This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Apare problema radiatiilor emise de materialele radioactive, care sunt extrem de
periculoase, determinand ingrijorarea ca aceste deseuri generate de centralele nucleare
sa nu fie descarcate in mediul inconjurator.
Diverse metode, de a scapa de aceste deseuri au fost luate in considerare de-a lungul
timpului, unele mai revoltatoare ca altele. Urmatoarele sunt cateva dintre acestea:
• Depozitarea in recipiente etanse sub mare
• Ingroparea intre placile tectonice
• Depozitarea sub placile de gheata din Antarctica
• Depozitarea in spatiu
• Depozitarea geologica adanc sub pamant
• Injectarea directa a deseurilor lichide in formatiunile geologice de roci
Multe dintre aceste optiuni sunt fie imposibile din punct de vedere tehnic, fie sunt
considerate inacceptabile din punct de vedere ecologic si au fost interzise de acordul
international.
A trebuit a fi elaborate alte metode de tratament/neutralizare, in functie de continutul,
organic sau anorganic, al deseurilor. Astfel, pentru deseurile cu continut organic,
metodele de neutralizare sunt bazate pe incinerare si coincinerare, iar pentru cele cu
continut anorganic, metodele se bazeaza pe procesul de imobilizare fizico-chimica in
diverse sisteme.
Aceste deseuri pot fi inglobate intr-o serie de materiale, cum sunt: ceramicile,
vitroceramurile, sticlele, cimenturile si betoanele.
Matricile ceramice pot fi folosite pentru a incorpora diverse deseuri periculoase intr-o
forma solida, cu integritate structurala si rezistenta la degradarea chimica .
Desi costurile si consumurile de energie sunt mari comparativ cu alte metode de
tratament posibile,exista totusi o serie de avantaje ale acestei abordari:
•
Este posibil ca deseul sa fie tratat la fata locului si sa se obtina un material carenu este clasificat drept deseu periculos, si deci sa fie reduse costurile de
transport si depozitare.
• Produsul ceramic este in mod important mai usor decat lichidul in care se
depoziteaza deseurile, rezultand inca o reducere a costurilor de transport.
• Produsul ceramic poate fi folosi pentru o serie de aplicatii, ca de exemplu filler
usor pentru betoane ori tigla pentru acoperisuri.
• Matricea ceramica este mai rezistenta la scurgeri ale diverselor metale grele
incorporate decat alte matrici.
In continuare vor fi discuate comportamentele unei serii de materiale ceramice ce pot fi
folosite la inglobarea de diverse deseuri considerate a fi toxice.
Matricea ceramica Synroc D
Synroc (sintetic rock) sunt matricile ceramice cel mai mult studiate pentru posibila
inglobare a deseurilor
Principale faze cristaline ale acestora sunt prezentate in figura1. Exista doua forme de
matrici ceramice Synroc, Synroc D si Synroc C.
Diferenta dintre ele este data de compozitie, datorita acesteia, forma Synroc D putand
ingloba deseuri cu o toxicitate mai crescuta.
Astfel in forma Synroc D, faza spinelica este formata din mari cantitati de aluminiu si
metale tranzitionale( in principal Fe, Ni si Mn). In al doilea rand in forma D , o faza
silicatica (nefelinul) este folosita ca gazda pentru Cs. In schimb, in forma de tip C, ca
gazda este folosita o faza de titanat, holandita fiind folosita ca gazda pentru Cs.
In plus fata de fazele principale , forma Synroc D, poate contine diferite alte faze minorecristaline, precum si aliaje de Ni, Fe si faze vitroase intergranulare.Proportia diferitelor
faze este o functie de compozitia deseului si de conditiile de procesare. Existenta unor
varietati foarte stabile de faze cristaline, bazate pe Al, Fe si Ti, in forma Synroc D ii
imbunatateste acesteia flexibilitatea, precum si toleranta la variatiile procesului.
Procesul de producere a Synroc este in prezent mai putin dezvoltat decat al altor
materiale. Acest lucru este de asteptat intrucat Synroc este un material relativ nou iar
aproape toate cercetarile au fost indreptate spre sinteza in laborator si testareaprodusului.In schema initiala de preparare, aditivii erau amestecati, si uneori macinati
impreuna cu deseul de inglobat. Dupa uscare, acest amestec era calcinat si suferea un
proces chimic redox in doua operatii separate. Deseori , amestecul era remacinat
pentru a putea fi presat, productivitatea initiala a procesului fiind de aproximativ numai
50g/zi. In prezent, in proces au intervenit o serie de modificari. Astfel toate operatiile de
macinare au fost eliminate. Deseul si aditivii sunt numai amestecati intr un malaxor.
Uscarea si calcinarea produsului se petrec intr-un calcinator in pat fluidizat. Aceasta
statie pliot poate ajunge la o productivitati mai mari de 100kg pe zi. In ceea ce priveste
fasonarea s-au realizat produse din Synroc D, ce cantaresc mai mult de 50 kg. prin
saptamani la temperatura ambianta, (c)-proba incalzita la 1100C timp de 6 ore ,
(d)-proba incalzita la 2500C timp de 6 ore, (e)-proba arsa la 9800C timp de o ora
Figura 1
In urma difractiei de raze X, in proba lasata sa se usuce timp de trei saptamani inmediul ambient s-a gasit βNi(OH)2 . Se observa in probele tratate timp de 6 ore la 110,
respectiv 250 0C, ca odata cu cresterea temperaturii cantitatea de βNi(OH)2 scade tot
mai mult , deoarece prin pierderea apei acesta este distrus. Astfel la 270-3000C Ni(OH)2
dispare, conducand la NiO, lucru care se observa si in proba arsa la 980 0C unde nu se
Poluarea mediului inconjurator cu diverse deseuri considerate periculoase a devenit in
ultimii ani o problema tot mai dezbatuta. S-a pus accent pe imobilizarea acestor deseuri
ce pot proveni din diverse surse cum sunt: centralele nucleare, diverse activitati
industriale, fabricarea armamentelor nucleare etc.
Multe dintre metodele gandite pentru a scapa de aceste deseuri pot avea fie un impact
negativ asupra mediului inconjurator, fie sunt imposibil de realizat din punct de vedere
tehnic. O optiune reala, ar putea fi incapsularea acestor deseuri in diverse tipuri demateriala ce pot servi drept gazda pentru aceste substante periculoase. Acest fapt a
condus la cresterea cercetarilor intreprinse in acest domeniu, cercetari ce au avut ca
rezultat descoperirea unei serii de materiala ce se pot folosi pentru inglobarea
diverselor substante periculoase, precum si studierea proprietatilor produselor astfel
obtinute.
O varianta accesibila pentru imobilizarea acestor tipuri de deseuri se dovedesc a fi
materialele de tip ceramic. Acestea se incadreaza intr-o gama larga de compozitii si pot
servi drept gazde pentru o serie intreaga de substante considerate a fi periculoase.
Metoda aceasta prezinta avantajul obtinerii unor forma solide, cu integritate structurala
si rezistenta la degradarea chimica, si care nu sunt incadrate in clasa deseurilor
periculoase.
Mai mult, aceste produse ceramice pot capata diverse utilizari, de la filler pentru
betoane, pana la tigle pentru acoperisuri, cercetarile in acest domeniu fiind insa
deocamdata insuficiente, fiind cercetata numai posibilitatea depozitarii lor in conditii de
siguranta pentru mediul inconjurator si pentru sanatatea celor aflati in apropierea lor, si
nu si posibilitatea le a le imprima o anumita functionalitate.