Способ обезвреживания опасных токсичных отходов и устройство для его осуществления

Номер патента: 1722214

Автор: Фрэнк

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 22214 АЗ 19) ( 1)5 В 09 В 1/00 6 21 Р 9/00 2 Р 11/00,ЕНИЯ ЕНТУ 04.08.86) 1ладший (ОЯладший (ОЯ 9 В 1/00, опублик. я к обезвреживатходов и можетбеззараживаниянения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО(54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОПАСНЫХ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу и устройству для обезвреживания опасных токсичных отходов на месте их захоронения. Цель изобретения - повышение эффективности обезвреживания без загрязнения ок- ружающей атмосферы. Способ состоит в том, что отходы размещают в ограниченном пространстве, перемешивают с помощью режущего инструмента и в перемешиваемую часть вводят перегретый водяной пар,Изобретение относи нию опасных токсичных быть использовано для отходов в местах их захо Большинство известных мест захоронения опасных отходов являются старыми, а определение типа токсичных компонентов и их расположение в месте захоронения часто является неполным или вообще отсутствует,2полученную смесь из воздуха, пара, токсичных паров и газов отводят, определяют состав токсических компонентов в отводимом потоке и в зависимости от состава вводят обезвреживающий агент и обезвоживающий агент для превращения отходов в твердую массу, не проницаемую для воды, Способ обезвреживания опасных токсичных отходов на месте осуществляют с помощью устройства, которое содержит транспортное средство с механическим приводом, несущее с одной его стороны вертикально выступающую раму, на нижнем конце которой установлен в форме перевернутой чаши колпак, имеющий нижнюю периферийную кромочную часть, которая может приводиться в движение вниз, в верхнюю поверхность места захоронения опасных отходов для достижения уплотнения с ней, при этом колпак и место захоронения отходов взаимодействуют, образуя ограниченную полость. Устройство содержит котел, соединенный с соплами для ввода под давлением пара, воздуходувку для отвода токсичного потока, анализирующее устройство и устройство для обеззараживания, 2 с, и 18 з,п. флы,2 ил. Кроме того, в результате старения мест захоронения отходов может стать неизвестное расположение таких твердых предметов как, например, бочек, канистр и цистерн. В таких местах захоронения отходов токсичные органические соединения могут с течением времени вступать между собой в реакцию, образуя токсичные газообразные соединения и при этом выделяются очень непрятные запахи, поскольку они на1722214Составитель Г.Бахтюкова Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова каз 967 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10145 50 55 ходятся под давлением, то начинает выделяться гаэ из места захоронения отходов,Такие места захоронения токсичных отходов представляют опасность для здоровья людей,.так как их верхние слои под воздейстием солнечных лучей становятся сухими и пыльными, в результате частицы из-за действия ветра могут переноситься по воздуху. Такие частицы, переносимые воздухом, являются особенно опасными, если место захоронения отходов содержит радиоактивный материал и выделяет газ радон. Кроме того, токсичные соединения с течением времени могут выщелачиваться из мест захоронения отходов и могут загрязнять уровень грунтовых вод. Подобная опасность для здоровья людей создается, когда вредные токсичные отходы сваливают прямо на поверхность земли,Предложены различные средства для решения этой задачи, однако они не являются удовлетворительными с точки зрения обеспечения безопасности для здоровья человека, требуют выемки грунта и доставки опасных отходов, и кроме того, некоторое время требуется на обезвреживание мест захоронения отходов посредством культивирования земли с использованием микро. организмов.Известно воздействие выступающих вниз изолирующих стенок по периферии места захоронения отходов из бетона или бентонита, но поскольку бетон или бентонит смешивается с необработанным грунтом, то нет уверенности в том, что в стенках не образуются пустоты для миграции токсичного материала из отходов,Экскавация и откатка являются неудовлетворительными мерами в том смысле, что оин приводят к механическому движению на месте захоронения отходов с последующим выбросом пыли и токсичных газов в окружающую атмосферу, а также перебрасыванию токсичного материала с одного участка на другой без обработки отходов, в результате может создаваться опасность утечки токсичных материалов во время транспортировки. Кроме того, экскавация может привести к выбросу токсичных газов с участка захоронения отходов и к загрязнению атмосферы.Известен способ обезвреживания опасных токсичных отходов, которые могут быть расположены на земле или под землей, который включает размещение требуемой части отходов в ограниченном пространстве, пермешивание и измельчение отходов и ввод в перемешиваемую часть обезвоживающего агента для преобразования их в твердую на проницаемую для воды массу,5 10 15 20 25 ЗО з при этом перемешивание прекращают перед преобразованием,Способ осуществляют с помощью устройства, которое содержит режущий инструмент для перемешивания требуемой части отходов, насос для подачи обрабатывающих текущих агентов из резервуара в сопла, впрыскивающие обрабатывающие агенты в требуемую часть для ее обработки, колпак, нижняя кромка которого соприкается с требуемой частью и средство для перемешивания устройства с места на место.Цель изобретения - создание способа обработки и обезвреживания опасных токсичных отходов на месте, беспорядочно разбросанных по всему географическому району и различающихся как по содержанию в них токсичных компонентов, так и по их концентрации, а также по глубине, на которой они расположены под поверхностью грунта, причем такая обработка не приводит к загрязнению окружающей атмосферы.Способ для обезвреживания отходов не создает опасность при транспортировке токсичного материла по шоссе и особенно эффективен в обработке мест захоронения отходов, содержащих радиоактивный материал, с целью уменьшения выхода радона.Способ является гибким в применении, позволяя обезвреживать все место захоронения отходов, возводить барьерную стенку вокруг него или рубашку, проходящую вниз и под местом захоронения отходов,Устройство для осуществления способа может перемещаться и обезвреживать место захоронения опасных отходов посредством обработки отходов на месте на непрерывном ряде участков,Устройство для обезвреживания отходов применяется для проверки и подтверждения идентичности и количестватоксичных компонентов, произвольно распределенных в месте захоронения опасных, отходов на выбранных его участках, причем до реального обезвреживания места захоронения отходов посредством предложенного способа обработки отходов на месте.Устройство может во время обезвреживания места захоронения опасных отходов на одном из его участков определять тип и количество токсичных компонентов на следующем участке, который необходимо обезвреживать, а также определять тождественность и количество любых токсичных компонентов, оставшихся на участке, который был уже обработан.Способ обезвреживания отходов на месте осуществляют следующим образом.40 45 50 55 На месте захоронения опасные отходы,включая почву, перемешивают посредствомвращения резца и движения его вниз черезместозахоронения отходов для образования эоны из турбулентной масссы. Пар вводят в виде струй под давлением, которыеподают на частицы, уменьшая их размер.Выходящие струи пара нагревают зонуи стремятся вытеснить из нее свободныетоксичные газы, которые проходят вверх вограниченное пространство. Тепло от струйпара нагревает зону до такой степени, чтотоксичные органические соединения, которые улетучиваются при температуреприменяемого пара, проходят вверх в ограниченную полость в виде токсичных паров,Отводят постоянно воздух, пар, токсичные пары и токсичные газы из ограниченного пространства с достаточно быстройскоростью для поддержания вакуума и выпуска воздуха, пара, токсичных газов и паров как токсичного потока.Результирующий поток воздуха, свободный от токсичных компонентов, рециркулирует назад в зону, стремясь вытеснитьиз нее свободные токсичные газы.Определяют состав токсичных компонентов.Если чувствительное устройство показывает, что присутствуют такие соединенияс неприятным запахом, как например, определенные органические вещества, сероводород, двуокись серы, растворимые в водесоли токсичных металлов или токсичные органические соединения, не улетучивающиеся при температуре применяемого пара, тоокислительный агент, например перманганат калия, вводят в зону,Окислительный агент превращает сероводород и двуокись серы в элементарнуюсеру, водород и кислород и вступает в реакцию с большой частью растворимых в водесолей токсичных металлов для образованияпрактически не растворимых в воде соединений, Окислительный агент стремитсяпревратить углеводороды с длинной цепью,которые не улетучиваются при температуреприменяемого пара, в углеводороды с короткой цепью, которые улетучиваются притемпературе пара и проходят вверх в ограниченное пространство как токсичные пары.Когда чувствительное средство показывает, что зону обезвредили до заданнойстепени, вводят обезвоживающий агент,Материал, смешанный с обезвоживающимагентом, затвердевает в непроницаемуюдля воды массу, но прежде его гранулируютдля формования гранул заданной формы,которые можно транспортировать на требу 5 10 15 20 25 30 35 емое место захоронения отходов беэ загрязнения окружающей атмосферы или ландшафта, если их нечаянно просыпят.Можно нагревать требуемую часть отходов, если она содержит глину, с помощью плазменной горелки для преобразования ее в стекловидную массу.Можно использовать в качестве обеэвоживающего агента для фиксации грунта щелочь, причем ее подают в зону в количестве, достаточном не только для превращения зоны в массу, не проницаемую для воды, но также для повышения значения рН воды в сыпучем материале отходов и грунте, до упомянутого превращения, до уровня, при котором растворимые в воде соли,токсичых металлов осаждаются как нерастворимые в воде соединения, а непревращенные растворимые в воде соли токсичных металлов остаются окруженными непроницаемой для воды массой, из которой они не выщелачиваются в токсичном количестве.Обезвоживающим агентом является тот, который осуществляет ионный обмен между глиной в почве и агентом с материалом в зоне, превращаемым в твердую, плотную нерастворимую в воде массу.Перемешивание прекращают до завершения такого превращения. Растворимые в воде соли токсичных металлов, которые не перешли в практически нерастворимые в воде соединения, углеводороды с длинной цепью, не улетучивающиеся при температуре применяемого пара, и радиоактивные соединения выделяющие радон, остаются окруженными непроницаемой для воды массой, причем они не выщелачиваются в течение продолжительного периода времени. Непроницаемая для воды масса является достаточно плотной и из нее мало или совсем не выходит радон, так как миграция радона протекает слишком медленно через массу, которая превращается в твердый радиоактивный элемент прежде, чем он достигнет наружной поверхности массы Токсичные газы и токсичные пары можно удалять посредством охлаждения токсичного потока для конденсации, по крайней мере его части и удаления остальной части посредством пропускания токсичного потока через активированный уголь, нагрева токсичного потока и посредством его пропускания через катализатор, содержащий термический окислитель, для превращения токсичных компонентов в нетоксичные соединения либо посредством направления токсичного потока через плазменную печь для превращения токсичных компонентов внетоксичные соединения.14 высокого давления с силовым приводом 50 55 При обработке на месте токсичных отходов после удаления из зоны токсичных органических соединений, улетучивающихся при температуре применяемого пара, в зону вводят микроорганизмы такого типа, которые уже присутствуют на месте захоронения отходов или которые генетически выведены для биологической очистки отходов.Через некоторое время микроорганизмы очищают в зону, в которую их поместили. После имплантации микроорганизмов в зоне необходимо периодически пополнять их питательную среду.Из-за беспорядочного распределения опасных отходов на месте их захоронения рекоменудется определить токсичные компоненты в зоне на следующей второй позиции, когда на первой позиции уже ведутся работы по обезвреживанию отходов, Также рекомендуется проверить, что зона обработана и что из нее удалено требуемое количество токсичных компонентов,На фиг.1 представлено схематически предлагаемое устройство; на фиг.2 - то же, с рефрижератором.Устройство для обезвреживания опасных отходов содержит колпак 1, образующий органиченнную полость, и установленный в этом колпаке режущий инструмент в виде вертикально перемещающегося вращающегося резца 2 с механическим приводом,Трубопровод 3 проходит из верхней внутренней части колпака 1 к впуску воздуходувки 4..Трубы 5 для подачи пара и жидкости подсоединяются к турбопрвооду 6, проходящему к котлу 7. Двигатель 8 обеспечивает питание устройства и выпускает отработанное тепло, которое предпочтительно восстанавливается теплообменником 9 и используется в котле 7 для превращения воды в пар.Ряд резервуаров 10 хранения жидких реагентов имеет выпускные трубопроводы 11, проходящие от них впуска в смеситель 12, Выпускные трубопроводы 11 оснащены распределительными клапанами 13. Насос имеет впускное отверстие, соединенное с трубопроводом 15, имеющим распределительный 16 и запорный 17 клапаны к выпуску из смесителя 12. Резервуар 18 подачи воды имеет трубопровод 19, проходящий от него к трубопроводу 15, Трубопровод 19 для воды имеет распределительный 20 и запорный 21 клапаны. Насос 14 имеет трубопровод 22, проходящий от его выхода, который соединен с трубопроводами 5 подачи пара,10 15 20 25 30 35 40 45 а также с трубопроводом 23. Поток жидкости через трубопровод 23 к трубопроводу 24и соплам 25 регулируется клапаном 26. Трубопровод 22 снабжен запорным клапаном 27,Резервуар 28 для хранения сухих порошковых реагентов соединен трубопроводом 29 с впускным отверстием питателя 30,предназначенного для выпуска из него по- .рошковых реагентов через трубопровод 31при подаче сжатого воздуха к питателю через трубопровод 32, проходящий к выпуксному отверстию воздушного компрессора33. Трубопровод 31 подсоединяется к шлангам 34,Трубопровод 3 проходит от верхней части колпака 1 к впуску воздуходувки 4 ссиловым приводом, причем выпускное отверстие воздуходувки 4 соединено трубопроводом 35 с впускным отверстиемустройства 36, которое может представлятьсобой плазменную печь либо термическийокислительный аппарат, работающий на катализаторах.Колпак 1 установлен на подвижной раме 37,На трубопроводе 6 подачи пара установлен клапан 38.Трубопровод 6 соединенс соплами 39 для выпуска пара.Анализирующее устройство 40 определяет тип и количество токсичных соединений, имеющихся в зоне, измельченногоматериала,Сухие порошкообразные реагенты иземкости 28 для хоанения могут подаватьсяв зону А через вторые сопла 41,Устройство 36 выполнено в виде плазменной печи или конвертора для каталитического термического превращения и имееттрубопровод 42. Соединенный с обычно закрытым редукционным клапаном 43, от которого проходит трубопровод 44 кпустотелой емкости 45, содержащей активированный уголь, Выпускное отверстие 46проходит из внутренней полости емкости 45и сообщается с атмосферой. При созданииизбыточного давления в трубопроводе 42клапан 43 открывается, уменьшая давление.Трубопровод 47 проходит к устройству48 для удаления хлороводорода и хлора, которое может быть выполнено в виде башни,заполненной порошковым железом илимагнием, либо башни, в которой входящийпоток газов промывается струями воды дляудаления из нее хлороводорода и хлора.Газы из устройства 48, которые свободны от хлороводорода, проходят по трубопроводу 49 в шланги 34 и затем вниз черезтрубчатые буровые штанги 50 для выпусканазад в зону А через вторые сопла 41,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Анализирующее устройство 40 позволяет брать пробу токсичного потока для его входа в устройство 36, и после его обработки поток выпускается из устройства 48. Анализирующее устройство 40 включает органический 51 и неорганический 52 анализаторы и самописец 53, Органический анализатор 51 имеет два впускных отверстия 54 и 55, а неорганический анализатор 52 - два впускных отверстия 56 и 57. Трубоп. ровод 58 соединен с впускным отверстием комбинированного устройства 59 из насоса и холодильника, которое охлаждает горячие газы и выпускает холодные газы в трубопровод 60, который соединен с трубопроводом 6. Посредством закрывания клапанов 61 и 62 пробы холодного газа направляются в органический 51 и неорганический 52 анализаторы, которые определяют, что газы, входящие из устройства 48, .свободны от реактивных компонентов.Трубоп ровод 63 соединен с трубопроводом 35 и расходится на два трубопровода 64 и 65, соединенные с клапанами 66 и 67, которые, когда впускные отверстия 54 и 55, сообщающиеся с турбопроводом для подачи воды 63, закрыты, позволяют определять тип неорганических токсичных компонентов до обработки токсичного потока в устройстве 36, Анализирующее устройство 40 также содержит прибор 68, который показывает значение рН, ОВП и температуру обрабатываемого материала в зоне А внутри колпака 1 через трубопроводы 69. Благодаря контрольному клапану 70 в трубопроводе 31 воздух, выходящий из устройства 48 для удаления хлористого водорода через трубопровод 49 и 34 в зону А, не может проходить в питатель 30, Поток воздуха в холодильное устройство 59 регулируется посредством клапана 71 в трубопроводе 58.При работе устройство перемещают на участок захоронения опэстных отходов, и рама 37 опускается, прижимая нижнюю кромку колпака 1 к верхней поверхности места захоронения отходов, Резцы поворачиваются и движутся внзи, образуя вертикально проходящую зону А из гранулированного материала опасных отходов, который смешивается с грунтом, при этом резцы продолжают врщаться и дви-. гаться в продольном направлении в зоне, поддерживая порошковый материал в состоянии перемешивания. Струи воды под давлением могут подаваться в перемешиваемые частицы из сопел 24 и 25, а струи сжатого пара - из сопел 39. Струи пара подают на частицы опасных отходов, стремясь уменьшить их размер, Струи воды под высоким давлением образуют турбулентную массу в верхней части зоны А. Действие струй пара и воды под действием, а также перемешивание частиц приводит к движению любого свободного токсичного газа в зоне в направлении вверх в органиченную полость внутри колпака 1. Струи пара нагревают зону А, и токсичные органические соединения, улетучивающиеся при температуре применяемого пара, превращаются в токсичные пары, которые также проходят вверх в зоне А в ограниченную полость колпака 1.Воздуходувка 4 работает непрерывно, удаляя токсичный поток, который включает воздух, пар, токсичные газы и токсичные пары из органической полости, причем с достаточно быстрой скоростью для поддержания вакуума в ограниченной полости, таким образом исключается возможность утечки токсичных паров или газов из колпака 1 и, следовательно, загрязнение атмосферы. Для достижения такого вакуума необходимо, чтобы объем токсичного потока, удаленного из органической полости, превышал объем потоков, рециркулируемого обратно в ограниченную полость, Для этого предусмотрен башенный холодильник 72, который имеет впускной 73 и выпускной 74 каналы, В трубопроводе 49 установлен клапан 75, Трубопровод 76 проходит от трубопровода 49 вверх от клапана 75 к впускному каналу 73, в трубопровод 77 соединяет выходной канал 74 с трубопроводом 49 вниз от клапана 75. В трубопроводе 76 установлен клапан 78. При закрывании клапана 75 и открывании клапана 78 башенный холодильник 72 конденсирует пар в потоке, проходящем в зону А по трубопроводу 49. Рециркулируемый поток имеет меньший объем, чем объем токсичного потока, удаляемого из колпака 1, воздуходувкой 4 в результате в колпаке поддерживается вакуум.Токсичный поток под давлением выходит из воздуходувки 4 и в устройстве 36 он освобождается от токсичных компонентов и затем направляется через устройство 48, причем хлорид водорода или хлор удален из него, после чего поток циркулирует назад в зону А для вытеснения оставшихся токсичных газов и паров вверх в органиченную полость колпака 1,Определение типа и количества токсичных компонентов в зоне А и в токсичном потоке достигается при помощи анализирующего устройства 40, Когда устройство 40 показывает, что в зоне А присутствуют токсичные углеводороды, которые не улетучиваются при температуре применяемого пара, или присутствуют соединения, обра10 зующие неприятный запах, как, например, сероводород, двуокись серы, меркаптаны, хлорированные углероводороды, то приводится в действие насос 14 для подачи соответствующего жидкого окислительного агента в зону А. Обнаружено, что водный раствор перманганата калия являетя удовлетворительным для этой цели, так как он не только устраняет нежелательные запахи, но также вступает в реакцию с токсичными углеводородами с длинной цепью, не улетучиваемыми при температуре применяемого пара, для превращения большой их части в углеводороды с короткой цепью, которые улетучиваются и проходят вверх как токсичные пары в ограниченную полость колпака 1,Если устройство 40 показывает присутствие в зоне А растворимых в воде солей токсичных металлов, то приводится в действие питатель 30 для подачи сухого реагента вниз через трубчатые буровые штанги 50, трубы и вторые сопла 41 в зону А. Ко времени подачи такого материала в большинстве случаев частицы токсичных отходов и грунта уже превращаются в текучую пастообразную массу благодаря их перемешиванию, а также действию пара и воды. Когда порошковый материал, например окись кальция добавляют в количестве, достаточном для повышения рК материала в зоне А до 11, то растворимые соли большинства токсичных металлов осаждаются как практически нерастворимые в воде соединения,После того, как анализирующее устройство 40 укажет, что зону А обезвредили до заданного уровня, приводится в действие питатель 30 для подачи обезвоживающего агента в зону А, например, смеси летучей золы и портланд-цемента. Эта смесь осуществляет ионный обмен с глиной, присутствующей в зоне А, и материал в зоне превращается в твердую, непроницаемую для воды массу значительной плотности, До осуществленйя такого превращения резцы 2 удаляют из зоны А. Если в зоне А присутствует радиоактивный материал, то из обработанной эоны выделяется мало или совсем не выделяется газ радон, Материал в обработанной зоне является достаточно плотным, таким образом прежде, чем радон выйдет из нее, он превратится в твердый радиоактивный материал, Указанный материал, а также токсичные углеводороды, которые не удалены из зоны А, и растворимые в воде соли токсичных металлов, непревращенные практически в нерастворимые в воде соединения, остаются окруженными в превращенном материале, непроницаемом для воды, в зоне А, и они не выщелачиваются. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 После завершения обезвреживания на первой позиции устройство перемещают на последовательный ряд вторых позиций, где повторяют описанный способ,Охлаждающее устройство 79 имеет достаточно низкую температуру, таким образом, пар конденсируется в воду. Охлаждающие устройства 80 и 81 имеют достаточно низкие температуры для конденсирования токсичных органических паров в жидкости,Конденсат пара и конденсированные токсичные органические жидкости проходят самотеком через систему трубопроводов 82 в резервуар 83 для приема остатков. Сливная труба 84 проходит к биореактору 85 и к устройству 86 для каталитического термического окисления, причем поток к этим устройствам регулируется посредством клапанов 87 и 88, Газы, выходящие из биореактора 85 и устройства 86 для термического окисления, проходят в органиченную полость колпака 1, В трубопроводе 89 установлен контрольный клапан 90,Поток выходит из устройства 91 для повторного нагрева по трубопроводу 92, и он проходит в устройство 93, содержащее активированный уголь для поглощения токсичных газов, Выходящий из устройства 93 поток проходит через трубопровод 94, который, когда обычно закрытый предохранительный клапан 95 открыт, выпускает поток в окружающую атмосферу. Когда клапан 95 находится в его обычном закрытом положении, пар выходит по трубопроводу 96 назад к впуску воздушного компрессора 33. Сжатый пар из компрессора 33 проходит по трубопроводу 97 во впускную трубу нагревателя 98, и затем нагретый пар под давлением проходит из нагревателя 98 через трубопровод 99 в трубопровод 49 для последующего выпуска в ограниченную полость колпака 1 через сопла 41. В нагреватель 98 тепло поступает от пара, который проходит по трубопроводу 100, соединенному с трубопроводом 6, Благодаря описанной рециркуляции токсичного потока назад в органиченную полость как обезвреженного потока воздуха токсичные загрязнители не выпускаются в окружающую атмосферу во время обеззараживания зоны А.Трубопровод 32 также соединен с вводом питателя 30 для сухих материалов, посредством открывания клапана 101 можно приводить в действие питатель. Перепускной трубопровод 102 проходит от трубопровода 92 из точки, расположенной вверх по потоку от клапана 103 в последнем, к трубопроводу 96, вверх по потоку от контоольного клапана 104 в последнем, Трубопровод 102 имеет клапан 105, который, когда оноткрыт, позволяет потоку проходить из устройства для повторного нагрева 91 назад в ограниченную полость колпака 1 без прохождения через устройство 93,Трубопроводы 106 и 107, снабженные приборами, и трубопрводы 108 с клапанами 109-111 позволяют осуществлять идентификацию типа и количеста токсичных компонентов токсичном потоке после его начального охлаждения в охлаждающем устройстве 79, и затем он проходит через устройство 91 для повторного нагрева.Электрические сигналы посылаются по проводникам 112 в самописец.Активированный уголь, который применяют, передается по соответствующему трубопроводу 113 в устройство 86 для термического окисления, в котором он нагревается до достаточно высокой температуры для его восстановления, и затем регенерированный активированный уголь разгружается в соотвествующий контейнер 114 через трубопровод 115, а остаток передается по трубопроводу 116 в контейнер 117, После завершения обезвреживания на месте зоны А на первом участке устройство перемещается на другой участок для повторения операции.Можно применять остеклование зоны А, если она состоит из песка или глины, Такое силикатирование достигается посредством применения плазменных горелок. После измельчения зоны А посредством резцов 2 резцы движутся вверх, материал, находящийся под ними, расплавляют плазменной дугой, и затем расплавленный материал охлаждается до остеклованой, нерастворимой в воде, твердой масы. Если опасные отходы в зоне А не содержат достаточное количество песка или глины для остекловывания, то песок, глину или другой остекловывающийся материал добавляют через квадратные буровые штанги 50 посредством потока воздуха во время формования опасных отходов в частицы.До осуществления способа место захоронения опасных отходов подвергают радарному сканированию на обнаружение цистерн, канистр, бочек и других твердых предметов. Местонахождение этих предметов отмечается на карет координатной сетки для места захоронения опасных отходов, Также до осуществления способа обезвреживания на месте захоронения опасных отходов пробуривают разведочные скважины для определения присутствующих токсичных компонентов и глубины их захоронения, чтобы можно было регулировать способ обработки отходов на месте для обработки определенных токсичных компонентов.,количестве, не только достаточном дляпреобразования этой требуемой части в водонепроницаемую массу, но и достаточ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения 1. Способ обезвреживания опасных токсичных отходов, которые могут быть расположены на земле или под землей, включающий размещение требуемой части отходов в ограниченном пространстве, перемешивание и ввод в перемешиваемую часть отходов обезвоживающего агента для фиксации и преобразования их в твердую массу, не проницаемую для воды, при этом перемешивание прекращают перед преобразованием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, в перемешиваемую часть вводят перегретый водяной пар, смесь, состоящую из воздуха, пара, токсических паров и токсических газов, отводят из этого ограниченного пространства над требуемой частью отходов со скоростью, достаточной для поддерживания отрицательного давления в этом ограниченном пространстве, поток токсичных отходов освобождают от токсических компонентов и пара и рециркулируют в требуемую часть, определяют состав токсических компонентов в требуемой части, в эту требуемую часть вводят окислитель при наличии неприятно пахнущих органических веществ в ней или водорастворимых солей токсических металлов для преобразования неприятно пахнущего вещества в непахнущее вещество и основной части водорастворимых солей токсичных металлов по существу в водонерастворимые соединения, вводят обезвоживающий агент в требуемую часть после того, как определят, что требуемая часть обезврежена до требуемой степени, чтобы преобразовать требуемую часть в водонерастворимую массу, из которой токсичные органические вещества и водорастворимые соли токсичных металлов, которые не были преобразованы в водонерастворимые соединения, не будут выщелачиваться.2, Способ по п.1, отл и ч а ю щи й с я тем, что требуемую часть токсичных отходов, в которую вводят обезвоживающий агент, гранулируют с образованием множества гранул перед проведением преобразования,3, Способ по п,1, о тл ич а ю щи йс я тем, что обработанную требуемую часть, содержащую глину, дополнительно нагревают с помощью плазменной горелки для преобразования ее в стекловидную массу.4. Способ по п.1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что обезвоживающим агентом является щелочь и ее вводят в требуемую часть в50 55 ном для повышения рН воды в отходах перед преобразованием до степени, когда водорастворимые соли токсичных металлов осаждаются как водонерастворимые соединения, а те водорастворимые соли токсичных металлов, которые не выпали в осадок, обволакиваются этой водонепроницаемой массой.5. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что когда токсичные отходы содержат излучающее радон радиоактивное вещество, обезвоживающий агент вводят в количестве, достаточном для преобразования требуемой части в твердую водонепроницаемую массу такой плотности, что при миграции радона в ней последний преобразуется в твердый радиоактивный изотоп и не улетучивается в окружающую атмосферу, и радиоактивный изотоп остается в водонепроницаемой массе,6. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при перемешивании отходов с землей грунт включает значительное количество глины, содержащей натрий, а обезвоживающий агент для фиксации грунта содержит кальций, который вступает в ионный обмен с натрием в глине для превращения текучей массы в упомянутой зоне из гидрофильного состояния в гидрофобную твердую массу, не проницаемую для воды.7. Способпоп.1,отличающийся тем, что обезвоживающий агент для фиксации грунта включает сухую глину, содержащую натрий- и кальцийсодержащее соединение, который при смачивании водой в материале сыпучих отходов и в грунте осуществляет ионный обмен натрия и кальция, и упомянутая зона превращается из гидрофильного состояния в гидрофобное твердое состояние в гидрофобное твердое состояние, не проницаемое для воды,8.Способ поп.1,отл ичающийся тем, что окислителем является перманганат калия.9. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поток токсичных отходов периодически охлаждают до температуры, обеспечивающей выделение пара из этого токсичного потока в виде конденсата, а токсичных газов и испарений - в виде токсичных жидкостей,10. Способ по п,9, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отбирают пробы потока токсичных отходов для определения состава токсичных компонентов в потоке, когда поток подвергают первому охлаждению до низкой температуры и последнему охлаждению до низкой температуры для определения требуемой степени обеззараживания и после охлаждения до последней низкой темпера 5 10 15 20 25 30 35 40 45 туры поток обрабатывают активированным углем,11. Способ по п,9, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что образующийся из потока токсичных отходов конденсат пара и токсичных жидкостей отбирают в закрытый контейнер и подвергают токсичные компоненты из этого контейнера бактериальной обработке для превращения их в нетоксичные.12. Способ по п,9, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что образующийся из потока токсичных отходов конденсат пара и токсичных жидкостей отбирают в закрытый контейнер и нагревают в плазменной печи, чтобы сделать их нетоксичными.13, Устройство для обезвреживания опасных токсичных отходов, которые могут быть расположены на земле или под землей содержащее режущий инструмент для перемешивания требуемой части отходов, насос для подачи обрабатывающих текучих агентов из резервуара в сопла, впрыскающие обрабатывающие агенты в требуемую часть для ее обработки, колпак, кромка которого соприкасается с требуемой частью, образуя огрраниченное пространство, расположенное над требуемой частью, и средство для перемещения устройства с места на место, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно содержит котел, соединенный с соплами для ввода под давлением пара в перемешиваемую требуемую часть, воздуходувку, соединенную с внутренней частью колпака для отвода воздуха, пара, токсичных паров и токсичных газов из части этого ограниченного пространства, устройство для обеззараживания, соединенное с выходом воздуходувки, трубопровод, соединяющий выход устройство для обеззараживания с соплом для впуска под давлением пара, свободного от токсичных компонентов, обратно в требуемую часть, анализирующее устройство, соединенное с выходом воздуходувки для определения состава токсичных компонентов в требуемой части, первый резервуар для хранения окислителя, который соединен с соплами через насос, соединенный с анализирующим устройством для управления выходом из резервуара для впуска окислителя в требуемую часть, второй резервуар для хранения обезвоживающе,.о агента, который соединен с соплами через питатель, соединенный с анализирующим устройством для управления выходом из второго резервуара для впуска обезвоживающего вещества в требуемую часть.14. Устройство по п.13, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что средство для перемещения с места на место включает подвижную вертикальную раму, на которой установлен колпак с возможностью перемещения так, что нижняя кромка его устанавливается в герметичном контакте со слоем отходов с требуемом местоположении на нем, и двигатель, соединенный с режущим инструментом для вращения режущего инструмента и перемещения его продольно под колпаком,15. Устройство по п.13, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что устройство для обеззараживания выполнено в виде плазменной дуговой печи.16. Устройство по п,13, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что устройство для обеззараживания имеет рефрижератор и контейнер активированного угля.17. Устройство по п.16, отл и ч а ю щее с я тем, что дополнительно содержит трубопровод, соединенный с рефрижератором, через который протекает сконденсированная жидкость, которая может содержать токсическое вещество, и биореактор для преобразования токсичного вещества, протекающего в нем, в нетоксичные компоненты,18. Устройство по п,16, о т л и ч а ю щ е 5 е с я тем, что плазменная дуговая печь соединена с контейнером активированного угля для регенерациии использованногоактивированного угля, поставляемого в нее,19, Устройство по п.13, о т л и ч а ю щ е 10 е с я тем, что дополнительно содержит резервуар и соединительный трубопровод длявпуска воды в требуемую часть отходов дляпреобразования последней в массу требуемой консистенции.15 20, Устройство по п.13, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что устройство для обеззараживания содержит реактор каталитического термического окисления, устройствоудаления реактивного газа и конденсатор20 пара, причем каталитический термический окислитель преобраузет токсичныепары и токсичные газы в нетоксичные соединения.

Заявка

4202814, 24.04.1987

Фрэнк Манчак младший

ФРЭНК МАНЧАК

МПК / Метки

МПК: C02F 11/00, G21F 9/00, B09B 1/00

Метки: обезвреживания, опасных, отходов, токсичных

Опубликовано: 23.03.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/10-1722214-sposob-obezvrezhivaniya-opasnykh-toksichnykh-otkhodov-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ обезвреживания опасных токсичных отходов и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты