减小有机液体体积的方法

减小有机液体体积的方法
【专利摘要】本发明提供了用于减小有机液体体积的方法。所述方法包括将多孔基质材料与有机液体混合以产生混合物，迫使氧化剂通过所述混合物，以及引发所述混合物的自维持阴燃。其他实施方式将所述有机液体或多孔基质材料或其混合物聚集在蓄液池例如反应容器、氧化塘或基质堆中。其他实施方式利用至少一个加热器来引发燃烧，并利用至少一个空气供应端口来供应氧化剂以引发并维持燃烧。其他实施方式包括在阴燃之前向聚集物分批添加燃料添加剂，以确保随后的阴燃是自维持的或具有所需温度，以减少或去除所述基质或有机液体中的其他污染物例如重金属或石棉。
【专利说明】减小有机液体体积的方法
[0001]与相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年9月7日提交的美国临时专利申请系列号61/531，895和2011年4月29日提交的美国临时专利申请系列号61/480，852的权益，二者的全部内容通过参考并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及通过阴燃来减小有机液体体积的方法，更具体来说，本发明涉及其中将有机液体聚集在蓄液池内的多孔基质中的方法。
【背景技术】
[0004]当有机液体变成废弃物时，它们的管理是复杂的问题，几乎没有具成本效益的可选择方案来降低它们对健康、环境和美观的影响。当前的管理方法集中于将有机液体废弃在填埋场中、在焚化炉中破坏和再循环。废弃物综合管理(IWM)的最新进展，已通过寿命周期分析和可持续废弃物管理策略的实施，将这些材料的影响降至最低；然而，有机液体废弃物管理问题仍有遗留，因为焚化和填埋是目前仅有的实用的可选择方案。
[0005]污染物水文地质学领域的最新进展显示，可以使用阴燃来处理被有机液体污染的地下土壤。这种方法作为用于主动修复的自维持处理(STAR)技术在商业上是可用的，并且是美国专利8，132，978的主题。
[0006]阴燃是无火焰的燃烧形式，从固体或液体燃料在氧化环境中加热时在其表面上发生的反应获得热量。阴燃反应的实例是香烟的阴燃或燃烧聚氨酯泡沫块。只有当燃料加热速率低于氧化剂扩散进入燃料的速率时，才能发生阴燃；因此，阴燃要求氧化剂向燃料表面扩散的速率快于将材料气化所需的热量增加速率。由于扩散过程相对慢，因此，阴燃只有在燃料暴露于氧化剂的表面积非常大的条件下才能发生(氧化剂夹带速率=氧化剂扩散通量X燃料表面积。这种条件最通常在其中材料的表面与体积比非常大的多孔材料内获得。对于香烟和其他固体有机材料(例如垃圾、煤渣、聚氨酯泡沫等)的情况来说，烟草既是燃料也是多孔基质；然而，对于STAR过程来说，燃料是有机污染物，多孔基质是地下土壤。
[0007]阴燃与有焰燃烧不同。有焰燃烧是利用外部加热源将浓缩的燃料(液体或固体)气化产生燃料与氧化剂的气相混合物，所述气相混合物在存在进一步加热的条件下可以产生火焰的燃烧过程。火焰具有小的表面积与体积比；因此，加热速率远远超过氧化剂扩散速率。此外，火焰代表气相中气化的油与氧气之间的反应。因此，有焰燃烧发生在气相中气态燃料与气态氧化剂之间，其是均相燃烧反应。相反，阴燃在气相氧化剂扩散到浓缩的液体或固体燃料中时发生在液体/固体燃料表面上；因此该过程是非均相反应。
[0008]阴燃需要持续时间短的能量输入，并需要添加氧化剂(例如氧气、空气、高氯酸盐)以引发和维持阴燃反应。阴燃是放热反应(净能量产生)，将碳化合物和氧化剂转变成二氧化碳、水和能量。因此，在通过持续时间短、输入低的局部能量燃着后，阴燃反应能够以自维持方式继续；例如，在STAR中污染物燃烧所需的热能主要来自于污染物自身内部的固有能量。
[0009]存在多种用于修复污染土壤的方法，包括使用热过程，通过吸热过程(净能量消耗)例如热解和挥发来去除或破坏污染物的一组技术。STAR与这些其他热修复方法相比的优势在于，STAR利用污染物中的固有能量来促进它们的破坏，而其他热修复方法需要施加到污染土壤的大量热量/能量的输入，这往往使这些技术是无法承受地高成本的。
[0010]当前用于处理有机废弃物的技术具有类似的问题——例如，焚化是用于有机液体的体积减小/破坏的能量密集型技术，需要连续的能量输入。结果，焚化通常是高成本的处理技术。
[0011]阴燃传统上见于固体燃料中，并且已知在煤堆或固体有机废弃物堆中自发进行。以香烟为例，这些材料的阴燃需要存在燃料源和多孔基质，并且在大多数情况下，燃料源和多孔基质是同一物质(例如烟草)。因此，由于缺少多孔基质，液体燃料的阴燃长期以来被认为是不可能的而不予考虑。一些研究已调查了液体燃料在多孔基质中的燃烧，包括在浸泡在油和其他自燃性液体中的多孔隔热材料内发生的滞后着火，以及在油层中引发燃烧前沿以向采油点驱油的强化采油。然而，使用阴燃作为处理大量有机液体或实现大量有机液体的体积减小的手段，从未进行过。

【发明内容】

[0012]如下所述，阴燃只有在燃料源和多孔基质存在下才有可能。对于固体有机废弃物例如煤堆或垃圾来说，有机废弃物起到所述燃料源和多孔基质两者的作用。对于有机液体的情况来说，必须向有机液体添加多孔基质以产生发生阴燃反应所必需的条件。这可以通过向有机液体添加反应性或惰性材料例如沙，或通过向多孔基质的床或堆添加有机液体来实现。一旦建立这样的条件后，可以以与STAR过程所描述的类似的方式在有机液体/多孔基质混合物内引发阴燃:将混合物加热并加入氧化剂以引发阴燃过程；然后，终止加热源，但继续进行氧化剂添加，以便发生自维持反应(即用于阴燃的能源是有机液体而不是外部源)，引起有机液体的体积减小。
[0013]本发明的实施方式利用了下述令人吃惊的发现，S卩，通过首先将有机液体聚集在多孔基质中，可以使用阴燃来减小任何有机液体的体积。已知在不存在聚集步骤的情况下，有机液体或液体燃料不能阴燃，因为它们缺少多孔固体燃料共有的必要的表面积。
[0014]本发明依赖于用于处理有机液体的自维持阴燃的原理。作为有机液体处理方法，阴燃与传统处理技术相比提供了例如能量需求低、成本低、处理速度更快和处理有效的益处。此外，本发明优于填埋，这是由于阴燃过程将有机液体主要转化成燃烧气体，从而不需要获取并维持高成本的用于储存有机液体的土地。具体来说，通过将有机液体聚集或混合在多孔基质中(即“混合物”)，可以使用阴燃来减小有机液体的体积或破坏有机液体。将有机液体与多孔基质混合以产生混合物，迫使氧化剂通过所述混合物，并使用加热源来引发阴燃。然后将加热源去除或终止，同时维持氧化剂进料，以便维持通过所述混合物的阴燃反应的进展。
[0015]在某些有机液体(例如煤焦油、石油烃等)中，固有的能量通常超过足以使自维持反应发生的能量。一些这种过量能量(即过量热量)可用于影响有机液体或其中部分或完全混合有有机液体的多孔基质的二次处理。例如，重金属是常见的土壤污染物，并通常被发现存在于有机液体例如石油烃中。尽管重金属不是有机的并且不燃烧，但一些重金属例如汞是挥发性的，并且可以通过由自维持阴燃过程产生的过量热量而从土壤或有机液体中去除以用于后续的处理。类似地，已知某些形式的石棉在高于700摄氏度的温度下变得无毒性；因此，来自于自维持阴燃过程的过量热量可用于处理含有石棉矿物质的土壤和浆液。最后，当使用潮湿或含水的土壤作为该过程中的多孔基质时，自维持阴燃反应的过量热量可用于干燥土壤。
[0016]相反，某些有机液体缺乏能够使自维持反应发生的足够能量。由于这些化合物是有机的，它们将燃烧，但是没有足够的固有能量，因此，需要外部能量供应来维持反应。这可以通过分批添加燃料添加剂以提高混合物的固有能量来克服，因此能够使自维持阴燃继续进行。即使燃烧反应在不添加燃料添加剂时能自维持，添加燃料添加剂以影响阴燃反应的特性(例如温度)，也可能是有益的。
[0017]在本发明的某些实施方式中，阴燃过程不需使用陶瓷、引燃物或启动燃料来引发阴燃。此外，也不需要在聚集物主体中产生通道来维持阴燃，正如在固体的阴燃中可能需要的。
[0018]在本发明的第一实施方式中，提供了一种减小有机液体体积的方法。所述方法包括将多孔基质材料与所述液体混合以产生混合物，加热所述混合物，迫使氧化剂通过所述混合物，引发并维持所述混合物的自维持阴燃，以及终止所述加热源，以便引起所述有机液体的体积减小。在某些实施方式中，维持所述反应条件以便使所述阴燃从燃着点蔓延开来并通过所述混合物。
[0019]在特定实施方式中，在体积减小之前将所述有机液体聚集。这些实施方式的方法还包括将所述有机液体聚集在反应容器中。其他实施方式还包括将所述有机液体聚集在包含所述多孔基质材料的基质堆中。其他实施方式还包括将所述多孔基质聚集在有机液体废弃物氧化塘中。
[0020]其他实施方式包括将所述混合物连续进料到阴燃区中。
[0021]在某些实施方式中，混合所述多孔基质材料包括将所述有机液体和多孔材料分批进料到容器中。
[0022]其他实施方式包括使用混合工具将所述多孔基质材料与所述有机液体混合以产生所述混合物。在特定实施方式中，所述混合工具包括旋转的螺旋叶片。
[0023]在本发明的另一种实施方式中，提供了 一种减小有机液体体积的方法，其中将所述多孔基质材料与所述有机液体混合以产生所述混合物包括形成包含所述多孔基质材料的永久性封闭床或半永久性封闭床，以及将所述有机液体连续倾倒在所述封闭床中。在本发明的其他实施方式中，提供了方法，其中将所述多孔基质材料与所述有机液体混合以产生所述混合物包括形成包含所述有机液体的有机液体封闭床，以及将所述多孔基质材料连续倾倒在所述有机液体封闭床中。
[0024]在特定实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将空气通过注射端口注入到所述混合物中。在某些实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将空气通过多个注射端口注入到所述混合物中。在其他实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将氧气通过注射端口注入到所述混合物中。在某些实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将氧气通过多个注射端口注入到所述混合物中。在其他实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将液体氧化剂通过注射端口注入到所述混合物中。在某些实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括将液体氧化剂通过多个注射端口注入到所述混合物中。在某些实施方式中，迫使氧化剂通过所述混合物包括产生真空以将氧化剂吸入通过所述混合物。在其他实施方式中，所述氧化剂在引发阴燃之前位于所述混合物内。
[0025]在某些实施方式中，引发阴燃包括从多个加热源中的至少一个向所述混合物施加足以引发阴燃的时间量的热量。在特定实施方式中，所述多个加热源中的至少一个是在所述混合物外部的对流加热源。在其他特定实施方式中，所述多个加热源中的至少一个是位于所述混合物内的对流加热源。在其他实施方式中，所述多个加热源中的至少一个是与所述混合物直接接触的内部传导加热源。在其他实施方式中，所述多个加热源中的至少一个向所述混合物施加辐射热。
[0026]在其他实施方式中，引发阴燃包括从与所述混合物直接接触的内部传导加热源向所述混合物施加热量。在其他实施方式中，引发阴燃包括从与所述混合物联结的对流加热源向所述混合物施加热量。在特定实施方式中，所述对流加热源在所述混合物外部。在其他实施方式中，所述对流加热源位于所述混合物内。在本发明的其他实施方式中，引发阴燃包括向所述混合物施加辐射热。在本发明的其他实施方式中，引发阴燃包括通过燃烧反应向所述混合物施加热量。在本发明的其他实施方式中，引发阴燃包括通过放热化学反应向所述混合物施加热量。
[0027]在某些实施方式中，在引发阴燃后终止通往所述混合物的加热源。在其他实施方式中，在引发阴燃后终止通往所述混合物的所述多个加热源中的至少一个。
[0028]在本发明的另一个实施方式中，用于减小有机液体体积的方法还包括使用螺旋混合工具将所述多孔基质材料与所述有机液体混合以产生所述混合物，将所述混合物经由第一传送器系统供应到所述阴燃区中，以及经由第二传送器系统去除燃烧产物。
[0029]某些实施方式还包括将所述有机液体聚集在地平面上。其他实施方式还包括将所述有机液体聚集在地平面下。
[0030]在特定实施方式中,所述多孔基质材料选自沙、土壤、游泥、肥土、填土、鹅卵石、石乐石、碎石、玻璃、陶瓷、沸石、木屑、木炭、煤、钻屑及其组合。某些实施方式还包括在200摄氏度和2000摄氏度之间的范围内的温度下进行所述阴燃。其他实施方式还包括迫使空气以在0.0001厘米/秒和100厘米/秒之间的线速度通过所述混合物。
[0031]本发明的另一种实施方式还包括在燃烧之前将增补燃料与所述多孔基质材料和所述有机液体混合。
[0032]在某些实施方式中，所述有机液体是液体。在其他实施方式中，所述有机液体是污泥。在其他实施方式中，所述有机液体是浆液。在其他实施方式中，所述有机液体是乳液。
[0033]在本发明的另一种实施方式中，提供了 一种减小有机液体体积的方法，所述方法包括将所述有机液体聚集在反应容器、基质堆或氧化塘中以形成聚集物。所述实施方式还包括向所述聚集物添加选自植物油、焦油、化学氧化剂、钻探泥浆和石油烃的增补燃料。所述实施方式还包括将选自沙、土壤、淤泥、肥土、填土、鹅卵石、砾石、碎石、玻璃、陶瓷、沸石、木屑、木炭、煤、钻屑及其组合的多孔基质材料与所述有机液体混合以产生混合物，以便能够自维持阴燃。所述实施方式还包括迫使空气从至少一个空气供应端口通过所述混合物，以及从至少一个传导加热器、对流加热器或辐射加热器引发所述混合物的自维持阴燃，以弓I起所述有机液体的体积减小。
[0034]总的来说，在每个上述实施方式中，作为减小有机液体体积的方法，促进/维持自维持阴燃是合乎需要的。
【专利附图】

【附图说明】
[0035]通过参考下面的详细描述并参考附图，将会更容易地理解实施方式的上述特征，在所述附图中:
[0036]图1是本发明的实施方式的混合容器和示例性混合工具的横截面示意图。
[0037]图2是含有固定或松散多孔基质的混合容器的横截面示意图。
[0038]图3是含有其中添加有基质材料的一定量有机液体的有机液体氧化塘的横截面示意图。
[0039]图4是向其施加有机液体材料并进行混合的基质堆或土壤堆的横截面示意图。
[0040]图5是本发明的实施方式的有机液体/多孔基质混合物的放大示意图。
[0041]图6是包含氧化剂源、空气供应端口和加热元件的燃烧反应容器的横截面示意图。
[0042]图7A是包含有机液体与多孔基质的混合物，具有多个空气供应端口和加热元件的有机液体氧化塘的横截面示意图。
[0043]图7B是包含有机液体与多孔基质的混合物，具有多个空气供应端口和加热元件的土壤堆的横截面示意图。
[0044]图8A是包含有机液体与多孔基质的混合物、氧化剂源和氧化塘内的空气供应端口以及可选的加热元件的有机液体氧化塘的横截面示意图。图8B是包含有机液体与多孔基质的混合物、氧化剂源和土壤堆内的空气供应端口以及可选的加热元件的土壤堆的横截面示意图。
[0045]图9是沿着空气流动方向通过有机液体与多孔基质材料的混合物前进的燃烧前沿的图示。
[0046]图10是反应容器的横截面图，其中使用传送器或螺旋钻装置将有机液体与多孔基质材料的混合物的连续或半连续供应传送到阴燃反应前沿。
[0047]图11是具有固定或半永久性多孔基质的反应容器的横截面示意图，其中向多孔基质材料添加有机液体的连续或半连续供应。
[0048]图12是示出了本发明实施方式的特定步骤的流程图。
[0049]图13是在油/沙混合物的自维持阴燃中温度随时间演变的图。
[0050]图14是示出了在按照本发明的方法处理之前和之后，油/沙混合物的Fl和BTEX沸程石油烃、F2-F4沸程石油烃和PAH化合物的浓度的表。
[0051]图15示出了作为多孔基质的单独粗沙(A)、处理前沙与油的混合物(C)和处理后的多孔基质(B)的照片。
【具体实施方式】
[0052]定义。当在本说明书和权利要求书中使用时，下面的术语将具有指定的含义，除非上下文另有需要。[0053]术语“多孔基质”是指具有孔(开放空间)的合成或天然固体材料，并且其中固体材料可以是具有孔的单块或其间具有孔的颗粒状固体的集合体。适合于包含本发明实施方式的多孔基质的材料的实例包括沙、土壤、淤泥、肥土、填土、鹅卵石、砾石、玻璃珠、木屑、沸石、碎石、陶瓷片或陶瓷珠、木炭、煤、钻屑及其组合。
[0054]术语组合物的“阴燃”是指无火焰燃烧的行动或过程；伴有热和光但是无火焰的快速氧化；燃烧发生在组合物的表面处(即不像火焰那样在组合物上的气相中)，在这种情况下，组合物是有机液体与多孔基质的混合物。
[0055]术语“有机液体”是指能够作为液体流动或作为粘性物具有塑性的含有有机碳化合物的有机材料，并包括部分为液体的材料例如烃类污泥、衆液或乳液。
[0056]“自维持”是指其中不施加外部能量就能在有机液体中维持阴燃或将阴燃蔓延通过有机液体的反应条件；也就是说，此时已经阴燃的有机液体产生足够热量来将相邻物质的温度升高至其燃烧点。即使最初需要施加热量来引发阴燃，但条件也可能是自维持的。
[0057]术语“基质堆”是指多孔基质材料的任何堆、墩或竖直团集体或聚集物。基质堆可以是永久性或半永久性的。
[0058]术语“燃着”是指引发燃烧的过程。
[0059]术语“传导加热”是指通过直接物理接触转移热能。
[0060]术语“对流加热”是指通过流体的移动转移热能。
[0061]术语“辐射加热”是指通过电磁辐射转移热能。
[0062]术语“混合工具”是指在使用时将有机液体与多孔基质合并或掺混成团或混合物的工具。
[0063]有机液体的“蓄液池”是容器中或地面上的堆中或地平面下洞穴中有机液体的聚集物。类似地，有机液体与基质的混合物的“蓄液池”是容器中或地面上的堆中或地平面下洞穴中混合物的聚集物。
[0064]阴燃是非均相燃烧反应，因为氧化剂(气体)和燃料(液体或污泥)是不同的相。这与作为在单一(气体)相中发生的均相反应的有焰燃烧不同。
[0065]在本发明的实施方式中，多孔基质起到捕获环境中的有机液体以促进阴燃的支架的作用。阴燃通过系统内能量的有效再循环来维持。首先，将有机液体燃烧，放出热能，所述热能被多孔基质保留或吸收。其次，被保留或吸收的热能从多孔基质重新辐射或返回到系统，或通过移动流体(例如氧化剂气体)转移通过混合物，以预热离引发燃烧过程的空间点较远的有机液体材料。因此，在短时间能量输入以引发所述过程之后，阴燃是自维持的(即，它使用燃烧有机液体的能量以及氧化剂供应来维持反应)，并且能够从燃着点蔓延开来并进入到可燃物质中。阴燃是能够蔓延通过废弃物/多孔基质混合物的唯一的燃烧反应类型(即，火焰不能蔓延通过这样的系统)。在自维持过程中，在引发阴燃后终止加热源。
[0066]如果满足下列条件，自维持阴燃过程可以被扩展到有机液体的处理:(1)有机液体含有足以维持阴燃过程的固有能量(即，它是可燃材料)；(2)将它与多孔基质混合以能够进行阴燃过程；(3)提供加热源以引发所述过程；(4)提供氧化剂(例如氧气、空气、高氯酸盐)供应以引发和维持所述过程；以及(5)在引发阴燃后终止所述加热源。
[0067]自维持阴燃处理方法适用于有机液体、污泥、浆液或乳液，并且可以在合成或天然的多孔介质或颗粒状固体基质中进行。在许多应用中，预期废弃物可能至少部分为液相，例如作为烃类污泥、衆液或乳液。
[0068]自维持阴燃过程对于有机液体的处理来说具有多种优点。其一，该过程的燃烧产物是二氧化碳、一氧化碳、能量和水，因此不需要有机液体的填埋。其二，该过程是自维持的(即，它使用燃烧有机液体的能量以及氧化剂供应来维持反应)。因此，阴燃过程避免了像焚化过程中那样需要连续添加能量、热量或燃料。
[0069]图1示出了本发明的某些实施方式的混合容器(11)，有机液体和多孔基质被加入到其中。使用混合工具(12)来产生有机废弃物与多孔基质材料(13)的混合物。在本发明的特定实施方式中，混合可以在将要在其中引发阴燃的反应容器或蓄液池内进行。在图1的特定实施方式中，示出了螺旋混合工具(12)，但是可以使用任何形状，包括螺旋钻和桨叶形混合工具。
[0070]混合容器(11)可以是制造的圆柱体或矩形盒(例如不锈钢壁容器)或箱、挖掘的洞穴、指定的堆或用壁围出的场地，其中安放有多孔介质并在准备应用于阴燃过程时与有机液体混合。
[0071]多孔介质可以是松散或固定的多孔材料(13)。固定的多孔基质可以是制造的(例如钢筛、多孔板等)或天然的(例如火山岩、珊瑚等)材料。松散的多孔基质可以是制造的(钢丸、玻璃珠等)或天然的(例如砾石、沙等)材料。
[0072]混合物的安放可以通过反铲挖掘机或挖掘机人工实现，或通过螺旋传送器或传送带系统自动实现。液体的安放可以通过倾倒、泵送、传送器或重力进料(例如虹吸)来实现。
[0073]任何有机液体可以通过本文公开的方法来减小体积。所述方法对其特别有效的有机液体的实例包括烃混合物例如煤焦油和杂酚油、石油烃、钻探泥浆和废弃污泥。
[0074]本文中使用的阴燃优选地在使其变得自维持的条件下引发和维持。某些材料可能含有足够的能量，使得不向废弃物或混合物添加能量增加物质即可引发并维持阴燃。然而，某些废弃物质在燃着之前可能需要分批添加一种或多种燃料增补物，以确保随后的阴燃变得自维持，或使随后的阴燃具有某些特性例如更高的温度。示例性的燃料增补物包括植物油、焦油、钻探泥浆和石油烃。
[0075]图2示出了本发明的另一种实施方式，其中混合或反应容器(21)含有固定或松散的多孔基质(22 )，有机液体(23 )被添加到其中以产生有机液体与多孔基质材料的混合物。在其中减小液体或半液体有机材料的体积的特定实施方式中，当有机液体在基质粒子之间渗滤时产生混合物。在其中多孔基质是松散的实施方式中，可以使用本文中所描述的混合工具来协助混合。
[0076]混合工具可以是机械混合器(12)例如螺旋钻或螺旋或其他旋转装置。混合也可以通过振动或旋转(翻转)整个容器来实现。通过向容器内的多孔介质添加液体并允许它由于重力或毛细作用自然分散，或通过将液体在压力下注入容器底部，当它向容器顶部迁移时填充介质的孔眼空间，混合也可以被动实现。有机液体可以作为通过管道、斜槽或其他排放器的液体流或料流，而被添加到多孔基质中。
[0077]混合过程可以以连续、分批或半分批的过程在用于阴燃过程的相同容器中进行，或在独立的专用混合容器或装置中完成。
[0078]松散基质材料(22或下面图3的33)的添加可以通过反铲挖掘机或挖掘机人工实现，或通过螺旋传送器或传送带系统自动实现。[0079]传送器系统可以是螺旋或带式传送器系统，其从混合容器通往反应容器并从反应容器通往处理的基质土壤堆。混合物传送器可以是螺旋传送器或其他机械传送装置，或者可以是允许处理过的材料在重力进料下通过反应容器的释放机构。
[0080]本发明的一个方面包括将有机液体聚集在多孔基质中。在本文描述的实施方式中，当有机液体蓄液池在地上容器中时，进行聚集。然而，当有机液体在洞穴中的低下(即，低于地表面)蓄液池例如氧化塘或池中时，也可以实践本发明的实施方式。图3示出了其中蓄液池是有机液体氧化塘(31)的实施方式。氧化塘包含一定体积的半固体或有机液体(32)，并且在其中加入松散基质材料(33)，并使用混合工具(34)进行混合以产生有机液体与多孔基质材料的混合物。有机液体氧化塘(31)的实例可以是用于积累并储存有机液体
(32)的带衬或不带衬的挖掘的洞穴、转化池或天然洼地。应该认识到，添加次序不是特别重要的。其中首先将氧化塘用多孔基质材料填充，然后添加有机液体，或者当多孔基质材料是天然填埋土时，将有机液体洒在天然土或填土上并渗滤到天然土或填土中的实施方式也是可能的。无论何种方式，混合物在适合比例的地下空间中形成，以允许液体的阴燃和减少。
[0081]其中有机液体蓄液池在地上的基质堆或墩中的其他实施方式是可能的。图4示出了这样的实施方式，其中基质堆(42)位于地表面(41)上，有机液体材料(43)被施加到其中。可以使用混合工具(44)来循环有机液体并产生混合物。基质堆可以是独立式的，或者可以被支撑在其他结构内或由其他结构支撑。例如，可以使用壁来包围所述堆。
[0082]基质堆(42)的实例可以是为建造洼地而被挖掘出的材料堆、作为场地修复策略的一部分而被挖掘出的污染材料的堆、或颗粒材料的储备堆。通过加压或重力进料管道、斜槽或排放器将有机液体倾倒在基质堆的表面上，并允许它在重力或外加压力下渗滤到基质堆中，通过耕作机或锄头耕入基质堆中，通过反铲挖掘机、挖掘机或土壤混合/钻探设备混合，可以将有机材料施加到基质堆或与其混合。
[0083]图5示出了有机液体/多孔基质混合物，其包括固体粒子(51)和位于多孔基质的孔眼空间(53)内的有机液体(52)的连续或不连续团或中心。将可燃材料包埋在多孔基质中具有数个优点。首先，它允许在封闭床中浓缩有机液体。封闭床的尺寸和体积可以是固定的，以精确控制液体体积减小的量和空间位置。其次，当放热反应(即燃烧)释放足够能量时，反应可以在多孔介质中自维持。
[0084]尽管热量重循环的原理容易理解，但它的实际应用需要平衡许多变量以确保效率、受控的燃烧强度(即为了维持阴燃)并控制污染物排放。需要优化的多孔基质的具体属性包括多孔基质的粒径(例如从数微米至多英寸)、孔径、渗透率(每秒1x10-5厘米至每秒数百厘米)和矿物性质(例如二氧化硅沙、碳酸盐沙等)。需要优化的有机液体的具体属性包括化学组成(例如碳含量和固有热能)、粘度(例如I厘沱(centistoke)至数百厘沱)、密度(例如每立方米200至数千千克)、挥发性(例如挥发、半挥发、不挥发)和可润湿性(例如有机物润湿或有机物不润湿)。需要优化的燃烧系统的具体属性包括预热时间(数分钟至数日)、预加热强度(一百摄氏度至两千摄氏度范围内的温度)、初始氧化剂流速(从每秒数毫米至每秒数十厘米)、维持的氧化剂流速(从每秒数毫米至每秒数十厘米)、空气压力(从环境空气压至每平方英寸数十磅的空气压力)和氧化剂含量(例如空气至纯化的氧气)。
[0085]在本发明的实施方式中，已发现下列多孔基质材料与有机液体形成适合的混合物:沙，土壤，淤泥，肥土，填土，鹅卵石，砾石，陶瓷珠和玻璃珠。这些材料，如果尺寸正确的话，将与有机液体产生混合物，所述混合物的表面积与体积比使得氧化剂扩散速率可能超过加热速率，并且使得燃烧过程期间产生的足够热量被转移并储存在基质材料中，以使储存在基质材料中的热量可用于协助有机液体的进一步燃烧。基质材料还具有孔眼空间足以接收与其混合的有机液体的特性，以及适合于通过孔眼空间的空气流的表面、形状和分选特性。所述过程在一系列有机液体与多孔基质比率下都可运行，但是一般限于有机液体含量占多孔基质孔眼空间的0.01%至100%。
[0086]阴燃的燃着需要加热源来引发燃烧并需要氧化剂源来引发和维持燃烧。图6示出了含有有机液体与多孔基质的混合物(62)的燃烧反应容器(61)。通过空气供应端口(64)将氧化剂从氧化剂源(63)供应到反应容器。空气供应端口可以包含进入反应容器的单个孔隙，或者可以包含置于反应容器内的具有多个孔隙的集合管。示出了两种不同的加热源，其可以被单独或组合使用。例如，加热源(65)可以与供应的氧化剂串联放置，以向混合物供应对流热量。对流加热源也可以位于反应容器内或反应容器的壁内。此外，可以在反应容器内放置内部加热源(66)以供应用于燃着和维持阴燃的传导或辐射热。如图6中所示，可以将内部传导/辐射加热源放置成朝向反应容器的底部，以蔓延“自下向上”的燃烧前沿。其他传导加热源可以被放置在反应容器的整个内壁中，以在混合物内引发不同水平的燃烧。
[0087]氧化剂源可以是通过管线或管路连接到反应容器的具有可调或不可调压力或流速的空气压缩机。空气供应端口可以是一系列或一段具孔管道或开口腔(气室)，以所需模式在混合物的整个底部上分配氧化剂。加热元件可以是电力驱动的缆线型加热器、电力驱动的筒形加热器、辐射管加热器，其中将丙烷或其他外部燃料源供应到内部并燃烧。
[0088]空气供应端口可以是竖直或接近竖直地安装通过基质堆或氧化塘的具孔的直接压入式碳素钢、不锈钢或其他材料的杆，碳素钢、不锈钢或其他材料的孔，其具有金属丝绕成的网或长眼筛网。加热元件可以是安装或放置在杆或孔内、安装在杆或孔周围的基质堆中的电阻式加热器或辐射加热器，或对通过杆或孔进入基质堆的空气进行加热的地上元件。
[0089]在特定实施方式中，氧化剂是作为大气空气的组分供应的氧。反应是可控的，以致终止向反应前沿供应氧气会终止反应。增加或降低通往反应前沿的氧气通量速率也将分别增加或降低燃烧速率，并因此分别增加或降低反应前沿的蔓延速率。
[0090]应该认识到，可以按照本领域技术人员已知的方法来监测燃烧，以确定维持阴燃所需的氧气、空气或其他氧化剂的量。通常使用热电偶来监测燃烧温度，所述热电偶可以被放置在整个待处理材料的体积中。也可以在反应容器的出口或有机液体与多孔基质材料的混合物的表面处收集燃烧气体，以对有机液体物质破坏速率和燃烧效率进行表征。这样的方法是用于监测包括焚化系统在内的许多燃烧过程的惯用做法。
[0091]如图7中所示，本发明的实施方式可以利用具有多个空气供应端口和加热元件的蓄液池。图7A示出了一种实施方式，其中蓄液池是含有有机液体与多孔基质的混合物(711)的有机液体氧化塘。可以从联结到空气供应端口(713)的氧化剂源(712)向有机液体氧化塘或基质堆供应氧化剂。空气供应端口可以是钻入到足够固态的混合物中的钻孔。或者，空气供应端口可以是插入到足够固态或甚至相对液态的混合物中的具孔中空轴。空气供应端口可以根据氧化塘的总体尺寸间隔开，以使氧化剂以足够的量和足够的速率递送到整个氧化塘中，从而促进整个氧化塘中的阴燃。类似地，单个或多个对流加热元件(714)可以与供应的空气串联放置，以在氧化塘内的多个位点处引发阴燃。此外或可选地，多个传导、对流或辐射加热元件(715)可以位于钻孔或轴内或回填材料内，以使它们位于氧化塘内部。
[0092]图7B是其中蓄液池是基质堆(721)的实施方式。如上所述，可以使用多个空气供应端口和加热元件两者。例如，可以从与空气供应端口(723)联结的氧化剂源(722)向有机基质堆供应氧化剂。空气供应端口可以是钻入到足够固态的混合物中的钻孔，或插入到足够固态或甚至相对液态的混合物中的具孔中空轴。空气供应端口可以根据堆的总体尺寸间隔开，以使氧化剂以足够的量和足够的速率递送到整个堆中，从而促进整个堆中的阴燃。类似地，单个或多个对流加热元件(724)可以与供应的空气串联放置，以在基质堆内的多个位点处引发阴燃。此外或可选地，多个传导、对流或辐射加热元件(725)可以位于钻孔或轴内或回填材料内，以使它们位于基质堆内部。
[0093]图8示出了具有空气供应端口和加热元件的蓄液池的其他实施方式。在图8A中，示出的有机液体氧化塘含有有机液体与多孔基质的混合物(811)。通过氧化塘内或其下方的空气供应端口(813)从氧化剂源(812)向有机液体氧化塘供应氧化剂。空气供应端口可以包含进入氧化塘的多个进入点，或者如图所示，包含被放置成朝向氧化塘底部的集合管类型的装置。加热元件(814)可以与供应的氧化剂串联放置，或置于氧化塘内或其下方。如上所述，可以根据给定的有机液体材料所需要的，对加热元件和空气供应端口的具体位置进行优化，以促进阴燃。
[0094]图8B是其中蓄液池是基质堆的相应实施方式。在图8B中，示出的基质堆含有有机液体与多孔基质的混合物(821)。通过堆内或其下方的空气供应端口(823)从氧化剂源(822 )向堆供应氧化剂。正如对氧化塘实施方式所描述的，空气供应端口的数种配置是可能的，包括多个输入口和单个集合管类型的结构。加热元件(824)可以与供应的氧化剂串联放置，以提供对流加热。此外或可选地，可以将传导、对流或辐射加热源(825)置于堆内或其下方。也可以将较小的各个传导、对流或辐射加热源置于堆内的多个位置处。
[0095]空气供应端口可以是水平安装通过基质堆或氧化塘的具孔的直接压入式碳素钢、不锈钢或其他材料的杆，碳素钢、不锈钢或其他材料的孔，其具有金属丝绕成的网或长眼筛网。加热元件可以是安装或放置在杆或孔内、安装在杆或孔周围的基质堆中的电阻式加热器或辐射加热器，或对通过杆或孔并进入基质堆的空气进行加热的地上元件。
[0096]可以对本发明的实施方式进行设计，以使燃烧前沿蔓延通过反应容器、基质氧化塘或基质堆。可以通过加热和空气流空间操作，引导燃烧前沿向上或以任何方向侧向前进。
[0097]图9示出了通过有机液体与多孔基质材料的混合物(93)的燃烧前沿(92)的前进
(91)。在这些实施方式中，燃烧前沿的蔓延沿着空气流动方向(94)进行。当燃烧前沿前进通过多孔基质时，燃烧前沿内的有机液体被燃烧，并且燃烧前沿前方的有机液体被加热。在该特定实施方式中，有机液体的燃烧进行得基本上完全，留下其中由于阴燃，有机液体已经历体积减小的多孔基质区域(95)。
[0098]其他实施方式可以相对于燃烧前沿传送有机液体/多孔基质。图10示出了这样的实施方式的反应容器(101)，其中使用第一传送器或螺旋钻装置(102)将有机液体与多孔基质材料的混合物(103)的连续或半连续供应传送到假静态阴燃反应前沿(104)。通过使用传送器系统(102)将有机液体与多孔基质材料的预混混合物(103)运输到反应容器，来维持混合物供应。通过添加氧化剂(105)来维持阴燃反应前沿。可以利用混合或传送器工具(106)将混合物传播通过反应容器。尽管示出的是螺旋混合工具，但可以使用可选形状的工具(例如螺旋钻、桨叶)。混合工具也可用于使氧化剂循环通过混合物。在燃烧前沿处，混合物中的有机液体由于阴燃而被基本上消耗，并实现体积减小(106)。将处理过的多孔基质(107)以连续或半连续方式从反应容器撤出，并作为处理过的多孔基质(109)沿着第二传送器系统(108)运输。
[0099]在其他实施方式中，可以将有机液体与本身可燃的多孔基质(例如木屑)混合。也就是说，在燃烧前沿处整个混合物可能被基本上消耗，仅留下非有机基质残留物(例如灰)。在这样的实施方式中，残留物可以通过如图10中示出的传送器或螺旋钻装置去除。
[0100]在某些实施方式中，可以使用固定或半永久性多孔基质。不是将有机液体与多孔基质本身混合，这些实施方式允许有机液体渗滤通过固定或半永久性基质的床。然而，在使用半永久性基质的特定实施方式中，可以使用混合工具来辅助渗滤。
[0101]图11示出了使用固定或半永久性多孔基质的特定实施方式。示出的反应容器
(111)具有固定或半永久性多孔基质的床(112)，向其加入有机液体的连续或半连续供应(未示出)。在混合物形成后，可以在阴燃反应前沿(113)处引发阴燃。阴燃可以通过置于反应容器外部、反应容器上或反应容器中的与将要引发阴燃的位置邻近的对流、传导或辐射加热元件来引发。可以通过经由空气供应端口(115)添加氧化剂(114)来维持阴燃。燃烧前沿沿着空气流动方向前进并通过永久性或半永久性多孔基质与有机液体的混合物。燃烧反应前沿(124)的位置由氧化剂添加(123)速率、有机液体添加速率和有机液体与多孔基质材料的混合物的性质以及运行参数(例如空气流速)来决定。当燃烧前沿前进时，有机液体体积减小。燃烧前沿下方是处理过的多孔基质(116)。
[0102]图12是本发明的实施方式的流程图。首先，将多孔基质与有机液体混合(131)。如上所述，可以选择特定的基质/液体组合和比率以促进特定类型的有机液体的阴燃。接下来，迫使氧化剂通过混合物(132)。氧化剂的存在允许引发并维持阴燃(133)。如上所述，可以利用氧化剂的量、流速和其他组分(例如在燃着之前添加的增补燃料)来确保燃烧被维持在阴燃状态，并优化特定混合物的燃烧。
[0103]实施例1:
[0104]在直径为138毫米(mm)并且高度为275mm的石英玻璃柱中，进行用于处理液体油状材料(油气精炼厂废弃产品)的阴燃试验。为了准备污染的材料，以每千克可商购石英砂(#12ST 二氧化娃砂，Bell&Mackenzie C0.Ltd., Hamilton, Canada) 259 克的质量比混合油状材料，所述石英砂的特征在于堆积密度为每立方米1，600千克，平均粒径为0.88mm，在干燥装填时平均孔隙度为37%。通过机械混合将混合物均化，然后装填在装置中直至11厘米的厚度。在混合物下方放置由空气压缩机供应的空气扩散器和带铬镍铁合金护套的缆线型加热器(Bluewater Heater Inc., Canada)。将11个带铬镍铁合金护套的K型热电偶沿着柱的中心轴插入到沙堆中，并在缆线型加热器上方以IOmm的间隔隔开，以追踪装置内的温度，并因此追踪燃烧前沿在蔓延通过混合物时的位置。热电偶与数据获取系统(多功能切换/ 测量单兀 34980A, Agilent Technologies)相连。
[0105]在实验开始时，通过向缆线型加热器施加电流对混合物进行加热，并以每秒5.0厘米的(Darcy)通量通过空气扩散器启动空气流，直至在缆线型加热器上方2厘米的位置处超过280摄氏度的阈值温度。这种加热方法模拟组合的传导和对流加热源。然后，将空气注入增加并维持在每秒9.0厘米的(Darcy)通量，直至实验结束。当缆线型加热器上方I厘米位置处的温度开始随时间降低时(即峰值后)，关闭缆线型加热器，此时为将空气通量从每秒5.0厘米增加至每秒9.0厘米后约9分钟。当缆线型加热器上方11厘米(即混合物顶部处)的温度开始随时间降低时(即峰值后)，实验结束，此时为将空气通量从每秒5.0厘米增加至每秒9.0厘米后约23分钟。缆线型加热器使用的最大功率为约390W。
[0106]通过位于安放的混合物内的热电偶，并通过分析油/沙混合物样品和气态排放样品，来进行实验的表征。从预处理混合物的均化批料收集180毫升(mL)土壤样品，另一份土壤样品来自于处理过的沙的均化批料，并将其送往Maxxam Analytics (London, Ontario),进行下述分析:1) 土壤中的Fl和BTEX石油烃(CCME CffS方法);2) 土壤中的F2-F4石油烃(CCME CffS方法)；3) F4G (CCME烃类重量分析方法)；和4)通过GC/MS分析土壤中的聚芳烃(PAH)化合物(EPA8270方法)。在实验进行期间以恒定速率从装置顶部抽取气态排放物的代表性样品，以获得整个程序中的综合样品。将水分和可冷凝组分从气体料流中去除并收集在冷凝阱中，同时将干燥气体样品收集在5升Tedlar袋中。将干燥气体和冷凝物样品两者送往Maxxam Analytics (London, Ontario),进行下述分析:I)通过GC/TCD分析一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02) (EPA3C方法);2)气体相中的BTEX和挥发性有机化合物(VOC)(EPA TO-15A方法)；和3)冷凝物中的BTEX和VOC (EPA8260方法)。
[0107]上面描述的燃着方案(向缆线型加热器施加电流并以每秒5.0厘米的(Darcy)通量通过空气扩散器启动空气流，随后将空气流增加到每秒9.0厘米的(Darcy)通量，并终止加热源)引起混合物的自维持阴燃。自维持阴燃行为被示出在图13中示出的温度-时间图中。已知当来自于一个位置的降低的温度-时间图与来自于第二个相邻位置的增加的温度-时间图交叉时，发生自维持行为。这种温度交叉证实反应产生过量热量，其允许燃烧反应蔓延(在这种情况下，以向上的方向)。在实验期间，包括在终止缆线型加热器后的时间段中，由混合物中的热电偶测量到的峰值(最大)温度在约480至520度的范围内。混合物内各个热电偶处到达峰值温度的时间的分析表明，阴燃蔓延速度为约0.63cm/min (每小时1.26英尺)。
[0108]图14显示了处理之前油/沙混合物的Fl和BTEX沸程石油烃、F2-F4沸程石油烃和PAH化合物的浓度的表。油/沙混合物的测量到的试验前水含量为12%，通过重量分析法测量的油浓度为259，000mg/kg。这等于139，000mg/kg的干重油浓度。油的F1-F4馏分的总量为约76，500mg/kg。图14还显示了处理之后土壤中Fl和BTEX、F2_F4和PAH馏分的分析。对于处理后样品来说，发现所有被分析的化合物都低于分析仪器的最低检测限，表明对于所检查的成分来说，有机液体的100%的体积减小(假定未检测到等于完全不存在成分)。这种油去除水平可以在图15中看到，该图示出了处理“之前”和处理“之后”样品的照片。
[0109]在试验期间测量的CO和CO2 (燃烧气体)的浓度分别为未检测到和0.4%。在气相中检测到高于百万分之一体积份(ppmv)的挥发性化合物包括:二硫化碳，丙烯，氯代甲烷，2-丙酮，庚烷和苯。在从气相收集的冷凝物中检测到高于百万分之一体积份(ppmv)的挥发性化合物包括:苯，氯苯，乙基苯，邻二甲苯，对二甲苯和间二甲苯，以及甲苯。
[0110]进行了多次重复实验，并获得了与图13中所述非常相似的结果。对燃着方案进行的修改，包括使用纯粹传导(在燃着之前没有空气流)或纯粹对流加热程序(在缆线型加热器与混合物之间没有接触)，也产生与图13中所述相似的结果。
[0111]上面的实验数据清楚地证明，本发明的方法是用于减小有机液体体积的可行的处理技术。
[0112]可以对上述内容做出各种修改而不背离本发明的精神和范围。例如，尽管上述实验演示了燃烧前沿以竖直向上的方向蔓延，但如果通过燃着位置和混合物内空气流动方向进行充分操控，蔓延也可以水平地或以任何其他方向进行。
[0113]本发明的上述实施方式意欲仅仅是示例性的；对于本领域技术人员来说，多种变化和修改是显而易见的。打算将所有这样的变化和修改包含在如本发明的任何权利要求所定义的本发明的范围之内。
【权利要求】
1.减小有机液体体积的方法，所述方法包括: 将有机液体与多孔基质材料混合以产生混合物； 加热一部分所述混合物； 迫使氧化剂通过所述混合物；以及 终止施加于所述混合物的加热源； 以便引发所述混合物的自维持阴燃，以引起所述有机液体的体积减小。
2.权利要求1的减小有机液体体积的方法，其还包括使燃烧从燃烧的燃着点蔓延开来。
3.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在反应容器中。
4.权利要求1和2任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在包括所述多孔基质材料的堆中。
5.权利要求1和2任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述多孔基质聚集在有机液体氧化塘中。
6.权利要求1至5任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述混合物连续进料到阴燃区中。
7.权利要求1至5任一项的减小有机液体体积的方法，其中混合所述多孔基质材料包括将所述液体和多孔材料分批进料到容器中。
8.权利要求1至7任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括使用混合工具将所述多孔基质材料与所述液体混合以产生所述混合物。
9.权利要求8的减小有机液体体积的方法，其中所述混合工具包括旋转的螺旋叶片。
10.权利要求1的减小有机液体体积的方法，其中将所述多孔基质材料与所述液体混合以产生所述混合物包括: 形成包含所述多孔基质材料的永久性封闭床或半永久性封闭床；以及 将所述液体连续倾倒在所述封闭床中。
11.权利要求1的减小有机液体体积的方法，其中将所述多孔基质材料与所述液体混合以产生所述混合物包括: 形成包含所述有机液体的封闭床；以及 将所述多孔基质材料连续倾倒在所述封闭床中。
12.权利要求1和2任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在天然地或人造地中。
13.权利要求1至12任一项的减小有机液体体积的方法，其中迫使氧化剂通过所述混合物包括将空气通过注射端口注入到所述混合物中。
14.权利要求1至13任一项的减小有机液体体积的方法，其中引发阴燃包括从与所述混合物直接接触的内部传导加热源向所述混合物施加热量。
15.权利要求1至13任一项的减小有机液体体积的方法，其中引发阴燃包括从与所述混合物联结的对流加热源向所述混合物施加热量。
16.权利要求15的减小有机液体体积的方法，其中所述对流加热源在所述混合物外部。
17.权利要求15的减小有机液体体积的方法，其中所述对流加热源位于所述混合物内。
18.权利要求1至13任一项的减小有机液体体积的方法，其中引发阴燃包括向所述混合物施加辐射热。
19.权利要求13的减小有机液体体积的方法，其中迫使氧化剂通过所述混合物包括将空气通过多个注射端口注入到所述混合物中。
20.权利要求13的减小有机液体体积的方法，其中迫使氧化剂通过所述混合物包括产生真空以将氧化剂吸入通过所述混合物 。
21.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其中引发阴燃包括从多个加热源中的至少一个向所述混合物施加热量。
22.权利要求21的减小有机液体体积的方法，其中所述多个加热源中的至少一个是在所述混合物外部的对流加热源。
23.权利要求21的减小有机液体体积的方法，其中所述多个加热源中的至少一个是位于所述混合物内的对流加热源。
24.权利要求21的减小有机液体体积的方法，其中所述多个加热源中的至少一个是与所述混合物直接接触的内部传导加热源。
25.权利要求21的减小有机液体体积的方法，其中所述多个加热源中的至少一个向所述混合物施加辐射热。
26.权利要求8的减小有机液体体积的方法，其还包括: 使用螺旋混合工具将所述多孔基质材料与所述液体混合以产生所述混合物； 将所述混合物经由第一传送器系统供应到所述阴燃区中；以及 经由第二传送器系统去除燃烧产物。
27.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在地平面上。
28.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在地平面下。
29.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括将所述有机液体聚集在天然地或人造地内。
30.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其中所述多孔基质材料选自沙、土壤、淤泥、肥土、填土、鹅卵石、砾石、碎石、玻璃、陶瓷、沸石、木屑、木炭、煤、钻屑及其组口 ο
31.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括在200摄氏度和2000摄氏度之间的范围内的温度下进行所述阴燃。
32.前述权利要求任一项的减小有机液体体积的方法，其还包括迫使空气以在0.0001厘米/秒和100厘米/秒之间的线速度通过所述混合物。
33.前述权利要求任一项的方法，其还包括在燃烧之前将燃料添加剂与所述多孔基质材料和所述液体混合。
34.前述权利要求任一项的方法，其中所述有机液体是液体。
35.前述权利要求任一项的方法，其中所述有机液体是污泥。
36.前述权利要求任一项的方法，其中所述有机液体包含重金属，并且所述方法还包括维持自维持阴燃直至从所述混合物去除一些或所有所述重金属的步骤。
37.前述权利要求任一项的方法，其中所述多孔基质含有重金属，并且所述方法还包括维持自维持阴燃直至从所述混合物去除一些或所有所述重金属的步骤。
38.权利要求36的方法，其中所述重金属是汞。
39.权利要求37的方法，其中所述重金属是汞。
40.前述权利要求任一项的方法，其中所述有机液体包含石棉，并且所述方法还包括维持自维持阴燃直至通过暴露于阴燃热量下使一些或所有所述石棉变得毒性降低或无毒性的步骤。
41.前述权利要求任一项的方法，其中所述多孔基质含有石棉，并且所述方法还包括维持自维持阴燃直至通过暴露于阴燃热量下使一些或所有所述石棉变得毒性降低或无毒性的步骤。
42.前述权利要求任一项的方法，其中所述多孔基质是含有水分的土壤，并且所述方法还包括维持自维持阴燃直至从所述土壤去除一些或所有所述水分的步骤。
43.减小有机液体体积的方法，所述方法包括: 将所述有机液体聚集在反应容器、基质堆或氧化塘中以形成聚集物； 向所述聚集物添加选自植物油、焦油、化学氧化剂、钻探泥浆和石油烃的增补燃料； 将选自沙、土壤、淤泥、肥土、填土、鹅卵石、砾石、碎石、玻璃、陶瓷、沸石、木屑、木炭、煤、钻屑及其组合的多孔基质材料与所述液体混合以产生混合物，其中所述混合物足够均匀以能够自维持阴燃；` 使用至少一个传导加热器、对流加热器或辐射加热器加热一部分所述混合物； 迫使氧化剂从至少一个空气供应端口通过所述混合物； 终止施加于所述混合物的加热源；以及 迫使空气从至少一个空气供应端口通过所述混合物； 以便引发所述混合物的自维持阴燃，以引起所述有机液体的体积减小。
【文档编号】B01D61/00GK103492050SQ201280019787
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】加文·格兰特, 大卫·马若, 杰森·格哈德, 乔斯·托雷罗, 格兰特·斯科尔斯, 保罗·皮罗尼, 克里斯蒂娜·斯维泽 申请人:吉奥森泰克咨询公司