KR100341496B1 - 표면으로부터오염물질의제거를위한방법과유체 - Google Patents

Abstract

모든 유형의 표면, 특히 다공성 표면, 오염물질이 이동하고 머무르게되어 표면아래에 또한 클리닝되어야 하는 기질을 생성하는 불규칙한 부분과 미세한 틈을 포함하는 표면 및 미립자 표면으로부터 핵종, 폴리염소화된 비페닐, 살충제, 제초제 및 중금속의 제거에 효과적인 클리닝 방법과 물을 주성분으로 하는 클리닝 조성물이 기술되어 있다.

클리닝 혼합물과 방법은 다공성표면과 불규칙한 표면으로부터 오염물질을 표면아래의 깊은 부분과 기질까지 그리고 클리닝된 표면이 EPA와 NRC 에 의해 공표된 오염 제거의 표준에 관련있는 현 규제를 충족시키는 범위까지 제거한다.

본 방법은 또한 원한다면 표면으로의 어떠한 잔여 오염물질의 뒤이은 이동을 방해하기 위해 비투과성의 합성 중합체 조성물의 코팅으로 클리닝된 표면의 밀봉을 허용한다.

Description

표면으로부터 오염물질의 제거를 위한 방법과 유체{METHODS AND FLUIDS FOR REMOVAL OF CONTAMINANTS FROM SURFACES}

관련출원

본 출원은 1993 년 4월 5일에 출원된 미합중국 특허 제08/043,435호의 부분 계속출원이다.

1.발명의 분야

본 발명은 표면의 기질을 포함하는 내부표면과 외부표면으로부터 핵종, 제초제, 살충제, 폴리염소화된 비페닐 (PCB), 및 중금속을 포함하는 오염물질의 추출에 효과적인 클리닝 방법 및 클리닝 조성물이고, 다공성 표면, 오염물질이 이동하거나 머무를수 있는 불규칙한 표면, 그리고 미립자의 표면과 같이 클리닝하기 어려운 표면을 클리닝하는데 가장 효과적이다. 클리닝은 표면아래와 기질의 심부까지 그리고 클리닝된 표면이 환경이나 건강에 해로움은 일으키지 않고 환경보호기구(EPA) 와 핵규제기구(NRC) 에 의해 공표된 오염제거 기준에 관한 현 규제를 충족시키는 정도로 실행된다.

2.관련기술의 설명

산업의 성장으로 전에는 유용한 것으로 간주되었지만 이제는 해로운 것으로인식되는 유해 폐기물의 상당량이 환경으로 유입되었다. 이들 유해물질은 장치, 모든 종류의 설비, 건조물, 토양, 및 다른 유사물품의 표면에 오염물질로서 빈번하게 존재한다.

예를들면 방사성 폐기물의 상당량이, 핵종의 형태로, 원자력 발전소, 핵무기 생산공장, 우라늄 광산업에 이용되는 채광과 제분장치, 및 방사성 동위원소가 이용되는 의학 영역에서의 기구에서 존재한다. 펌프, 파이프라인, 밸브, 콘크리트 토대, 및 핵종이 접촉하게되는 모든 다른 설비와 구조를 포함하는 설비를 오염시키는 이들 핵종의 존재는 이제 이들의 방사능이 발암물질로 알려진 이후 심각한 건강문제를 일으키고 있다. 방사능의 유형에 따라 탈오염된 설비로서 적합하게 하기 위해 NRC 는 핵종으로부터의 방사능 수준이 어떤 경우에는 5,000 분당 붕괴수(DPM) 미만으로 감소되고 다른 경우에는 더 낮은 수준으로 감소되는 것을 요구한다.

폴리염소화된 비페닐(PCB)은 이전에 공업화학약품, 특히 전기 축전기, 변압기, 진공펌프, 기체-변속 터빈, 기계 그리고 다양한 장치와 제품에서 절연이나 수경성 유체로서 광범위하게 이용되었다. 이들의 화학적 안정성과 비-가연성은 이들의 상업적 이용성에 기여하였다. 그러나 PCB가 발암물질이라는 것이 알려진 이후 미합중국 환경보호기구(EPA)는 현재 PCB 및 PCB를 포함하는 모든 표면이나 장치를 유해한 것으로 열거한다. 따라서 이들 화학약품은 더 이상 새로운 응용에 추천되거나 이용되지 않는다. 그러나 PCB가 해로운 것으로 열거되기 전에 설치되어 다량으로 존재하는 주요장치는 PCB를 포함한다. 이들 설비는 PCB가 뿌려져서 주위 영역을 오염시킬때마다 또는 간단한 수리가 작업자나 환경을 PCB에 노출시킬때마다 위험을일으킨다.

적당한 유해 폐기물 설비에서 PCB를 제거하고 이들을 처리하는 것이 바람하지만, PCB가 접촉하고 있는 표면에 있는 상당히 작은 구멍과 미세한 틈 및 미세한 공간으로 들어가는 이들의 능력때문에 PCB는 장치나 뿌려진 영역으로부터 쉽게 제거되지 않는다.

예를들면 목재, 제지, 금속접합부 그리고 갈라진 틈이 있는 전기 구성요소를 자주 포함하는 변압기에서 PCB는 강철과 콘크리트의 구멍과 미세한 틈으로 스며들고 금속의 구멍과 미세한 틈등과 같은 상당히 작은 미세한 공간을 채운다.

PCB가 콘크리트 표면과 같은 표면에 뿌려졌을 경우 이 시간동안 PCB는 콘크리트의 구멍과 미세한 틈으로 스며들고 노출된 표면의 상당히 아래부분까지 콘크리트를 오염시킬 것이다.

오랜시간의 기간동안 PCB에 노출된 콘크리트의 표면을 단지 클리닝만하는 현재의 기술은 표면을 충분하게 클리닝할수 없고 구멍과 미세한 틈의 표면 아래 기질에 남아있는 PCB에는 도달하지 않는다. 더구나 표면 클리닝이 일단 완성되면 PCB 는 농도 기울기의 효과에 기인하여 이시간동안 구멍과 미세한 틈으로부터 표면으로 우러나온다. 따라서 표면은 재오염되고 클리닝이 더 필요하게 된다.

게다가 대량의 PCB는 몇몇 PCB- 함유 장치로부터 쉽게 빼낼수 있지만 구멍, 미세한 틈, 갈라진 틈 및 접합부에 있는 잔여 PCB 오염물은 쉽게 제거되지 않는다.

빠져나간 장치를 PCB의 대체 유체로 다시 채운 경우 PCB는 계속하여 장치의 표면으로 부터 대체 유체로 걸려져서 이것을 오염시키고 위험하게 만든다는 것이발견되었다.

게다가 중금속은 사람의 건강에 유해한 것으로 확인되었고 EPA는 중금속이 건강을 유해하게 하는 환경으로부터 이들의 제거를 요구한다. PCB 및 핵종과 같이, 중금속은 내부표면과 외부표면에 있는 구멍, 접합부, 갈라진틈 및 미세한 틈으로 이동하는 능력을 가지고 있기 때문에 이들이 접촉하고 있는 모든 장치, 기구 또는 지표면의 외관표면 상당한 아래부분까지의 기질에서 오염을 일으킨다.

따라서 단순한 표면클리닝은 기질로부터 중금속 오염을 제거하는데 효과가 없다.

이제 일정한 살충제와 제초제가 또한 사람의 건강에 유해한 것으로 알려져 있다.

이들 조성물은 콘크리트와 같은 표면과 기질을 오염시키지만 특히 토양, 점토, 자갈 등과 같은 미립자 표면을 더 오염시킨다.

다공성과 비- 다공성의 내부표면과 외부표면, 미립자표면 그리고 오염물질이 이동하고 쉽게 빠져나올수 없는 작은 공간, 갈라진 틈, 구멍 또는 미세한 틈을 갖는 표면으로부터 핵종, PCB, 제초제, 살충제 및 중금속을 포함하는 오염물질의 제거를 위한 방법과 클리닝 조성물이 필요하다. 더욱이 상기 방법과 클리닝 조성물이 바람직하게는 클리닝하려는 표면의 심부로부터 이들 오염물질을 빠져나가게 할뿐만 아니라 어떠한 잔여 오염물질이 유해하게 되지 않을 수준, 즉 PCB가 클리닝된 표면과 이것의 기질이 유해물질 내지 비- 유해물질의 재분류에 대한 EPA 규제를 충족시키고; 중금속, 제초제 또는 살충제가 클리닝된 표면과 이것의 기질은 EPA의 TCLP표준 설정된 농도의 상한을 충족시키며; 핵종이 클리닝된 표면과 이것의 기질은 5,000 DPM 미만으로 테스트되는 수준까지 이들을 빠져나가게 해야 한다.

상기 방법과 클리닝 조성물은 또한 바람직하게는 이들 오염물질을 심각한 표면손상이나 자국없이 빼내야 한다. 또한 상기 방법과 클리닝 조성물은 바람직하게는 반드시 처리되어야 하는 최소량의 유해 폐기물 부산물로 이들 오염물질을 빼내야 하는데 핵종의 경우 부산물 폐기물은 바람직하게는 처리를 용이하게 도와주는 수용성이어야 한다. 마지막으로 클리닝 조성물이 가연성이 아닌 것이 바람직하다.

발명의 개요

본 발명은 물을 주성분으로 하는 비- 가연성 클리닝 조성물과 핵종, 제초제, 살충제, 폴리염소화된 비페닐(PCB), 중금속 및 U.S. EPA 의 TCLP 표준하에서 유해한 것으로 열거되어 있는 것들을 포함하는 다른 유해 조성물 또는 이들의 혼합물과 같은 오염물질을 모든 종류의 표면과 기질로부터 빼내기 위해 이들 조성물을 적용하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 매끄러운 표면을 쉽게 클리닝하지만, 다공성 표면을 갖는 기질 및 불규칙함과 미세한 틈을 갖는 표면과 같이 표면과 기질을 클리닝하기가 어려운 클리닝에 특히 유용하다. 본 발명은 또한 미립자 표면과 미립자를 클리닝한다.

이전 기술방법의 이용은 불가능하지는 않지만 이들 오염물질을 클리닝하기가 어려운 표면, 특히 오염물질이 장기간동안 표면에 남아있게되어 기질로 오염물질의 심부이동을 허용하는 표면으로부터 이들 오염물질을 허용가능한 조절수준까지 제거하는 것이 대개 어려운 반면, 본 발명의 클리닝 조성물과 방법은 특히 이들 표면과기질로부터 오염물질을 제거하는데 효과적이다.

일반적으로 "다공성 표면"은 강철(스테인레스강, 연강 및 아연도금강을 포함하는), 주철, 콘크리트, 벽돌, 목재 등을 포함한다. "불규칙한 표면" 은 종래의 의미로는 다공성이 아니지만 오염물질이 이동하고 머무르게 되어 또한 클리닝되어야 하는 표면 아래까지도 오염된 기질을 생성하는 작은 공간, 갈라진 틈, 구멍, 미세한 틈, 수많은 모세관, 표면의 불규칙한 및 제한된 공간이 있는 표면을 포함한다, 본 발명은 또한 모래, 점토, 자갈 등과 같은 미립자의 표면으로부터 오염물질을 클리닝한다.

본 발명의 클리닝 유체와 방법은 표면과 이들의 기질로부터 오염물질을 제거하는데 효과적이고 U.S. EPA 에 의해 현재 정해진 표준을 충족하는 클리닝된 표면을 제공한다.

본 명세서와 특허청구범위에서 이용되는 용어 "오염물질:은 유해한 것으로 열거되고 40 C.F.R § 261. 24 (표1) (1992. 7 에 개정되어 여기에서 완전하게 설명되어 있는 바와같이 참고문헌으로 삽입됨) 하에서 독성의 성질을 갖는 물질과 조성물을 제한이 없이 포함하는 핵종, PCB, 제초제, 살충제, 중금속 그리고 유사 조성물과, 바람직하지 않은 오염물질로 나타나고 바람직하게는 허용가능한 수준의 농도로 감소되어야 하는 물질을 포함한다.

본 발명의 클리닝 유체와 방법은 심한 표면의 파괴없이 다공성 표면과 기질 아래로부터 오염물질을 빼낼수 있다, 이 결과 클리닝된 표면은 삭제를 위한 현 규제 표준을 충족시킬 수 있다. 본 방법은 이전 기술방법과 같이 클리닝하려는 표면의 깎기, 자국남기기 또는 다듬기를 필요로 하지 않기 때문에 표면은 실질적으로 손상되거나 자국이 남지 않는다. 이것은 오염된 구조장치, 지지기반 또는 재이용하려는 장치의 클리닝에 특히 유리하다.

본 발명의 방법은 적어도 두 단계, 선택적으로는 세단계를 필요로 한다:

첫번째 선택적인 프리플러시 단계에 이어서 클리닝하려는 표면을 제조하고 오염물질을 용해시키는 프리클리닝 단계를 수행하고; 이어서 표면으로부터 오염물질을 제거하기 위한 클리닝이나 추출단계를 수행한다. 프리클리닝 단계는 초기에 표면을 문질러 없애고 표면의 오염물질과 먼지를 제거하기 위해 프리클리닝 조성물인 화학약품의 혼합물을 이용한다. 이 조성물은 핵종과 같은 몇몇 오염물질인 경우나 표면이 콘크리트 경우 장시간의 기간동안 표면에 남아있게 된다. 이후 표면은 실질적으로 다가 양이온이 없는 물로 헹구어 낸다. 또한 바람직한 헹굼 용액은 증류수나 실질적으로 이온이 없는 다른 물중의 4-8 wt. %의 시트르산나트륨 용액이다. 더 바람직한 헹굼용액은 탈이온수중의 약 20 wt.% 질산(585 농도) 과 비- 이온성 계면활성제를 포함한다.

이 질산 헹굼용액은 선택적으로 바람직하게는 10 wt. % 의 인산염 산에스테르를 또한 포함한다. 필요하면 프리클리닝의 문지르기와 헹굼단계가 반복된다.

각 프리클리닝후 프리클리닝된 표면은 진공처리되어 가능한한 유체와 잔여물을 제거하여 오염물질을 제거한다. 또한 각 헹굼후 표면은 진공처리되어 오염물질과 함께 헹굼 유체를 제거한다. 헹굼과 진공처리후 또한 화학약품의 혼합물인 추출조성물을 이용하는 추출 단계는 표면에 문질러서 적용하고 시간의 기간동안 추출조성물이 표면에 남아있게 한다. 이후 표면을 상기에서 기술된 실질적으로 이온이 없는 물이나 헹굼유체로 헹구어낸다.

오염물질과 함께 헹굼 유체를 제거하기 위하여 표면상의 유체를 진공처레 의하여 다시 제거한다. 추출조성물, 헹구기 및 진공처리의 적용은 표면상에 추출 조성물이 더 오래 남아 있기 전에 여러번 반복될 수도 있다.

이 존속시간은 하룻밤동안이나 1주 존속을 포함할수도 있고 필요하다면 실질적으로 이온이 없는 물 또는 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨 용액 또는 약 20wt % 질산(58%), 10 wt. % 인산염 산에스테르, 그리고 실질적으로 이온이 없는 물중의 비-이온성 계면활성제 용액으로 헹구어낼수도 있다. 헹굼 용액은 또한 바람직하게는 진공처리에 의해 표면으로부터 제거되어 오염물질과 함께 유체를 제거한다.

제거하려는 오염물질이 PCB, 유기물, 살충제, 핵종 또는 중금속을 포함할때와 같은 특정한 경우에는, 선택적인 프리플러시 단계가 후속의 추출을 개선하기 위해 수행될 수도 있다. 이 프리플러시 단계에서, 화학조제물은 프리클리닝 단계전에 표면을 제조하기 위해 이용된다. 프리플러시 용액은 또한 물을 주성분으로하고 산성 범위의 pH 를 갖는다.

필요하다면 프리클리닝 유체를 일정 시간동안 남아있게 하는 프리클리닝 유체의 문지르기에 의한 프리클리닝, 이후의 헹굼에 이어 진공처리, 추출유체의 적용, 표면상에 추출유체의 존속, 표면으로부터 추출유체의 헹굼, 진공처리에 이어 적어도 한번 표면상에 추출유체의 더 장기간의 존속, 헹굼 및 진공처리의 기본적인사이클이 EPA 규제나 다른 요구(EPA에 의해 규제되지 않는다면) 에 의해 지시된 바와같이 원하는 수준의 잔여오염물질이 얻어질때까지 반복된다. 추출후 선택적으로 화학약품은 표면을 캡슐화하기 위해 표면에 적용될 수도 있다. 예를들면 이러한 화학약품은 액체 실리케이트를 포함한다. 이어서 선택적으로 표면위에 비투과성 경계를 형성하기 위하여 합성 중합체 조성물을 적용할 수도 있다. 이러한 코팅은 예를들면 액체의 폴리우레탄 용액을 코팅하고 밀봉하려는 표면위에 뿌리거나 칠하여 적용함으로서 생성된다.

프리플러시, 프리클리닝 및 추출혼합물은 물을 주성분으로 한다.

전형적인 물 공급원에 정상적으로 존재하는 이온으로부터의 간섭을 피하기 위해 프리플러시, 프리클리닝 및 추출혼합물을 만드는데 이용되는 물은 물의 이온함량을 제거하거나 상당히 감소시키기 위하여 증류되거나 탈이온화 또는 탈무기물화되는 것이 바람직하다.

이용되는 클리닝 조성물은 가연성이 아니고 클리닝동안 생성되는 폐기물은 일반적으로 약 7-8 갤런/ 클리닝되는 표면 100 ft²미만을 구성한다.

따라서 폐기물의 처리비용이 최소화된다.

본 발명의 클리닝 방법과 클리닝 조성물은 처리된 표면의 100 cm²당 10 μg (10 μg/100cm²) 또는 "비- 검출가능" 즉 0.2 μg/100 cm²미만까지 PCB 오염을 감소시킬 수 있기 때문에 클리닝되는 장치, 구조 또는 이미 오염된 다른 표면이 EPA 규제하에서 유해물질에서 비-유해물질로 재분류될 수도 있다. 유사하게 각 열거된중금속에 대해 현 EPA TCLP 규제 수준(1992. 7.1 에 개정된 40 C.F.R. § 261.24)미만의 표면농도로 제거되고; 핵종은 약 5,000 DPM (분당 붕괴수) 미만, 어떤 경우에는 약 2,000 DPM 미만이며, 또는 다른 경우에는 비- 검출 한계까지의 표면농도로 감소될수 있다.

제초제와 살충제 수준은 각 열거된 제초제와 살충제에 대해 현 EPA TCLP 규제 수준 미만의 표면농도로 감소된다.

본 발명의 낮은 수준의 잔여 오염과 표면아래와 기질의 상당한 심부까지의 심부클리닝의 결과로 클리닝된 장치나 구조는 비- 유해 물질로 재분류(현 연방규제) 되거나 비- 유해물질로 배치되거나 재이용 또는 재판매를 위해 재분류될 수도 있다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

본 발명은 표면의 기질을 포함하는 모든 유형의 내부표면 및 외부 표면으로부터 오염물질, 예를들면 핵종, 제초제, 살충제, PCB 및 중금속 등을 제거하기 위한 클리닝 방법과 클리닝 유체 혼합물을 제공한다. 본 발명은 다공성 표면과 종래 비-다공성으로 간주되지만 이들 오염물질이 이동하고 머무르게 되고 또한 클리닝되어야 하는 표면 아래 기질을 생성하는 작은 공간, 갈라진 틈, 구멍, 미세한 틈 또는 다른 표면의 불규칙한 부분과 제한된 공간을 포함할 수도 있는 표면으로부터 오염물질을 제거하는데 특히 유용하다. 간소화를 위해서 이들 후자 "종래의 비- 다공성" 표면은 이후 "불규칙한 표면" 또는 "표면의 불규칙한 부분" 으로 간주된다. 본 발명은 오염물질을 다공성 물질과 불규칙한 표면으로부터 표면의 상당한 심부 아래까지 제거하여 오염제거를 위한 현 규제 표준이 실질적으로 달성된다. 이 후 표면을 액체 실리케이트로 밀봉할 수도 있고 다음에 오염물질의 뒤이은 이동을 방해하기 위해서 폴리우레탄 코팅과 같은 합성중합체 조성물의 코팅으로 밀봉할 수도 있다. 본 발명의 방법과 클리닝 유체는 모래, 점토, 자갈 등과 같은 미립자로부터 오염물질을 제거하는 데 또한 이용할수 있다.

화학약품으로 처리한 유체의 적용전에 오염된 표면을 거칠게 하는 것은 표면으로 유체의 침투를 증가시켜서 클리닝을 촉진한다. 일반적으로 표면을 거칠게 하는 것은 모래, 종이, 강면 또는 표면으로 유체의 침투를 돕는데 충분한 거칠기를 생성하기 위하여 표면에 대해 작용할 다른 연마재로 거칠게하여 수행할 수도 있다.

본 발명의 방법과 클리닝 유체는 NRC- 요구의 5,000 DPM(분당 붕괴수) 표준미만까지 핵종으로 오염된 물질을 탈오염시킬수 있다. 중금속으로 오염된 물질과 제초제나 살충제로 오염된 물질을 EPA의 현 TCLP 표준을 충족시키거나 더 나은 정도로 클리닝할 수 있다.

본 발명의 방법과 클리닝 유체는 현 EPA 표준: 유해물질에서 비- 유해물질로의 재분류를 허용하는 10 μg/ 100cm²미만; 및 PCB- 오염제거된 물품의 재이용이나 재판매를 허용하는 0.2 μg/ 100cm²를 충족시키는 PCB의 탈오염된 표면을 또한 생성할수 있다.

본 발명의 클리닝 혼합물은 물을 주성분으로 하고 전형적인 물 공급원에 정상적으로 존재하는 이온으로부터의 간섭을 방지하기 위해서 간섭 이온을 제거하고실질적으로 이온이 없는 물을 제공하기 위해 증류, 탈이온화 또는 탈무기물화되는 것이 바람직하다. 예방 조치로 물을 이용한 어떠한 헹굼이나 세척도 또한 실질적으로 이온이 없는 물로 수행되는 것이 또한 추천된다.

오염물질의 제거방법

어떠한 이론에 의해 제한되는 것을 바라지는 않지만 본 발명의 방법과 클리닝 조성물은 기본적인 전기- 화학방법의 상호 작용에 의해 이들의 기능을 수행하는 것이 가정된다.

오염물질은 표면에 이동하고 기질로 침투하여 표면과 정전기적으로 결합한다. 오염된 표면은 대개 음전하이다. 따라서 양이온- 함유 클리닝 용액은 정전기적 효과에 의해 표면으로 끌려가게되고 전기화학적 효과와 전기모세관 힘 양자에 의해 구멍과 미세한 틈과 갈라진 틈으로 끌려간다. 더우기 추출용액중의 양이온은 전기학적으로 오염물질과 반응하여 오염물질을 용해시키거나 걸러내게 한다.

a.매끄러운 표면이나 불규칙한 표면

프리클리닝 용액을 매끄러운 표면이나 불규칙한 표면에 적용하기 전에, 오염된 표면을 유리된 표면 잔여물, 먼지 등을 제거하기 위하여 제거, 진공처리 또는 가볍게 문질르는 것이 바람직하다. 사포, 강면등과 같은 연마재로 처리하려는 표면을 거칠게 하는 것이 본 발명에 따른 유체의 표면으로의 침투를 용이하게 하여 표면의 클리닝을 증강시킨다는 것이 또한 발견되었다.

선택적인 단계로서 제거하려는 오염물질이 PCB, 유기물, 살충제, 핵종 또는 중금속을 포함할때 표면을 프리클리닝 용액의 적용전에 프리플러시 용액으로 처리할 수도 있다.

일반적으로 프리플러시 용액은 처리를 위한 유해 폐기물 클리닝 용액의 최소량이 생성방법에 의해 오염된 표면으로 적용하는 것이 바람직하다.

전형적으로 프리플러시 용액의 미세한 미스트를 오염된 표면상에 뿌리는 방법은 처리를 위한 오염된 유체의 생성량을 최소화해야하는 요구를 충족시킨다.

일반적으로 프리플러시 용액을 프리클리닝 용액의 적용전에 약 10 내지 약 30 분, 바람직하게는 약 17 분의 기간동안 표면에 머무르게 한다. 프리플러시 용액을 프리클리닝 용액이 적용되기 전에 헹굼이나 다른 수단에 의해 제거할 필요는 없다.

환언하면 프리클리닝 용액을 프리플러시 용액의 상단에 적용할 수도 있다.

본 발명의 방법은 먼저 오염된 표면으로 프리클리닝 유체의 적용을 필요로하고 실질적으로 이온이 없는 물이나 20 wt. % 질산과 비- 이온성 계면활성제의 수성 헹굼 용액중의 시트르산나트륨 용액으로 헹구어 프리클리닝 유체의 제거를 필요로 한다.

이 방법은 본 발명의 추출유체가 적용되기전에 여러번 반복될 수도 있다.

프리클리닝 용액을 가압분무기(스프레이에서와 같이) 에 의한 뿌리기, 흘리기, 문지르기 등의 방법을 포함한 어러한 다른 종래 수단에 의해 적용할 수도 있다.

유리되어 남아있는 표면의 잔여물과 오염물질의 제거를 촉진하기 위하여 프리클리닝 용액이 표면상에 문질르는 것이 바람직하다. 어떤 경우에는 프리클리닝유체를 오염물질을 용해시키는데 충분한 시간동안 표면에 남아있게 하는 것이 바람직하다.

문지르기와 선택적으로 남아있게한후 표면에 남아있는 어떠한 잔여물이나 오염물질의 대부분은 프리클리닝 용액을 따라 제거된다. 프리클리닝 용액의 제거는 실질적으로 이온이 없는 물이거나 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨 용액인 헹굼용액으로, 또한 약 20 wt. % 질산(58% 농도) 과 비- 이온성 계면활성제, 바람직하게는 약 10wt. % 의 인산염산에스테르를 또한 포함하는 수성용액으로 표면을 헹구어 수행할 수도 있다. 이후 표면은 헹굼 유체중의 유리된 잔여물과 오염물질을 제거하기 위해서 진공처리하여야 한다.

프리클리닝하고 헹구고 진공처리하고 건조한 표면은 이제 추출용액을 받는데 적당하다. 추출용액은 가압분무기(스프레이) 를 이용한 뿌리기, 흘리기, 문지르기 등의 방법 또는 순환을 통하여 적용할 수도 있다.

바람직하게는 모든 경우에서는 아니지만 추출용액은 문지르기 방법을 이용하여 적용한다.

이것은 표면에 남아있는 어떠한 추가의 잔여물과 오염물질의 제거와 유리를 확실하게 하고 또한 구멍, 미세한 틈 및 표면에 있는 다른 표면의 불규칙한 부분을 통해 기질로 유체의 침투를 촉진한다. 이 추출유체의 침투는 이들 표면의 불규칙한 부분과 구멍과 미세한 틈으로부터 오염물질이 새어나가는 것을 허용하여 심부추출이 달성될수 있다.

추출단계는 전형적으로 여러번 반복되고 각 단계에서 추출유체는 적어도 약1시간 내지 약 1.5시간동안 표면에 남아있게 된다. 따라서 전형적인 클리닝- 업 과정에서 추출 유체를 프리클리닝된 표면상에 문지르고; 구멍과 오염물질이 머무르게 되는 다른 표면의 불규칙한 부분으로부터 오염물질을 새어나가게 하기 위해 약 1 내지 약 1.5시간 동안 남아있게하며; 실질적으로 이온이 없는 물이나 실질적으로 이온이 없는 물 또는 20 wt.% 질산(58%) 과 비- 이온성 계면활성제의 수성용액( 바람직하게는 또한 10 wt. % 의 인산염 산에스테르를 포함하는) 중의 시트르산나트륨의 헹굼 용액으로 헹구어낸다.

다음에 헹굼 용액을 표면으로부터 진공처리하고, 이 과정을 표면위등에 추출유체를 문질러서 반복한다. 작용일 말기에 추출용액을 문질르고 하룻밤동안, 즉 약 8 내지 약 13 시간 동안 표면상에 남아있게 하는 것이 상당히 바람직하다.

적어도 한번의 이러한 긴 존속시간이 추천된다. 특히 심하게 오염된 표면이나 다공성 표면, 또는 불규칙한 표면에 대해서 추출용액이 1주일동안, 즉 약 30 내지 약 60시간동안 표면상에 남아있게 하는 것이 또한 필요할 수도 있다.

일반적으로 표면의 특성, 오염물질의 유형 및 오염의 정도에 따라 의존하지만 약 1내지 약 100시간 사이의 존속시간이 추천된다. 하룻밤이나 1주일동안 표면상에 추출유체가 남아있는 다음 추출유체를 헹구어내고 헹굼유체를 진공처리한후 클리닝은 처음부터 다시 시작될 때 프리클리닝 유체가 한번 표면에 다시 적용되는 것이 바람직하다.

프리클리닝 유체를 헹구어내고 표면을 진공처리한 후 추출유체의 적용과 이 유체의 표면상 존속의 사이클은 원하는 수준의 표면의 오염제거가 성취될때까지 다시 시작된다.

명백하게 존속시간의 길이는 클리닝하려는 표면, 추출하려는 오염물질의 특성과 농도 그리고 관련된 표면을 문지르는 능력에 따라 의존한다.

표면의 오염정도와 다공성 정도가 크거나 표면의 불규칙 부분이 많을수록 요구되는 존속기간이 길어진다. 반면에 비교적 매끄럽고 심하지 않게 오염되어 있고 구멍이 없는 표면은 더 짧은 존속시간을 필요로 할 것이다.

바람직하게는 추출유체는 약 8시간 내지 약 13 시간의 기간동안 적어도 한번 표면에 남아있게 한다.

오염물질의 상당부분의 추출을 허용하기에 충분한 존속시간이 경과한후 표면을 헹굼용액으로 헹구어내고 바람직하게는 표면유체를 제거하기 위해 진공처리된다.

다음 건조한 표면의 샘플을 잔여 오염물질의 농도를 확인하기 위해 테스트할 수도 있다.

만약 잔여 오염물질의 농도가 여전히 허용할 수 없을 정도로 높다면 전체의 클리닝 사이클, 즉 필요한 헹굼과 함께 프리클리닝과 추출유체 둘다의 적용, 존속시간 그리고 진공처리가 오염물질의 허용가능한 낮은 잔여수준이 성취될때까지 반복하여야 한다.

제거하려는 오염물질이 중금속일때 본 발명은 과정 단계의 처음 적용에서 표면으로부터 오염의 약 90%를 제거할수 있다.

본 발명의 과정의 뒤이은 각 적용은 표면으로부터 이때 남아있는 오염의 약90%까지 계속하여 제거한다. 유사하게 본 발명의 방법과 유체의 첫번째 적용은 전체 핵종 카운트의 약 70%내지 약 90%의 감소를 일으킬수 있다.

본 발명의 방법의 뒤이은 각 적용은 이때 남아있는 오염물질의 70% 내지 90%를 표면으로 부터 제거한다. 오염물질이 살충제이거나 제초제일때 방법은 TCLP 표준을 충족시키는 수준(이것이 열거된 조성물이라면)이나 허용가능한 것으로 여겨지는 수준(이것이 열거되지 않았다면) 으로 잔여수준을 감소시킬 수 있다.

제거하려는 오염물질이 PCB일때 본 발명의 방법은 본방법 단계의 첫번째 적용에서 표면으로 부터 오염물질의 약 90%까지 제거할수 있다. 본 발명의 방법의 뒤이은 각 적용은 계속하여 이때 남아있는 오염물질의 약 90% 까지 제거할 수 있다.

본 발명의 방법의 다수 적용을 통해 오염물질은 10 μg/100 cm²미만(비- 유해한 것으로 재분류되기 위한 EPA 표준을 충족시키는) 또는 비- 검출가능 수준( 즉, 0.2 μg/100 cm², 또는 미만) 으로 감소시킬수 있기 때문에 클리닝된 기구, 장치, 또는 다른 표면은 뒤이은 재이용, 재판매 또는 비- 유해물질로서의 처리를 위한 EPA 지침을 충족시킨다.

더욱이 본방법은 실질적인 표면 파손이나 상처없이 콘크리트, 벽돌, 목재 등과 같은 다공성 표면아래의 상당한 심부까지의 오염물질의 추출을 허용한다.

일단 원하는 수준의 오염제거가 달성되면 다공성 표면이나 불규칙한 표면을 갖는 기질에 남아있는 어혀한 잔여 오염물질을 밀봉할 수도 있다.

이것은 표면을 캡슐화하거나 코팅하기 위해서 표면에 액체 실리카와 같은 화학고착제를 가하여 성취할 수 있다. 이후에 합성 비투과성 폴리머 용액을 뿌리기, 칠하기 등과 같은 종래 기술에 의해 표면에 가할 수도 있다.

특히 코팅에 관해 바람직한 것은 클리닝되는 표면에 투명한 폴리우레탄 용액을 가하여 제공되는 것이다.

이 방법은 프리클리닝 유체, 헹굼 유체 및 추출유체를 이용하기 때문에 이들은 표면으로부터 제거되고 있는 오염물질로 오염될 것이다.

다음에 이들 오염된 유체는 환경적으로 허용가능한 방법으로 처리되어야 한다.

처리비용을 최소로 하기 위해서 이들 오염된 유체의 양은 최소로 되어야 한다.

일반적으로 완전한 발명의 방법은 전체의 6 갤런/ 클리닝하려는 표면 100 ft², 더 전형적으로는 7-8 갤런/ 100 ft²미만을 필요로 한다.

따라서 본 발명은 처리를 위해 비교적 적은 양의 유해 폐기물을 생성한다.

b.미립자 클리닝

본 발명의 방법과 클리닝 유체는 또한 모래, 점토, 자갈 등과 같은 미립자로부터 오염물질을 제거하는데 효과적이다.

바람직하게는 미립자는 프리클리닝단계, 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨의 용액 또는 약 20 wt. % 질산과 비- 이온성 계면활성제의 수용액으로 헹구는 단계, 입자표면위에 유체의 존속을 포함하는 추출유체로 추출하는 단계, 실질적으로이온이 없는 물 또는 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨용액 또는 약 20 wt. % 질산(58%) 및 비이온성 계면활성제의 용액(바람직하게는 10 wt. % 인산염 산에스테르도 함유함) 으로 헹구는 단계, 그리고 마지막으로 건조시키는 단계를 포함하는 사이클로 또한 처리된다.

미립자에 대한 이들의 처리단계를 위해 효과적일 수 있는 몇몇 방법이 있다.

그러나 한 바람직한 실시예에서 미립자는 컨베이어 벨트상에 조절된 속도로 공급되는 호퍼에 축적되는데 컨베이어벨트는 벨트가 막대 아래로 이동할때 클리닝 용액이 오염된 미립자상으로 뿌려지는 일련의 분무막대에 매달려 있다.

이 방법으로 미립자를 프리클리닝 용액과 밀접하게 접촉시킨다.

이후 프리클리닝된 미립자에 헹굼용액을 뿌린다.

다음 단계에서 미립자에 추출유체를 뿌리는데 이들은 바람직하게는 구멍과 미세한 틈으로 침투하고 미립자 표면을 클리닝하기에 충분한 시간의 기간동안 미립자에 남아있게 된다.

이 시간의 기간은 미립자의 유형에 따라 의존적으로 변화하지만 일반적으로 약 2내지 약 24시간 범위내이다.

존속후 추출유체는 헹굼 용액으로 헹구어낸. 만약 테스팅시에 표면 오염물질의 잔여 농도가 원하는 수준을 초과한다면 방법의 단계는 원하는 수준이 성취될때까지 반복될 수도 있다. 다음에 헹구어진 미립자는 어떠한 적당한 방법에 의해서 건조될 수도 있다.

다른 실시예에서, 본 발명의 클리닝 유체와 헹굼용액을 컨베이어 벨트위의미립자상에 뿌리지 않고 대신 미립자를 탱크, 바람직하게는 콘- 형태의 바닥을 갖는 탱크에서 유체와 밀접하게 혼합한다.

탱크내의 미립자 물질을 바람직하게는 완전한 혼합과 미립자 표면의 젖음을 가능하게 하기 위해 저속도의 교반기 회전을 이용하여 먼저 프리클리닝 유체로 슬러리시킨다.

이후 교반은 정지되고 미립자는 침전하게 된다.

프리클리닝 용액을 회수하고 헹굼 용액을 프리클리닝된 미립자에 첨가한다.

바람직하게는 헹굼용액과 미립자의 혼합물을 다시 한번 저속도로 교반한다.

헹굼후에 헹굼유체를 회수하고 추출유체를 바람직하게는 다시 느린 교반으로 미립자에 첨가한다. 미립자로부터 오염물질을 원하는 잔여수준까지 제거하는데 충분한 시간동안 추출이 진행한 후 교반은 정지되고 클리닝된 미립자는 침전하게 된다.

다음에 잔여 추출유체와 오염물질을 미립자 표면으로부터 제거하기 위하여 추출유체를 제거하고 헹굼 유체를 바람직하게는 교반하면서 미립자에 첨가한다.

헹굼후, 헹굼 유체를 제거하고 미립자를 배출시켜 건조수단으로 전달한다.

이들 수단은 오븐을 포함하거나 간단하게 광선 및/ 또는 주위 조건하에서 건조를 위한 개방 영역에서 미립자의 퍼짐을 수반할 수도 있다.

어떤 환경에서는 프리클리닝 유체를 미립자에 적용하는 것이 바람직하지 않을 수도 있다. 이들 환경하에서 추출유체가 단독으로 이용될 수도 있다.

따라서 첫번째- 기술된 방법에서 미립자는 추출유체로 뿌려지는데 추출유체는 바람직하게는 미립자 표면을 완전하게 클리닝하기 위해서 구멍, 미세한 틈 및 표면의 불규칙한 부분을 침투하는데 충분한 시간의 기간동안 미립자에 남아있게 된다.

이후 추출 유체는 바람직하게는 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨 용액이나 약 20wt. % 질산, 약 10wt. % 인산염 산에스테르 및 비- 이온성 계면활성제의 수성 용액을 이용하여 미립자로부터 헹구어진다.

추출 유체를 이용한 뿌리기, 존속 및 시트르산나트륨 용액을 이용한 헹굼의 단계는 표면 오염물질의 원하는 잔여농도가 도달될때까지 반복된다.

다른 실시예에서 미립자 물질은 바람직하게는 저속도로 교반하면서 추출 유체로 슬러리된다. 오염물질을 미립자로부터 제거하는데 충분한 시간동안 추출이 진행된후 교반은 정지되고 클리닝된 미립자는 침전하게 된다.

다음에 잔여의 추출유체와 오염물질을 미립자 표면으로부터 제거하기 위해서 추출유체가 제거되고 바람직하게는 교반하면서 헹굼유체가 미립자에 첨가된다.

이후 미립자는 배출되고 건조수단으로 전달될 수도 있다.

다른 미립자의 처리방법이 프리클리닝(선택적), 헹굼(선택적), 추출과 존속 그리고 헹굼이 실질적으로 수행되기만 하면 미립자를 클리닝하는데 이용될 수도 있다.

프리플러시 용액

본 발명에 따른 프리플러시 용액은 0 미만의 pH 를 갖는 수성용액이다.

프리플러시 용액은 추출 작용을 촉진하고 제거하려는 오염물질이 PCB, 유기물, 살충제, 핵종 또는 중금속을 포함할때 선택적으로 적용된다.

가장 기본적이지만 유용한 형태에서 프리플러시 용액은 강하게 산화시키는 산과 탈이온수 중에 녹아있는 계면활성제로 구성된다. 따라서 용액은 모두 탈이온수에 녹아있는 약 20wt. % 질산(58%) 과 약 1 wt. % 의 비- 이온성 계면활성제를 포함한다.

이 용액은 또한 시트르산나트륨 헹굼 용액에 대한 대안의 헹굼용액으로도 또한 유용하다.

프리플러시 용액의 바람직한 조성물에서, 용액은 모두 증류수에 녹아있는 강산화제, 인산염 산에스테르 및 비- 이온성 계면활성제를 포함한다.

프리플러시 용액의 가장 바람직한 조제물은 약 20wt. % 질산(58%), 약 10 wt. % 의 인산염 산에스테르(QSA-90), 약 1.0 wt.% 의 비- 이온성 계면활성제(POE) 및 증류수나 실질적으로 이온이 없는 물을 포함한다.

어떤 조건하에서 부식 억제제가 첨가되어야할 수도 있다.

이들 조건은 프리플러시 용액으로 표면부위를 테스팅하여 쉽게 결정될 수도 있다.

어떤 조건하에시 용액이 표면에 가해질때 수소가 생성될 수도 있다.

프리클리닝 조성물

본 발명에서 이용된 프리클리닝 조성물은 실질적으로 이온이 없는 물로 혼합되는 몇몇 화학조성물로 이루어진 수성유체이다. 실질적으로 이온이 없는 물은 프리클리닝 유체에 의해 이것의 클리닝 작용에서 이용되는 이온과 함께 물에 전형적으로 존재하는 이온의 가능한 간섭을 방지하는데 이용되는 것이 바람직하다.

프리클리닝 유체는 오염된 표면으로부터 공유결합 양이온을 추출할수 있는 다음 조성물을 포함한다. 탈지화제 및 중금속의 안정제로 유용한 산; 실리카- 함유 표면을 포함하여 클리닝하려는 표면의 약간의 에칭을 위해 플루오르화수소산과 같은 화학약품을 생성하는 조성물; 습윤제로 작용하고 구멍, 미세한 틈, 갈라진 틈, 및 다른 표면의 불규칙한 부분으로부터 오염물질의 플러싱을 촉진하는 계면활성제; 용해된 금속과 미립자를 화학착체로 고정시키고 또한 얼룩을 제거하는 킬레이트화제; 또한 세제와 탈지화제로 작용하는 용제 클리너; 그리고 선택적으로 향기를 내는 조성물.

바람직하게는 마그네슘, 칼슘 및 나트륨과 같은 공유결합 양이온의 추출을 위한 산은 설파민산이다. 바람직하게는 클리닝하려는 표면을 공격하고 약간 에칭하는 플루오르화수소산을 생성하는 조성물은 플루오르화수소 암모늄 비플루오르화물이다.

바람직하게는 탈지화제로서 이용되는 산은 염산이다.

바람직하게는 계면활성제는 비- 이온성 계면활성제이다.

더 바람직하게는 비- 이온성 계면활성제는 폴리에틸렌- 옥실에탄올이다.

바람직하게는 프리클리닝 유체의 킬레이트화제는 킬런트(chelant) 를 하나이상 포함한다.

바람직하게는 킬레이트화제의 한가지는 시트르산나트륨이다.

더 바람직하게는 킬레이트화제는 시트르산나트륨과 옥살산인데 후자는 또한얼룩제거제, 특히 철 산화물 얼룩을 위한 제거제로 작용한다.

바람직하게는 용제 클리너는 또한 물 연화제, 분산제, 유화제, 습윤제, 세제 및 탈지화제로 작용하는 트리에탄올아민이다. 선택적으로 향기를 내는 화학약품이 첨가될 수도 있다. 바람직하게는 이 향기를 내는 것은 또한 탈지화제로 작용하는 D- 리모닌이다.

전형적으로 프리클리닝 유체는 약 4내지 약 10 wt. % 설파민산, 약 5내지 약 10wt. %의 플루오르화수소산 중플루오르화암모늄, 약 2내지 약 6 wt. % 의 35% 염산, 약 1내지 약 4 wt. % 의 비- 이온성 계면활성제, 약 8내지 약 14 wt. % 시트르산나트륨이나 시트르산, 약 1내지 약 6 wt. % 인산염 산에스테르; 약 1내지 약 20 wt. %, 트리에탄올아민 그리고 선택적으로 약 1내지 약 2 wt. % d-리모닌으로 구성된다.

유체는 pH 를 조정하는데 이용되는 트리에탄올아민없이 제조될 수도 있다.

바람직한 실시예에서 프리클리닝 유체는 약 8 wt. % 설파민산, 약 8 wt. % 플루오르화수소산 중플루오르화암모늄, 약 5 wt. % 내지 35% 염산, 약 1 wt. % 비- 이온성 계면활성제, 약 12 wt. % 시트르산나트륨이나 시트르산, 약 2내지 약 7 wt. % 옥살산(더 바람직하게는 5 wt. %), 약 10 wt. % 까지의 트리에탄올아민, 약 4 wt. % 인산염 산에스테르 그리고 선택적으로 약 1wt. % d-리모닌으로 구성된다.

가장 바람직한 실시예에서 프리클리닝 유체는 다음: 약 1 wt. % 포름산(85% 농도), 약 4 내지 약 10 wt.% 설파민산, 약 5내지 10 wt.% 중플루오르화암모늄(38% 농도), 약 1내지 약 6 wt. % 의 인산염 산에스테르, 시트르산나트륨으로 존재하는약 6 내지 약 15 wt. % 시트르산, 약 1내지 약 7 wt. % 옥살산, 약 1 내지 약 5 wt. % 글리콜산(또한 히드록시아세트산으로 알려진), 광학 탈방향제인 약 1내지 약 5 wt. % 의 d- 리모닌, 약 2내지 약 6 wt. % 염산(35%농도), 약 1내지 약 20 wt. % 트리에탄올아민(pH 조정에 이용되는), 약 1내지 약 4 wt. % 의 비- 이온성 계면활성제(6-8몰 농도) 및 증류수를 포함한다.

어떤 응용에서는 부식 억제제가 오염된 표면에 대한 손상을 피하기 위해서 프리클리닝 유체에 첨가하여야 할 것이다. 표면은 테스트 측정으로서 프리클리닝 혼합물로 작은 부분을 처리하여 민감성을 알아보기 위해 쉽게 테스트할 수도 있다.

인산염 산에스테르의 추가량은 조성물을 결합(현탁제: hydrotropic agent)시키기 위해서 프리클리닝 유체의 제조단계말기에 첨가해야할 것이다.

추출 유체

매끄러운 표면을 포함하지만 특히 다공성 표면, 미립자의 표면 그리고 표면의 불규칙함을 통해 표면의 기질에 오염물질을 보유하기 때문에 클리닝하기 어려운 불규칙한 표면을 포함하여 어떠한 유형의 표면을 클리닝하기 위해서 본 발명은 추출 유체를 제공하는데, 바람직하게는 프리클리닝 유체를 가하고 표면으로부터 진공처리된 후 건조한 표면에 가한다. 이 추출 유체는 물을 주성분으로하고 바람직하게는 증류수, 탈미네랄수 및 탈이온수와 같은 실질적으로 이온이 없는 물을 이용하여 제조하였다.

실질적으로 이온이 없는 물의 이용은 추출유체의 성분으로부터 생성된 이온이 있는 물공급원에서 전형적으로 존재하는 이온의 클리닝 방해의 상호작용을 방지한다.

추출유체는 일정한 범위의 성분의 혼합물인데 각 성분은 추출작용에서 기능을 수행한다.

더 구체적으로는 추출용액은 비- 이온성 계면활성제; 오염된 표면으로부터 탄화수소를 에멀션화하기 위한 유화제; 현탁액에서 용해된 금속이온과 미립자를 유지하기 위한 킬레이트화제; 오염된 표면으로부터 탄화수소를 제거하기 위한 탈지화제; 용액중의 모든 성분의 유지를 촉진하기 위한 현탁제; 표면과 표면내의 구멍 및 미세한 틈이나 갈라진 틈의 젖음을 촉진하는 습윤제를 포함한다.

바람직하게는 유화제는 4차 아민, 이소프로필알콜 및 글리세린을 포함하고, 다른 유화제도 또한 적당하지만, 바람직하게는 Exxon Chemical Co., 의 EMULSIFIER FOUR^TM이 적당하다. 바람직하게는 킬런트는 적어도 두 킬레이트화제로 구성된다.

더 바람직하게는 이들 킬레이트화제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 1,2-디아미노-시클로헥산-데트라아세트산(CDTA), 에틸렌-비스(옥시에틸렌니트릴로)-데트라아세트산(EBTA), 히드록시에틸렌디아민(HEDTA) 및 글루콘산나트륨으로 부터 선택된다. 바람직하게는, 다른 탈지화제도 또한 적당할수 있지만 탈지화제는 에틸렌 글리콜 모노부틸에테르이다. 현탁제는 바람직하게는 또한 pH 를 유지하기 위해서 화학 완충작용을 제공하는 유형이다. 바람직한 현탁제는 Texaco Chemical Corp.에 의해 상품명 QSA-90 으로 판매된다. 다른 습윤제도 또한 유용하지만 용제와 탈지화제로 이용되는 바람직한 습윤제는 트리에탄올아민이다.

바람직하게는 추출 유체는 약 5내지 약 8 wt. % 의 비- 이온성 계면활성제; 약 4 내지 약 9 wt. % 의 유화제, 바람직하게는 4 차 아민, 이소프로필알콜 및 글리세린을 포함하는 유화제; 약 10 내지 약 20 wt. % 의 에틸렌디아민테트라아세트산; 약 5 내지 약 12 wt. % 의 에틸렌글리콜 모노부틸에테르; 약 3내지 약 8 wt. % 의 현탁제; 그리고 약 3내지 약 8 wt. %의 트리에탄올아민을 포함한다.

가장 바람직한 실시예에서 추출유체는 다음 : 약 5내지 8 wt. % 의 비- 이온성계면활성제(바람직하게는 알케페놀에톡실레이트), 약 1내지 약 5 wt. % 의 인산염산에스테르(QSA- 90같은), 약 4내지 약 9 wt. %의 유화제, 약 15 내지 약 20wt. %의 EDTA (Dow Chemical의 VERSENE-100), 니트릴로트리아세트산, 글루콘산, CDTA, EBTA 및 HEDTA (Dow Chemical의 VERSENOL-120)으로 이루어진 군으로부터 선택된 약 4내지 약 15 wt.% 의 조성물; 약 5 내지 약 12 wt. % 에틸렌 글리콜 모노부틸에테르, 약 4내지 약 8 wt. % 트리에탄올아민, 약 1내지 약 5 wt. % 프로필렌 글리콜, 약 1내지 약 5wt. % 의 트리에틸아민, 약 1내지 약 10 wt. % 등유(냄새가 제거된), 약 1내지 약 5 wt. % 트리메틸아민 및 증류수로 조제된다.

현탁제 조제물을 보조하기 위해 추가의 인산염산에스테르는 유체를 혼합하는 과정 말기에 첨가될 수도 있다.

pH를 약 11.5 이상으로 증가시키기 위해 수산화칼슘이 첨가된다.

D-리모닌은 선택적으로 향기 조절을 위해 첨가될 수도 있다.

다음 실시예는 본 발명을 예시하는 의도이고 상기에서 기술되고 하기에 청구된 발명을 제한하려는 것은 결코 아니다.

최근 1992 년 동안 본 발명의 방법은 핵무기 제조공장의 비분류 영역에서 3,000 sq. ft. 영역의 오염을 제거하여 유효성을 증명하는 테스트에서 이용하였다.

이 영역은 10,000 μg/100m²의 수준까지의 PCB, 리터당 1,000 mg 이상을 기록하는 중금속 그리고 80,000 DPM 이상을 기록하는 풍부한 우라늄으로 오염되어 있었다.

오염된 콘크리트 패드는 약 40 년이 되었고 오염물질은 깊이 몇몇 인치까지 신장되어 있었다.

첫번째 단계로서 콘크리트 패드를 어떠한 유리된 표면 잔여물을 제거하기 위하여 깨끗하게 청소하였다. 이후 본 발명의 프리클리닝 유체를 표면상에 문질러서 가하였다.

이 프리클리닝 유체를 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨 용액으로 헹구어낸 다음 진공처리하였다.

프리클리닝과 헹굼 단계를 반복하였다. 이후 헹구어내고 진공처리하고 프리클리닝한 표면을 건조하였다.

본 발명의 추출유체를 건조하고 문질러서 프리클리닝된 표면에 가하였다.

추출유체를 약 1-3 시간동안 표면상에 남아있게 한다음 실질적으로 이온이 없는 물중의 약 8 wt. % 시트르산나트륨의 용액으로 헹구어서 제거한후 진공 처리하였다.

추출유체를 이용한 문지르기, 존속, 용액으로 부터의 헹굼, 그리고 진공처리의 단계는 4 일동안 1일마다 약 2-3회 수행하였다. 각 날의 끝에 추출유체를 표면상에 문질러서 가했고 하룻밤동안 남아있게 하였다.

다음날 아침 추출유체를 실질적으로 이온이 없는 물중의 약 8 wt. % 시트르산나트륨의 용액으로 표면을 헹구고 이어 진공처리하였다.

이후 프리클리닝 유체를 표면상에 문질러서 가했다.

다음 프리클리닝 유체를 헹구어내고 표면으로 부터 진공처리하고 추출유체를 헹구어진 표면상에 문질러서 가했다. 추출 유체의 가함, 유체가 표면상에 남아있게함, 헹굼 그리고 추출유체의 진공처리 사이클을 다시 한번 하루동안 반복하였다.

이 과정을 전체 4일낮과 3일밤 동안 계속하였다.

4 일째달 끝에 주말이 다가오고 추출유체를 문질러서 가했으며 2- 일 주말 동안 표면상에 남아있게 하었다. 다음 월요일 아침, 프리클리닝 유체를 헹구어내고 표면으로부터 실질적으로 이온이 없는 물증의 시트르산나트륨 용액으로 진공처리하였다.

다음에 표면을 건조하였고 샘플을 클리닝된 표면상의 잔여 오염물 수준을 결정하기 위해 취하였다.

샘플링과 테스팅의 결과는 잔여 PCB가 10 μg/100 cm²미만(대부분의 경우, 0.2 μg/100 cm²미만) 으로 감소되고; 중금속이 EPA에 의해 정해진 TCLP 표준보다더 나은 수준으로 감소되며 핵종은 2,000 DPM 미만으로 감소되었다.

이 특정한 적용에 있어서 핵종 농도가 허용가능한 것으로 간주되었다.

상술한 개시와 본 발명의 기술은 예시적이고 설명적이며 조성물과 방법에서의 다양한 변화는 상기에서 기술되고 하기에서 청구되는 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어나지 않는다는 것이 이 기술분야에서 통상의 전문가에 의해 이해될 수도 있다.

Claims (17)

1. (i) 4 내지 10 wt. % 설파민산, 5내지 10wt. %의 플루오르화수소산 중플루오르화암모늄, 2 내지 6 wt. % 염산, 1 내지 4 wt. % 계면활성제, 8 내지 14 wt. % 시트르산나트륨, 1 내지 6 wt. %, 인산염 산에스테르; 그리고 선택적으로 1 내지 2 wt. % d-리모닌을 포함하는 수성 프리클리닝 유체로 표면을 프리클리닝하는 단계;

   (ii) 실질적으로 이온이 없는 물, 20 wt. % 질산과 1 wt. %의 비- 이온성 계면활성제를 포함하는 용액 그리고 적어도 4 wt. % 의 시트르산나트륨의 용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 유체로 프리클리닝된 표면을 헹구는 단계;

   (iii) 5 내지 8 wt. % 계면활성제, 4 내지 9 wt. % 의 유화제; 10 내지 2O wt. %의 에틸렌 디아민테트라아세트산; 5 내지 12 wt. % 의 에틸렌 글리콜모노부틸에테르; 3 내지 8 wt. %의 현탁제; 그리고 3 내지 8 wt. % 트리에탄올아민을 포함하는 수성 추출유체를 헹구어진 표면에 가하는 단계;

   (iv) 오염물질을 추출하기 위하여 구멍과 미세한 틈이나 불규칙한 부분으로 침투하는데 충분한 시간동안 가해진 추출유체를 표면상에 남아있게 하는 단계;

   (v) 표면으로부터 추출유체를 제거하고 클리너 표면을 생성하는 단계를 포함하는, 다공성 표면과, 오염물질이 이동하거나 머무를수 있는 불규칙한 표면을 포함하는 표면 및 이러한 표면의 기질, 그리고 미립자 표면으로부터 오염물질을 제거하는 방법
2. 제1 항에 있어서, 프리클리닝 유체가 8 wt. %의 설파민산, 8 wt. % 의 플루오르화수소산 중플루오르화암모늄 3 wt. % 염산, 3 wt. % 계면활성제, 12 wt. % 시트르산나트륨, 3 wt. % 옥살산 그리고 10 wt. % 트리에탄올아민으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오염물질을 제거하는 방법.
3. 제1 항에 있어서, 추출유체는 EBTA, CDTA, HEDTA, 니트릴로트리아세트산 및 글루콘산나트륨으로 이루어진 군으로 부터 선택된 조성물 4 내지 15 wt. %; 1 내지 5 wt. % 프로필렌 글리콜; 1 내지 5 wt. % 트리에틸아민; 1 내지 5 wt % 트리메틸아민; 그리고 1 내지 10 wt. % 등유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염물질을 제거하는 방법.
4. 제1 항에 있어서, 남아있게 하는 단계는 추출유체를 적어도 1시간 내지 100시간 동안 남아있게 하는 것으로 구성된, 오염물질을 제거하는 방법.
5. 제1 항에 있어서, 프리클리닝 단계전에 프리플러시 용액을 가하는 것으로 더 이루어지며 상기 용액은 20 wt. % 질산(58% 농도), 10 wt. % 인산염 산에스테르. 그리고 1 wt. % 의 비- 이온성 계면활성제의 용액; 실질적으로 이온이 없는 물; 그리고 실질적으로 이온이 없는 물중의 시트르산나트륨 용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
6. 제5 항에 있어서, 프리플러시 용액은 20 wt. % 질산, 10 wt. % 의 인산염 산에스테르, 그리고 비- 이온성 계면활성제의 용액으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
7. 4 내지 10 10 wt. % 설파민산, 5 내지 10wt. %의 플루오르화수소산 중플루오르화 암모늄, 2 내지 6 wt. % 염산(35% 농도), 1 내지 4 wt. % 계면활성제, 8 내지 14 wt. % 시트르산나트륨, 1 내지 6 wt. % 인산염 산에스테르; 그리고 선택적으로 1 내지 2 wt. % d-리모닌으로 이루어진, 다공성 표면, 미립자의 표면 및 불규칙한 표면을 포함하는 적어도 한 오염물질로 오염된 표면을 제조하고 적어도 한 오염물질을 제거하기 위해 추출 유체를 가하기 위한 프리클리닝 유체.
8. 제7 항에 있어서, 프리클리닝 유체는 8 wt. % 설파민산, 8 wt. % 플루오르화 수소산 중플루오르화암모늄, 5 wt. % 염산(35% 농도), 1 wt. % 계면활성제, 12 wt. %, 시트르산나트륨, 5 wt. % 옥살산 그리고 10 wt. %까지의 트리에탄올 아민으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리클리닝 유체.
9. 제7 항에 있어서, 1 wt. % 미만의 85% 농도의 포름산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리클리닝 유체.
10. 제7 항에 있어서, 5 wt. % 옥살산과 용액의 pH 를 약 0으로 조정하는데 충분한 트리에탄올아민이 있는 3 wt. % 글리콜산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리클리닝 유체.
11. 제1 항에 있어서, 클리닝된 표면을 비투과성인 합성중합체 코팅으로 코팅하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 코팅은 폴리우레탄을 포함하는 용액으로 코팅하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
13. 제1 항에 있어서, 오염물질이 PCB일때 단계(v) 의 클리닝된 표면의 생성은 0.2 μg PCB/ 100cm²미만을 갖는 표면의 생성을 포함하는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
14. 제1 항에 있어서, 오염물질이 PCB일때 단계(v) 의 클리닝된 표면의 생성은 약 10 μg PCB/ 100cm²미만을 갖는 표면을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
15. 제1 항에 있어서, 오염물질이 핵종이고 단계(v) 의 생성은 5,000 DPM 미만의 핵종농도를 갖는 클리닝된 표면을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
16. 제1 항에 있어서, 오염물질이 증금속, 살충제 및 제초제로 이루어진 군으로부터 선택되고 단계(v) 의 생성이 EPA' 의 TCLP 표준을 충족시키는 클리닝된 표면을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오염물질을 제거하는 방법.
17. 오염된 표면으로부터 양이온을 추출하고 탈지화제로 작용할 수 있는 4 내지 10 wt. % 의 산; 수용액에서 플루오르화수소산을 생성하는 조성물 5 내지 10 wt. %; 1 내지 4 wt. %의 계면활성제; 그리고 가용성 금속을 오염물질에 고정할수 있는 킬레이트화제 8 내지 14 wt.%로 이루어진, 표면과 그 아래에 있는 기질로 침투하여 상기 표면과 기질에 있는 오염물질에 작용하여 가해진 추출유체로 오염물질을 제거할 수 있게 하는데 효과적인 수성 프리클리닝 유체.