降低环境污染物的环境有效性的工艺制造技术

本发明专利技术提供用于降低固体、液体以及固体和液体的组合中的一种或多种环境污染物的环境有效性的工艺。有效性的工艺。有效性的工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】降低环境污染物的环境有效性的工艺


[0001]本专利技术涉及环境污染物的修复以降低它们的环境有效性。

技术介绍

[0002]已知许多污染物对人和环境有毒。这些已知环境污染物中的一种(汞)已被美国卫生和人类服务部(U.S.Health and Human Services Department)的有毒物质和疾病登记署(Agency for Toxic Substances and Disease Registry,ATSDR)归类为优先危险物质。由美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency,EPA)维护的美国国家优先事项清单(U.S.National Priorities List,NPL)列出了许多受汞污染的场所，此类场所包含各种含污染物的物质，包括固体(例如土壤、碎片、废物)、液体(例如地下水、湖泊、池塘)以及固体和液体的组合(例如污泥、浆液、沉积物)。这些场所中的大多数尚未被去污染以去除汞。U.S.NPL中未列出的场所中也可能存在不可接受水平的汞或汞化合物。除汞以外的环境污染物也引发了类似的担忧。
[0003]汞污染可来自各种不同的来源，例如采矿和矿石工艺、氯碱工厂和电池制造工艺。还有许多被含汞废物污染的填埋场。此外，汞污染物经常在同一场所以多种形式存在，包括金属汞、有机汞化合物和无机汞化合物。不同的汞形式和/或不同的物质经常需要不同的处理方法。
[0004]受汞污染的物质可能还包含多种其它环境污染物。例如，一些物质还受到有机物和/或其它重金属的污染，并且这些其它环境污染物带来了类似的挑战。因此，降低任何特定场所的环境污染物的环境有效性在技术上具有挑战性，并且成本高昂，这取决于被污染的物质、物质状态、废物类型、汞形式以及存在的其它污染物或环境污染物。降低环境污染物的环境有效性，进而降低污染物的生物有效性且因此降低它们的生物积累(尤其是在诸如土壤、地下水、沉积物和浆液的物质中的生物积累)是特别令人感兴趣的。
[0005]目前应用于土壤和其它固体的商业修复工艺包括稳定/固化、清洗、热解吸和玻璃化。应用于水和其它液体的工艺包括沉淀/共沉淀、吸附、过滤和生物修复。应用于沉积物和其它固体和液体组合的工艺包括原位加盖、疏浚/挖掘、这些途径的组合以及监测式自然恢复(Monitored Natural Recovery,MNR)和增强型监测式自然恢复(enhanced Monitored Natural Recovery,EMNR)。监测式自然恢复依靠自然过程来保护环境和受体免受不可接受的污染物暴露，而增强型MNR应用材料或改良剂来增强自然恢复过程(诸如添加薄层盖或反应性改良剂，诸如碳)。这些修复技术都为控制环境污染物对环境的影响(包括人类健康和生态风险)提供了益处，但这些修复技术也有局限性。
[0006]一些修复技术要考虑的另一个因素是，环境污染物在被隔离或稳定后有从其位置迁移(或浸出)的倾向。U.S.EPA也对此进行了监管，并制定了毒性特征浸出程序(Toxicity Characteristic Leaching Procedure,TCLP)，这是一种被设计用于确定液体、固体和多相废物中存在的有机和无机分析物的迁移率的测试。
[0007]在一项技术被选择用于修复实际污染场所之前，必须进行复杂的实验室规模和中
试规模的研究和筛选测试来评估该技术以确定该技术是否合适。此外，每个待处理场所的可变性使得汞和其它环境污染物污染的修复非常昂贵和耗时。因此，需要新的且更具商业吸引力的工艺来降低固体和液体以及它们的组合中环境污染物的环境有效性和生物有效性。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供用于降低包含一种或多种环境污染物的物质中的一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性的工艺。本专利技术工艺所提供的益处在于，降低物质中有毒环境污染物的环境有效性。此类有毒污染物包括汞和甲基汞以及重金属和具有生态毒性的有机物质。
[0009]本专利技术工艺所提供的优点在于，通过降低物质中环境污染物的环境有效性，也降低了此类污染物的生物有效性和生物积累。当环境污染物是汞时，另一优点在于，本专利技术的工艺不需要存在硫化物，所以环境有效性的降低以及因此生物有效性的降低不会受到允许硫化物形成硫酸或硫酸盐化合物的酸性条件的负面影响；这种硫酸盐的缺乏进而使汞甲基化最小化。
[0010]本专利技术的工艺可用作用于降低物质中的环境污染物(诸如汞)的环境有效性和/或存在的唯一工艺，或者可用于补充和/或增强通过现有技术所能达到的物质中此类境污染物的环境有效性和/或量的降低。
[0011]本专利技术的实施方案是用于降低包含一种或多种环境污染物的物质中的一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性的工艺。该工艺包括a)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物添加和/或施加至该物质中，和b)将吸附剂添加和/或施加至该物质中。无机卤化物化合物包括一种或多种无机氟化物、无机氯化物、无机溴化物和/或无机碘化物。将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂添加和/或施加至含污染物的物质中降低了该物质中一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性。
[0012]从随后的描述和所附权利要求书中，本专利技术的这些和其它实施方案和特征将变得更加明显。
附图说明
[0013]附图是显示来自实施例1的汞吸附随溴离子浓度变化的图。
[0014]附图示出了本专利技术的特定方面的实施方案，并且不意图对本专利技术的范围施加限制。
具体实施方式
[0015]本专利技术提供用于降低环境污染物的环境有效性的工艺。如本文件通篇所用的术语“降低环境有效性”是指稳定、固定化(immobilizing)、固定(fixing)、封装、分离、约束(containing)、破坏、解毒、分解和腐解至少一种环境污染物，减少至少一种环境污染物的量，降低至少一种环境污染物的流动性和/或降低至少一种环境污染物迁移能力。稳定和/或固定化可在介质中进行。降低环境污染物的环境有效性进而降低污染物的生物有效性，从而降低它们的生物积累。
[0016]如本文所用的术语“一种环境污染物(environmental pollutant)和多种环境污染物(environmental pollutants)”意指已知对人类有害和/或影响环境(生态系统)的化学元素或其化合物或混合物。环境污染物通常由一个或多个政府机构监管。环境污染物的实例包括其所有形式的汞，例如元素汞、有机汞化合物和无机汞化合物；其它有机物质(包括例如但不限于疏水性有机化合物、多环芳烃、多氯化联苯、二噁英、呋喃和/或氯化杀虫剂)；有害元素、有机和无机重金属化合物(包括例如但不限于包含As、Pb、Zn、Cu、Cr和/或Cd的化合物)；和本领域技术人员已知的其它环境污染物。
[0017]如本文件通篇所用的术语如“处理的”、“接触的”和“修复的”指示无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和/或吸附剂与含有一种或多种环境污染物的物质以降低一种或多种环境污染物的环境有效性的方式相互作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于降低包含一种或多种环境污染物的物质中的一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性的工艺，所述工艺包括将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物添加和/或施加至所述物质中，其中所述无机卤化物化合物包括一种或多种无机氟化物、无机氯化物、无机溴化物和/或无机碘化物，和将吸附剂添加和/或施加至所述物质中，从而降低所述物质中一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性。2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述吸附剂包含碳质材料或改性的吸附剂材料。3.根据权利要求2所述的工艺，其中所述改性的吸附剂材料包括含卤素碳质材料或含硫碳质材料。4.根据权利要求2或3所述的工艺，其中所述碳质材料是活性碳。5.根据权利要求3或4所述的工艺，其中所述含卤素碳质材料中的所述卤素是溴。6.根据权利要求1所述的工艺，其中吸附剂包含无机材料，并且其中所述无机材料选自无机氧化物、天然沸石、无机碳酸盐和粘土矿物。7.根据权利要求1所述的工艺，其中吸附剂包含无机材料，并且其中所述无机材料选自菱沸石、二氧化硅、碳酸钙、高岭石和膨润土。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的工艺，其中所述无机卤化物化合物是无机氯化物或无机溴化物。9.根据权利要求1所述的工艺，其中所述无机卤化物化合物是无机溴化物并且所述吸附剂是活性碳。10.根据权利要求9所述的工艺，其中所述无机卤化物化合物是溴化钠或溴化钙。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的工艺，其中所述无机卤化物化合物在溶液中，并且其量使得所述卤化物相对于所述溶液的总重量，以溴化物计算为约0.5wt％至约45wt％。12.根据权利要求1
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7中任一项所述的工艺，其中所述无机硫化物化合物是碱金属硫化物或碱土金属硫化物。13.根据权利要求1所述的工艺，其中所述无机硫化物化合物是碱金属硫化物并且所述吸附剂是活性碳。14.根据权利要求13所述的工艺，其中所述无机卤化物化合物是溴化钠或溴化钙。15.根据权利要求1
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7或12
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14中任一项所述的工艺，其中所述无机硫化物化合物在溶液中，并且其量使得硫化物相对于所述溶液的总重量，以溴化物计算为约0.5wt％至约45wt％。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的工艺，其中包含所述环境污染物的所述物质是固体。17.根据权利要求16所述的工艺，其中将所述无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和所述吸附剂添加和/或施加至所述固体中包括：(a)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂注入至所述固体中；(b)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂施加至所述固体的表面；(c)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂与所述固体的表面的至少一部分组合；
(d)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂添加至所含固体中；(e)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂与所述固体组合；(f)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂添加至反应屏障中；(g)形成含无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂的反应屏障；和/或(h)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂置于处理所述固体的真空井中。18.根据权利要求1
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15中任一项所述的工艺，其中包含所述环境污染物的所述物质是液体。19.根据权利要求18所述的工艺，其中将所述无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和所述吸附剂添加和/或施加至所述液体中包括：(a)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂注入至所述液体中；(b)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂施加至所述液体的所述表面；(c)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂与所述液体组合；(d)使所述液体通过包含无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂的固定床；(e)使所述液体通过包含无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂的过滤器；(f)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂添加至所含体积的液体中；和/或(g)使所述液体与无机卤化物化合物或无机硫化物化合物接触，并在与所述无机卤化物化合物或无机硫化物化合物的所述接触期间或之后将所述液体泵送通过含吸附剂的固定床或柱。20.根据权利要求1
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15中任一项所述的工艺，其中包含所述环境污染物的所述物质是至少一种固体和至少一种液体的组合。21.根据权利要求20所述的工艺，其中将所述无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和所述吸附剂添加和/或施加至所述组合中包括：(a)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂注入至所述组合中；(b)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂施加至所述组合的表面；(c)将无机卤化物化合物或无机硫化物化合物和吸附剂与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q，
申请(专利权)人：雅宝公司，
类型：发明
国别省市：