RU2126773C1

RU2126773C1 - Method of detoxifying petroleum-containing wastes

Info

Publication number: RU2126773C1
Application number: RU96115630A
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Власичева; М.Ф. Тихомирова
Original assignee: Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский центр по архитектуре и строительству"
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: removal of oil pollution. SUBSTANCE: 10-% aqueous emulsion of waterproofing liquid is added to waste, for example, to mazut-polluted ground and resultant mixture is solidified by mixing with cement. EFFECT: facilitated detoxification.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области экологии, а более конкретно, к способам обезвреживания нефтесодержащих отходов, например замазученных земель. The present invention relates to the field of ecology, and more specifically, to methods for the disposal of oily waste, such as contaminated lands.

В крупных промышленных регионах сложилось крайне неблагоприятное положение с отходами, содержащими нефтепродукты, особенно с теми, которые по той или иной причине - значительные колебания химического состава, обводненность, загрязненность - не могут быть регенерированы. In large industrial regions, an extremely unfavorable situation has arisen with wastes containing petroleum products, especially those that for one reason or another - significant fluctuations in chemical composition, water cut, and pollution - cannot be regenerated.

Нефтесодержащие отходы, относящиеся по существующей классификации к веществам 2-3 класса опасности, в результате высокой токсичности и пожароопасности не принимаются на бытовые свалки, поэтому накапливаются на территории предприятий или незаконно сбрасываются в места, специально для этих целей не оборудованные. Такие накопители нефтесодержащих отходов пожароопасны, являются источниками загрязнения окружающей среды вследствие испарения нефтепродуктов и опасности проникновения их в грунтовые воды. Oil-containing waste, which according to the current classification is classified as hazard class 2-3, as a result of high toxicity and fire hazard is not accepted at household landfills, therefore, it accumulates on the territory of enterprises or is illegally dumped in places specially equipped for this purpose. Such accumulators of oily waste are fire hazardous, they are sources of environmental pollution due to evaporation of oil products and the danger of their penetration into groundwater.

Основным направлением обезвреживания нерегенерируемых нефтесодержащих отходов в мировой практике является их централизованная переработка путем сжигания с целью получения тепловой энергии. При этом большое внимание уделяется контролю состава и очистке отходящих газов [1]. The main direction of neutralization of non-regenerable oily waste in the world is their centralized processing by incineration in order to obtain thermal energy. At the same time, much attention is paid to monitoring the composition and purification of exhaust gases [1].

Известен также опыт применения биологической обработки отходов, обработки паром, горячей водой, водными растворами ПАВ, растворами различных химических веществ с целью отмыва грунтов от нефтепродуктов, а также химические методы обезвреживания [2]. Also known is the experience of the biological treatment of waste, treatment with steam, hot water, aqueous solutions of surfactants, solutions of various chemicals to wash soil from oil products, as well as chemical methods of disposal [2].

Эффективность этих методов очистки зависит от однородности отходов и наличия примесей, например соединений тяжелых металлов. The effectiveness of these cleaning methods depends on the uniformity of the waste and the presence of impurities, such as heavy metal compounds.

Известен способ обезвреживания нефтесодержащих отходов, включающий смешение их с вяжущими материалами, в качестве которых используют золу-унос и цемент [3]. Цемент и зола-унос поддерживают в отходах высокое значение величины pH - в пределах 9-11 и лишают подвижности большинство многовалентных катионов (токсичных тяжелых металлов), превращая их в нерастворимые гидроксиды. A known method of disposal of oily waste, including mixing them with binders, which use fly ash and cement [3]. Cement and fly ash maintain a high pH value in the waste - in the range of 9–11 and deny mobility of most multivalent cations (toxic heavy metals), turning them into insoluble hydroxides.

Описанный способ наиболее близок к заявляемому по совокупности существенных признаков и принят нами за прототип. The described method is closest to the claimed in the aggregate of essential features and adopted by us as a prototype.

Недостатком известного способа является недостаточно полное обезвреживание нефтесодержащих отходов, что объясняется малой прочностью адсорбционных связей, удерживающих органические компоненты нефтепродуктов в составе полученного материала. The disadvantage of this method is the insufficiently complete neutralization of oily waste, which is explained by the low strength of adsorption bonds that hold the organic components of petroleum products in the composition of the obtained material.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение более полного обезвреживания нефтесодержащих отходов. The task of the invention is to provide a more complete neutralization of oily waste.

Для решения поставленной задачи в способе обезвреживания нефтесодержащих отходов, включающем введение в отходы золы-уноса и последующее отверждение полученной смеси путем смешения с цементом, согласно изобретению вместе с золой-уносом в отходы вводят 10%-ную водную эмульсию гидрофобизирующей жидкости 136-41, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтесодержащие отходы - 20,8 - 41,6
Зола-унос - 8,3 - 41,6
Цемент - 12,5 - 16,6
10%-ная Водная эмульсия гидрофобизирующей жидкости 136-41 - 0,05 - 0,1
Вода - Остальное
Введение предлагаемой добавки - органического поверхностно-активного вещества существенно влияет на фиксацию углеводородов, способствует более прочному связыванию органических компонентов в обезвреженном отходе. Гидрофобные свойства, которые придает отходу добавка, увеличивают его стойкость при воздействии компонентов окружающей среды.To solve the problem in a method for the disposal of oily waste, including introducing into the waste fly ash and subsequent solidification of the resulting mixture by mixing with cement, according to the invention, together with fly ash, a 10% aqueous emulsion of hydrophobizing liquid 136-41 is introduced into the waste, the following ratio of components, wt.%:
Oily waste - 20.8 - 41.6
Fly ash - 8.3 - 41.6
Cement - 12.5 - 16.6
10% aqueous emulsion of hydrophobizing liquid 136-41 - 0.05 - 0.1
Water - Else
The introduction of the proposed additives - organic surfactants significantly affects the fixation of hydrocarbons, contributes to a more durable binding of organic components in the neutralized waste. The hydrophobic properties that the additive gives to the waste increase its resistance to environmental components.

Нефтесодержащие отходы, обезвреженные с использованием предлагаемого способа, не вымываются водой и слабокислыми растворами в течение длительного времени после обработки, что указывает на прочность их адсорбционных связей с минералами, входящими в состав золы. Oil-containing wastes neutralized using the proposed method are not washed with water and slightly acidic solutions for a long time after treatment, which indicates the strength of their adsorption bonds with the minerals that make up the ash.

Анализ уровня техники не позволил выявить аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т.е. оно отвечает требованию новизны. The analysis of the prior art did not allow to identify an analogue characterized by features identical to all the essential features of the proposed solution, i.e. it meets the requirement of novelty.

Не выявлены также признаки, являющиеся отличительными в заявляемом решении, т.е. оно отвечает требованию изобретательского уровня. No signs are also identified that are distinctive in the claimed solution, i.e. It meets the requirement of inventive step.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В смеситель помещают золу и добавляют определенное количество нефтесодержащего отхода и гидрофобизирующей жидкости, после чего производят перемешивание компонентов в течение 10 мин. Зола-унос в присутствии воды создает и поддерживает в системе высокое значение величины pH. В таких условиях катионы содержащихся в отходах металлов переходят в состав труднорастворимых гидроксидов по следующей схеме:
Meⁿ⁺ + OH^- = Me(OH)_n
В состав труднорастворимых гидроксидов переходят следующие ионы металлов: Ni²⁺, Cr³⁺, Mn²⁺, Ti⁴⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Ba²⁺, Sn²⁺, Be²⁺, Mo⁴⁺, V⁴⁺, W⁴⁺ и др.Ash is placed in the mixer and a certain amount of oily waste and hydrophobizing liquid is added, after which the components are mixed for 10 minutes. Fly ash in the presence of water creates and maintains a high pH value in the system. Under such conditions, the cations of the metals contained in the waste go into the composition of insoluble hydroxides according to the following scheme:
Me ^{n +} + OH ^- = Me (OH) _n
The following metal ions pass into the composition of sparingly soluble hydroxides: Ni ²⁺ , Cr ³⁺ , Mn ²⁺ , Ti ⁴⁺ , Cu ²⁺ , Zn ²⁺ , Pb ²⁺ , Ba ²⁺ , Sn ²⁺ , Be ²⁺ , Mo ⁴⁺ , V ⁴⁺ , W ⁴⁺ , etc.

Затем в смесь добавляют воду и цемент и производят отверждение, позволяющее получить на основе обезвреженного отхода достаточно прочный материал. Смесь вновь перемешивают в течение 10 мин. После этого производят выгрузку обезвреженной смеси в бункер. Then water and cement are added to the mixture and curing is carried out, which allows obtaining sufficiently strong material based on the neutralized waste. The mixture was stirred again for 10 minutes. After that, the neutralized mixture is unloaded into the hopper.

Отверждение обезвреженных отходов, протекающее в результате процессов гидратации введенного в систему цемента, приводит к еще более прочному дополнительному связыванию в образовавшемся материале нейтрализованных соединений. Образующаяся при отверждении прочная консервирующая матрица предотвращает растворение токсичных веществ под воздействием компонентов окружающей среды, дополнительно связывает их физически и химически, снижает поверхность контакта с окружающей средой. Затвердевший материал удерживает также в своей структуре компоненты, оставшиеся после обработки золой и гидрофобизирующей жидкостью в водорастворимой форме (хлориды и нитраты щелочных металлов и кальция и т.п.). The solidification of the neutralized waste resulting from the hydration processes of cement introduced into the system leads to even more durable additional bonding of the neutralized compounds in the resulting material. The strong preservative matrix formed during curing prevents the dissolution of toxic substances under the influence of environmental components, additionally binds them physically and chemically, and reduces the contact surface with the environment. The hardened material also retains in its structure the components remaining after processing with ash and hydrophobizing liquid in a water-soluble form (chlorides and nitrates of alkali metals and calcium, etc.).

Для обезвреживания 1 т нефтесодержащих отходов необходимо следующее количество реагентов, т:
Зола-унос - 0,2 - 2,0
Цемент - 0,4 - 0,6
10%-ная Водная эмульсия гидрофобизирующей жидкости 136-41 - 0,0025 - 0,005
Вода - 0,8 - 1,2
до получения пластичной массы с подвижностью, характеризующейся осадкой стандартного конуса 7 - 10 см (ГОСТ 10181.0-81).To neutralize 1 ton of oily waste, the following amount of reagents is required, t:
Fly ash - 0.2 - 2.0
Cement - 0.4 - 0.6
10% aqueous emulsion of hydrophobizing fluid 136-41 - 0.0025 - 0.005
Water - 0.8 - 1.2
to obtain a plastic mass with mobility characterized by draft of a standard cone of 7-10 cm (GOST 10181.0-81).

Продукт, полученный по предлагаемой технологии, может быть уложен в форме блоков, уплотнен, отвержден и транспортирован на нужное расстояние. The product obtained by the proposed technology can be stacked in the form of blocks, compacted, cured and transported to the desired distance.

Возможна перевозка незатвердевшей обезвреженной массы на место ее укладки с последующим уплотнением. It is possible to transport uncured neutralized mass to the place of its laying with subsequent compaction.

Обезвреживание можно проводить непосредственно на месте хранения загрязненных грунтов. Neutralization can be carried out directly at the place of storage of contaminated soils.

Объемная масса обезвреженных незатвердевших смесей составляет в среднем 1800 кг/м³, после отверждения объемный вес готовых изделий около 1700 кг/м³.The volumetric mass of neutralized uncured mixtures averages 1800 kg / m ³ ; after curing, the bulk weight of the finished products is about 1700 kg / m ³ .

Прочность образцов, изготовленных из обезвреженной массы с применением цемента, составляет после двух месяцев твердения около 50 кг/см².The strength of the samples made from the neutralized mass using cement, after two months of hardening, is about 50 kg / cm ² .

Проведенные Свердловским областным центром государственного санэпиднадзора исследования показали, что отходы, обезвреженные заявляемым способом, относятся к малотоксичным (4-й класс опасности) и могут использоваться для изготовления строительных блоков, для возведения подпорных стен, отсыпки и т.п. Studies conducted by the Sverdlovsk Regional Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision showed that waste neutralized by the claimed method is low toxic (hazard class 4) and can be used for the manufacture of building blocks, for the construction of retaining walls, dumping, etc.

Сптсок литературы
1. The reuse of petroleum and petrochemical waste in cement hilns /Coss man David//Еnviron. Progc. - 1992. - 11, N 1, c.1-6.Sptsok literature
1. The reuse of petroleum and petrochemical waste in cement hilns / Coss man David // Environment. Progc. - 1992. - 11, N 1, p. 1-6.

2. Нориюки Нома. Исследование способов обработки промышленных отходов. Х. "РРМ". - 1987. 18 N 1, с. 42-50. 2. Noriyuki Noma. Study of industrial waste treatment methods. H. "PPM". - 1987.18 N 1, p. 42-50.

3. Сьюпренент Б., Ларс М., Смит Р. Отвержденные нефтяные отходы - ойлкрит. Строительство в США, -1990, N 3, с. 10. 3. Suspension B., Lars M., Smith R. Solidified Petroleum Waste - Oil Crit. Construction in the USA, -1990, N 3, p. ten.

Claims

A method of neutralizing oily waste, including introducing into the waste fly ash and subsequent solidification of the mixture by mixing with cement, characterized in that together with the fly ash, a 10% aqueous emulsion of hydrophobizing liquid 136-41 is introduced into the waste in the following ratio of components, wt.%:
Oily waste - 20.8 - 41.6
Fly ash - 8.3 - 41.6
Cement - 12.5 - 16.6
10% aqueous emulsion of hydrophobizing liquid 136-41 - 0.05 - 0.1
Water - Else