RO127407A2 - Emulsii pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv - Google Patents

Emulsii pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv Download PDF

Info

Publication number
RO127407A2
RO127407A2 ROA201001000A RO201001000A RO127407A2 RO 127407 A2 RO127407 A2 RO 127407A2 RO A201001000 A ROA201001000 A RO A201001000A RO 201001000 A RO201001000 A RO 201001000A RO 127407 A2 RO127407 A2 RO 127407A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
conditioning
moles
radioactive
ethylene oxide
solvents
Prior art date
Application number
ROA201001000A
Other languages
English (en)
Other versions
RO127407B1 (ro
Inventor
Aurelia Alexandrina Piscureanu
Dana Simona Vărăşteanu
Irina Elena Chican
Ion Popescu
Nicoleta Deneanu
Mirela Dulama
Elena Dumitru
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie - Icechim
Regia Autonomă Pentru Activităţi Nucleare - Sucursala Cercetări Nucleare Piteşti
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie - Icechim, Regia Autonomă Pentru Activităţi Nucleare - Sucursala Cercetări Nucleare Piteşti filed Critical Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie - Icechim
Priority to ROA201001000A priority Critical patent/RO127407B1/ro
Publication of RO127407A2 publication Critical patent/RO127407A2/ro
Publication of RO127407B1 publication Critical patent/RO127407B1/ro

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/74Recovery of fats, fatty oils, fatty acids or other fatty substances, e.g. lanolin or waxes

Landscapes

  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un emulgator utilizat pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor contaminaţi radioactiv. Emulgatorul conform invenţiei este constituit din 0,3...5,4% alcooli C...Cetoxilaţi cu 3 moli de etilen-oxid, 0,3...5,4% alcooli C...Cetoxilaţi cu 9...11 moli de etilen-oxid, 48,8...57% ulei sau solvent uzat şi 32,3...50,6% apă, prezentând o stabilitate de minimum 45 min.

Description

Invenția se referă la un sistem de emulgatori utilizat în procesul de condiționare în matrice liantă a uleiurilor și a solvenților radioactivi uzați, în vederea transportului și depozitării finale în condiții de siguranță pentru populație și mediu.
Deșeurile radioactive lichide organice sunt generate în ciclul combustibilului nuclear, în centre de cercetări nucleare, în centre medicale prin utilizarea unor anumiți radioizotopi sau în laboratoarele de radiochimie la măsurarea tritiului sau 14C prin
metoda cu scintilatori lichizi. Centralele Nuclearo - Electrice de tip CANDU generează în timpul funcționării normale o varietate de deșeuri organice lichide de activitate slabă și medie, dar care conțin radioizotopi în cantități care pot prezenta un potențial factor de risc asupra mediului și populației, dacă nu sunt gospodărite corespunzător. Majoritatea acestor deșeuri sunt slab radioactive β/γ și, în general, conțin radioizotopi emițători β (Tritiu și 14C). Deșeurile radioactive lichide organice tipice includ lubrifianți și fluide hidraulice de la operarea reactorilor nucleari, solvenți și diluanți din ciclul de retratare a combustibilului nuclear, scintilatori lichizi de la laboratoarele de analize radiochimice, amestecuri de solvenți organici de la decontaminarea echipamentelor. Deșeurile cu ulei produse într-o centrală nucleară de tip CANDU conțin: ulei lubrefiant provenit de la ’ pompele de transport, fluide hidraulice de la mașina de încărcat-descărcat combustibil Q) nuclear, ulei de la turbine. Principala sursă de contaminare o constituie contactul cu lichidul de răcire primară din reactor (deșeul conține o cantitate de apă grea) rezultând un ulei tritiat, cu activitate intermediară (H-3 mai mult de 1.8 TBq/l). O categorie de deșeuri radioactive organice, în cantitate mai mică, 0,5 m3/an, o constituie solvenții organici folosiți în operațiile de degresare și decontaminare a suprafețelor și echipamentelor. Aceștia sunt amestecuri de solvenți, cum ar fi acetonă, toluen, cloroform, etilenglicol, white-spirit, în proporții aleatoare, urme de uleiuri și vaseline.
Una din cele mai utilizate matrici de condiționare a deșeurilor lichide organice radioactive este cimentul. Condiționarea deșeurilor radioactive prin acest procedeu de
0^2010-01000-21 -10- 2010
imobilizare implică acele operațiuni care transformă deșeurile radioactive într-o formă potrivită pentru manipulare, transport, depozitare intermediară și depozitare definitivă. Scopul condiționării este obținerea unei combinații deșeu/matrice a căror formă să prezinte stabilitate atât din punct de vedere fizic cât și chimic, stabilitate determinată prin măsurarea variațiilor proprietăților fizico-chimice ale deșeurilor condiționate în condițiile impuse la transport și depozitare, reglementate în fiecare țară în parte.
Brevetul US 5269975 revendică realizarea unor sisteme disperse cu surfactanți cationici, stabilizatori de tip alcooli inferiori C-ι - C4, etilenglicol și silice, utilizate în condiționarea prin solidificare în ciment a deșeurilor organice de tip kerosen, benzen, clorbenzen, pesticide, ierbicide, cu conținut de metale grele sau radioactive.
Brevetul US 4416810 recomandă condiționarea deșeurilor cu structură aromatică, Q cum sunt de exemplu soluțiile în toluen ale scintilatorilor lichizi, prin emulsionarea fazei nepolare în apă cu ajutorul emulgatorilor de tip octilfenol etoxilat urmată de realizarea unei matrice emulsie - ciment. Conform invenției, la 100 g ciment, se utilizează circa 32 mL apă, 20-30 mL deșeu lichid aromatic cu conținut de scintilatori lichizi și circa 4 mililitri emulgator, de exemplu Triton X-100 (octilfenol etoxilat cu 9,5 moli de etilen-oxid) cu balanța hidrofil-lipofil 13,4. Rezistența la compresiune a matricei solide este de minim ’ 2000 psi (13,79 N/mm2).
Față de brevetele prezentate, pentru condiționarea uleiurilor și solvenților uzați contaminați radioactivi este necesară utilizarea unor emulgatori cu capacitate ridicată de emulsionare.
O pereche de emulgatori NOFOX9 și NOFOX4 (nonilfenol etoxilat cu 4, respectiv θ 9 moli etilen-oxid) au fost utilizați la prepararea emulsiei de ulei radioactiv în apă (N. Deneanu, M. Dulamă, E. Baboescu, I. Teoreanu, Condiționarea în ciment portland a deșeurilor radioactive uleioase, Rev. Chim. Voi.55, nr. 12, 2004, p. 966-970).
Prin Hotărârea nr. 932/10 iunie 2004 pentru modificarea și completarea HG, nr. 347/2003 privind restricționarea introducerii pe piață și a utilizării anumitor substanțe și . preparate chimice periculoase, se interzice introducerea pe piață și utilizarea ca substanțe și constituenți ai preparatelor chimice, în concentrații mai mari sau egale cu 0,1 procente de masă a nonilfenolului C6H4(OH)C9Hi9 și a nonilfenolului etoxilat (C2H4o)nCi5H240.
D 1 O - O 1 O 0 0 - 21 -10- 2010
Sistemul de emulgatori utilizat în procesul de condiționare în matrice liantă a uleiurilor și a solvenților radioactivi uzați, selecționat conform invenției, elimină , dezavantajele compozițiilor cunoscute prin aceea că se utilizează un cuplu de surfactanți neionici cu capacitate ridicată de emulsionare, acceptați de reglementările UE, constituit din 40...60% alcooli C12-Cu etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid și 60...40% alcooli C12-C14 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid.
Emulsia pentru condiționarea uleiurilor uzate, contaminate radioactiv, conform invenției, este constituită din 5...5,4% alcooli Ci2-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid,
5.4.. .5% alcooli C12-C14 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 50...57% ulei uzat și
32.2.. .40% apă, cu o stabilitate de minim 5 ore.
Emulsia pentru condiționarea solvenților uzați contaminați radioactiv, conform
invenției, este constituită din 0,3...0,6% alcooli C12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 0,6..0,3% alcooli Ci2-C14 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 48,8...49,4 % solvent uzat și 49,4...50,6% apă și prezintă o stabilitate în timp de minim 45 minute.
Valoarea de utilizare a sistemului de emulgatori selecționați este dată de gradul în care emulgatorii aleși răspund, în urma utilizării lor, obiectivelor procesului de condiționare a deșeurilor radioactive organice, pe baza comparării rezultatelor înregistrate pentru forma deșeu (rezistența la compresiune, viteza de lixiviere a radionuclizilor conținuți) cu cele prevăzute în documentațiile în vigoare, la nivel național standardul de firma SF-ICN 012/1994, actualizare 3/2002.
Determinările rezistenței la compresiune s-au realizat conform SR EN 1961:2006, Metode de încercare ale cimenturilor - Partea 1: Determinarea rezistențelor θ mecanice, pe epruvete de formă prismatică cu dimensiunile de 40x40x160 mm. ’ Amestecul de condiționare este preparat prin amestecare mecanică, compactat într-un tipar utilizând un aparat de șoc. Epruvetele decofrate după 24 ore sunt păstrate în atmosferă protejată 28 zile până la încercare.
Capacitatea de lixiviere este un parametru care se referă la rata de eliberare a speciilor radioactive din forma de deșeu-matrice, ca rezultat al interacției cu apă. Formele de deșeu radioactiv condiționat trebuie să prezinte o rezistență mare la lixiviere, deci o viteză mică de eliberare a radionuclizilor în mediu. încercarea de lixiviere pe termen lung a formelor de deșeuri radioactive solidificate, conform ISO-6961:1998, «2 Ο 1 0-01 0 0-0 - 21 -10- 2010
permite măsurarea rezistenței la lixiviere a radionuclizilor din formele de deșeu radioactiv solidificate 28 zile. Metoda de testare cere ca epruvetele să fie cilindrice (cu raportul diametru/ înălțime apropiat de unitate), iar valoarea raportului între volumul de lixiviant și suprafața expusă a epruvetei să fie cuprinsă între (0,1...0,2) m. Ca lixiviant s-a utilizat apă demineralizată; testarea s-a efectuat la 20°C. Lixiviantul s-a schimbat complet după următorul program: după 1, 3 și 7 zile, o dată pe săptămâna în a treia, a patra și a cincea săptămână, o dată pe lună în următoarele trei luni. Probele care prezintă conductivitate mare, ca și un pH diferit de neutru, trebuie distilate pentru a nu ’ induce erori la determinarea tritiului prin metoda cu scintilatori lichizi.
Emulsiile obținute cu sistemul de emulgatori selecționați, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:
- bună stabilitate în timp;
- nu sunt toxice și nu au acțiune negativă asupra sănătății umane și a mediului înconjurător, prin folosirea agenților de suprafață neionici cu grad înalt de biodegradabilitate și acceptați de reglementările UE.
Criteriile care au stat la baza evaluării eficienței emulgatorilor pentru deșeul organic radioactiv de tip ulei și solvent sunt stabilitatea emulsiei și performanțele formelor de deșeu condiționat, și anume:
- emulsia deșeu să fie stabilă minim 5 ore de la preparare pentru uleiul uzat contaminat radioactiv și 45 minute pentru solventul radioactiv uzat, suficient pentru utilizarea acestora pentru condiționare în matricea liantă;
- aspect vizual: blocul beton - deșeu radioactiv organic lichid să prezinte structură compactă, fără lichid liber, fisuri sau crăpături superficiale;
- rezistența la compresiune a blocului beton radioactiv - minim 5x106N/m2;
- viteza de lixiviere pentru tritiu: maxim 10‘3cm/zi;
Emulsia ulei/apă s-a realizat prin amestecarea emulgatorului în apă, apoi s-a adăugat un volum de ulei cunoscut, urmată de dispersarea cu ajutorul unui agitator.
Uleiul radioactiv uzat utilizat în experimente conține tritiu cu o concentrație de activitate de 1,45E+08 Bq/I.
Solventul uzat contaminat radioactiv utilizat în experimente conține tritiu cu o concentrație de activitate de 2,55E+05 Bq/I.
1 '0 - 0 1 Ο Ο Ο - 2Ί -10- 2010
Au fost realizate experimental mai multe emulsii pentru uleiul și solventul uzat contaminat radioactiv, utilizând pentru emulsionarea deșeurilor radioactive emulgatori de tip alcooli C12-14 etoxilați, și anume:
- Alcooli C-12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid cu balanța hidrofil-lipofil (HLB) ’ de 8,2;
- Alcooli C12-C14 etoxilați cu 9 moli de etilen-oxid cu HLB de 12,8;
- Alcooli C12-Ci4 etoxilați cu 11 moli de etilen-oxid cu HLB de 14,3.
Timpul de agitare - emulsionare, stabilit experimental este de 10 minute.
Se dau în continuare două exemple de realizare a invenției.
Exemplul 1. într-un vas cu agitator se introduc sub agitare 5 g alcooli C12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 5 g alcooli Ci2-C14 etoxilați cu 9 moli de etilen-oxid și ) 40 g apă. Emulsia se obține prin adăugarea treptată a 50 g ulei radioactiv uzat în amestecul de emulgatori și apă. Emulsia se menține sub agitare la 1800 rotații/ minut, timp de 10 minute.
„ Timpul la care apare primul strat de lichid monofazic la suprafața emulsiei este considerat o caracteristică corelată cu stabilitatea emulsiei, mai exact cu viteza de separare a fazei organice, datorită coalescenței picăturilor. Fenomenul de separare (apariția stratului monofazic) a fost urmărit vizual, în timp. Emulsia este stabilă timp de 5 ore.
Densitatea emulsiei este de 0,70 g/cm3.
Emulsia obținută se utilizează în proporție de 26,8% în matricea de condiționare
emulsie- amestec liant (ciment aluminos-ciment portland compozit).
Rezultatele obținute pentru formele de deșeu condiționat sunt cuprinse în tabelul 1.
Tabelul 1
Caracteristici matrice de condiționare ulei radioactiv uzat Valoare
Rezistența la compresiune, N/mm2 11,3
Viteza de lixiviere (după 60 de zile), cm/zi îtT5
Exemplul 2. într-un vas cu agitator se introduc sub agitare 0,3 g alcooli C12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, împreuna cu 0,3 g alcooli C^-Cu etoxilați cu 11 moli de
OfflΟ 1 o - O 1ooo2 1 -10- 2010 etilen-oxid și 50 g apă. Emulsia se obține prin adăugarea treptată a 49,4 g solvent radioactiv uzat în amestecul de emulgatori și apă. Emulsia se menține sub agitare la 1800 rotații/ minut, timp de 10 minute.
Timpul la care apare primul strat de lichid monofazic la suprafața emulsiei este considerat o caracteristică corelată cu stabilitatea emulsiei, mai exact cu viteza de separare a fazei organice, datorită coalescenței picăturilor. Fenomenul de separare (apariția stratului monofazic) a fost urmărit vizual, în timp. Emulsia este stabilă timp de minute.
Densitatea emulsiei este de 0,70 g/cm3.
Emulsia obținută se utilizează în proporție de 28,5 % în matricea de condiționare T emulsie- amestec liant (ciment aluminos-ciment portland compozit)- nisip Aghireș.
Rezultatele obținute pentru formele de deșeu condiționat sunt cuprinse în tabelul
Tabelul 2
Caracteristici matrice de condiționare solvent radioactiv J uzat Valoare
Rezistenta la compresiune, N/mm2 13,3
Viteza de lixiviere (după 60 de zile), cm/zi îcr5

Claims (3)

REVENDICĂRI
1. Emulgator pentru emulsionarea uleiurilor și a solvenților uzați, contaminați radioactiv, caracterizat prin aceea că este constituit din 40...60% alcooli C12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid și 60...40% alcooli C12-C14 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid.
2. Emulsie utilizată în procesul de condiționare a uleiurilor uzate, contaminate radioactiv, în vederea transportului și depozitării în condiții de siguranță pentru populație și mediu, caracterizată prin aceea că este constituită din 5...5,4% alcooli C12-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 5,4...5% alcooli C12-Ci4 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 50...57% ulei uzat și 32,2...40% apă, cu o stabilitate de minim 5 ore.
3. Emulsie utilizată în procesul condiționare a solvenților uzați contaminați radioactiv, în vederea transportului și depozitării în condiții de siguranță pentru populație și mediu, caracterizată prin aceea că este constituită din 0,3...0,6% alcooli Ci2-C14 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 0,6..0,3% alcooli Ci2-C14 etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 48,8...49,4 % solvent uzat și 49,4...50,6 % apă și prezintă o stabilitate în timp de minim 45 minute.
ROA201001000A 2010-10-21 2010-10-21 Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv RO127407B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001000A RO127407B1 (ro) 2010-10-21 2010-10-21 Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001000A RO127407B1 (ro) 2010-10-21 2010-10-21 Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO127407A2 true RO127407A2 (ro) 2012-05-30
RO127407B1 RO127407B1 (ro) 2013-02-28

Family

ID=46160464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201001000A RO127407B1 (ro) 2010-10-21 2010-10-21 Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO127407B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO127407B1 (ro) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hespe Leach testing of immobilized radioactive waste solids. A proposal for a standard method
Ho et al. Sequential extraction of metal contaminated soils with radiochemical assessment of readsorption effects
Sheppard et al. Solid/liquid partition coefficients (Kd) for selected soils and sediments at Forsmark and Laxemar-Simpevarp
Mishra et al. Distribution and retention of Cs radioisotopes in soil affected by Fukushima nuclear plant accident
Osmanlioglu Decontamination and solidification of liquid radioactive waste using natural zeolite
Saleh Introductory chapter: introduction to hazardous waste management
RO127407A2 (ro) Emulsii pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv
Kamenik et al. Polyacrylonitrile based composite materials with extracting agents containing chemically bonded CMPO groups for separation of actinoids
Marchese et al. AnaComp Program application to calculate137Cs transfer rates in marine organisms and dose on the man
Mendel Review of leaching test methods and the leachability of various solid media containing radioactive wastes
Irisawa et al. Effects of salt content on leaching properties of synthetic bituminized wastes
Stefanovsky et al. Leach resistance of murataite-based ceramics containing actinides
Meredith et al. Synthetic influences on neptunium incorporation in naturally occurring copper uranyl phosphates
Feofanov Radioactive components of scales at the inner surface of pipes in oilfields of Kazakhstan
Pokhitonov et al. The Polymers for Liquid Radioactive Waste Solidification: a Lost Chapter in the History of Engineering or a Step Forward?-13529
Sheil et al. Molten Salt-Graphite Compatibility Test. Results of Physical and Chemical Measurements
Dmitriev et al. Handling of the bottom residues of a nuclear power plant
Kocsis et al. Preliminary Study of Cesium Immobilization in a Geopolymer Matrix
Kot et al. Vitrification of Inorganic Ion-Exchange Media, VSL-16R3710-1
Pokhitonov et al. US Department of Energy’s Initiatives for Proliferation Prevention in Russia: Results of Radioactive Liquid Waste Treatment Project, Year
Cuevas et al. High pH concrete-FEBEX bentonite interface reactions: From months to decades and from cm3 experiments to m3 in-situ scenario
Leggett et al. Reference Gastrointestinal Absorption Fractions for Radionuclides Ingested in Soil
Kaushik et al. Studies of material issues, science and technology for immobilization of sulphate-bearing high-level radioactive liquid waste
Laniesse Wollastonite-based brushite cement-Reactivity, properties and application for the treatment and conditioning of strontium contaminated effluent
Nichols et al. Stabilization of Spherical Rescorcinol Resin in Grout-Maintenance of the Hanford Integrated Disposal Performance Assessment FY 2018