Восстановление загрязненных участков цементом - Remediation of contaminated sites with cement

Восстановление загрязненных участков цементом, также называемый затвердевание / стабилизация цементом (S / S с цементом) - распространенный метод безопасного восстановление окружающей среды из загрязненный приземлиться с цемент. Цемент затвердевает загрязненный почва и предотвращает загрязняющие вещества от движения, например дождь вызывая выщелачивание загрязняющих веществ в грунтовые воды или переносится в потоки дождем или таяние снега. Эта технология, разработанная в 1950-х годах, сегодня широко используется для обработки промышленных опасные отходы и загрязненный материал на Brownfield участки, то есть заброшенные или недостаточно используемые объекты недвижимости, которые не восстанавливаются из-за опасений, что они могут быть загрязнены опасные отходы.[1] S / S представляет собой экономически эффективное средство обработки загрязненных участков. Эта технология обрабатывает и удерживает загрязненную почву на месте, тем самым снижая потребность в свалки.

Процесс

В методе отверждения / стабилизации используются химически активные составы, которые образуют стабильные твердые вещества, которые не являются опасными или менее опасными, чем исходные материалы.[2] Затвердевание относится к физическим изменениям в загрязненном материале при добавлении определенного связующего. Эти изменения включают увеличение прочности на сжатие, снижение проницаемости и конденсацию опасных материалов.[1] Стабилизация относится к химическим изменениям между стабилизирующим агентом (связующим) и опасным компонентом. Эти изменения должны включать менее растворимый, менее токсичный компонент с затрудненной подвижностью.[3] Обычные связующие агенты включают, но не ограничиваются ими, портландцемент, Лайм, известняк, летучая зола, шлак, глина, и гипс. Из-за огромного количества типов опасных материалов каждый агент должен быть протестирован на месте, прежде чем запускать полномасштабный проект. Большинство используемых связующих представляют собой смесь различных отдельных связующих веществ, в зависимости от того, на каком опасном материале они будут использоваться. Портландцемент использовался для обработки более загрязненного материала, чем любой другой связующий агент S / S, из-за его способности связывать свободные жидкости, снижать проницаемость, инкапсулировать опасные материалы и снижать токсичность некоторых загрязнителей. Известь можно использовать для регулирования pH вещества, отводящего воду, с помощью высоких температур гидратации. Известняк также можно использовать для регулирования уровня pH. Шлак часто используется в хозяйственных целях из-за его невысокой стоимости.[1]

Различные методы

На месте

На месте это латинское словосочетание, означающее «на месте». Когда речь идет о химии или химических реакциях, это означает «в реакционной смеси». S / S на месте, составлявшие 20% проектов S / S с 1982 по 2005 гг., Использовались для подмешивания связующих веществ к загрязненному материалу, оставаясь на месте. Внешние преимущества смешивания на месте включают экономию транспортных расходов, отказ от использования свалок и меньший риск для окружающих сообществ быть подверженными воздействию опасных материалов во время транспортировки.[1] Обработка смешения на месте также может иметь дополнительное преимущество, улучшая состояние почвы на участке.[4]

Ex situ

Ex situ - латинское словосочетание, означающее «вне сайта». При смешивании на месте опасные материалы выкапываются, а затем машинно смешиваются с определенным связующим. Этот новый, менее опасный материал затем размещается в специально отведенном месте или повторно используется на первоначальном участке.[5] С 1982–2005 гг. Технологии ex-situ S / S составили 80% из 217 завершенных проектов.[1]

Ограничения и проблемы

Продолжительное использование обработанного участка, а также условия окружающей среды и погодные условия могут привести к эрозии материалов, используемых для стабилизации загрязняющих веществ, что ограничивает эффект стабилизации для опасных материалов. Из-за этого требуется постоянный мониторинг участка, чтобы гарантировать, что загрязнители не собрались повторно.[5] Факторы окружающей среды, такие как замораживание-оттаивание и смачивание-сушка, были в центре внимания многих исследований, посвященных прочности S / S. Было обнаружено, что замораживание и оттаивание оказывают наиболее неблагоприятное влияние на долговечность обрабатываемых материалов.[2]

При работе с радиоактивным загрязнителем процессу отверждения могут мешать различные другие типы опасных отходов. Большинство процессов S / S оказывают незначительное или ограниченное воздействие на органические вещества и пестициды. Только уничтожив эти отходы путем нагревания при очень высоких температурах, можно будет иммобилизовать органические вещества и пестициды.[5] Перед выполнением процесса на участках такого типа необходимо провести исследования обрабатываемости, чтобы сделать вывод о том, будет ли процесс отверждения / стабилизации полезным.[3] Эти процессы цементирования могут привести к значительным изменениям объема участка, часто до удвоения его первоначального объема.[5]

Проекты

Сиднейские смолистые пруды

В январе 2007 года правительства Канады и провинции Новая Шотландия договорились очистить печально известный Сиднейские смолистые пруды загрязненный участок по технологии S / S. Цемент был смешан с загрязненными отходами для их отверждения и стабилизации. Когда процесс S / S был завершен, затвердевшие области были покрыты специальной крышкой, состоящей из глины, за которой следовали слои гравия и почвы. Наконец, поверхность была засажена травой и другой растительностью.[6]

Бывшее деревообрабатывающее предприятие в Порт-Ньюарк, Нью-Джерси

S / S-технологии использовались для обработки загрязненного бывшего предприятия по обработке древесины в Порт-Ньюарке, штат Нью-Джерси. Примерно 8 акров (32000 м2) почвы была загрязнена древесиной мышьяком, хромом и полициклические ароматические углеводороды. Было использовано 8% портландцемента от сырой массы загрязненной почвы. Процессы как in situ, так и ex situ были использованы для обработки более 35 000 кубических метров загрязненной почвы. Почва, обработанная ex situ, была смешана с портландцементом методом мельница затем помещают на обработанную на месте почву. Это создало отличную основу для укладки тротуара на участке. Предлагаемое использование обработанного участка - это складская площадка для морских контейнеров.[1]

Бывшая электростанция в Бостоне, штат Массачусетс.

Заброшенные склады в Бостоне, штат Массачусетс, ремонтируются или сносятся, чтобы построить новые здания. На этом месте находится бывшая Центральная энергосистема, построенная в 1890 году. На момент постройки эта электростанция считалась крупнейшей электростанцией в мире. Это здание было заброшено с 1950-х годов и не производило электричество более 90 лет. В начале 90-х годов ремонтные работы были начаты, но были быстро остановлены, когда в канализации была обнаружена свободно плавающая нефть. Усилия по очистке не увенчались успехом, так как они принесли на участок больше нефти. В 1999 году S / S обработки на основе цемента использовались для обработки 2100 кубометров загрязненных материалов. На этом участке были успешно обработаны и обработаны почвы, загрязненные свинцом и нефтью.[1]

Dockside Green в штате Виктория, Британская Колумбия

1300000 квадратных футов (120000 м2) Комплекс смешанных жилых, офисных, торговых и коммерческих помещений возводится на 15 акрах (61000 м2) бывших промышленных земель в центре Виктории, загрязненных свинцом. 10 тонн почвы были обработаны цементом, который был замешан в почву на месте просто с помощью ковша экскаватора. Таким образом, почва стала полностью безопасной, как показали испытания на образцах почвы. [7]

Бывшее место разрушения аккумуляторных батарей в Брэндоне, Манитоба

Участок площадью 10 000 квадратных метров, который раньше занимала компания Brandon Scrap Metal and Iron, был выбран городом Брэндон в качестве места для своего нового штаба пожарной охраны и полиции. В течение многих лет там уничтожались свинцовые аккумуляторные батареи и извлекался свинец, а необработанные ящики оставались на месте. Экологическая оценка показала, что участок был загрязнен из-за наличия тяжелых металлов, свинца и углеводородов. S / S на основе цемента была использована для успешного восстановления 600 тонн загрязненной почвы.[8]

Стрельба по тарелочкам возле Сент-Катаринс, Онтарио

На свободном участке площадью 5 гектаров возле канала Веллэнд на острове Сент-Катаринс имелась поверхностная почва, содержащая опасные концентрации свинца и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на глубине до 0,4 м из-за того, что в прошлом работало соседнее стрельбище по тарелочкам. Около 26 000 тонн почвы было обработано с использованием S / S, чтобы снизить уровень загрязнения ниже критериев Правил удаления земель Онтарио.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Вилк, К. М. (нет данных). Применение отверждения / стабилизации для устойчивого восстановления загрязненной собственности.
  2. ^ а б Мальвия, Р .; Чаудхари Р. (2006). «Факторы, влияющие на отверждение / стабилизацию опасных отходов: обзор». Журнал опасных материалов. 137 (1): 267–276. Дои:10.1016 / j.jhazmat.2006.01.065. PMID  16530943.
  3. ^ а б 4.20 затвердевание / стабилизация. (нет данных).
  4. ^ Затвердевание / стабилизация. (нет данных). Портлендская цементная ассоциация
  5. ^ а б c d Физическое затвердевание / стабилизация. (2002, июнь).
  6. ^ Отверждение / стабилизация гудроновых прудов. (нет данных).
  7. ^ https://web.archive.org/web/20120723215847/http://www.cement.ca/en/Solidification-Stabilization/Dockside-Green-Development-Victoria-B-C.html
  8. ^ «Блокировка в загрязнении», Журнал Hazmat Management 12-01-20 05
  9. ^ Восстановление почвы - Излишки собственности на морском пути - Сент-Катаринс, Онтарио, Канадское агентство экологической оценки

внешняя ссылка