有害废料的处理方法技术

通过使有害废料与一种醇成分和一种表面活性剂成分混合，然后把这种混合物粘结在一种水泥母体中，有害废料得到稳定化并成为无毒的。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理有害废料的方法。更确切地说，本专利技术涉及在火山灰/水泥母体中的有害废料的稳定化(即，污土、淤泥、液体)，该有害废料含多种烃类如芳烃、脂烃和氯代烃。对有害废料进行安全、适当的处置，以及对已被不适当处理的废料污染和/或在操作事故中溅出废料的地点进行补救，对废料的产生者和管理机构而言，已经成为保证公众健康和环境质量方面遇到的一个问题。每年产生的有害和有毒物质的体积使用于过去的废料处理的工业面临巨大挑战，过去的处置作法现已不符合环境方面的要求。这种废料的恰当处置通常变得困难，因为在一个地点的土壤和水中，常有不同类型的废料以不同的浓度混在一起。在本专利技术中，“有害废料”应理解为由美国政府指定为有害的物质(例如见40C.F.R.)和由美国政府指定的、怀疑有致癌物的物质(亦见40C.F.R.)。过去处置有害废料的一种方法一直是把这种废料堆在地面上或装入容池中。然而这种方法可能引起严重的环境问题。一种问题是，有害废料渗入地下并进入地下水中，因此污染水源，另一种问题是，这些废料的许多种自身并不是极为有害或有毒的，但当堆置在地上时，它们作为介质或载体让其它更为有害的物料穿过，并进入地下水源。许多废料已经存入了钢桶中，这些钢桶通常埋在地下。然而这些桶往往损坏，使得有害废料逃逸到地层中，最终进入到水源中。在有害放射性重金属处理工艺中，把这些金属裹入水泥中是一种有效的处置方法。然而该方法难于应用到液体有机废料的处理中，因为当这种有机废料加到水泥混合物中时，它趋向于阻止水泥硬化。有机废料趋于包在水泥分子上，这阻止了水、添加剂与水泥分子的接触和反应，从而不能引起结晶。另一种处置方法包括把足够的水泥加到废料中以固化废料。然而该方法有多种缺陷。首先，最后的废料形式的体积增加了好多个数量级，这是在废料处理时不希望见到的。第二，污染物只是自由地悬浮在母体中，并且随着水的渗透，可能脱离这种物理封锁。第三，这种对物理封锁的脱离可能使污染物侵蚀水泥母体。U.S.4,416,810叙及了使用一种分散剂使含芳香烃液体和有机氟的废料与水泥混合的构思。然后该专利未叙及如何处理有害废料以得到稳定且无害的混合物，它便于输送到一个遥远的地点以进行进一步的利用或处置。因此，需要一种方法来处理有害废料，使之能变成稳定且无害的形式，以便于处置或进一步的利用。简言之，本专利技术包括在水泥或其它实际为刚性结构中用一种醇成分、表面活性剂成分和粘结剂成分对有害废料进行稳定化处理的方法。更确切地说，本专利技术包括对这些废料(如脂肪烃，氯贷烃、芳烃这些物质的混合物等)进行稳定且无害化处理的方法。得到的水泥混合物然后可被泵回到有害废料移出的地点或运走，如用卡车到一个遥远的使用地点，储存在一个遥远的处置地点或用于构造水泥构件。若需要，必须加入水以形成水泥母体。若该废料含有足够形成这种母体的水，则加水可能是不必要的。若需要，本专利技术方法可就地处理有害废料，并以一种稳定且安全的形式放置在地面上。有害物质无须运走，因为如下所详细叙述的那样，一旦废料与多种成分混合，就形成一种稳定无害的混合物。本专利技术有效地处理的废料及其浓度可在宽限内变化。在本专利技术中这些废料可以不同物态进行处理，如水溶液、液料、淤泥、污土等。因此，本专利技术的任务是提供一种处理有害废料的方法。本专利技术另一个任务是提供一种处理可能含有芳烃、脂肪烃和氯代烃的有害废料的方法。本专利技术另一个任务是提供一种处理可能以污土、淤泥和液体形式存在的有害废料的方法。本专利技术另一任务是提供一种，使得处理后物料成为稳定、无害的形式，以宜于处置或进一步使用。本专利技术另一任务是提供一种方法，通过用一种醇成分、一种表面活性剂成分和一种粘结剂成分处理后，有害废料变成稳定且无害的。本专利技术另一任务是提供一种方法，它使有害废料被稳定在一种实际上刚性的无害火山灰/水泥母体中。本专利技术的这些及其它任务、特征和优点将通过下面详细叙述而变得更为清楚。在一个优选实施方案中，本专利技术方法包括以下步骤。首先，混合待处理废料(如机械搅拌、搅动、滚筒处理)以便得到更均匀分布的废料。然后，该废料与第一种含至少一种一元烷基醇和至少一种表面活性剂和水(若需要)的混合物混合。得到的(即第二种)混合物然后与一种粘结剂成分混合，形成第三种混合物，该混合物就可硬化成实际上刚性的最终产品，该最终产品是一种稳定形式，它可被送到遥远地点作进一步处理，处置或其它利用。虽未完全理解，但据认为醇成分与废料成分的主要部分发生键合。因此要根据这些废料的化学组成和结构来选用醇成分。醇成分的用量不限于一个确定的范围，但通常要足以与废料成分进行键合。可以是一种混合物形式的表面活性剂成分的选择和用量要足以显著降低废料/醇成分混合物的表面张力。第二种混合物将因表面活性剂成分的亲水特性而分散在水中。为了稳定有害废料并形成实际上刚性的结构，第二种混合物与一种粘结剂成分混合，当固化时该混合物将形成一种固体。适用于本专利技术的醇是有8-32个碳原子的一元烷基醇，优选的醇含8-18个碳原子。适用醇的具体例子有正辛醇、正壬醇、正癸醇和正十六烷醇。虽然一元直链烷基醇是优选的，有侧链的一元烷基醇也适用于本专利技术。醇成分可由两种或多种一元烷基醇的混合物构成，其中每种醇含8-32个碳原子，最好为8-18个碳原子。表面活性剂成分可由一种或多种表面活性剂的混合物构成，每一种表面活性剂具有1-100个聚氧乙烯单元。适用的表面活性剂可是非离子、阳离子或阴离子型的。适用的表面活性剂的具体例子有A.联合碳化公司以商标Tergitol销售的表面活性剂，包括壬基苯酚聚乙二醇醚烷氧基聚乙烯氧乙醇(alkoxy polyethyleneoxy ethanol)烷氧基(聚乙烯氧 丙烯氧)异丙醇B.GAF公司以商标Igepal和Igepon出售的非离子型和阴离子型表面活性剂，包括壬基苯酚聚(乙烯氧)乙醇C.聚氧乙烯乙二醇醚D.Rohm & Haas公司以商标Triton出售的非离子型、阳离子型和阴离子型表面活性剂，包括辛基苯氧聚乙氧乙醇壬基苯氧聚乙氧乙醇E.联合碳化公司以商标Silwet出售的表面活性剂。在本专利技术的一个优选实施方案中，醇和表面活性剂成分的用量为约1-20％(重量，以待处理废料中的有机废料为基准)，最好为约3-10％(重量)。若需要，可以向第一种混合物中额外加入醇和/或表面活性剂成分，以得到所需的结果。粘结剂成分由一种或多种标准物质组成，如多种不同的ASTM级飘尘、二氧化硅粉尘、I-V型卜特兰水泥以及鼓风炉炉渣，也可使用其它类型的火山灰和水泥，以获得类似的固化结果。废料的物理参数按标准条款测得，其化学参数按常规分析方法测得。有机烃类用气相色谱分析，重金属用原子吸收谱分析。采用的物理分析方法包括但不限于1.湿分含量(ASTM D2216-80)2.粒径(ASTM D-422-63)3.PH分析(S W-846，方法9045)4.堆积密度(SW-846)5.可回收油和油脂的总量(SW-846，方法9070、9071或APHA503 D)化学组成由常规分析法分析，在这些分析过程中确定其浓度。这些理化参数提供了确定各组分含量时所需信息，在本专利技术方法中，这些含量对满足最后产品的性能指标是必需的。优选的混合法是把废料放入一个混合室，然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理有害废料的方法，包括以下步骤：（ａ）混合废料；（ｂ）使一种含至少一种有８－３２碳的一元烷基醇的醇成分与一种表面活性剂成分混合，以形成第一种混合物；（ｃ）将废料与第一种混合物混合，形成第二种混合物；（ｄ）使一种粘结剂成分与 第二种混合物混合，形成第三种混合物；以及（ｅ）使第三种混合物硬化成实际上刚性的形式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1989-10-10 419.0871.处理有害废料的方法，包括以下步骤(a)混合废料；(b)使一种含至少一种有8-32碳的一元烷基醇的醇成分与一种表面活性剂成分混合，以形成第一种混合物；(c)将废料与第一种混合物混合，形成第二种混合物；(d)使一种粘结剂成分与第二种混合物混合，形成第三种混合物；以及(e)使第三种混合物硬化成实际上刚性的形式。2.权利要求1的方法，其中废料含芳烃、脂肪烃或氯代烃。3.权利要求1的方法，其中废料为液体、淤泥浆、污土或它们的混合物。4.权利要求1的方法，其中一元烷基醇有8-18个碳原子。5.权利要求1的方法，其中一元烷基醇是正辛醇。6.权利要求1的方法，其中一元烷基醇是正壬醇。7.权利要求1的方法，其中一元烷基醇是正癸醇。8.权利要求1的方法，其中一元烷基醇是正十六烷醇。9.权利要求1的方法，其中的醇成分为正辛醇和正壬醇的一种混合物。10.权利要求1的方法，其中的醇成分为正辛醇和正癸醇的一种混合物。11.权利要求1的方法，其中的表面活性剂成分含有至少一种具有1-100个聚氧乙烯单元的表面活性剂。12.权利要求1的方法，其中的表面活性剂是一种聚氧乙烯乙二醇醚。13.权利要求1的方法，其中的表面活性剂选自壬基酚聚乙二醇醚、烷氧基聚乙烯氧乙醇。烷氧基(聚乙烯氧 丙烯氧)异丙醇、壬基苯氧聚(乙烯氧)乙醇、辛基苯氧聚乙氧乙醇和壬基苯氧聚乙氧乙醇。14.权利要求1的方法，其中的粘结剂成分为飘尘。15.权利要求1的方法，其中的粘结剂成分为卜特兰水泥。16.权利要求1的方法，其中的粘结剂成分为硅石粉尘(Si-lica fume)或鼓风炉炉渣。17.权利要求1的方法，其中的粘结剂成分为飘尘和卜特兰水泥的一种混合物。18.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：E本杰明皮考克，
申请(专利权)人：华泰克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]