RU2812132C1 - Absorbent for industrial waste disposal - Google Patents

Absorbent for industrial waste disposal Download PDF

Info

Publication number
RU2812132C1
RU2812132C1 RU2021126184A RU2021126184A RU2812132C1 RU 2812132 C1 RU2812132 C1 RU 2812132C1 RU 2021126184 A RU2021126184 A RU 2021126184A RU 2021126184 A RU2021126184 A RU 2021126184A RU 2812132 C1 RU2812132 C1 RU 2812132C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
mineral
absorbent
industrial
additives
Prior art date
Application number
RU2021126184A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Вадимович Алейнер
Сергей Алексеевич Гастев
Роман Николаевич Зернов
Армен Карапетович Костанян
Екатерина Анатольевна Яковлева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари"
Application granted granted Critical
Publication of RU2812132C1 publication Critical patent/RU2812132C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to compositions with a high sorption capacity intended for absorption/adsorption of industrial waste and can be applied in the field of disposal of liquid and paste-forming toxic waste, solid municipal waste, oils, petroleum products, solvents, animal waste products, chemicals, poisons. The absorbent for the disposal of industrial waste comprises Cambrian clay, mineral polyacrylamide, a mixture of silage plants with mineral filler (natron, natrite), fine powder of minerals of volcanic origin: ash, tuff, routes, volcanic slag, zeolite, zeolite rocks, mineral additives of the flask, fine additives of plant origin that have undergone hydrolytic synthesis, such as wood waste, cotton husks or sunflower, guar, silicon dioxide silicon oxide (IV), gum arabic. The components are used in the declared quantities.
EFFECT: encapsulation at the molecular level of solid municipal, industrial and chemical waste, which makes it possible to lower their hazard class to class V during further processing of such waste.
1 cl

Description

Заявляемый абсорбент относится к композициям с высокой сорбционной способностью, предназначенным для абсорбции/адсорбции промышленных отходов, и может быть применен в области утилизации жидких и пастообразующих токсических отходов, твердокоммунальных отходов, масел, нефтепродуктов, растворителей, продуктов жизнедеятельности животных, химикалий, ядов.The inventive absorbent belongs to compositions with high sorption capacity, intended for the absorption/adsorption of industrial waste, and can be used in the field of disposal of liquid and paste-forming toxic waste, solid municipal waste, oils, petroleum products, solvents, animal waste products, chemicals, poisons.

При создании сорбентов для утилизации промышленных отходов используют различные неорганические и органические материалы, которые широко распространены в природе, а также отходы или побочные продукты различных производств. У каждой группы материалов есть свои преимущества и недостатки, поэтому при создании сорбентов, исходя из области их применения, учитываются их наиболее важные характеристики. Такой основной характеристикой при разработке заявляемого абсорбента был эффект капсулирования отходов, обработанных этим абсорбентом (капсулирование - это физикохимический или механический процесс заключения мелких частиц вещества в оболочку из пленкообразующего материала).When creating sorbents for recycling industrial waste, various inorganic and organic materials that are widespread in nature, as well as waste or by-products of various industries are used. Each group of materials has its own advantages and disadvantages, therefore, when creating sorbents, based on their area of application, their most important characteristics are taken into account. Such a main characteristic in the development of the proposed absorbent was the effect of encapsulation of waste treated with this absorbent (encapsulation is a physicochemical or mechanical process of enclosing small particles of a substance in a shell of film-forming material).

Разработка и создание настоящего абсорбента основывались на открытии российских ученых, установивших, что значительное понижение класса опасности промышленных и бытовых отходов происходит, когда отходы на термообработку подаются в капсулированием виде.The development and creation of this absorbent was based on the discovery of Russian scientists who found that a significant reduction in the hazard class of industrial and household waste occurs when waste is supplied for heat treatment in encapsulated form.

Из патента РФ №2209114 известен сорбент на растительной основе для очистки водных растворов от тяжелых металлов, в котором в качестве растительной основы используют отход процесса получения экстракта солодки. Этот сорбент позволяет очищать водный раствор от тяжелых металлов, в частности от меди - с эффективностью 91%, с сорбционной емкостью 3,6 мг/г, от цинка - 91,6% и 3,7 мг/г соответственно. Недостатком этого сорбента является малодоступность сырьевой базы для его получения, а также неэффективность сорбента для очистки воды от органических загрязнений.From RF patent No. 2209114, a plant-based sorbent is known for purifying aqueous solutions from heavy metals, in which waste from the process of obtaining licorice extract is used as a plant base. This sorbent allows you to purify an aqueous solution from heavy metals, in particular from copper - with an efficiency of 91%, with a sorption capacity of 3.6 mg/g, from zinc - 91.6% and 3.7 mg/g, respectively. The disadvantage of this sorbent is the inaccessibility of the raw material base for its production, as well as the ineffectiveness of the sorbent for purifying water from organic contaminants.

Из патента РФ №2303623 известен сорбент-мелиорант, состоящий из бентонитовых глин (36%), золошлаковой смеси - (47%), синих глин (17%), Недостаток этого сорбента заключается в высокой затратности использования, поскольку к месту загрязнения необходимо доставить золошлаковую смесь в большом количестве, а также синие глины, расположенные в отдаленных местах. Кроме того, мелиорант из-за малой прочности не может использоваться в качестве противофильтрационного экрана.From the RF patent No. 2303623, a sorbent ameliorant is known, consisting of bentonite clays (36%), ash and slag mixture - (47%), blue clays (17%). The disadvantage of this sorbent is the high cost of use, since it is necessary to deliver the ash and slag mixture to the place of contamination mixture in large quantities, as well as blue clays located in remote places. In addition, due to its low strength, ameliorant cannot be used as an impervious screen.

Из заявки на патент №2018118440 известен сорбент с гидроизоляционным компонентом, принятый за прототип и содержащий глину, полимеры, растительные компоненты и минеральные и пластифицирующие добавки со следующим соотношением компонентов смеси, мас. %:From patent application No. 2018118440, a sorbent with a waterproofing component is known, adopted as a prototype and containing clay, polymers, plant components and mineral and plasticizing additives with the following ratio of mixture components, wt. %:

глина - 35-45,clay - 35-45,

раствор полиакриламида - 15-20,polyacrylamide solution - 15-20,

смесь силосных растений с минеральным наполнителем - 5-15,mixture of silage plants with mineral filler - 5-15,

мелкодисперсный порошок минерала вулканического происхождения - 5-10,fine powder of a mineral of volcanic origin - 5-10,

минеральные пластифицирующие добавки - 5-10,mineral plasticizing additives - 5-10,

тонкодисперсные минеральные добавкиfinely dispersed mineral additives

растительного происхождения, прошедшие гидролизный синтез - 5-10.of plant origin that have undergone hydrolysis synthesis - 5-10.

Однако этот сорбент применяется с жидкостным носителем (вода, масло, ньютоновские жидкости) для доставки готового раствора в полости или за периметр защищаемого объекта от подпитки воды, тем самым образуя защитный слой гидроизоляции и исключая проникновение воды снаружи защищаемого объекта внутрь стен, помещений. Состав сорбента позволяет не пропускать воду, поэтому имеется возможность использовать его в качестве противофильтрационных экранов, но капсулирования на молекулярном уровне грунтов или воды он не может производить.However, this sorbent is used with a liquid carrier (water, oil, Newtonian fluids) to deliver the finished solution into the cavities or beyond the perimeter of the protected object from replenishing water, thereby forming a protective layer of waterproofing and preventing the penetration of water from outside the protected object into the walls and premises. The composition of the sorbent does not allow water to pass through, so it is possible to use it as impervious screens, but it cannot encapsulate soil or water at the molecular level.

Задачей настоящего изобретения является разработка абсорбента не только с высокой способностью всасывания различных вредных и ядовитых для среды промышленных и бытовых отходов, а также с возможностью его использования в процессах литификации отходов, но и создающего эффект капсулирования обработанных им отходов. Технический результат - капсулирование на молекулярном уровне твердых коммунальных, промышленных и химических отходов позволяющий при дальнейшей обработке таких отходов понижать их класс опасности до V класса отходов.The objective of the present invention is to develop an absorbent not only with a high absorption capacity of various industrial and household wastes that are harmful and toxic to the environment, as well as with the possibility of its use in waste lithification processes, but also that creates the effect of encapsulating the waste processed by it. The technical result is the encapsulation at the molecular level of solid municipal, industrial and chemical waste, which allows for further processing of such waste to lower their hazard class to waste class V.

Поставленная задача решается абсорбентом, содержащим кембрийскую глину, полимеры, растительные компоненты и минеральные добавки, имеющим следующее соотношение компонентов смеси, мас. % (100% = 1 кг. полученного продукта):The problem is solved by an absorbent containing Cambrian clay, polymers, plant components and mineral additives, having the following ratio of mixture components, wt. % (100% = 1 kg of product obtained):

кембрийская глина - от 35% до 45%,Cambrian clay - from 35% to 45%,

минеральный полиакриламид - от 15% до 20%,mineral polyacrylamide - from 15% to 20%,

смесь силосных растений с минеральным наполнителем (натрон, натрит) - от 5% до 20%,mixture of silage plants with mineral filler (natron, soda) - from 5% to 20%,

мелкодисперсный порошок минералов вулканического происхождения, например, пеплы, туфы, трассы, вулканические шлак, цеолит, цеолитизированные породы - от 5% до 15%,fine powder of minerals of volcanic origin, for example, ashes, tuffs, traces, volcanic slag, zeolite, zeolitized rocks - from 5% to 15%,

минеральные добавки (опока) - от 5% до 15%,mineral additives (opoka) - from 5% to 15%,

тонкодисперсные добавки растительного происхождения, прошедшие гидролизный синтез, такие как древесные отходы, хлопковая шелуха или подсолнечная лузга - от 5% до 15%,finely dispersed additives of plant origin that have undergone hydrolysis synthesis, such as wood waste, cotton husks or sunflower husks - from 5% to 15%,

гуаровая камедь - от 5% до 15%,guar gum - from 5% to 15%,

диоксид кремния оксид кремния (IV) от 5% до 15%,silicon dioxide silicon oxide (IV) from 5% to 15%,

гуммиарабик (Аравийская камедь) от 5% до 15%.gum arabic (Arabic gum) from 5% to 15%.

Абсорбент благодаря своему химическому составу позволяет капсулировать в себя различные вещества, включая коммунальные, промышленные и химические отходы за счет гидролизного синтеза растений -равноправие луговой глины, которое и является основным компонентом для капсуляции химических веществ. Лабораторные испытания показали, что происходит разделение химических связей молекул веществ под воздействием абсорбента, выраженное в капсулировании на молекулярном уровне без увеличения массы отходов. Технически абсорбент разрывает молекулярные связи в смеси ароматических полимеров и неорганических соединений, происходит капсулирование химических элементов, прекращается их взаимосвязь между собой и невозможность образования новых связей в соединении. Образовавшаяся при твердении прочная твердоупругая консервирующая матрица прекращает все химические реакции и взаимодействие химических элементов (их блокировка) между собой, снижает поверхность контакта с окружающей средой путем физического выведения влаги, уменьшаясь в объеме до 85 раз.The absorbent, due to its chemical composition, allows the encapsulation of various substances, including municipal, industrial and chemical waste due to the hydrolysis synthesis of plants - meadow clay, which is the main component for the encapsulation of chemicals. Laboratory tests have shown that the chemical bonds of substance molecules are separated under the influence of the absorbent, expressed in encapsulation at the molecular level without increasing the mass of waste. Technically, the absorbent breaks molecular bonds in a mixture of aromatic polymers and inorganic compounds, encapsulation of chemical elements occurs, their interconnection ceases and the formation of new bonds in the compound is impossible. The strong, solid-elastic preservative matrix formed during hardening stops all chemical reactions and the interaction of chemical elements (their blocking) with each other, reduces the surface of contact with the environment by physically removing moisture, decreasing in volume up to 85 times.

Кроме того, абсорбент можно использовать в качестве противофильтрационных экранов для любых хранилищ жидких или твердых, промышленно-бытовых отходов, полностью фиксировать отход в пространстве, изолировать его и убирать излишки влаги, что приводит к снижению количества и качества химических реакций внутри резервуаров и мусорных карт.In addition, the absorbent can be used as anti-filtration screens for any storage of liquid or solid, industrial and household waste, completely fixing waste in space, isolating it and removing excess moisture, which leads to a reduction in the quantity and quality of chemical reactions inside tanks and waste cards.

Заявленный композит экологически чист, безопасен, дружественен к среде и очень экономичен, а также безвреден как для человека, так и для животных и гидробионтов (микроорганизмов), имеет V класс опасности.The claimed composite is environmentally friendly, safe, environmentally friendly and very economical, and is also harmless to both humans and animals and aquatic organisms (microorganisms), and has a hazard class of V.

Для изготовления абсорбента все его указанные компоненты смешивается в четырех-шнековой многокомпонентной установке при температуре от -35 до -5 и от +18 до +35 градусов Цельсия при влажности воздуха не более 30%.To produce the absorbent, all of its specified components are mixed in a four-screw multicomponent installation at temperatures from -35 to -5 and from +18 to +35 degrees Celsius with an air humidity of no more than 30%.

Для изучения процесса эффективности снижения уровня загрязнителей и капсулирования промышленных отходов с использованием заявленного абсорбента были проведены его испытания в специализированной организации ООО «ЛенПромСервис». При заказе испытаний абсорбент был условно назван как «сорбционный компаунд «Капкан» (ООО «НефтеГазИнвест-Интари» принадлежит ТЗ №668027, в котором зарегистрировано слово «Капкан» и под которым оно производит и реализует все выпускаемые виды своих композиций).To study the process of efficiency of reducing the level of pollutants and encapsulating industrial waste using the claimed absorbent, its tests were carried out in a specialized organization LenPromServis LLC. When ordering tests, the absorbent was conventionally named as “Kapkan sorption compound” (NefteGazInvest-Intari LLC belongs to Technical Specification No. 668027, in which the word “Trap” is registered and under which it produces and sells all types of its compositions).

В результате проведенных испытаний по обезвреживанию образцов отходов было: подтверждено, что абсорбент сразу вступает в реакцию с отходами, которые с первых минут начинают переходить в твердое состояние.As a result of tests carried out on the neutralization of waste samples, it was confirmed that the absorbent immediately reacts with waste, which from the first minutes begins to turn into a solid state.

Claims (2)

Абсорбент для утилизации промышленных отходов, содержащий, мас. %:Absorbent for industrial waste disposal, containing, wt. %: кембрийская глинаCambrian clay 35-45 35-45 минеральный полиакриламидmineral polyacrylamide 15-20 15-20 смесь силосных растений с минеральным наполнителем (натрон, натрит)mixture of silage plants with mineral filler (natron, soda) 5-205-20 мелкодисперсный порошок минералов вулканического происхождения: пеплы, туфы, трассы, вулканические шлак, цеолит, цеолитизированные породыfine powder of minerals of volcanic origin: ashes, tuffs, traces, volcanic slag, zeolite, zeolitized rocks 5-15 5-15 минеральные добавки опокаmineral additives opoka 5-15 5-15 тонкодисперсные добавки растительного происхождения, прошедшие гидролизный синтез, такие как древесные отходы, хлопковая шелуха или подсолнечная лузгаfinely dispersed additives of plant origin that have undergone hydrolysis synthesis, such as wood waste, cotton husks or sunflower husks 5-15 5-15 гуаровая камедьguar gum 5-15 5-15 диоксид кремния оксид кремния (IV)silicon dioxide silicon(IV) oxide 5-15 5-15 гуммиарабик Аравийская камедьgum arabic gum arabic 5-155-15
RU2021126184A 2021-09-03 Absorbent for industrial waste disposal RU2812132C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2812132C1 true RU2812132C1 (en) 2024-01-23

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2209114C1 (en) * 2002-10-14 2003-07-27 ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН Method of preparing vegetable-origin sorbent for removing heavy metals from water
RU2303623C1 (en) * 2005-11-03 2007-07-27 ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" Sorbent-ameliorant for soil cleaning
RU2644880C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for obtaining sorbent for purifying wastewater from multicomponent pollutants
RU2653125C1 (en) * 2017-05-23 2018-05-07 Акционерное общество "ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" Polymeric sorbent, method of its production and use
RU2018118440A (en) * 2018-05-18 2019-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари" SORBENT WITH WATERPROOFING COMPONENT
US20200197909A1 (en) * 2016-03-24 2020-06-25 Lg Chem, Ltd. Method For Preparing Superabsorbent Polymer And Superabsorbent Polymer Prepared Thereby

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2209114C1 (en) * 2002-10-14 2003-07-27 ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН Method of preparing vegetable-origin sorbent for removing heavy metals from water
RU2303623C1 (en) * 2005-11-03 2007-07-27 ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" Sorbent-ameliorant for soil cleaning
US20200197909A1 (en) * 2016-03-24 2020-06-25 Lg Chem, Ltd. Method For Preparing Superabsorbent Polymer And Superabsorbent Polymer Prepared Thereby
RU2644880C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for obtaining sorbent for purifying wastewater from multicomponent pollutants
RU2653125C1 (en) * 2017-05-23 2018-05-07 Акционерное общество "ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" Polymeric sorbent, method of its production and use
RU2018118440A (en) * 2018-05-18 2019-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари" SORBENT WITH WATERPROOFING COMPONENT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Trivedi et al. 2, 4-Dichlorophenoxyacetic acid adsorption on adsorbent prepared from groundnut shell: Effect of preparation conditions on equilibrium adsorption capacity
Al-Asheh et al. Beneficial reuse of chicken feathers in removal of heavy metals from wastewater
Shi et al. Removal of neonicotinoid pesticides by adsorption on modified Tenebrio molitor frass biochar: Kinetics and mechanism
CA2546477C (en) Anion-adsorbing carbon material, and method and apparatus for producing same
Vigneshwaran et al. Facile synthesis of sulfur-doped chitosan/biochar derived from tapioca peel for the removal of organic dyes: Isotherm, kinetics and mechanisms
El Hajam et al. Adsorption of Methylene Blue on industrial softwood waste “Cedar” and hardwood waste “Mahogany”: comparative study
CZ130694A3 (en) Method of entrapping environment harmful substances from a material contaminated with such substances and an aluminium-reinforced layered cation or anion clay material
Samad et al. Synthesis of zinc oxide nanoparticles reinforced clay and their applications for removal of Pb (II) ions from aqueous media
Viana et al. Using rice husks in water purification in Brazil
Miyah et al. DFT theoretical analysis and experimental approach combination to understand the toxic dye's adsorption mechanism on the corncob-activated carbon surface
El Hajam et al. Adsorptive removal of brilliant green dye from aqueous solutions using cedar and mahogany sawdusts
Augustus et al. Removal of congo red from aqueous solutions using fly ash modified with hydrochloric acid
Khaksar Najafi et al. Sorption kinetics of lead and zinc ions by clay-fly ash geopolymers
RU2812132C1 (en) Absorbent for industrial waste disposal
Farhan et al. Adsorption Study of Rhodamine–B Dye on Plant (Citrus Leaves)
Balji et al. Utilization of fly ash for the effective removal of hazardous dyes from textile effluent
Kassahun et al. Synthesis optimization of activated carbon driven from scrap tire for adsorbent yield and methylene blue removal under response surface methodology
Raghav et al. Adsorption of malachite green and chrysoidine‐Y by Sn‐pillared clay
WO2017122244A1 (en) Method for decontaminating granular material contaminated by radioactive material
AL-Aoh et al. Isotherm and kinetic studies of 4-nitrophenol adsorption by NaOH-modified palm oil fuel ash
Ahamad et al. Design and evaluation of a polyaniline-Azadirachta indica composite for efficient dye removal: Insights from experimental and theoretical simulations
Mantovani et al. Adsorption of methylene blue from effluent using golden mussel (Limnoperna fortunei) shell as a low-cost material
Emmanuel et al. Adsorption of Acetaminophen from aqueous solutions onto hexadecyltrimethylammonium modified kaolinite
Cui et al. Adsorption behaviour of pymetrozine by four kinds of biochar from aqueous solution
Mekibes et al. Activator effect on sawdust-based adsorbent efficiency: application to organic pollutants decontamination