Запатентованное лечение PFAS компании TRS Group

Патент США

Введение


Управление по патентам и товарным знакам США выдало TRS Group, Inc. (TRS) патент на термическую обработку пер- и полифторалкильных веществ (PFAS) в почве (Oberle, D. and E. Crownover, 2020). В запатентованном процессе используются нагреватели для повышения температуры почвы для десорбции и улетучивания ПФАС. Важно отметить, что целевые температуры достаточно высоки для разложения органического вещества почвы, но все же достаточно низки, чтобы снизить риск образования потенциально опасных побочных продуктов ПФАС. По мере разрушения органического вещества почвы к ней применяется вакуум для удаления ПФАС путем улетучивания. Испаренный ПФАС направляется на пароочистку для дальнейшей обработки.

Чем патент TRS отличается от других патентов


Патент TRS - единственный патент на обогрев почвы, в котором особое внимание уделяется термической обработке PFAS. Другие поставщики термических услуг могут заявить, что имеют «запатентованную обработку PFAS»; тем не менее, речь идет о запатентованном нагревательном оборудовании или процессах, а не о обработке PFAS.

ПФАС сильно адсорбируются на почве

ПФАС включают широкий класс антропогенных фторированных химикатов. Благодаря своим особым свойствам поверхностного натяжения, они используются во многих отраслях промышленности для производства многих продуктов. В зависимости от структуры ПФАС может быть ионным, неионным или цвиттерионным (Backe et al., 2013). Водные пленкообразующие пены (AFFF) являются обычным источником загрязнения PFAS во всем мире (Houtz, 2013). AFFF обычно состоят из перфторалкильных кислот (PFAA), которые имеют гидрофобный фторуглеродный хвост и гидрофильную головку, чаще всего состоящую из карбоксилатной или сульфонатной функциональной группы. Углеродный каркас позволяет ПФАС прилипать к почве за счет сил Ван-дер-Ваальса из-за органических веществ в почве (Ferrey et al., 2012). Кроме того, PFAS может взаимодействовать с почвой посредством ионного заряда (Lixia et al., 2014). Адсорбция ПФАС может быть довольно сильной. Например, испытания показали, что промывка растворителя спиртом не способна разрушить некоторые адсорбционные связи ПФАС с углеродом (Ziwen et al., 2014).

Запатентованный процесс TRS разрушает адсорбционные связи и улетучивает ПФАС из почвы


Было продемонстрировано, что низкотемпературная термодесорбция может удалить более 99.99% ПФАС из почвы, если она выполняется при температуре, которая разрушает органический материал в почве (Crownover et al., 2019). Органическое вещество почвы эффективно разлагается при температурах в диапазоне от 360 ° C до 450 ° C (Nelson & Sommers, 1996). Удаление более 99.99% ПФАС было достигнуто путем нагревания и выдержки почвы при температуре 400 ° C. Удаление органических веществ из почвы становится очевидным при просмотре фотографий почвы до и после обработки (см. Рисунок 1). Рисунок 1: Почва до и после удаления органических материалов термической обработкой

Процесс TRS сводит к минимуму возможность образования продуктов термического разрушения PFAS

Высказывались опасения, что нагревание PFAS может привести к образованию токсичных продуктов распада (USEPA, 2020). Химическая связь углерода с фторидом является самой прочной связью в органической химии, и для ее разрыва требуется очень высокая температура (Hurst, 2019). Исследования показали, что для разложения перфторированных веществ обычно требуются температуры, превышающие 400 ° C (Madorsky et al., 1953; Marhevka, 1982; Muhammad, 2017). Запатентованный процесс TRS обычно работает в диапазоне температур от 350 до 400 ° C, что ниже температур, при которых можно ожидать продуктов разрушения. Таким образом, запатентованный TRS процесс PFAS намного безопаснее, чем другие термические процессы, такие как вращающиеся печи или камеры, подобные печи, которые работают при более высоких температурах.

дело
Backe, WJ et al., Цвиттерионные, катионные и анионные фторированные химические вещества в образовании водной пленки
Составы пены и грунтовые воды с военных баз США с помощью безводной закачки большого объема
ВЭЖХ-МС / МС, Технология экологических наук, Vol. 47, No. 10., стр. 5226-5234 (2013).
Crownover, EC et al., Оценка термодесорбции перфторалкильных и полифторалкильных веществ, Remediation, Vol. 29, стр 77-81 (2019).
Ферри М.Л. и др., Поведение и судьба ПФОК и ПФОС в отложениях песчаного водоносного горизонта, Мониторинг и восстановление грунтовых вод, Vol. 32, No. 4, pp. 63-71 (осень 2012 г.).
Хаутц, Э. Ф. и др., Стойкость предшественников перфторалкиловой кислоты в подземных водах и почве, подвергшихся воздействию AFFF, Технология наук об окружающей среде, Vol. 47, № 15, стр. 8187-8195 (2013).
Херст, Р.И., Управление рисками и обязательствами, связанными с пер- и полифторалкильными веществами (ПФАС),
CL: Технический бюллетень AIRE TB19, CL: AIRE, Лондон, Великобритания (2019).
Lixia, Z. et al., Сравнение поведения и механизмов сорбции перфторсульфонатов и перфторкарбоновых кислот на трех видах глинистых минералов, Chemosphere, Vol. 114, стр. 51-58 (2014).
Мадорский С.Л. Термическое разложение полимеров тетрфторэтилена и гидрофторэтилена в вакууме // Журнал исследований Национального бюро стандартов. 51, № 6, стр. 327-333 (1953).
Маревка, Дж. С. и др., Получение эталонного образца перфторизобутилена и определение методом газовой хроматографии с захватом электронов и обнаружением ионизации пламенем, Аналитическая химия, Vol. 54, стр.
2607-2610 (декабрь 1982 г.).
Мухаммад, С. и др., Антипригарная посуда с покрытием из PTFE и проблемы токсичности: перспектива, Environ. Sci. Pollut. Res., Vol. 24., стр. 23436-23440 (2017).
Нельсон, Д.У. и Л.Е. Соммерс, Общий углерод, органический углерод и органические вещества, в МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПОЧВ, ЧАСТЬ 3 - ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, редактор Д.Л. Спаркс, Американское почвенное общество, Мэдисон, Висконсин (1996).
Оберле Д. и Э. Крауновер, Метод и система исправления PFAS, патент США, подан 26 июня 2018 г. Технический бюллетень USEPA, Сжигание пер- и полифторалкильных веществ (PFAS) для управления PFAS
Waste Streams, февраль 2020 г. Зивен Д. и др., Адсорбционное поведение и механизм перфторированных соединений на различных адсорбентах.
- Обзор, Journal of Hazardous Materials, Vol. 274, стр 443-454 (2014).

Chinese (Simplified)DutchEnglishFrenchGermanItalianPortugueseRussianSpanish
Нужна оценка

Нужна оценка?

Свяжитесь с нами сегодня