修复组合物和处理方法技术

技术编号:9547109 阅读:83 留言:0更新日期:2014-01-09 00:09
公开了一种包含可溶性硅酸盐、表面活性剂、多元醇、和水的修复组合物。本发明专利技术的修复组合物通常用于处理可能包含有害物质的土壤、泥沙、水、飞尘、和其它介质。在本发明专利技术的一个实施方式中,修复组合物的可溶性硅酸盐具有约2.6至约3.9摩尔硅酸盐每摩尔碱金属氧化物的摩尔比。在本发明专利技术的另一个实施方式中,修复组合物将具有约10.5至约11.9的pH水平。在另一个实施方式中,水组分进一步包含约0.5%至约15%的溶解氧(O2)。在本发明专利技术的另一个实施方式中,修复组合物可以通过加入水进一步稀释以产生包含约1至300份水比1份修复组合物的不同溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请涉及并要求于2010年12月14日提交的题为“(Remedial Composition And Treatment Method)” 的美国临时专利申请 61/459,543 的权益。该临时申请通过具体引用以其整体并入本文。关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用。缩微平片附件的引用(Referenceto a microfiche appendix)不适用。
本专利技术涉及一种用于各种应用的修复组合物(治理组合物,remedialcomposition)和处理方法。更具体地,本专利技术涉及一种包含可溶性娃酸盐、表面活性剂、多元醇、和水的污染修复组合物。
技术介绍
随着全世界变得更具有环境意识,对于污染的需求变得愈加显著,这些可以用于清洁可能包含有害物质的土壤、泥沙、水、飞尘和其它介质。此类有害物质可以包括各种污染物,如烃类、重金属、杀虫剂、除草剂、和动物排泄物。这些污染物中,许多都不能在没有呈现对人类和野生动植物的显著健康威胁的情况下而简单地填埋或倾倒。这些污染物通常可能破坏土壤、填埋物、或它们堆积其中的其它介质,或者使土壤、填埋物、或它们堆积其中的其它介质淋溶(渗出,leach out),并进入地下水,从而污染饮用水并危及距离实际倾倒位置几英里以外的鱼和其它野生动植物。包含源于石油的发动机燃料、润滑剂、和溶剂的烃类在当今世界中是不可缺少的。不幸地,烃类废弃物是极为常见的,并且如果没有适当处理,则存在重大健康风险。这些污染物中特别危险的一类是氯化烃,其已用于去污剂、涂料稀释剂、和干洗溶剂。氯化烃的另一种形式是多氯联苯(PCB),其通常用于电气设备绝缘,如变压器和电容器。氯化烃在燃烧时特别危险,并且可能形成包括二噁英、光气、和氢氯酸(氯化氢)的副产品。常见的重金属污染物包括铅、镉、铬和汞。重金属是天然产生的物质,但是其经常通过诸如采矿、冶炼、和精炼等各种工业活动而浓缩达到高毒性水平。这些金属通常出现在诸如电池、电路板、其它电子器件的产品中。不能够进一步降解诸如此类的基础元素(basicelement)。在这些污染物可能由水,尤其是酸雨,以及从土壤中淋溶(渗出)并进入地下水的情况下,重金属特别危险。因此,将期望通过与其化学结合来修复这些物质,其中化学结合以使得其基本无生物相容性、无流动性、以及对于从土壤中淋溶很不敏感的方式进行。杀虫剂和除草剂在粮食作物生产和控制虫害中是有用的,但是这些污染物降解相当缓慢,并且还可能对人类和野生动植物具有毒性。类似地,现代畜牧业容许大规模生产蛋和肉,但是动物排泄产物可能含有极高量的金属,如铜和锌,以及各种有机化合物,包括需要作为污染物处理的某些磷酸盐。因此,需要针对可能包含有害废弃物的土壤、泥沙、水、飞尘、和其它介质的。迫切需求经济有效地清理和抑制(限制,containment)广谱污染物的修复组合物,该污染物包括烃类、重金属、杀虫剂、除草剂、和动物排泄物。
技术实现思路
本专利技术的修复组合物通常用于处理可能包含有害物质的土壤、泥沙、水、飞尘、和其它介质。在本专利技术的大量实例性实施方式中,公开了一种包含可溶性硅酸盐、表面活性剂、多元醇、和水的修复组合物。在本专利技术的一种实施方式中,该修复组合物的可溶性硅酸盐具有约2.6至约3.9摩尔硅酸盐每摩尔碱金属氧化物的摩尔比。本专利技术的另一种实施方式中,该修复组合物将具有约10.5至约11.9的pH水平。在本专利技术的又一种实施方式中,该修复组合物的水进一步包含约0.5%至约15%的溶解氧(02)。本专利技术的另外的实施方式中,该修复组合物进一步包含一种或多种选自以下各项中的添加剂:氯化钠(NaCl)、氯化钾(KC1)、氯化镁(MgCl2)、氯化钙(CaCl2)、过氧化氢(H202)、柠檬酸、辣椒(辣椒精)、百里香酚、牛至油、薄荷油、和桉树油。在本专利技术的另一种实施方式中,该修复组合物将用作清洁浓缩液,其可以通过加入水以生成可用溶液的方式稀释,该可用溶液具有约I份水比I份修复组合物直至包括约300份水比I份修复组合物的比率范围。【附图说明】结合以下附图,根据详细描述将更好地理解本专利技术,其中:图1为示图,其示出了 24小时和21天后在经处理的土壤样品中总石油烃(TPH)的降低;图2为示图,其示出了 24小时后在经处理的土壤样品中总石油烃(TPH)的降低;图3为示图,其示出了 5天后和27天后在经处理的土壤样品中总石油烃(TPH)的降低;图4为示图,其示出了为有效处理被木馏油污染的土壤样品所需天数的降低;图5为示图,其示出了 10天后在经处理的土壤样品中可提取的铅(Pb)的降低;图6为示图,其示出了 14天后在经处理的土壤样品中可提取的铅(Pb)的降低;图7为示图,其示出了 24小时后和15天后在经处理的土壤样品中可提取的铅(Pb)的降低;图8为示图,其示出了 24小时后和15天后在经处理的土壤样品中可提取的镉(Cd)的降低;图9为示图,其示出了 24小时后和15天后在经处理的土壤样品中总石油烃(TPH)的降低;图10为示图,其示出了 48小时后在经处理的水样品中总石油烃(TPH)的降低;以及图11为示图,其示出了 48小时后在经处理的水样品苯的降低。【具体实施方式】在其最基本的形式中,该修复组合物是可溶性硅酸盐、表面活性剂、多元醇、和水的浓缩液。这些组分可以通过将约20至约80wt%的可溶性硅酸盐、约0.1至约7.0wt%的表面活性剂、约0.1至约10wt%的多元醇、和约3至约78.8wt%的水掺混而组合。可选地,水的重量百分数可以降低至容纳一种或多种下列添加剂,其选自氯化钠(NaCl)、氯化钾(KC1)、氯化镁(MgCl2)、氯化钙(CaCl2)、过氧化氢(H202)、柠檬酸、辣椒、百里香酚、牛至油、薄荷油、和桉树油。该浓缩修复组合物也可以进一步以约I份水比约I份修复组合物直至包括约300份水比I份修复组合物的比率范围用水稀释,以产生很多种清洁剂、去污剂及其它有用的溶液。该修复组合物的第一组分是可溶性硅酸盐。可溶性硅酸盐是含水溶液,其包含特定摩尔比的硅酸盐与碱金属氧化物。最常用和最广泛使用的可溶性硅酸盐是钠或钾的硅酸盐,但是认为硅酸镁、硅酸钙、或硅酸锂也可以用于产生适合的修复组合物。对于本专利技术的组合物,通常期望使用硅酸钠,因为硅酸钠是高效的并且相当经济。然而,在某些应用中,硅酸钾可以代替硅酸钠以制备修复组合物,该修复组合物在干燥后残留较少的可见残余物,并且倾向于减少刮划被清洁的某些敏感或高度光滑表面的可能性。大多数市售含水硅酸盐溶液含有约35%至约40%的溶解固体含量,并且具有由生产商提供的约38%的溶解固体含量的优选量。除非另外指出,应理解,本文引用的可溶性硅酸盐〃为含有约35%至约40%的溶解固体含量的含水硅酸盐溶液。因此,对于可溶性硅酸盐测得的wt%值将包含由生产商提供的约60%至约65%的水。可溶性硅酸盐是市售的,其硅酸盐与碱金属氧化物的摩尔比在较宽的范围内,从约1:1至约4:1。对于本专利技术来说,通常期望选择具有约2.6至约3.9摩尔SiO2每摩尔Na2O的可溶性硅酸盐。在一种优选的实施方式中,可溶性硅酸盐将具有约3.1至约3.3摩尔SiO2每摩尔Na2O的比例。在使用硅酸钾的替换实施方式中,期望的和优选的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.14 US 61/459,543;2011.12.12 US 13/374,1091.一种修复组合物,包含: 约20至约80wt%的可溶性硅酸盐; 约0.1至约7.0wt%的表面活性剂; 约0.1至约10wt%的多元醇; 约3至约78.8wt%的水;以及 其中所述可溶性硅酸盐具有约2.6至约3.8摩尔硅酸盐每摩尔碱金属氧化物的摩尔比。2.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述可溶性硅酸盐是硅酸钠。3.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述可溶性硅酸盐是硅酸钾。4.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述表面活性剂是非离子表面活性剂。5.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述表面活性剂是糖苷基非离子型表面活性剂。6.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述多元醇是丙二醇。7.根据权利要求1所述的修复组合物,其中所述多元醇是三丙二醇(TPG)。8.—种修复组合物,包含: 约20至约80wt%的可溶性硅酸盐; 约0.1至约7.0wt%的表面活性剂; 约0.1至约10wt%的多元醇; 约3至约78.8wt%的水;以及 其中所述组合物的pH值在10.0至11.9的范围内。9.根据权利要求6所述的修复组合物,其中所述混合物的pH值在10.5至11.5的范围内。10.一种修复组合物,包含: 约20至约80wt%的可溶性硅酸盐; 约0.1至约7.0wt%的表面活性剂; 约0.1至约10wt%的多元醇; 约3至约78.8wt%的水;以及 其中所述水进一步包含约2至约5wt%的溶解氧。11.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·E·希尔蒂莫西·罗斯
申请(专利权)人:友聚专利控股有限公司
类型:
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