RO127407B1 - Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv - Google Patents

Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv Download PDF

Info

Publication number
RO127407B1
RO127407B1 ROA201001000A RO201001000A RO127407B1 RO 127407 B1 RO127407 B1 RO 127407B1 RO A201001000 A ROA201001000 A RO A201001000A RO 201001000 A RO201001000 A RO 201001000A RO 127407 B1 RO127407 B1 RO 127407B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
emulsion
radioactive
conditioning
emulsifier
solvents
Prior art date
Application number
ROA201001000A
Other languages
English (en)
Other versions
RO127407A2 (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)

Description

Invenția se referă la un emulgator și la o emulsie pe baza acestui emulgator, utilizată pentru tratarea unor uleiuri și a unor solvenți uzați, contaminați radioactiv, 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 unoranumiți 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, cu activitate slabă și medie, dar care conțin radioizotopi în cantități care pot prezenta un potențial factor de risc asupra mediului și a populației, dacă nu sunt gospodărite corespunzător. Majoritatea acestor deșeuri sunt slab radioactive β/γ și, în general, conțin radioizotopi emițători p (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 lubrifiant provenit de la pompele de transport, fluide hidraulice de la mașina de încărcat - descărcat combustibil 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 a echipamentelor. Aceștia sunt amestecuri de solvenți, cum ar fi acetonă, toluen, cloroform, etilenglicol, white-spirit, în proporții aleatoare, urme de uleiuri și vaseline.
Una dintre cele mai utilizate matrice de condiționare a deșeurilor lichide, organice, radioactive este cimentul. Condiționarea deșeurilor radioactive, prin acest procedeu de 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 cărei 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 Cf-CȚ, 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, 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 ml 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 minimum 2000 psi (13,79 N/mm2).
Față de brevetele prezentate, pentru condiționarea uleiurilor și solvenților uzați, contaminați radioactiv, este necesară utilizarea unor emulgatori cu capacitate ridicată de emulsionare.
în brevetul RO 123365 B1, se regăsește un procedeu pentru înglobarea, în sisteme liante mixte, cu întărire rapidă, a amestecurilor de solvenți radioactivi, uzați, contaminați cu tritiu, și la o matrice de condiționarea unor astfel de deșeuri organice, radioactive. Procedeul presupune obținerea unei emulsii prin amestecarea solventului radioactiv uzat cu apă și cu
RO 127407 Β1 emulgatorii nonilfenol etoxilat cu grad de etoxilare 4 și, respectiv, 9, urmată de omogenizarea 1 emulsiei cu un amestec uscat, ce constă din ciment portland compozit, ciment aluminos și nisip cuarțos. Raportul gravimetric între cimentul portland compozit, cimentul aluminos și 3 nisipul cuarțos, în amestecul uscat, este de 6 /(1...2) :(1...1,4), informație regăsită și în N.
Deneanu, M. Dulamă, E. Baboescu, I. Teoreanu, “Condiționarea în ciment portland a 5 deșeurilor radioactive uleioase”, Revista de Chimie, voi. 55, nr. 12, pp. 966...970, 2004.
Prin Hotărârea nr. 932/10 din iunie 2004, pentru modificarea și completarea HG, nr. 7 347/2003, privind restricționarea introducerii pe piață și a utilizării anumitor substanțe și preparate chimice periculoase, se interzice introducerea pe piață și utilizarea, ca substanțe și 9 constituenți ai preparatelor chimice, în concentrații mai mari sau egale cu 0,1 procente de masă a nonilfenolului C6H4(OH)CgH19 și a nonilfenolului etoxilat (C2H40)nC15H24O. 11
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în stabilirea unui sistem de emulgatori, utilizat în procesul de condiționare, în matrice liantă, a uleiurilor și a solvenților radio- 13 cativi, uzați.
Emulgatorul pentru formularea unei emulsii utilizate pentru tratarea unor uleiuri și a 15 unor solvenți uzați, contaminați radioactiv, conform invenției, 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 17 moli de etilen-oxid, procentele fiind exprimate în greutate.
Emulsia pe baza emulgatorului conform invenției este constituită din 0,3...5,4% alcooli 19
C12-C14, etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 5,4...0,3% alcooli C12-C14, etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 48,8...57% ulei sau solvent uzat și 32,2...50,6% apă, procentele fiind exprimate 21 în greutate.
Emulsiile obținute cu sistemul de emulgatori selecționați, conform invenției, prezintă 23 următoarele avantaje:
- bună stabilitate în timp; 25
- au în compoziția lor agenți de suprafață neionici cu grad înalt de biodegradabilitate și acceptați de reglementările UE. 27
Valoarea de utilizare a sistemului de emulgatori selecționați este dată de gradul în care emulgatorii aleși răspund, în urma utilizării acestora, obiectivelor procesului de condițio- 29 nare a deșeurilor radioactive, organice, pe baza comparării rezultatelor înregistrate pentru forma deșeu (rezistența la compresiune, viteza de lixiviere a radionuclizilor conținuți) cu cele 31 prevăzute în documentațiile în vigoare, la nivel național - standardul de firmă SFICN 012/1994, actualizare 3/2002. 33
Determinările rezistenței la compresiune s-au realizat conform SR EN 196-1:2006, Metode de încercare ale cimenturilor, Partea 1: Determinarea rezistențelor mecanice, pe 35 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. 37 Epruvetele decofrate după 24 h sunt păstrate în atmosferă protejată timp de 28 zile până la încercare. 39
Capacitatea de lixiviere este un parametru care se referă la rata de eliberare a speciilor radioactive din forma de deșeu - matrice, ca rezultat al interacțiunei cu apa. Formele 41 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 for- 43 melor de deșeuri radioactive, solidificate, conform ISO-6961:1998, permite măsurarea rezistenței la lixiviere a radionuclizilor din formele de deșeu radioactiv solidificate, timp de 28 de 45 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 47 epruvetei să fie cuprinsă între 0,1 și 0,2 m. Ca lixiviant, s-a utilizat apă demineralizată;
RO 127407 Β1 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.
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 minimum 5 h de la preparare, pentru uleiul uzat, contaminat radioactiv, și 45 min, 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 - minimum 5x106 N/m2;
- viteza de lixiviere pentru tritiu: maximum 103 cm/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 1,45 E + 08 Bq/I.
Solventul uzat, contaminat, radioactiv, utilizat în experimente, conține tritiu cu o concentrație de activitate de 2,55 E + 05 Bq/I.
Au fost realizate experimental mai multe emulsii, pentru uleiul și solventul uzat, contaminat radioactiv, utilizând, pentru emulsionarea deșeurilor radioactive, emulgatori de tip alcooli C12-C14, etoxilați, și anume:
- alcooli C12-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-C14, etoxilați cu 11 moli de etilen-oxid, cu HLB de 14,3. Timpul de agitare - emulsionare, stabilit experimental, este de 10 min. 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 C12-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 rot/min, timp de 10 min.
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 h.
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 10'5
RO 127407 Β1
Exemplul 2. într-un vas cu agitator, se introduc, sub agitare, 0,3 g alcooli C12-C14,1 etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, împreună cu 0,3 g alcooli C12-C14, etoxilați cu 11 moli de etilen-oxid și 50 g apă. Emulsia se obține, prin adăugarea treptată, a 49,4 g solvent radio-3 activ, uzat, în amestecul de emulgatori și apă. Emulsia se menține sub agitare, la 1800 rot/min, timp de 10 min.5
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 7 fazei organice, datorită coalescenței picăturilor. Fenomenul de separare (apariția stratului monofazic) a fost urmărit vizual, în timp. Emulsia este stabilă, timp de 45 min. 9
Densitatea emulsiei este de 0,70 g/cm3.
Emulsia obținută se utilizează în proporție de 28,5% în matricea de condiționare 11 emulsie - amestec liant (ciment aluminos-ciment portland compozit) - nisip Aghireș.
Rezultatele obținute pentru formele de deșeu condiționat sunt cuprinse în tabelul 2. 13

Claims (5)

1 Revendicări
3 1. Emulgator pentru formularea unei emulsii utilizate pentru tratarea unor uleiuri și a unor solvenți uzați, contaminați radioactiv, caracterizat prin aceea că este constituit din
5 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, procentele fiind exprimate în greutate.
7 2. Emulsie pe baza emulgatorului definitîn revendicarea 1, caracterizată prin aceea că este constituită din 0,3...5,4% alcooli C12-C14, etoxilați cu 3 moli de etilen-oxid, 5,4...0,3%
9 alcooli C12-C14, etoxilați cu 9...11 moli de etilen-oxid, 48,8...57% ulei sau solvent uzat și
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 RO127407A2 (ro) 2012-05-30
RO127407B1 true 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
RO127407A2 (ro) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0124965B1 (en) Process for the encapsulation of ion exchange resins
Lin et al. Performance study of ion exchange resins solidification using metakaolin-based geopolymer binder
Bagosi et al. Immobilization of caesium-loaded ion exchange resins in zeolite-cement blends
Sobti et al. Sorption behaviour of heavy metals in sand-bentonite-coal ash mixes for use as a liner material in landfills
Osmanlioglu Decontamination and solidification of liquid radioactive waste using natural zeolite
RO127407B1 (ro) Emulgator şi emulsie pentru condiţionarea uleiurilor şi solvenţilor uzaţi, contaminaţi radioactiv
Saleh Introductory chapter: introduction to hazardous waste management
RU2589040C1 (ru) Способ отверждения тритийсодержащего нефтяного масла
KR100966863B1 (ko) 방사성 오염된 유동성 폐기물 고화용 고화제 조성물 및이를 이용한 유동성 폐기물 고화방법
Irisawa et al. Effects of salt content on leaching properties of synthetic bituminized wastes
RO123365B1 (ro) Procedeu pentru înglobarea în sisteme liante mixte cu întărire rapidă a amestecurilor de solvenţi radioactivi uzaţi contaminaţi cu tritiu şi matrice de condiţionare a unor astfel de amestecuri de solvenţi radioactivi
McConnell Prepared for the US Department of Energy
Curi et al. In-column immobilization of Cs-saturated crystalline silicotitanates using phenolic resins
Nichols et al. Stabilization of Spherical Rescorcinol Resin in Grout-Maintenance of the Hanford Integrated Disposal Performance Assessment FY 2018
Kocsis et al. Preliminary Study of Cesium Immobilization in a Geopolymer Matrix
Plecas et al. Immobilization of 137 Cs and 60 Co in Concrete Matrix
Kot et al. Vitrification of Inorganic Ion-Exchange Media, VSL-16R3710-1
Neilson Jr et al. Immobilization of tritiated aqueous waste in polymer impregnated concrete
Rickert Americium migration in basalt and implications to repository risk analysis
Bickford et al. Sorbent testing for the solidification of organic process wastestreams from the radiochemical engineering development center at Oak Ridge National Laboratory
JP2013068574A (ja) 放射能物質により汚染された土壌の処理方法及び混合物
TW201440073A (zh) 放射性廢料除污劑及其製造處理方法
Bae et al. Immobilization of Ion-Exchnage Resins With A Mixture Of Cement And WEP/Zeolan 900-Na Additives And Radionuclides Leaching
Kaushik et al. Studies of material issues, science and technology for immobilization of sulphate-bearing high-level radioactive liquid waste
Golinski et al. The influence of radioactive waste solidification methods and storage conditions on the migration and dispersion of radionuclides in the terrestrial environment