forzadas mecánicamente en íntimo contacto mutuo por medio de las paletas (9) del rotor (8); y
- -
- hacer reaccionar el suelo y el sulfuro alcalino en la capa fina mientras que esta última se está forzando, sustancialmente en contacto con la pared interna calentada, hacia dicha al menos una abertura (7) de descarga del turborreactor, con generación simultánea de vapor,
- -
- descargar continuamente dicha corriente de suelo a través de dicha al menos una abertura (7) de descarga.
3. Método según la reivindicación 2, que
comprende además la etapa de ajustar el pH de dicho suelo tamizado
hasta un valor igual o inferior a 6, antes de dicha etapa de
alimentación en una corriente continua de dicho reactivo.
4. Método según la reivindicación 3, en el que
dichas aberturas (6, 10) de entrada para la alimentación de al menos
un reactivo comprenden una abertura (6) formada en la pared (2) de
extremo de dicho cuerpo (1) tubular cilíndrico adyacente a dicha
abertura (5) de entrada de suelo y al menos otra abertura (10)
formada en la pared interna de dicho cuerpo (1) tubular cilíndrico,
comprendiendo dicho método las etapas de:
- -
- alimentar una disolución ácida acuosa a través de dicha abertura (6) proporcionada en dicha pared (2) de extremo; y
- -
- alimentar dicha disolución de sulfuro alcalino a través de dicha al menos una abertura (10) formada en dicha pared interna.
5. Método según la reivindicación 4, en el que
dicho ácido es un ácido fuerte seleccionado de ácido clorhídrico y
ácido sulfúrico.
6. Método según la reivindicación 2, en el que
dichas aberturas (6, 10) de entrada para alimentar al menos un
reactivo comprenden una abertura (6) formada en la pared (2) de
extremo de dicho cuerpo (1) tubular cilíndrico adyacente a dicha
abertura (5) de entrada de suelo y al menos otra abertura (10)
formada en la pared interna de dicho cuerpo (1) tubular cilíndrico,
comprendiendo dicho método las etapas de:
- -
- alimentar dicha disolución de sulfuro alcalino a través de dicha abertura (6) formada en dicha pared (2) de extremo; y
- -
- alimentar una disolución de silicato alcalino a través de dicha al menos una abertura (10) formada en dicha pared interna.
7. Método según la reivindicación 6, en el que
dicha disolución de silicato alcalino es una disolución acuosa de
silicato de sodio con una concentración del 5 al 40% p/v.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, que comprende una etapa de dejar escapar
dicho vapor a través de una abertura (11) de descarga de dicho
turborreactor, y transportar dicho vapor a un lavador (13) de gases,
en la que dicho vapor se lava usando disoluciones alcalinas.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, en el que dicha disolución de sulfuro
alcalino es una disolución de sulfuro de sodio con una concentración
del 5 al 15% p/v.
10. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 9, en el que la temperatura de la pared interna
de dicho cuerpo (1) tubular cilíndrico es de 110º a 220ºC.
11. Método según la reivindicación 10, en el que
dicho rotor (8) de paletas se hace girar a una velocidad periférica
de 15 a 40 m/s.
12. Método según la reivindicación 11, en el que
el tiempo de residencia medio de dicho suelo en el turborreactor
varía entre 30 y 120 segundos.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT2000MI001502A IT1318117B1 (it) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Metodo per la bonifica di terreni contenenti metalli pesanti. |
ITMI001502 | 2000-07-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2228701T3 true ES2228701T3 (es) | 2005-04-16 |
Family
ID=11445400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES01115598T Expired - Lifetime ES2228701T3 (es) | 2000-07-04 | 2001-06-28 | Metodo de descontaminacion de suelo que contiene metales pesados. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6551026B2 (es) |
EP (1) | EP1170067B1 (es) |
AT (1) | ATE276841T1 (es) |
DE (1) | DE60105707T2 (es) |
ES (1) | ES2228701T3 (es) |
IT (1) | IT1318117B1 (es) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1318933B1 (it) * | 2000-09-27 | 2003-09-19 | Vomm Chemipharma Srl | Processo e apparecchiatura per la distillazione frazionata di petrolio grezzo. |
ITMI20042242A1 (it) | 2004-11-19 | 2005-02-19 | Vomm Chemipharma Srl | Metodo per la bonifica di terreni inquinanti da idrocarburi polialogenati |
CA2582801C (en) * | 2007-03-26 | 2009-06-02 | Tr3 Energy Inc. | Soil remedying using an enclosed conveyor with air extraction |
CN112517625A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-03-19 | 广东鸿土规划设计有限公司 | 一种农田用电动土壤重金属去除设备 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3632365A1 (de) * | 1986-09-24 | 1988-03-31 | Friedrich Boelsing | Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen im boden oder bodenaehnlichen materialien |
US5193936B1 (en) * | 1990-03-16 | 1996-03-19 | Maecorp Inc | Fixation and stabilization of lead in contaminated soil and solid waste |
DE4319974A1 (de) * | 1993-06-14 | 1994-12-15 | Lfu Labor Fuer Umweltanalytik | Verfahren zur Verringerung der Schadstoffgefährlichkeit von Cr(VI)-kontaminierten festen und flüssigen Abfallstoffen |
US5542614A (en) * | 1994-02-08 | 1996-08-06 | Itex Environmental Services, Inc. | Processing of waste material |
JPH09509096A (ja) * | 1994-02-16 | 1997-09-16 | ブリテイツシユ・ニユクリアー・フユールズ・ピー・エル・シー | 汚染物質の処理方法 |
ES2130526T3 (es) * | 1994-12-30 | 1999-07-01 | Fischer Karl Ind Gmbh | Dispositivo de reactor para medios poco viscosos y medios de mayor viscosidad. |
US5968359A (en) * | 1995-01-05 | 1999-10-19 | Krahn; Roland | Biotechnological purification of soil and water containing heavy metals |
US5766930A (en) * | 1995-06-02 | 1998-06-16 | Geobiotics, Inc. | Method of biotreatment for solid materials in a nonstirred surface bioreactor |
IT1273998B (it) * | 1995-02-23 | 1997-07-14 | Vomm Impianti & Processi Srl | Metodo per la produzione di sali di calcio di acidi deboli |
US5632715A (en) * | 1995-12-15 | 1997-05-27 | J. R. Simplot Company | In situ immobilization of metals in waste stacks and waste stack affected zones |
DE19547271A1 (de) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Environ Ingenieurgesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Immobilisierung von Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen und dabei insbesondere Quecksilber in entsprechend belasteten Böden oder anderen bodenähnlichen Materialien |
US5919001A (en) * | 1996-06-21 | 1999-07-06 | Lin; Hsing Kuang | Process for simultaneously removing lead, copper and mercury from contaminated soils |
-
2000
- 2000-07-04 IT IT2000MI001502A patent/IT1318117B1/it active
-
2001
- 2001-06-28 EP EP01115598A patent/EP1170067B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-28 AT AT01115598T patent/ATE276841T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-06-28 DE DE60105707T patent/DE60105707T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-28 ES ES01115598T patent/ES2228701T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-03 US US09/897,602 patent/US6551026B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6551026B2 (en) | 2003-04-22 |
ITMI20001502A1 (it) | 2002-01-04 |
EP1170067A3 (en) | 2002-05-15 |
DE60105707D1 (de) | 2004-10-28 |
EP1170067A2 (en) | 2002-01-09 |
US20020025227A1 (en) | 2002-02-28 |
IT1318117B1 (it) | 2003-07-23 |
DE60105707T2 (de) | 2005-10-20 |
ITMI20001502A0 (it) | 2000-07-04 |
EP1170067B1 (en) | 2004-09-22 |
ATE276841T1 (de) | 2004-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2267565C (en) | A method for removing mercury and sulphur dioxide from gases | |
US5989497A (en) | Process and apparatus for deodorizing malodorous substances with a chlorine dioxide-containing composition | |
DE60032533T2 (de) | Vefahren zum Entfernen von NOx und SOx aus einem Abgas | |
US4226712A (en) | Method and apparatus for treating water containing wastes | |
EP1986703B1 (en) | System for removal of airborne contaminants | |
CN204448809U (zh) | 一种用于污染土壤的热处理修复方法中的系统 | |
CN104607454A (zh) | 一种污染土壤的热处理修复方法和系统 | |
JPWO2006118280A1 (ja) | ヨウ素の回収方法 | |
ES2228701T3 (es) | Metodo de descontaminacion de suelo que contiene metales pesados. | |
JP2011528393A (ja) | 石炭精製のための方法及び装置 | |
JP4944946B2 (ja) | 焼却プラント中で窒素酸化物および有機化合物を低減させる方法及び装置 | |
JPH09173767A (ja) | 排煙処理システム | |
CN105233660B (zh) | 一种焦炉烟气处理系统的处理方法 | |
CN109248558A (zh) | 一种除去二氧化硫气体的方法 | |
CN104226102B (zh) | 一种铝电解烟气水平喷雾脱硫装置和方法 | |
JPS6352953B2 (es) | ||
JPH06502838A (ja) | 動物排泄物,水肥及び下肥を処理する方法及び装置 | |
CN213134475U (zh) | 一种土壤净化修复装置 | |
JPH10510759A (ja) | 灰分の安定化 | |
KR970020150A (ko) | 소각로 배가스 중 유해성분 제거방법과 그 장치 | |
JP4165247B2 (ja) | 焼却灰の安定化方法 | |
ES2246855T3 (es) | Procedimiento fisico-quimico de eliminacion de metales pesados, toxicos y/o preciosos contenidos en los lodos urbanos, industriales y liquidos de estiercol de animales. | |
CN219050901U (zh) | 一种用于除臭的飞灰资源化利用系统 | |
JPH0122013B2 (es) | ||
KR850000299B1 (ko) | 유해물질의 제거장치 |