PT790846E

PT790846E - Processo de tratamento de desperdicios contaminados

Info

Publication number: PT790846E
Application number: PT95931108T
Authority: PT
Inventors: Rikkert J Vos
Original assignee: Solucorp Ind Ltd
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 2001-04-30
Also published as: CA2137996A1; US5898093A; DE69513684D1; EP0790846B1; CN1116082C; WO1996014901A1; PL180645B1; ATE187089T1; CA2137996C; PL320118A1; CN1165486A; AU3468095A; EP0790846A1

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO DE TRATAMENTO DE DESPERDÍCIOS CONTAMINADOS" CAMPO DO INVENTO

Este invento refere-se a um processo para tratar desperdícios contaminados, particularmente desperdícios contendo metais tóxicos, destinado a tornar os metais tóxicos inofensivos para o ambiente.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR O tratamento de metais pesados em desperdícios, tais como solo, cinza, lama, lixo doméstico e sedimentos, destinado a estabilizar tais metais, é de importância crescente. Estes metais podem tornar-se móveis, penetrar na água do subsolo e causar danos ambientais aos ecosistemas. Por exemplo, isso é significativo quando a terra é requalificada de uso industrial para uso recreativo ou doméstico. Uma preocupação particular é quando o solo, quer por causas naturais, quer devido à actividade industrial previamente levada a cabo no terreno, contém elementos tóxicos para o ambiente. Estes elementos podem ser lixiviados, tornar-se móveis e penetrar no nível freático onde são rapidamente espalhados no ambiente, provocando danos ambientais consideráveis. é conhecida a estabilização destes elementos numa forma insolúvel em água de modo a não poderem ser lixiviados dos desperdícios contaminados para o ambiente. Os processos existentes alcançaram um sucesso limitado e o presente invento procura melhorar esses processos existentes. WO-A-93/22242 revela um processo de tratamento de água residual de lavagens de automóveis. Nesse processo, a água residual é tratada com uma mistura de sulfureto solúvel e sais de ortofosfatos.

RESUMO DO INVENTO

Em conformidade, o presente invento proporciona um processo de tratamento de desperdícios sólidos contaminados destinado a estabilizar metais pesados prejudiciais ao ambiente compreendendo: (a) o contacto dos desperdícios contaminados com uma mistura de (i) um sulfureto seleccionado do grupo constituído pelo sulfureto de cálcio, pelo polisulfureto de cálcio, pelo sulfureto de sódio, pelo hidrosulfureto de sódio e pelo sulfureto de ferro, (ii) fosfato de cálcio para evitar a oxidação do sulfureto e (iii) carbonato de cálcio; e (b) a adição de água para intensificar a transferência de massa durante a mistura.

Adiciona-se o fosfato de cálcio para prevenir a remobilização dos metais contaminadores através da precipitação de qualquer ferro férrlco disponível de modo a que o potencial redox seja insuficiente para oxidar o sulfureto metálico. O fosfato de cálcio é preferencialmente usado numa quantidade de 1 a 3%, em peso, dos desperdícios contaminados. O fosfato de cálcio preferido é o hidrogenofosfato de cálcio. O carbonato de cálcio actua como um composto alcalino e pode ser complementado com óxido de cálcio. O composto alcalino é usado numa quantidade suficiente para estabelecer um grau duplo ou superior de poder de neutralização relativamente ao potencial de formação de ácido decorrente da adição de sulfureto. Isto é, a adição de carbonato de cálcio (e, se for usado, de óxido de cálcio) assegura uma medida de segurança adicional ao fornecer em excesso, para cada parte de potencial de acidez máximo, duas partes do potencial de neutralização. O carbonato de cálcio é preferencialmente fino, isto é, composto por partículas de pequeno tamanho. O composto alcalino é usado para assegurar que o pH final dos desperdícios tratados seja maior que cerca de 8,5. O sulfureto é preferencialmente usado numa quantidade de 1 a 12%, em peso, dos desperdícios contaminados, dependendo a quantidade efectiva da concentração do contaminador presente. O sulfureto, o fosfato de cálcio, o carbonato de cáicio e, se for usado, o óxido de cálcio, são misturados antes do uso. A adição da base (carbonato de cálcio e, eventualmente, óxido de cálcio) e o fosfato de cálcio aumentam o pH dos desperdícios tratados de modo a permitir a conversão de uma parte dos metai3 em fosfatos e carbonatos. O aumento do pH para mais de 8,5 também previne a formação de gases de sulfureto dc hidrogénio. O invento é ilustrado no exemplo seguinte:

Exemplo:

Foram preparadas e tratadas amostras de solo através do processo conforme o presente invento e comparadas com amostras não tratadas. As amostras tratadas e não tratadas foram submetidas ao Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) (Processo de Lixiviação Característico de Toxidade), tal como descrito no "Hazardous Waste Management System; Identification and Listing of Hazardous Waste; Toxicity Characterístics Revisions; Final Rule. Environmental Protection Agency, Federal Register. Part II. 40 CFR Part 261 et ai. March 29, 1990" (Sistema de Gestão de Desperdícios Perigosos; Identificação e Listagem de Desperdícios Perigosos; Revisões das Características de Toxidade; Regulamento Final. Agência de Protecção do Ambiente, Registo Federal. Parte II. 40 CFR Parte 261 et al. 29 de Março de 1990). Chegou-se aos seguintes resultados:

Quadro 1

Fonte de Desperdício Metal Contaminador TCLP Não Tratado (mg/l) TCLP Tratado (mg/l) Critérios para Despejo Seguro (mg/l) Solo de Sucata Automóvel Chumbo 55 <0,10 5 Lama Acida Chumbo 650 0,74 5 Solo de Fundição Chumbo 400 <0,05 5 4

Embora se conheça da técnica anterior que o sulfureto pode ser usado isoladamente para estabilizar metais tóxicos em desperdícios contaminados, o problema com o uso de sulfureto isoládamente consiste na preocupação com a subsequente oxidação do sulfureto e a formação de ácido que remobiliza os metais contaminadores - veja-se Conner, Jesse R., Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Wastes (Solidificação e Fixação Químicas de Desperdícios Perigosos), Van Nostrand Reinhold, New York, Library of Congress TD1060.C66 1999. p 83. O processo do invento mitiga esta preocupação com a reactividade dos sulfuretos metálicos que ocorre através da reacção com ferro férrico. O processo do presente invento adiciona fosfato que precipita qualquer ferro férrico disponível, de modo a que o potencial redox seja insuficiente para oxidar o sulfureto metálico - veja-se Renton J.J. et al., "The use of Phosphate Materials as Amaliorants for Acld Mine Dralnage" (O uso de Materiais de Fosfato como Aperfeiçoadores da Drenagem de Minas Ácidas), Inf. Cir - US Bur. of Mines, 1988 Number IC 9183, Mine Drain. Surf. Mine Reclam., Vol. 1 pp 67-75 e Stiller A.H. et al., "An Experimental Evaluation of the Use of Rock Phosphate (Apatite) for the Amelioration of Acid-Producing Coai Mine Waste" (Avaliação Experimental do Uso de Fosfatos de Rochas (Apatita) para o Aperfeiçoamento de Produção Ácida de Desperdícios de Minas de Carvão), Mining Science & Technology v9 n3 Nov. 1989 pp. 283-287.

Embora o presente invento tenha sido descrito com algum detalhe através da ilustração e de um exemplo com vista à sua fácil compreensão, torna-se desde logo claro para os técnicos da área que, face aos ensinamentos deste invento, podem ser feitas certas alterações e modificações sem sair do âmbito das reivindicações anexas.

Porto, 15 de Dezembro de 2000

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de tratamento de desperdícios sólidos contaminados destinado a estabilizar metais pesados prejudiciais ao ambiente, compreendendo: (a) o contacto dos desperdícios contaminados com uma mistura de (i) um sulfureto seleccionado do grupo constituído pelo sulfureto de cálcio, pelo polisulfureto de cálcio, pelo sulfureto de sódio, pelo hidrosulfureto de sódio e pelo sulfureto de ferro, (ii) fosfalo de cálcio para evitar a oxidação do sulfureto e (iii) carbonato de cálcio actuando como base; e (b) a adiçao de água para intensificar a transferência de massa durante a mistura.
2. Processo, conforme a reivindicação 1, em que os desperdícios sólidos são solos.
3. Processo, conforme as reivindicações 1-2, em que o metal pesado é o chumbo.
4. Processo, conforme as reivindicações 1-3, em que o fosfato é usado numa quantidade de 1 a 3%, em peso, dos desperdícios contaminados.
5. Processo, conforme as reivindicações 1-4, em que o fosfato de cálcio é o hidrogenofosfato de cálcio.
6. Processo, conforme as reivindicações 1-5, em que se adiciona óxido de cálcio à mistura, actuando o carbonato de cálcio e o óxido de cálcio ambos como base.
7. Processo, conforme as reivindicações 1-6, em que o carbonato de cálcio é usado numa quantidade suficiente para estabelecer um grau duplo ou superior de poder de neutralização, relativamente ao potencial de formação de ácido decorrente da adição do sulfureto.
8. Processo, conforme a reivindicação 6, em que o carbonato de cálcio e o óxido de cálcio são usados numa quantidade suficiente para estabelecer um grau duplo ou superior de poder de neutralização.
9. Processo, conforme as reivindicações 1-8, em que o sulfureto é usado na quantidade de 1 a 12%, em peso, dos desperdícios contaminados. Porto, 15 de Dezembro de 2000 O Mandatário

RESUMO Processo de tratamento de desperdícios contaminados destinado a estabilizar metais pesados prejudiciais ao ambiente. Os desperdícios contaminados são postos em contacto com uma mistura de (i) sulfureto inorgânico, (ii) fosfato de cálcio para evitar a oxidação do sulfureto e (iii) carbonato de cálcio, actuando este último como base. É adicionada água para intensificar a transferência de massa durante a mistura. O carbonato de cálcio pode ser misturado com óxido de cálcio para fornecer uma base adicional.