Espuma de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado con partículas sólidas.

Espuma estabilizada constituida por una dispersión de burbujas de aire en una disolución acuosa espumante que contiene:

- de 0,1 a 7 moles de uno o más reactivos de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado por litro de disolución, y

- del 0,01 al 25% en peso, con respecto al peso total de la disolución, de partículas sólidas de naturaleza idéntica o de mezclas de partículas sólidas de naturaleza diferente, siendo dichas partículas sólidas partículas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas.

Espuma de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado con partículas sólidas Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de la descontaminación, del decapado y del desengrasado de superficies. Las superficies que van a tratarse en el marco de la presente invención pueden ser superficies metálicas o no, más

menos accesibles y contaminadas por grasa, por depósitos minerales radioactivos, por una capa de óxido o en la masa.

Así, la presente invención propone una disolución, una composición y una espuma de descontaminación, de decapado y de desengrasado de tales superficies. La composición y la disolución según la presente invención permiten obtener una espuma que puede descontaminar, decapar y/o desengrasar cualquier tipo de superficie y, más particularmente, una espuma que contiene un agente sólido estabilizador tal como partículas sólidas. La presente invención se refiere también a un procedimiento de preparación de dicha espuma y a su uso.

Estado de la técnica anterior

En el estado de la técnica se conocen numerosas composiciones de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado para el tratamiento de superficies. Estas composiciones pueden presentarse tanto en forma de geles como de espumas.

La solicitud de patente US 23/7818 propone una espuma estabilizada mediante la adición de polímeros como agentes estabilizadores de espuma. Determinadas composiciones de espuma descritas en esta solicitud contienen partículas sólidas como partículas de sílice pirogénica.

Los trabajos anteriores del solicitante permitieron concretamente preparar una espuma de descontaminación gelificada (o viscosificada) que contiene del ,2 al 2% en peso de agente(s) tensioactivo(s) orgánico(s) espumante(s), del ,1 al 1,5% en peso de agente gelificante y de ,2 a 7 M de ácido(s) o de base(s) inorgánico((a)s) de descontaminación radiactiva. Una espuma gelificada de este tipo se describe en la solicitud internacional WO 24/8463. Esta espuma presenta numerosas ventajas con respecto a composiciones y, especialmente, con respecto a composiciones de descontaminación del estado de la técnica. Estas ventajas son concretamente una vida útil aumentada, una mejor eficacia en el tratamiento de superficies y una disminución de la cantidad de efluentes producidos.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una espuma que presente propiedades mejoradas aún más con respecto a las espumas descritas en la solicitud internacional WO 24/8463. Las mejoras se refieren, especialmente, a la cantidad de tensioactivo(s) necesario(s) para formar un volumen dado de espuma, la cantidad de gelificante para estabilizar la espuma y el tratamiento de los productos obtenidos al final de la vida de la espuma una vez que se ha efectuado la descontaminación, el decapado y/o el desengrasado.

Exposición de la invención

Así, los trabajos del solicitante permitieron preparar una espuma útil en la descontaminación, el decapado y el desengrasado de superficies que presenta no solamente las propiedades de las espumas gelificadas del estado de la técnica (como una vida útil aumentada, una mejor eficacia en el tratamiento de superficies y una disminución de la cantidad de efluentes producidos) sino también las mejoras descritas anteriormente. Este objetivo se logra por medio de una espuma estabilizada que comprende un agente sólido estabilizador de tipo partículas sólidas.

En efecto, la espuma estabilizada según la presente invención presenta una vida útil importante, comprendida entre

1 y 24 horas, lo que garantiza un tiempo de contacto prolongado con la superficie que va a tratarse y un mantenimiento sobre esta superficie de una espuma que presenta una determinada humedad. Estas ventajas son particularmente interesantes cuando la superficie que va a tratarse comprende puntos calientes. La duración de vida de la espuma estabilizada según la invención permite obtener una eficacia de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado importante y encontrar las mismas eficacias de descontaminación que en el caso de lavado mediante disoluciones descontaminantes.

Además, en el caso de la descontaminación mediante proyección de una espuma estabilizada según la invención sobre superficies, la prolongación de la vida útil de esta espuma permite reducir las cantidades proyectadas, lo que es particularmente ventajoso.

La espuma está constituida por una dispersión de burbujas de aire en líquido y se caracteriza a menudo por su expansión (F), definida, en las condiciones normales de temperatura y de presión, por la siguiente relación:

F = Vespuma/V|[qu¡do = (Vgas + V|fqU ¡do)/V líquido

La espuma estabilizada según la invención presenta expansiones iniciales a la salida del generador del orden de 5 a 2 y, en el caso de la descontaminación nuclear, de 1 a 15, lo que permite tratar un gran volumen (por ejemplo, de 1 m3) con menos de 1 m3 de líquido.

Finalmente, tras el drenaje natural de la espuma, el líquido contaminado se recupera y la pared se enjuaga con muy poca cantidad de agua (aproximadamente 1 1/m2). De ese modo, se produce poca cantidad de efluentes líquidos, lo que permite una simplificación en cuanto a la cadena global de tratamiento consiguiente (ha de realizarse menos evaporación para alcanzar las especificaciones de los bultos de almacenamiento).

Por otra parte, la espuma estabilizada según la invención permite, como las espumas gelificadas descritas en la solicitud internacional WO 24/8463, eliminar la radiactividad de instalaciones inaccesibles, de tamaño importante, o de geometría compleja, mediante llenado (acción "estática"), mediante circulación o mediante pulverización sobre una superficie accesible.

Para tratar, por ejemplo, las superficies internas de cubas de producto de fisión de grandes volúmenes (de 2 a 1 m3), en las que la tasa de dosis es muy importante (hasta 4 Gy/h) y las posibilidades de acceso reducidas, se recomienda particularmente el uso de una espuma descontaminante que llena la cuba. En efecto, la espuma limita los volúmenes muertos de líquido, al ocupar todo el espacio y al humedecer todas las superficies como los serpentines de enfriamiento y otros aparatos en el medio o en el techo de la cuba.

La introducción de un agente sólido estabilizador de tipo partículas sólidas en la espuma según la invención presenta, además de las ventajas expuestas anteriormente, las siguientes ventajas originales e inesperadas:

- la disminución, incluso la supresión, de la cantidad de tensioactivos necesarios para formar un volumen dado de

espuma,

- la disminución, incluso la supresión, de la cantidad de gelificante orgánico biodegradable utilizada de manera

clásica,

- la posibilidad de sorción de entidades químicas, tales como contaminantes o radioelementos, que se desprenden

de la superficie que va a tratarse,

- el tratamiento de los productos al final de la vida de la espuma una vez que se ha efectuado la descontaminación, el decapado y/o el desengrasado.

En efecto, la espuma estabilizada según la invención puede estabilizarse únicamente mediante las partículas minerales y orgánicas que contiene. Las cantidades de reactivos necesarios para la mlneralización del efluente líquido generado y la duración del tratamiento (coste) se reducen de este modo.

Cuando la espuma estabilizada según la presente invención contiene además un gelificante (o viscosificante) estabilizador orgánico clásico de la técnica anterior, la cantidad de dicho gelificante es menor gracias a la acción compensadora de las partículas. Este aumento compensador de estabilidad aportado por las partículas proviene o bien de la obstrucción de los canales de flujo en la espuma que retarda el drenaje del líquido, o bien, para concentraciones importantes en partículas (y dependiendo de la naturaleza de la partícula y del medio espumante), por una viscosificación propiamente dicha del líquido.

El agente sólido estabilizador de tipo partículas sólidas de la espuma estabilizada según la invención puede colocarse en las interfases gas/líquido sustituyendo en parte a los tensioactivos espumantes, lo que permite una disminución de la cantidad de tensioactivo usada.

El agente sólido estabilizador de tipo partículas sólidas puede captar entidades químicas y concretamente los elementos desprendidos de la superficie que va a tratarse. Esta captura puede consistir en una sorción clásica (si las partículas sólidas están presentes en la disolución). En el marco de la descontaminación de instalaciones nucleares, los factores de descontaminación obtenidos con tales partículas son a menudo superiores a 1. Por otra... [Seguir leyendo]

1. Espuma estabilizada constituida por una dispersión de burbujas de aire en una disolución acuosa espumante que contiene:

- de ,1 a 7 moles de uno o más reactivos de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado por litro de disolución, y

- del ,1 al 25% en peso, con respecto al peso total de la disolución, de partículas sólidas de naturaleza idéntica o de mezclas de partículas sólidas de naturaleza diferente, siendo dichas partículas sólidas partículas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas.

2. Espuma estabilizada según la reivindicación 1, caracterizada porque contiene al menos partículas sólidas que presentan propiedades de sorción.

3. Espuma estabilizada según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las partículas completamente minerales son de ácido fosfotúngstico, de ferrocianuro de níquel, de óxido, de hidróxido, de carbonato, de sulfato, de nitrato, de oxalato y/o de titanato de una o más especies(s) elegida(s) de los metales alcalinos, alcalinotérreos, de transición y de los metaloides.

4. Espuma estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha disolución acuosa espumante comprende un agente de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado elegido de un ácido o una mezcla de ácidos, una base o una mezcla de bases, un oxidante, un reductor, un desinfectante, un antioxidante, un antiséptico y sus mezclas.

5. Espuma estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha disolución acuosa espumante comprende además un agente tensioactivo, un agente oxidante mineral, un agente complejante y/o un agente gelificante orgánico.

6. Espuma estabilizada según la reivindicación 5, caracterizada porque dicha disolución acuosa espumante comprende un solo agente tensioactivo o una mezcla de al menos dos agentes tensioactivos elegido(s) de los tensioactivos espumantes no iónicos, los tensioactivos espumantes aniónicos o catiónicos, los tensioactivos anfóteros, los tensioactivos de estructura de tipo Bolaforme, los tensioactivos de estructura de tipo Gemini y los surfactantes poliméricos.

7. Procedimiento de preparación de una espuma estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agente activo de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado, las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas y, eventualmente, el agente tensioactivo, el agente oxidante, el agente complejante, el agente gelificante y/o las partículas sólidas que presentan propiedades de sorción según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores se mezclan entre sí antes de la generación de la espuma.

8. Procedimiento de preparación de una espuma estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agente activo de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado y, eventualmente, el agente tensioactivo, las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas, las partículas sólidas que presentan propiedades de sorción, el agente oxidante, el agente complejante y/o el agente gelificante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 se mezclan entre sí, aportándose la totalidad o parte de las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas, y/o la totalidad o parte de las partículas sólidas que presentan propiedades de sorción directamente en el gas para formar un humo que entra en contacto con el líquido espumante y generar la espuma.

9. Uso de una espuma estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 o de una espuma estabilizada preparada mediante un procedimiento según la reivindicación 7 u 8 para descontaminar, decapar y/o desengrasar una superficie.

1. Procedimiento de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado de una superficie que comprende las etapas que consisten en:

a) preparar una espuma estabilizada mediante un procedimiento según la reivindicación 7 u 8,

b) aplicar la espuma estabilizada obtenida en la etapa (a) sobre la superficie que va a tratarse.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho procedimiento incluye una etapa complementaria que consiste en recuperar la espuma y/o el líquido que constituye la espuma tras su drenaje.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la espuma se recupera mediante succión o aspiración antes de enviarse a un dispositivo de recuperación de las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas, que contiene.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el líquido que constituye la espuma tras su

drenaje se recupera con el fin de separar las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas, del líquido.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque dicha separación se realiza mediante 1 decantación precedida o no por una floculación, por centrifugación, por filtración, o por cualquier otro dispositivo que

permita recuperar un sólido disperso en un líquido.

15. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque las partículas sólidas completamente minerales, funcionalizadas mediante injerto de moléculas orgánicas hidrófobas, recuperadas tras la

etapa de separación según la reivindicación 14:

- o bien se reutilizan en el procedimiento de descontaminación, de decapado y/o de desengrasado (reciclado),

- o bien se regeneran concretamente mediante desorción de las entidades químicas captadas,

- o bien se eliminan mediante vitrificación, bituminización o incineración.

16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque el efluente recuperado tras la etapa de separación según la reivindicación 14 presenta una contaminación y una capacidad de

espumación menores.