KR20010030797A - 폴리실록산을 사용하여 유해하고 방사능을 갖는 폐기물을캡슐화 및 안정화시키는 방법 - Google Patents
폴리실록산을 사용하여 유해하고 방사능을 갖는 폐기물을캡슐화 및 안정화시키는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010030797A KR20010030797A KR1020007003391A KR20007003391A KR20010030797A KR 20010030797 A KR20010030797 A KR 20010030797A KR 1020007003391 A KR1020007003391 A KR 1020007003391A KR 20007003391 A KR20007003391 A KR 20007003391A KR 20010030797 A KR20010030797 A KR 20010030797A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste
- polysiloxane
- encapsulation system
- slurry
- catalyst
- Prior art date
Links
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 title claims abstract description 36
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 title claims description 16
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 title description 5
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 title description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical group [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 11
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 5
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 5
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- ZADYMNAVLSWLEQ-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Mg+2].[Si+4] ZADYMNAVLSWLEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 13
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- OYEHPCDNVJXUIW-FTXFMUIASA-N 239Pu Chemical group [239Pu] OYEHPCDNVJXUIW-FTXFMUIASA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000011346 highly viscous material Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-VENIDDJXSA-N plutonium-238 Chemical compound [238Pu] OYEHPCDNVJXUIW-VENIDDJXSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229960002415 trichloroethylene Drugs 0.000 description 1
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical group [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
- G21F9/307—Processing by fixation in stable solid media in polymeric matrix, e.g. resins, tars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
- B09B3/21—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using organic binders or matrix
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
건조 고체 폐기물을 캡슐화하는 방법과 생성된 폐기물 형태가 발표된다. 건조 과립 폐기물이 폴리실록산 및 적절한 촉매와 혼합되고 주변 조건하에서 경화된다. 폐기물 형태는 낮은 삼출지수와 장기간 안정에 필요한 다른 특성을 보인다.
Description
환경피해를 막기 위해서 폐기물을 처리하는 방법이 개발되어왔다. 용이하고 경제적으로 환경에 무해하게 될 수 없는 폐기물은 처리문제를 부과한다. 잠재적 유해 폐기물의 예는 미국 에너지부(DOE)에 의해 발생된 혼성 폐기물 염이다. 이러한 폐기물을 저장/처리하는 방법을 제공하는 시도가 행해졌다. 일부 방법은 폐기물을 다양한 형태로 안정시켜서 폐기물이 환경으로 누출되는 것을 방지하는 시도를 한다.
이러한 폐기물을 안정화시키는 최상의 기술은 2차 폐기물 스트림을 생성시킨다. 포틀랜드 시멘트를 사용하는 폐기물 캡슐화 방법은 20% 폐기물 적재량을 제공한다. 또다른 폐기물 염 처리방법은 열처리이다. 열처리 기술은 초우란(transuranic) 재료의 경우 특히 곤란한 비싸고 문제가 되는 오프-가스 시스템이다. 독성 삼출 절차(TCLP)테스트를 통과하는 것을 포함한 자원 보존 및 회수규칙(RCRA)표준을 고수하면서 폐기물 적재량을 증가시키는 것이 당해분야에서 요구된다. 추가로 최종 폐기물 형태는 가연성, 부식성 또는 반응성을 보여서는 안된다.
본 발명은 무기재료를 회수하는데 사용된 중화된 산성용액을 고형화 시킴으로써 발생될 수 있는 건조 과립 염을 안정화시키는 방법에 관계한다. 이러한 폐기물은 가용성 크롬화합물, 질산나트륨, 질산칼륨, 플로토늄 238 및 239 잔량, 우라늄 238잔량, 또는 다른 유해 오염물을 포함할 수 있다.
본 발명은 유해한 또는 방사능 성분을 함유한 혼합 폐기물을 캡슐화 및 안정화시키는 방법에 관계한다. 특히 본 발명은 폴리실록산 매트릭스내에 혼합폐기물을 캡슐화 및 안정화시키는 방법에 관계한다.
폐기물을 캡슐화 및 안정화시켜서 처리에 적합한 응집성 물질을 형성하는 방법 제공이 본 발명의 목적이다.
낮은 삼출지수 또는 잠재성을 갖는 폐기물 형태를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.
20%이상의 폐기물 적재를 수행할 수 있는 폐기물 캡슐화 방법 제공도 본 발명의 목적이다.
요약하면 본 발명은 고체 폐기물을 분쇄하고, 분쇄된 고체 폐기물을 폴리실록산과 조합하여 슬러리를 생성하고, 슬러리에 촉매를 첨가하고, 슬러리-촉매화합물을 성형하고, 성형된 혼합물을 경화시킴으로써 건조 과립 염 혼합물을 안정화시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 한 측면에 따르면 고체 폐기물 캡슐화 시스템이 제공된다. 이 시스템은 경화전 10 내지 60중량%의 건조 고체 폐기물 40 내지 90중량%의 폴리실록산 및 폴리실록산을 경화시키기에 충분한 촉매를 포함한다.
또다른 측면에 따르면 고체 폐기물은 가용성 크롬화합물, 질산나트륨, 질산칼륨 또는 염화나트륨으로 구성된 과립 염 혼합물을 포함한다.
또다른 측면에 따르면 건조 폐기물은 고 질산이온함량을 가질 수 있다.
또다른 측면에서 건조 폐기물은 고 염소이온함량을 가질 수 있다.
또다른 측면에서 폴리실록산 시스템은 주변조건하에서 경화된다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면 경화된 폴리실록산 시스템에 캡슐화된 고체 폐기물을 포함하는 폐기물 형태가 제공된다. 폐기물 형태는 고체폐기물을 예정된 입자크기로 분쇄하고, 분쇄된 고체폐기물을 폴리실록산과 혼합하여 슬러리를 수득하고, 슬러리에 촉매를 첨가하고, 예정된 시간동안 슬러리-촉매 혼합믈을 혼합하고, 슬러리-촉매혼합물을 성형하고, 성형된 혼합물을 경화시켜서 제조된다.
본 발명의 한가지 장점은 얕게 땅에 매립하기에 적합한 형태로 DOE 염 폐기물을 안정화시킬 수 있다는 것이다. 폐기물형태는 저삼출지수를 가지며 운송국(DOT)산화기 표준을 통과한다.
본 발명의 또다른 장점은 필요한 재료의 작용성 및 구매가능성 때문에 용이하게 실시될 수 있다는 것이다.
또다른 장점은 방사능을 포함한 혹독한 환경에서 내성이 있는 폴리실록산 시스템을 사용한다는 것이다.
주변 조건하에서 본 발명이 실시될 수 있다는 것도 본 발명의 장점이다.
본 발명에 따라서 폴리실록산 매트릭스에 폐기물을 캡슐화 및 안정화시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 목적을 위해 3개의 대용 폐기물이 제시된다. 대용폐기물 #1(SW#1)은 "Pad-A"로서 언급되는 Idaho National Engineering and Environmental Laboratory(INEEL)에서 발견되는 질산염 형태를 모방한다. 두 개의 추가 대용 폐기물은 고 염소이온 함유 폐기물(SW#2) 및 고 질산이온 함유 폐기물(SW#3)은 RCRA 금속과 함께 오염물로서 포함하는 혼성 폐기물 포커스 에어리어(MWFA)폐기물을 모방한다. 대용 폐기물의 조성은 표 1 및 2 에 도시된다.
폐기물은 건조 과립형태이다. 본 발명에서 건고 폐기물은 폴리실록산 캡슐화제와 혼합된다. 적절한 촉매 혼합후 폴리실록산 시스템이 성형되고 경화된다. 선호되는 구체예에서 폴리실록산 시스템은 실온 경화성이다. 경화된 시스템은 내구적이며 저 삼출지수를 갖는다. 이러한 특성을 최종 폐기물 형태의 장기간 안정성과 처리스설로의 운송이나 처리의 적합성을 제공한다.
폴리실록산 시스템은 잠재적 폐기물 캡슐화 시스템으로서 매력적인 다양한 고유성질을 가진다. 이들은 적절한 배합물에서 용매, 산 및 염기에 대해 높은 내성을 갖는다. 폴리실록산 시스템은 환경친화성이다. 이 시스템은 주변온도나 약간 상승된 온도에서 작동하므로 오프-가스처리공정이 불필요하다. 시스템의 점도는 적용분야에 따라 자유유동성액체로부터 고점성 물질로 변성될 수 있다. 사용된 촉매와 경화는 겪는 물질의 온도에 따라 경화시간은 수초 내지 수일이다.
실제 경화공정은 시스템내 다양한 약품에 대해 내성이 있다. 또한 폴리실록산 시스템은 존재하는 다양한 오염물에 의해 일반적으로 파괴되지 않는다. 또한 테스트에 사용된 모든 대용 폐기물은 시약급이라기 보다 공업용등급이어서 전형적인 폐기물형태에서 기대되는 오염물을 더 가깝게 조사시킨다. 본 발명의 한 구체예에서 폴리실록산 시스템의 점도는 혼합물을 용이하게 할정도로 충분히 낮으며 경화동안 균일한 분포는 오염물을 유지시키도록 충분히 높다.
실시예 1: 샘플제조
폐기물 캡슐화 시스템의 배합이 표 3 에 제시된다. 실험에 의한 연구를 위해서 스텐레스강 패들이 설비동 수동 드릴을 사용하여 1갤론 플라스틱 통에서 혼합이 수행된다. 건조 폐기물은 1mm미만, 특히 0.6mm미만의 입자크기로 분쇄된다. 폴리머 베이스와 건조폐기물이 최소한 5분동안 혼합된다. 촉매가 첨가된다. 혼합물을 추가 5분간 혼합하고 플라스틱 실린더 몰드에 옮긴다. 샘플을 후드에 넣고 테스트에 앞서 최소 24시간동안 경화시킨다.
| 혼합물 | Wt% |
| NaNO3 | 53.0 |
| KNO3 | 34.8 |
| Al2O3 | 0.2 |
| NaF | 1.4 |
| Na2SO4 | 5.4 |
| K2Cr2O7 | 0.1 |
| NaCl | 3.1 |
| NaH2PO4 | 1.7 |
| CrO3 | 0.1 |
| FeCl3 | 0.2 |
| 조성성분 | Wt %(SW#2) | Wt %(SW#3) |
| Fe(OH)3 | 12.7 | 6.0 |
| Al2(OH)3 | 8.4 | 4.0 |
| Na2PO4 | 4.2 | 2.0 |
| Mg(OH)2 | 8.4 | 4.0 |
| MicroCel E | 16.9 | 8.0 |
| 포틀랜드 시멘트 | 4.2 | 2.0 |
| H2O | 29.6 | 13.9 |
| CaSO4 | 5.0 | 0.0 |
| NaCl | 9.9 | 0.0 |
| NaNO3 | 0.0 | 59.6 |
| 금속 산화물 | (mg/kg) | (mg/kg) |
| PbO | 1000 | 1000 |
| CrO3 | 1000 | 1000 |
| HgO | 1000 | 1000 |
| CdO | 1000 | 1000 |
| NiO | 1000 | 1000 |
| 유해유기물 | (mg/kg) | (mg/kg) |
| TCE | 1000 | 1000 |
| 폐기물 질량(g) | 80 |
| 폴리머베이스 질량(g) | 120.1 |
| 촉매 질량(g) | 18.8 |
| 총 질량(g) | 218.9 |
| 폴리머:촉매비율 | 15.65 |
| 폐기물 중량% | 36.55 |
| 경화시간 | 〉24Hours |
실시예 2: 대표적인 배합물
질산염 폐기물(SW#1)으로 사용하기 위한 배합물이 표 4 에 제시된다. 선호되는 폴리머 베이스는 RTV664(General Electric) 및 ELTROGIARD2100(Wacker Silicones Corp.)과 같은 실온 경화성 폴리실록산을 포함한다. 선호되는 폴리실록산의 제품데이타는 제조자의 기술적 데이터 쉬이트로부터 얻을 수 있다. 촉매의 중량은 폴리실록산 중량에 기초하여 Wacker-2100의 경우에 0.3중량%이고 GE RTV-664의 경우에 10중량%이다. 폐기물형태가 위에서 제시된 절차에 따라 제조되어 테스트에 앞서서 최소 24시간 경화된다. 다른 폐기물이 적재된 샘플이 제조되고 테스트된다.
| 성분 | GE RTV664 | Wacker 2100 |
| 질산염 폐기물 | 111g | 120g |
| 폴리실록산 베이스 | 171.8g | 180g |
| 촉매 | 17.2g | 0.54g |
| 총 중량 | 300g | 300g |
| 실재 폐기물 적재 | 37% | 40% |
실시예 3: 삼출성 연구
삼출성은 폐기물 형태가 환경으로의 유해성분 방출을 억제하는 능력이다. GE RTV664 폴리실록산 시스템을 사용하여 제시된 폐기물 형태 샘플이 USEPA SW-846에 따라 TCLP 테스트를 받는다. 표 5 는 30% 및 50% 폐기물 적재시 SW#1의 결과를 보여준다. 표 6 은 30% 및 50% 폐기물 적재시 SW#2 및 SW#3 의 결과를 보여준다.
| 폐기물 적재 | 크롬(pppm) |
| 30% | 1.8 |
| 40% | 2.9 |
| 50% | 4.0 |
| 금속 | SW#2폐기물적재30% | SW#2폐기물적재50% | SW#3폐기물적재30% | SW#3폐기물적재50% | 조절수준 |
| 카드뮴 | 0.70 | 0.17 | 0.32 | 0.04 | 1.00 |
| 크롬 | 0.50 | 0.68 | 0.36 | 1.3 | 5.00 |
| 수은 | 0.01 | 0.01 | ND | 0.06 | 0.20 |
| 납 | ND | ND | ND | ND | 5.00 |
| TCE | 테스트안됨 | ND | 테스트안됨 | 테스트안됨 | 1.00 |
ND=탐지안됨 TCE=트리클로로 에틸렌
표 7 은 측정되는 화학종으로서 크롬을 사용한 폐기물 적재의 함수로서 삼출데이타를 보여준다. 샘플은 GE RTV664 폴리실록산 시스템을 사용하여 제조된다. 테스트는 ASTM C-1308에 따른다.
| 폐기물 적재 | 크롬(ppm) | 에러(%) |
| 30% | 9.8 | 0.06 |
| 40% | 9.8 | 0.34 |
| 50% | 9.6 | 0.14 |
실시예 4: 압축강도연구
처리 환경에서 하중 압력을 견디는 능력과 폐기물 형태의 기계적 완전성이 압축강도에 관련된다. 압축강도는 내구성 테스트를 받는 샘플의 내성 게이지로서 사용된다. 압축강도 테스트로 60psi 이상의 압축강도가 50%정도 높은 폐기물 적재의 경우에 달성될 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 폐기물 형태는 지진시 발생되거나 얕게 땅에 매립하는 동안 차등 침전에 의해 발생된 전단력을 견딜 수 있다.
한 구체예에서 폴리실록산 시스템은 20%이상의 폐기물 적재를 달성하며 공지기술의 폐기물 처리시스템에서 발생하는 2차 폐기물 스트림을 발생시키지 않는다. 30%부터 90%까지의 폐기물 적재가 테스트된다. 응집성 단일체 폐기물 형태가 최대 50%폐기물 적재까지 달성되며 압축강도는 60psidl상으로 유지된다. 표 8 은 본 발명에 따라 제조된 다양한 샘플에 대한 데이터를 제공한다. 샘플 1 및 2 는 Wacker 2100 폴리실록산 시스템을 사용했다. 샘플 3 및 4 는 GE RTV 664 폴리실록산 시스템을 사용했다.
| 재료 | 폐기물 적재 | 압축강도(psi) |
| 샘플 1 | 30 | 389.2±25.2 |
| 샘플 2 | 50 | 320.5±43.7 |
| 샘플 3 | 30 | 〉637 |
| 샘플 4 | 50 | 〉637 |
실시예 4: 충전제 첨가
폐기물 형태에 충전제를 포함시킴으로써 캡슐화된 폐기물의 삼출성 수준을 개선시킬 수 있다. 예컨대 철산화물, 인산염 또는 기타 삼출 방지제가 활용될 수 있다. 표 9 는 pH3 과 pH7에서 GE RTV 664샘플에 철산화물을 첨가하는 TCLP 결과를 보여준다. 샘플중량은 10그램이고 폐기물 적재는 37중량%이며 철산화물 첨가는 샘플 총중량에 기초한다.
| pH3 | pH7 | |
| 천 산화물 | [Cr]mg/L | [Cr]mg/L |
| 0% | 2.80±0.3 | 2.60±0.3 |
| 5% | 1.9±0.1 | 1.75±0.2 |
| 10% | 1.7±0.1 | 1.62±0.1 |
경제적 이유로 폴리실록산 매트릭스에 다른 충전제가 첨가될 수 있다. 이러한 충전제는 탄산칼슘, 훈증 실리카, 이산화 실리콘, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트등을 포함한다. 충전제는 본 발명에 따라 제조된 최종 폐기물 형태의 물성에 악영향을 주지 않도록 선택되어야 한다.
Claims (19)
10 내지 60중량%의 건조 고체 폐기물;
40 내지 90중량%의 폴리실록산;
폴리실록산을 경화시키기에 효과적인 촉매를 포함하는 경화전 고체 폐기물 켑슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 건조 폐기물이 과립 염 혼합물임을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 건조 폐기물이 가용성 크롬 화합물, 카드뮴, 수은, 납, 질산 나트륨, 질산 칼륨 또는 염화나트륨을 포함함을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 건조 폐기물이 50 내지 60중량%의 질산나트륨을 포함함을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 건조 폐기물이 35중량% 미만의 질산칼륨을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 건조 폐기물이 10중량% 미만의 염화나트륨을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 폴리실록산이 주변조건에서 경화될 수 있음을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 1 항에 있어서, 10중량% 미만의 충전제를 더욱 포함함을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 8 항에 있어서, 충전제가 철산화물, 탄산칼슘, 마그네슘 실리케이트 또는 칼슘 실리케이트임을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
제 8 항에 있어서, 충전제가 삼출 방지제임을 특징으로 하는 캡슐화 시스템.
고체 폐기물을 예정된 입자 크기로 분쇄하고;
분쇄된 고체 폐기물을 폴리실록산과 조합하여 슬러리를 수득하고;
예정된 시간동안 슬러리를 혼합하고;
슬러리에 촉매를 첨가하고;
예정된 시간동안 슬러리-촉매 혼합물을 혼합하고;
슬러리-촉매 혼합물을 성형하고;
성형된 혼합물을 경화시키는 단계를 포함하는 경화된 폴리실록산 시스템에 캡슐화된 고체 폐기물을 포함하는 폐기물 형태 제조방법.
제 11 항에 있어서, 촉매 첨가전 슬러리에 충전제를 첨가하는 단계를 더욱 포함하는 제조방법.
제 12 항에 있어서, 촉매 첨가전 슬러리에 충전제를 첨가하는 단계가 철산화물, 탄산칼슘, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트에서 선택된 충전제를 제공하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
제 11 항에 있어서, 가용성 크롬화합물, 카드뮴, 수은, 납, 질산 나트륨, 질산 칼륨 또는 염화나트륨에서 선택된 고체 폐기물을 제공하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
제 11 항에 있어서, 성형된 혼합물 경화 단계가 주변 조건에서 폴리실록산을 경화시킴을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 10 내지 60중량%의 고체 폐기물을 제공하는 단계를 더욱 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서, 40 내지 90중량%의 폴리실록산을 더욱 포함하는 방법.
제 11 항의 방법으로 제조된 폐기물 형태.
제 13 항의 방법으로 제조된 폐기물 형태.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12444898A | 1998-07-29 | 1998-07-29 | |
| US9/124,448 | 1998-07-29 | ||
| PCT/US1999/016904 WO2000007195A1 (en) | 1998-07-29 | 1999-07-27 | Method for encapsulation and stabilization of hazardous and radioactive mixed wastes using polysiloxane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010030797A true KR20010030797A (ko) | 2001-04-16 |
Family
ID=22414937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020007003391A KR20010030797A (ko) | 1998-07-29 | 1999-07-27 | 폴리실록산을 사용하여 유해하고 방사능을 갖는 폐기물을캡슐화 및 안정화시키는 방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20010030797A (ko) |
| AU (1) | AU5770699A (ko) |
| WO (1) | WO2000007195A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ298995B6 (cs) * | 2006-04-25 | 2008-03-26 | Ústav jaderného výzkumu Rež, a.s. | Zpusob solidifikace radioaktivních a nebezpecnýchodpadu |
| LU91605B1 (fr) * | 2009-09-07 | 2011-03-08 | Terra Nobilis S A | Procédé de sécurisation du stockage de déchets radioactifs de longue vie. |
| CN108822555A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-16 | 河南省科学院化学研究所有限公司 | 一种有机硅聚合固化剂及其应用和使用方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1058947A1 (ru) * | 1982-04-09 | 1983-12-07 | Калушский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Галургии | Композици дл пропитки бетона |
| JPS6088399A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-18 | 日本原子力事業株式会社 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JPS61117497A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | 三菱重工業株式会社 | 放射性廃棄物の固化法 |
| JPS61117498A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | 三菱重工業株式会社 | 放射性廃棄物を固化する方法 |
| JPH05105761A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-27 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ケイ素系ハイブリツド材料 |
| IT1249719B (it) * | 1991-10-16 | 1995-03-09 | Ecotec Gestione Servizi Srl | Procedimento per rendere inerti residui industriali ad elevato contenuto di metalli pesanti, ad esempio di piombo. |
| RU2115676C1 (ru) * | 1996-05-20 | 1998-07-20 | Общественное объединение "Евразийское физическое общество" | Вспениваемая органосилоксановая композиция |
-
1999
- 1999-07-27 AU AU57706/99A patent/AU5770699A/en not_active Abandoned
- 1999-07-27 WO PCT/US1999/016904 patent/WO2000007195A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-07-27 KR KR1020007003391A patent/KR20010030797A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5770699A (en) | 2000-02-21 |
| WO2000007195A1 (en) | 2000-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0535757B1 (en) | Fixant for mixed organic and inorganic contaminated materials and method for using same | |
| Singh et al. | Solidification/stabilization of arsenic containing solid wastes using portland cement, fly ash and polymeric materials | |
| US5678234A (en) | Process for the encapsulation and stabilization of radioactive, hazardous and mixed wastes | |
| Randall et al. | Advances in encapsulation technologies for the management of mercury-contaminated hazardous wastes | |
| CA2079507C (en) | Toxic waste fixant and method for using same | |
| US5234498A (en) | Process for fixing lead-contaminated ecologically hazardous industrial waste materials using clinoptilolite zeolite | |
| JP2009028594A (ja) | 有害化学物質を含む石炭灰を利用する粒状物の製造方法、並びに該方法で得られる粒状物及び資源材 | |
| US20060229485A1 (en) | Method for dry seed stabilization of material or waste | |
| Qiao et al. | Use of flue gas desulphurisation (FGD) waste and rejected fly ash in waste stabilization/solidification systems | |
| US20070010701A1 (en) | Method for stabilization of hazardous wastes with dilute acid soluble and dilute acid semi-soluble agents | |
| Kalb et al. | Modified sulfur cement encapsulation of mixed waste contaminated incinerator fly ash | |
| Wagh et al. | Ceramicrete stabilization of low-level mixed wastes-a complete story | |
| KR20010030797A (ko) | 폴리실록산을 사용하여 유해하고 방사능을 갖는 폐기물을캡슐화 및 안정화시키는 방법 | |
| AU2018350369A1 (en) | Process for immobilising hazardous waste | |
| Poon et al. | A systematic study of cement/PFA chemical stabilisation/solidification process for the treatment of heavy metal waste | |
| Ho et al. | Leachability and strength of kaolin stabilized with cement and rubber | |
| US5569153A (en) | Method of immobilizing toxic waste materials and resultant products | |
| US5242603A (en) | Process for the disposal of waste | |
| Kalb et al. | Durability of incinerator ash waste encapsulated in modified sulfur cement | |
| Cozzi et al. | Immobilization of radioactive waste in fly ash based geopolymers | |
| Mattus et al. | Evaluation of sulfur polymer cement as a waste form for the immobilization of low-level radioactive or mixed waste | |
| Chan et al. | Solidification and stabilization of asbestos brake lining dust using polymeric resins | |
| EP0258088B1 (en) | Chemical reagent and process for the disposal of waste | |
| EP0556385B1 (en) | Process for fixing lead-contaminated ecologically hazardous industrial waste materials using clinoptilolite zeolite | |
| Kalb et al. | Encapsulation of mixed radioactive and hazardous waste contaminated incinerator ash in modified sulfur cement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |