Способ борьбы с засолением почвы

 

СПОСОБ БОРЬБЫ С ЗАСОЛЕНИЕМ ПОЧВЫ, заключаквдийся в устройстве ниже корнеобитаемого горизонта противофильтрационного экрана из глинистого грунта, обработанного гидрофобизатором , отличающийся тем, что, с целью уменьшения солепроницаемости экрана, грунт обрабатывают эмульсией калийного гидрофобизатора в водном растворе нафтеновых сульфокислот или их солей при соотношбн и компонентов соответственно

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEOlYSЛИН

О0ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A1таееноьм cВИдатЕЛЬСтВу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3664149/29-33 (22 } 18. 11. 83 (46) 07. 06. 85. Бюл. 11- 21 (72) Ф.Ф.Можейко, Т.Г.Рудаковская, В.K Клементьев и Л.Н.Шахназарова (71) Институт общей и неорганической химии А11 Белорусской ССР (53) 624. 138.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l1 872642, кл. Е Э2 9 3/12, 11. 12 ° 79.

2. Авторское свидетельство СССР

11r 924236, кл. Е 02 В 13/00, 16.06.80 (прототип).

„„SU„„1159939

4(sr) С 09 К 17 00 Е 02 D 3 12 (54) (57) СПОСОБ БОРЬБЫ С ЗАСОЛЕНИЕИ

ПОЧВЫ, заключающийся в устройстве ниже корнеобитаемого горизонта противофильтрационного экрана из глинистого грунта, обработанного гидрофобизатором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения солепроницаемости экрана, грунт обрабатывают эмульсией калийного гидрофобиэатора в водном растворе нафтеновых сульфокислот или их солей при.соотношении компонентов соответственно (3-5):1, взятой в количестве 7-15% от массы глинистого грунта в пересчете на сухое вещество калийного гидрофобизатора.

1159

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для защиты -от засоления почвы и грунтов, например, при устройстве непроницаемых экранов на поверхности отработанных шламохранилищ.

Известен способ устройства противофильтрационного экрана накопителей преимущественно для.хранения высокомииералиэованных шахтных вод, включающий последователъную укладку на поверхность накопителя дренажного слоя из смеси песка и гравия в соотношении соответственно 70-90 и 10-.

30 вес. Х, а затем слоя, содержащего,1> мас.X:

Глинистый грунт 72,5-73,8

Галитовые отходы калийно-добывающей проилиленности 1,53-1,89 20

Гексаметафосфат натрия . . 0,007-0,008

Кремнийорганическая жидкость 0,014-0,015

Вода Остальное и слой, содержащий, мас.%:

Глинистый грунт . 73,3-?4,6

Галитовые отходы калийно-добывающей промышленности 0,51-0,57 30

: Гексаметафосфат натрия 0,,010-0, 012

Вода Остальное после .чего слоя глинистого грунта (1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ борьбы с засолением почвы, включающий ее промывку и устройство ниже корне- 40 обитаемого горизонта водоудерживающего экрана из глинистого грунта, обработанного гидрофобной жидкостьюкремнийорганическими соединениями или отходами жироперерабатывающей 15 проввмленности (2) . Недостатком известных способов является их высокая солепроницаемость. . Цель изобретения — уменьшение 50 солепроншцаемости противофильтрационного экрана.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу борьбы с засолением почвы, заключающемуся S5 в устройстве ниже корнеобитаемого горизонта противофильтрационного экрана из глинистого грунта, обработан15-25

939 2 ного гидрофобизатором, грунт обрабатывают эмульсией калийного гидрофобизатора в водном растворе нафтеновых сульфокислот или их солей при соотношении компонентов соответственно (3-5): 1, взятой в количестве 7-15% от массы глинистого грунта в пересчете на сухое веществр калийного гидрофобиэатора.

Гидрофобизатор калийный (ГФК-1) смесь дистйллатйых и остаточных экстрактов фенольной .очистки масел..

Соотношение дистиллатиого и остаточного экстрактов составляет 65:35 ..соответственно.

Согласно ТУ 38-101229-72 ГФК-1 представляет собой зеленовато-коричневую вязкую маэутообразную жидкость и имеет следующие свойства:

Плотность, гlсм, - a пределах . 0,965-0,990

Вязкость кинематическая при 100 С, сСт, .в пределах

Температура вспышки, С, не ниже 200

Температура застывания, С, не выше 30

Групповой химический состав, мас, %:

" Ароматические углеводороды 80,4

Нафтенометановые углеводороды 14,9

Смолы силикагелевые 4,7

Производство и.применение ГФК-1 не требуют особых мер предосторожностей, токсичные вещества (фенолы)

ГФК-1 содержит в пределах санитарных норм (не более 0,005%). Гидрофобиза-. тор калийный относится к группе Б-15..

Стоимость 1 т продукта составляет

22 руб.

Гидрофобизатор калийный плохо растворяется в воде, но легко эмульгируется в водном растворе нефтяных сульфокислот, образуя высокостабильную эмульсию. Благодаря высокой дисперсности эмульсии при смешении ее с грунтом достигается равномерное покрытие минеральных частиц поверхностно-,активными веществами (ПАВ),. входящими в состав ГФК-1, которые придают грунту гндрофобные свойства.

Нефтяные сульфокислоты (анионоактнвные ПАВ) повышают стабильность эмульсии, увеличивая адгезию капелек ГФК-1 к глинистым частицам.

1159939

14,9

4э7

Обработанный эмульсией грунт уплотняют в стеклянной трубке длиной

8 см, диаметром 1 см, которую помещают между двумя сосудами, в одном из которых находится насыщенный раствор хлористого натрия, в другом— дистиллированная вода.. Содержимое обоих, сосудов периодически перемешивают при помощи магнитной мешалки.

Через 7 сут из сосуда с водой отбирают аликвотную часть (100 мл) для анализа на хлор-ион, а соцержиВведение гидрофобизатора калийного .непосредственно в исходном виде в грунт затруднено из-за высокой его вязкости., что препятствует хорошему смешению ГФК-1 с грунтом; Поэтому 5 вводят ГФК-1 в виде эмульсии.

Эмульсию ГФК-1 в водном растворе сульйокислот или йх солей (эмульгатор) готовят следующим образом..

Сульфокислоты (их соли) хорошо растворимы в воде,. В их раствор, нагрео тый до 60-70 С, при постоянном перемешивании вводят ГФК-1. Сбалансиро. ванность дифильных молекул эмульгатора обеспечивает ориентированную ад- 15 сорбцию змульгатора на поверхности раздела фаз. Образование двойного электрического слоя вокруг капель эмульсии и гидратированность поверхности. обеспечивает агрегативную ус- 2П тойчивость эмульсии. Оптимальное соотношение ГФК-1 и сульфокислот или солей и эмульсии, при котором со-. храняется ее высокая устойчивость, составляет (3-5) 1 соответственно.

Оптимальная рабочая концентрация

ГФК-1 в эмульсии составляет 9-14%.

При обработке грунта эмульсией основным реагентом-структурообразователем является ГФК-1, а эмульгатор 30 усиливает гидрофобизирующее и структурообразующее действие ГФК-1. Вода, входящая в состав эмульсии, в формировании структуры экрана практически ие участвует, она.испаряется в течение 3-5 дней.

Способ осуществляется следующим образом.

На подготовленную поверхность отработанного шламохранчлища укладывают4П слой суглинистого. грунта толщиной . 10 см, затем эту площадь заливают эмульсией гидрофобизатора калийного в Водном растворе нефтяных сульфокис..лот. Внесение гидрофобной жидкости 45 осуществляется с помощью сельскохозяйственной техники, например машины РЖТ-16, агрегатированной с трактором К-700, емкость цистерны

16 м . Спустя 1-3 ч после внесения 50 . гидрофобной жидкости грунт уплотняют- легкими катками. При этом создаются благоприятные условия для максимального. упрочнения структуры. Завершение формирования структуры экрана у практически наступает через 3-5 дней.

После этого на экран укладываю песчаный грунт и растительный почвеиный слой, в который высевают семена многолетних трав. С целью минимального повреждения сплошности защитного экрана последующие работы (укладку песчаного грунта и почвенного слоя) произв дят машинами в болотном исполнении, оказывающими низкое удельное давление на грунт. .При оптимальной концентрации вводимой добавки ГФК-1, когда достигается полная гидрофобизация поверхности .глинистых частиц и образование первого адсорбционного слоя ПАВ, капиллярный.подъем минеральных вод и диффузный подъем солей из нижнего засоленного горизонта .резко замедляется. Механическое уплотнение грунта, глинистые частицы которого покрыты адсорбционным слоем ПАВ, вследствие смазочного действия таких слоев способствует бопее плотной упаковке частиц, уменьшению общей пористости материала и снижению скорости,пиффузии солей через него. ф

Экспериментальную проверку предлагаемого способа в лабораторных условиях осуществляют на образцах суглинистого грунта с содержанием глинистой фракции 14-,8%, удельной поверхHocTblo 29,8 м /г; Для этого навеску грунта в 30 г обрабатывают эмульсией ГФК-!.s водном растворе алкиларилсульфоната ДС-РАС-натpиesaя соль алкилароматических сульфокислот на основе керосина фракции 160-310 С.

Исходный ГФК-1 имеет плотность

0,973 г/см, кинематическую вязкрсть .

25,25 сСт, температуру вспышки 230 С, температуру застывания 9 С, группоо вой химический состав, мас.%:

Ароматические углеводороды 80,4

Нафтенометановые углеводороды

Смолы силикагелевые

t 159939

5 мое сосуда пополняют таким же объемом дистиллированной воды.

Примеры количественного соотношения между обрабатываемым грунтом н эмульсией FM-1 и между ГФК-1 и у змульгатором, а также результаты сравнительнвк определенийсолепереноса через противофильтрационный экран, устраиваемый по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице. 16

Как видно из этой таблицы, предложенный способ борьбы с засолением почвы является более эффективным по сравнению с известным, что подтверждает тот факт, что диффузия .хлорионов через экран на основе глинистого грунта, отработанного эмульсией ГФК - !,, снижается в

4 - 15 . раз по сравнению с известным.! 159939. 00 л л л

Ch in о а л о о л сч э

В СЕ О Л а л л а л

О СЧ ф О

СЧ СЧ л о л

СЬ

°

СЧ М

О1 щ а л

О СЧ

°" 60 а а

Ch,л.

Ch

40, а О о о -э а л о

Ch л а

СЧ

° С! сО . а а

О .сЧ

СЧ СЧ

I" CI

1 A I ! 4i I

;л о л ссЪ а а

О 00 м а л о е» о, СЧ aiba л . а

О .СЧ

СЧ СЧ

00 а Ф ф а л

СО а сО Iil

CO Ch O) СЧ а Л Л О а а л л

О СЧ С0

СЧ СЧ.. .D

CO л

4 . о с о

Ов л О

СЧ CV л м

Ch 00 МЪ с6 О л .

a a

00 Ф сО.

° . 00 СЧ а л о е

СЧ

Е О а

О СЧ

СЧ . СЧ

CV л л л м. CV а 00 л

О СЧ сЧ:л л, а

Q СЧ

CV СЧ сф

С0 л лО

CV л

СО

СЧ а

D

СЧ аО а а

Ю 00

О1 а а.о

О

00 л

° °

С4Ъ

° Ф в ° а м

° Ф

МЪ ле

° Э

° ° ° Ф а м

° 4

° °

° Ф

° Ф

° °

an а

СЧ

СГЪ л

Щ,O e Ca,.

14 Ф-в 4 о о .ИЪ

D л л

1 Ch

1 I ! C0 СЧ

) —

° э t !

1 а0 !.

I 1 I ! л I

С 1 о - е

С Ъ а а а

О СЧ. Ch

CV м . л э . о а а а

СЧ СЧ

СЧ 00 л л а

О Ch л

1 ь

О > 1

Щ

СЧ

СЧ ф л л

СаЪ >Г\

v>

t л . л

C0 CV саЪ <аЪ

>О

Щ

С4 ь

° а

О1 МЪ о о х

CJ со

-Э Ь <ч

О СЧ >Л л . л л о а ф ф л

Об

СаЪ

С 4 ф

1О со С сЧ Е

° I л

Щ 00 л

СС>

СаЪ

c0 л л . Л

-э

00 бГ\

>> Ъ ф

° » л . л еЧ О

СаЪ С 4

1 л

I

1

° » >>=> л л

Ъ СО

-т.

СаЪ ь О < Ъ л °

CV >0>

Г Ъ

4 0Х о

9) СЧ . ФЧ б.. О л л

МЪ ..ф л О

О Ь л, л сч л

СаЪ л ь,>>

Ю л

>О

0I о х о х

С4

О о

СЧ

СЧ >Л л л ь

СЧ

О . <ДЪ л ь л л

Сл> щ ф 00 в сч л A ф еа», л л л

СЧ ь!

Ч Фъ л

СО а ф

Ь О л л

CV ИЪ

СЧ, СЧ ° О СЧ, л л с Ъ >О о х в о

О О, ° а

° °

° °

° а

° а

1

1

I.

I

l ! I

I

1

1 ь о ь ь л

° а л л л ь л О л

L i 1 1

II Ii

М f 31>

1159939 ь:о ф л ° л I Ъ .сч I.

С4 1

° \О л

С Ъ 3ГЪ

С"Ъ (Ч