RO131561A2 - Aditiv pentru decontaminarea solului şi a batalurilor infestate cu produse şi/sau reziduuri petroliere, şi procedeu de depoluare cu ajutorul acestui aditiv - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aditiv pentru decontaminarea solului şi a batalurilor infestate cu produse şi/sau reziduuri petroliere, şi la un procedeu de depoluare care utilizează aditivul. Aditivul conform invenţiei este constituit din ciment, oxid de calciu, sulfat de calciu anhidru, cenuşă de termocentrale, filer, într-un raport masic de 3:3:2:1:1. Procedeul conform invenţiei constă în omogenizarea solului infestat cu aditivul conform invenţiei, până la neutralizarea compuşilor cu caracter acid, urmată de adăugarea de nisip şi pietriş, şi apoi încălzirea într-un cuptor rotativ la temperatura de 275...450°C, răcirea cu apă, urmată de compactarea şi turnarea în cofraje a produsului tratat termic, şi stabilizarea într-un bloc de beton care se depozitează.

Description

ADITIV PENTRU DECONTAMINAREA SOLULUI SI A BATALURILOR

INFESTATE CU PRODUSE SI/SAU REZIDUURI PETROLIERE SI PROCEDEU

DE DEPOLUARE CU AJUTORUL ACESTUI ADITIV

Invenția se refera la un aditiv pentru decontaminarea solului si a batalurilor infestate cu produse si/sau reziduuri petroliere si la un procedeu de depoluare cu ajutorul acestui aditiv.

Una din problemele grave de mediu ale acestei perioade o reprezintă solul contaminat, acesta fiind unul din efectele industrializării mereglementate din deceniile anterioare. Studiile efectuate in perioada recenta au evidențiat riscurile mari pe care le prezintă solul contaminat asupra sănătății. In consecința au fost elaborate diverse tehnologii pentru decontaminarea, curățirea si refacerea terenurilor contaminate. Depoluarea solurilor contaminate este, în general, o procedura costisitoare, si trebuie sa fie specifica pentru fiecare tip de contaminant. în același timp, în cazul în care site-ul contaminat a fost restaurat acesta trebuie sa fie reumplut cu material care sa nu prezinte risc de poluare in timpul depozitarii.

Procedeele utilizate la decontaminarea solului infestat cu diferite reziduuri sunt diverse. Astfel in brevetul 7,175,366 se propune utilizarea unui fluid fierbinte care este circulat prin dispozitive pentru încălzirea solului în zona infestata, la o temperatură suficient de mare pentru a determina o transformare în sare de gaz a contaminantilor din sol, iar gazul este absorbit din sol prin intermediul găurilor de ventilație asigurând o bioremediere a contaminantilor din sol.

In brevetul 5,639,182 se propune o metodă și aparat pentru tratarea in situ a solurilor, precum și a nămolurilor, în scopul remedierii, solidificarii și stabilizării acestora. Invenția presupune contactarea unui material cu produsul infestat care urmează să fie tratat, cum ar fi nămolul sau solul. Se amestecă materialul propus cu produsul infestat ce urmează a fi tratat, folosind un aparat de amestecare montat pe un ansamblu mobil de tăiere vertical ce poate fi poziționat la o

Of 2 Ο 1 3 - - 0 0 3 2 9

9 -04- 2013 adâncime dorită si care conține dinți de tăiere și roți dințate care asigură amestecarea completă a materialului cu produsul infestat ce urmează a fi tratat. Brevetul 6,806,078 propune o metoda anaerobă pentru remedierea solurilor contaminate și a apelor subterane care presupune (a) prepararea unui amestec apos de grăsime greu solubila, (b) încălzirea și omogenizarea acestui amestec până la obținerea unei emulsii stabile cu o dimensiune a particulelor mai mică de 1 micron, și (c) injectare în condiții anaerobe, în solul contaminat. Emulsia este preferabil combinata cu un compus solubil in apă, rapid biodegradabil de preferat combinata cu o cultura microbiala, utila în procesul de remediere.

In brevetele 8,247,223 si 8,114,659 se propune o metodă ce consta in introducerea de catalizatori și fluide într-un aparat pentru a efectua remedierea contaminanților, pentru a îmbunătăți fertilitatea solului și permeabilitatea, controlul dăunătorilor nedoriti, sau pentru a crea produse chimice utile sau produse alimentare. Metabolismul aerob al compușilor este facilitat prin transferul de fluide, cum ar fi aerul. Aparatul si metoda furnizează un mediu propice pentru organismele selectate, inclusiv substrat nutritiv. Compoziția biodegradabilă este parțial transformata prin tratament catalitic. Catalizatorii sau agenții de remediere sunt produși in situ, pentru fiecare aplicație specifica. Infuzia catalitică a mediului cu produse biologice, cum ar fi ciupercile sau exudatele care transformă materiale biodegradabile. In urma acestui tratament proprietățile chimice, fizice și biologice ale mediului sunt afectate.

O compoziție lichida și o metoda de remediere chimica a solului erodat sau deteriorat cu ulei consta in tratarea cu o soluție apoasă omogenă ce conține uree, dimetilsulfoxid, azotat de calciu hidratat și un agent tensioactiv ionic sau ne-ionic. Compoziția este de obicei pulverizata și pătrunde rapid in sol, activeaza bacteriile consumatoare de hidrocarburi în caz de scurgeri de petrol, și promovează asimilarea de azot a plantelor și creșterea rapidă a acestora și o acoperire cu vegetație a solului. Solul este de obicei tratat prin însămânțarea cu iarba pentru a spori creșterea vegetației de acoperire [Brevetul 6,262,002].

Of 20 13-- oms 2 9 -04- 2013

In brevetul 6,158,924 se propune un sistem de decontaminare a solului și pentru remedierea apelor subterane. Sistemul și procesul utilizează atât o reacție fizică sau chimică cu contaminanții situati într-o zonă contaminată subteran cat și extracția produselor finite de reacție, precum și a oricăror contaminanți rămași in zona subterană contaminată. Sistemul de decontaminare a solului și a apelor subterane propune un produs chimic, care este introdus printr-o injecție adiacenta la zona subterană contaminată și un catalizator (dacă este necesar) în zona subterană contaminată. Produsul chimic reacționează (fizic sau chimic), cu contaminantul din sol sau din apele subterane și favorizează formarea unui produs final de reacție. Sistemul de decontaminare a solului și a apelor subterane include o pompă de vid, o sursă de aer precum si un sistem de extragere a produselor finale de reacție și a contaminanților rămași in sol și a apelor subterane de preferință într-un sistem integrat dual-faza de vapori și faza lichidă într-un singur flux comun.

In toate aceste procedee se urmărește decontaminarea solului in vederea diminuării riscului de poluare a vecinătății acestor terenuri sau a apelor subterane.

Este cunoscut ca unul din factorii care contribuie la creșterea morbidității consta in poluarea mediului cu deșeuri sau rezidii toxice depozitâte in emisar fara respectarea normelor de siguranța, favorizând dispersarea acestora in mediul înconjurător. Schimbările climaterice contribuie, de asemenea, la imprastierea rapida a acestor reziduuri si implicit la accentuarea poluării planetei.

O tehnologie de depoluare sigura si eficienta a terenurilor infestate cu reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru ce prezintă o volatilitate ridicata, presupune realizarea următoarelor deziderate:

- neutralizarea acestor slamuri;

- îndepărtarea compușilor organici volatili (COV-urilor) prezenți in solul infestat sau in batalurile ce conțin reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru;

- compactarea si etanșeizarea reziduurilor tratate termic si neutralizate, astfel incat acestea sa nu prezinte risc de poluare in timpul depozitarii;

<ν 2 Ο 1 3 - - 0 0 3 2 9

9 -04- 2013

- astuparea cavităților ramase in urma preluării acestor reziduuri prin reumplerea cu material care sa nu prezinte risc de poluare in timpul depozitarii.

Pentru rezolvarea acestor deziderate nu s-au găsit inca soluții tehnice.

Problema tehnica pe care o rezolva invenția consta in elaborarea unui aditiv care, contactat cu solurile infestate cu reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru, asigura neutralizarea reziduurilor atunci când acestea conțin compuși cu caracter acid, si favorizează aglomerarea, compactarea si etanseizarea reziduurilor tratate termic si neutralizate, astfel incat acestea sa nu prezinte risc de poluare in timpul depozitarii.

Aditivul pentru decontaminarea solurilor infestate cu reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru, conform invenției, elimina dezavantajele menționate prin aceea ca este constituit din: (i) ciment care are rol de liant, (ii) oxid de calciu care are rol de neutralizare a reziduurilor acide si de a favoriza intarirea blocului monolitic, (iii) sulfat de calciu anhidru care are rol de întărire a blocului monolitic, (iv) cenușa rezultata la arderea cocsului in termocentrale cu rol întăritor al blocului monolotic, (iv) filer din carbonat de calciu sau dolomită, care are rol de neutralizare a reziduurilor acide si de îmbunătățire a rezistentei mecanice a blocului monolitic. Raportul masic intre componenți: ciment / oxid de calciu / sulfat de calciu anhidru / cenușa de termocentrale / filer este de 1...70/ 1...60 /

1...75/ 1...55/ 1...50.

Procedeul de depoluare a solului si a batalurilor infestate cu produse si/sau reziduuri petroliere conform invenției consta in omogenizarea inițiala a solului infestat cu acest aditiv, adaugarea de nisip si pietriș, urmata de aplicarea unor temperaturi ridicate, racirea prin contactare directa cu apa si compactarea/ intarirea produsului tratat termic si neutralizat intr-un bloc de beton care sa nu prezinte risc de poluare in timpul depozitarii. Blocul monolitic poate fi depozitat in aceiași cavitate de unde a fost preluat solul infestat contribuind la reumplerea acesteia.

Λ-2 Q 13 - - 0 0 3 2 9 2 9 -04- 2013

Prin aplicarea procedeului de depoluare a solului si a batalurilor conform invenției se obțin următoarele avantaje:

- se asigura neutralizarea reziduurilor cu caracter acid;

- se indeparteaza compușii organici volatili din solul decontaminat;

- se îmbunătățesc distribuția granulometrica a agregatelor minerale si caracteristicile de liere ale produsului depoluat;

- se imbunatateste caracterul de monolit, cu o bună rezistență la solicitarea de compresiune, al betonului obtinut după racirea cu apa a solului astfel tratat.

Se dau doua exemple de realizare a procedeului conform invenției.

Exemplul 1.

Se introduc intr-un malaxor următoarele pulberi: ciment, oxid de calciu, sulfat de calciu anhidru, cenușa de termocentrale si filer de carbonat de calciu la un raportul masic intre componenți: ciment / oxid de calciu / sulfat de calciu anhidru / cenușa de termocentrale / filer de 3 / 3 / 2 /1/1. Se omogenizează amestecul de pulberi pe o durata de 6 ore, după care aditivul se descarcă din malaxor. Exemplul 2.

Aditivul obtinut se omogenizează cu un slam petrolier ce conține rășini cu caracter acid in buncărul de alimentare al uscatorului (un cuptor rotativ prevăzut cu transportor cu bandă), la un raport masic de 1/6, pe o durata de 4 ore, unde compușii cu caracter acid sunt neutralizați. Se verifica aciditatea soluției apoase a șlamului tratat cu aditiv iar daca șlamul este neutralizat acesta este introdus in cuptorul rotativ împreuna cu nisip si pietriș la un raport de 4/2/1, si, după omogenizare, este încălzit la temperatura de 275-450°C pentru evaporarea hidrocarburilor volatile prezente in slam. Gazele rezultate in urma evaporării hidrocarburilor sunt filtrate pentru îndepărtarea prafului antrenat, si sunt folosite ca si combustibil, fie pentru alimentarea cuptorului rotativ, fie sunt arse intr-un alt cuptor iar căldură eliberata este recuperata. Gazele de ardere sunt filtrate in filtru cu saci, iar daca au caracter acid, după racirea la temperatura de 170°C, sunt neutralizate prin spalare cu soluție bazică (NaOH sau var) si apoi evacuate in atmosfera. Șlamul tratat in uscătorul rotativ și praful din filtrul cu saci sunt

CV 2 0 1 3 - - 0 0 3 2 9 2 9 -04- 2013 evacuate cu ajutorul transportoarelor de tip șnec. După racirea prin contactare cu f

apa si turnarea in cofrage, șlamul tratat astfel devine un solid rigid si poate fi depozitat fara a prezenta riscul de a polua mediul.

Claims (2)

1. REVENDICĂRI

   1. Aditiv pentru decontaminarea solurilor infestate cu reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru, caracterizat prin aceea ca este constituit djn: (i) ciment /

   / care are rol de liant, (ii) oxid de calciu care are rol de neutralizșrb a reziduurilor acide si de a favoriza intarirea blocului monolitic, (iii) sulfat de Calciu anhidru care are rol de întărire a blocului monolitic, (iv) cenușa de terrrțobentrale cu rol întăritor al blocului monolotic, (iv) filer din carbonat de calciu s^udolomită, care are rol de neutralizare a reziduurilor acide si de îmbunătățire a rezistentei mecanice a blocului monolitic, la un raport masic intre corpționenti: ciment / oxid de calciu / sulfat de calciu anhidru / cenușa de termocentrale / filer este de 1...70/ 1...60 /

   1...75/ 1...55/ 1...50.
2. 2. Procedeul de depoluare a solului si a batalurilor infestate cu produse si/sau reziduuri petroliere conform invenției consta in omogenizarea solului infestat cu acest aditiv, nisip si pietriș la un raport masic intre componenți: sol infestat / aditiv/ nisip / pietriș de 36...Ș1/ 5...25 / 10...35 / 4...20, urmata de încălzirea la temperatura de 275-450°^ racirea prin contactare directa cu apa urmata de compactarea si turnarea in cofrage a produsului tratat termic si stabilizarea intrun bloc de beton caro va fi depozitat.

   ^-2013-- 00329

   2 9 -04- 2013 evacuate cu ajutorul transportoarelor de tip șnec. După racirea prin contactare cu apa si turnarea in cofrage, șlamul tratat astfel devine un solid rigid si poate fi depozitat fara a prezenta riscul de a polua mediul.

   REVENDICĂRI

   1. Aditiv pentru decontaminarea solurilor infestate cu reziduuri petroliere cu caracter acid sau neutru, caracterizat prin aceea ca este constituit din; (i) ciment care are rol de liant, (ii) oxid de calciu care are rol de neutralizare a reziduurilor acide si de a favoriza întărirea blocului monolitic, (iii) sulfat de calciu anhidru care are rol de întărire a blocului monolitic, (iv) cenușa de termocentrale cu rol întăritor al blocului monolotic, (iv) filer din carbonat de calciu sau dolomită, care are rol de neutralizare a reziduurilor acide si de îmbunătățire a rezistentei mecanice a blocului monolitic, la un raport masic intre componenți: ciment / oxid de calciu / sulfat de calciu anhidru / cenușa de termocentrale / filer este de 1...70/ 1...60 /

   1...75/ 1...55/ 1...50.

   2. Procedeul de depoluare a solului si a batalurilor infestate cu produse si/sau reziduuri petroliere conform invenției consta in omogenizarea solului infestat cu acest aditiv, nisip si pietriș la un raport masic intre componenți: sol infestat / aditiv/ nisip / pietriș de 36...81/ 5...25 / 10...35 / 4...20, urmata de încălzirea la temperatura de 275-450°C, racirea prin contactare directa cu apa urmata de compactarea si turnarea in cofrage a produsului tratat termic si stabilizarea intrun bloc de beton care va fi depozitat.