JP6983224B2 - 固体基材の表面上の有機層に含まれる汚染を除去するための吸引可能ゲル及び方法 - Google Patents
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Description
−ゲルの総重量に対して1〜25重量%、好ましくは5〜20重量%、例えば10重量%の少なくとも1種の無機増粘剤;
−ゲルの総重量に基づいて13〜99重量%、好ましくは80〜95重量%、例えば90重量%のテルペンの中から選択される1種以上の有機溶媒;
−任意の、ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%、好ましくは10〜20重量%のエタノール;
−任意の、ゲルの総重量に基づいて0.01〜10重量%の少なくとも1種の染料及び/又は顔料;
−任意の、ゲルの総重量に基づいて0.1〜2重量%の少なくとも1種の界面活性剤(表面活性薬);
−任意の、ゲルの総重量に基づいて0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%の、汚染物質種を抽出するための少なくとも1種の抽出剤(エクストラクタント)、例えば、好ましくはゼオライト及び粘土から選択される放射性核種を抽出するための少なくとも1種の抽出剤;
を含む、好ましくはこれらからなる、コロイド溶液からなる。
−最終的な固体廃棄物、すなわち吸引可能フレークの形態である乾燥後のゲルにおいて、汚染と同じ方法で組み込まれたと判明している例えばしみ/斑点の形態である汚染有機マトリックスを完全に溶解すること;
−例えば数ミクロンを超えて汚染された表面有機層を溶解することによって攻撃し、ゲル内、従って最終的な固体廃棄物、すなわち乾燥後のゲル内に溶解された層及び存在する汚染物質を組み込ませること;
を可能にする。
−ゲルの総重量に基づいて1〜25重量%、好ましくは5〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%、さらに好ましくは7〜15重量%、例えば10〜14重量%の少なくとも1種のアルミナ、好ましくは少なくとも1種の焼成アルミナ、より好ましくは少なくとも1種の微細な粒度分布、粒径分布を有する焼成アルミナ;
−ゲルの総重量に基づいて35〜94重量%、好ましくは65〜83重量%、より好ましくは70〜80重量%、例えば67重量%のd−リモネン;
−ゲルの全重量に基づいて1〜40重量%、好ましくは10〜20重量%、例えば19〜20重量%のエタノール;
を含む、すなわち好ましくはこれらからなる、コロイド溶液からなる。
a)有機材料からなる該層の上に上記のような本発明によるゲルを塗布するステップ;
b)有機材料からなる層の有機材料をゲルに部分的又は完全に溶解させ、汚染物質種、例えば放射能汚染物質種を(汚染物質種がゲル内に移動するように)ゲルに吸収させ、かつ、ゲルを乾燥させて、溶解された有機材料からなる層の有機材料と、汚染物質種、例えば放射能汚染物質種とを含む乾燥固体非粉末状(非粉状)残渣を形成するために十分な時間に少なくともわたって、ゲルを有機材料からなる層上に維持するステップ;
c)溶解された有機層の有機材料と、汚染物質種、例えば放射能汚染物質種とを含む乾燥固体残渣を除去するステップ;
を含んで実施される。
−「技術的」(複雑)かつ高価な高圧手段を実行する方法、プロセス;
−その使用は長くて手間がかかる、有害な溶媒に浸した拭き取り繊維を操作上実施する方法、プロセス;
よりもはるかに厄介かつ面倒ではなく、そしてはるかに安価である。
−好ましくは噴霧によるゲルの塗布(噴霧は広い表面積を迅速かつ容易に処理することを可能にし、そしてより少ない作業者を必要とする);
−壁への付着;
−特に多孔質表面の場合において、基材の中に浸透する汚染しみ/斑点の場合を含むゲルの乾燥段階の終了時に、汚染の除去に関して最大の有効性を得ること。
−非常に広範囲の材料の処理(実施例参照);
−処理の終了時に固体基材の材料の機械的又は物理的変化がないこと;
−変動する気候条件下での方法の実施(実施例参照);
−廃棄物の量の削減;
−乾燥廃棄物の回収の容易さ。
この実施例では、実施例2〜7で使用されるゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルの処方について説明する。
−10重量%のアルミナ;
−90重量%のd−リモネンである活性剤。
この実施例は、実施例1で調製したゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルの、多孔質表面上に存在している場合と同様に緻密で滑らかな表面上に存在している場合においても効果的にビチューメンしみ/斑点を除去する能力を実証するのに役立つ。ビチューメンしみ/斑点は、緻密で滑らかな表面上及び多孔質表面上に、重い負荷の下で(under a heavy load)、僅かに予め加熱された小さいビチューメンビーズを堆積させることによって生成される。ビチューメンしみ/斑点を緻密で滑らかな表面及び多孔質表面に良好に接着させるために、その負荷を24時間維持する。
この実施例は、開発された137Csによるビチューメンの人工汚染に対するプロトコルを説明し、続いて、137Csで人工的に汚染されたこのビチューメンの付着しみ/斑点で汚染されたエポキシ樹脂からなる緻密で滑らかな表面又は支持体の調製について説明する。
−約40,000Bq/mLの137Cs水溶液2mLを、かなり高い縁を有する皿(ペトリ皿タイプ)の底に堆積させる。
次いで、この溶液を蒸発させる。従って、137Cs汚染は、皿の底に不安定に堆積される。
−次に、2グラムの汚染されていないビチューメンを皿に堆積させ、次いでこの皿を、約1分間100℃に加熱した加熱プレート上に配置する。ビチューメンの粘度はるかに低くなり、ほとんど液体になり、皿の底に広がる。
−次に、スパチュラを使用することでビチューメンを皿の中でゆっくりと攪拌して、上記の皿の底に堆積された137Cs汚染を均質にビチューメンの中に組み込む。皿は、ユーザーと、ホットプレート及びホット皿からなるシステムとの間の全ての接触を防ぐのに役立つ絶縁プライヤーによって保持されている。
−このようにして調製された、まだ温かい、汚染されたビチューメンの小さなビーズは、次いで、汚染されるべき表面上に堆積される。
−このようにして堆積させたビチューメンビーズの上に、(ビチューメンにくっつかない)パーチメント紙のシートを置き、次に、それらをできる限り平らにするためにこれらのビチューメンビーズに軽い負荷をかける。
−最後に、それを冷却させ、24時間静置させる。
この実施例では、緻密表面に付着(bond)、固着(stick)した137Csで汚染されたビチューメンしみ/斑点の除去が行われており、従ってそれは、137Csで人工的に汚染されたビチューメンの付着しみ/斑点で汚染された緻密表面である支持体上での、実施例1に記載したゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルの除染力を示す。
この実施例では、多孔質表面に付着、固着した137Csで汚染されたビチューメンしみ/斑点の除去が行われており、従ってそれは、137Csで人工的に汚染された付着ビチューメンしみ/斑点で汚染された多孔質支持体、表面上での、実施例1に記載したゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルの除染力を示すのに役立つ。
この実施例は、ゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルの、エポキシ樹脂マトリックスなどの有機マトリックスを化学的に攻撃する能力を示すのに役立つ。
この実施例では、実施例1で調製したゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルを噴霧によって実施できることが示されている。
この実施例では、実施例1で調製したゲル「Limo−1」と呼ばれる本発明によるゲルがその塗布及び乾燥後に吸引可能であることが示される。
この実施例では、以下の組成を有する「Limo−2」と呼ばれるゲルを使用することによって、ビチューメンしみ/斑点の除去が行われる:
−14重量%のアルミナ
−19重量%のエタノール
−67重量%のd−リモネン。
Claims (38)
- 固体基材の表面上の有機材料からなる層に含まれる汚染物質種を除去するための吸引可能ゲルであって、
−ゲルの総重量に基づいて1〜25重量%の、1種以上のアルミナからなる少なくとも1種の無機増粘剤と、
−ゲルの総重量に基づいて13〜99重量%のテルペンの中から選択される1種以上の有機溶媒と、
−任意の、ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%のエタノールと、
−任意の、ゲルの総重量に基づいて0.01〜10重量%の少なくとも1種の染料及び/又は顔料と、
−任意の、ゲルの総重量に関して0.1〜2重量%の少なくとも1種の界面活性剤と、
−任意の、ゲルの総重量に基づいて0.1〜10重量%の、汚染物質種を抽出するための少なくとも1種の抽出剤と、
を含む、コロイド溶液からなる、吸引可能ゲル。 - 前記テルペンは、テルペン炭化水素、酸素化テルペン化合物、及びその異性体の中から選択される、請求項1に記載のゲル。
- 前記テルペンは、オシメン、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、メントール、メントン、テルピネオール、イソボルネオール、カンフル、ネロール、シトロネラル、シトロネロール、ミルセン、ミルセノール、リナロール、ゲラニオール、及びその異性体の中から選択される、請求項2に記載のゲル。
- テルペンの中から選択される有機溶媒として、d−リモネンを含む、請求項3に記載のゲル。
- ゲルの総重量に基づいて35〜94重量%のd−リモネンと、ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%のエタノールと、を含む、請求項4に記載のゲル。
- 前記アルミナは、焼成アルミナの中から選択される、請求項1から5の何れか1項に記載のゲル。
- 前記アルミナは、10nm〜100nmである微細な粒径分布を有する焼成アルミナから選択される、請求項6に記載のゲル。
- 前記アルミナは、ゲルの総重量に基づいて5〜25重量%を占める、請求項1から7の何れか1項に記載のゲル。
- 前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、及びそれらの混合物の中から選択される、請求項1から8の何れか1項に記載のゲル。
- −ゲルの総重量に基づいて1〜25重量%の少なくとも1種のアルミナと、
−ゲルの総重量に基づいて35〜94重量%のd−リモネンと、
−ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%のエタノールと、
を含む、コロイド溶液からなる、請求項1から9の何れか1項に記載のゲル。 - 固体基材の表面上の有機材料からなる層に含まれる汚染物質種を除去する方法であって、少なくとも1つのサイクルが、以下の連続したステップ:
a)有機材料からなる前記層の上に、請求項1から10の何れか1項に記載の吸引可能ゲルを塗布するステップと、
b)有機材料からなる前記層の前記有機材料を前記ゲルに部分的又は完全に溶解させ、汚染物質種を(前記汚染物質種が前記ゲル内に移動するように)前記ゲルに吸収させ、かつ、前記ゲルを乾燥させて、溶解された有機材料からなる前記層の前記有機材料と、前記汚染物質種と、を含む乾燥固体非粉末状残渣を形成するために十分な時間に少なくともわたって、前記ゲルを有機材料からなる前記層上に維持するステップと、
c)溶解された有機層の前記有機材料と、前記汚染物質種とを含む前記乾燥固体残渣を除去するステップと、
を含んで実行される、方法。 - 前記汚染物質種は、放射性、及び/又は化学的毒性、及び/又はその形状、形態及び/又はそのサイズのために毒性である汚染物質種である、請求項11に記載の方法。
- その形状、形態及び/又はそのサイズのために毒性である前記汚染物質種は、固体粒子の形態である汚染物質種である、請求項12に記載の方法。
- 前記汚染物質種は、金属、半金属、又はイオンの形態の金属及び半金属;これらの金属及び半金属の化合物;セラミックス;及び、ガラス;の中から選択される、請求項11から13の何れか1項に記載の方法。
- 前記汚染物質種は、「重金属」と呼ばれる金属、及び金属、半金属、又はイオンの形態の有毒金属及び半金属、の中から選択される、請求項14に記載の方法。
- 前記ガラスは、ガラスウールの形態である、請求項14に記載の方法。
- 「重金属」と呼ばれる前記金属、並びに前記有毒金属及び半金属は、アンチモン、ヒ素、カドミウム、クロム、銅、鉛、水銀、ニッケル、セレン、テルル、タリウム、及びスズである、請求項15に記載の方法。
- 前記汚染物質種はアスベストである、請求項11に記載の方法。
- 汚染物質種を含む有機材料からなる前記層は、前記の(同じ)有機材料からなる固体基材の表面層である、請求項11から18の何れか1項に記載の方法。
- 有機材料からなる前記固体基材は、バルク固体基材、又は層である、請求項19に記載の方法。
- 汚染物質種を含む有機材料からなる前記層は、固体基材の表面上に見られる層であり、この層は、連続層の形態、又は汚染物質種を含む前記有機材料のしみ、斑点、又は離散しみ、斑点の形態で存在する、請求項11から18の何れか1項に記載の方法。
- 前記有機材料は、粘着性有機材料から選択される、請求項21に記載の方法。
- 前記有機材料は、オイル、ビチューメン、タール及びグリースから選択される、請求項21又は22に記載の方法。
- 前記基材は、多孔質基材、又は非多孔質基材である、請求項21から23の何れか1項に記載の方法。
- 前記ゲルは、表面積1m2当たり100g〜10000gのゲルの割合で表面層上に塗布され、それは一般に、0.1mm〜1cmの前記表面上に堆積されたゲルの厚さに相当する、請求項11から24の何れか1項に記載の方法。
- 前記ゲルは、噴霧によって、ブラシを用いて又はこてを用いて、表面層上に塗布される、請求項11から25の何れか1項に記載の方法。
- ステップb)の間に、乾燥が、1℃〜50℃の温度、及び20%〜80%の相対湿度で行われる、請求項11から26の何れか1項に記載の方法。
- 前記ゲルは、2時間〜72時間、前記表面上に維持される、請求項11から27の何れか1項に記載の方法。
- 前記乾燥固体残渣は、1〜10mmのサイズの粒子である、請求項11から28の何れか1項に記載の方法。
- 前記乾燥固体残渣は、ブラッシング及び/又は吸引によって前記固体基材の表面から除去される、請求項11から29の何れか1項に記載の方法。
- 前記サイクルは、全てのサイクルの間に同じゲルを使用することによって、又は、1つ又は複数のサイクルの間に異なるゲルを使用することによって、1〜10回繰り返される、請求項11から30の何れか1項に記載の方法。
- ステップb)の間に、完全に乾燥させる前に、前記ゲルを溶媒で再湿潤させる、請求項11から31の何れか1項に記載の方法。
- 前記テルペンは、テルペン炭化水素、酸素化テルペン化合物、及びその異性体の中から選択される、請求項11から32の何れか1項に記載の方法。
- 前記テルペンは、オシメン、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、メントール、メントン、テルピネオール、イソボルネオール、カンフル、ネロール、シトロネラル、シトロネロール、ミルセン、ミルセノール、リナロール、ゲラニオール、及びその異性体の中から選択される、請求項33に記載の方法。
- 前記ゲルは、テルペンの中から選択される有機溶媒として、d−リモネンを含む、請求項34に記載の方法。
- 前記ゲルは、ゲルの総重量に基づいて35〜94重量%のd−リモネンと、ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%のエタノールと、を含む、請求項35に記載の方法。
- 前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、及びそれらの混合物の中から選択される、請求項11から36の何れか1項に記載の方法。
- 前記ゲルは、
−ゲルの総重量に基づいて1〜25重量%の少なくとも1種のアルミナと、
−ゲルの総重量に基づいて35〜94重量%のd−リモネンと、
−ゲルの総重量に基づいて1〜40重量%のエタノールと、
を含む、コロイド溶液からなる、請求項11から37の何れか1項に記載の方法。
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