Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано При рекультивации техногенно-загрязненных почв, например для удаления из загрязненных почв соединений - токсикантов. Цельизобретения - повышение эффективности удаления токсичных соединений из почвы. Способ .включает промывку почвы, пояруС- ное расположение злектродов с размещением нижнего яруса в подпочвенном горизонте тяжелого механического состава, подключение электродов разных ярусов к разным полюсам и периодическое изменение знаков потенциала. При этом на почвенный слой воздействуют переменным током, а затем на подпочвенный - постоянным током. Возможно вертикальное расположение злектродов верхнего яруса на всю мощность загрязненного слоя, при атом Между ними пропускают переменный ток, а после очистки почвы соединяют их между собой и используют в качестве однополярного верхнего электрода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.!ХЁ

союз соцетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 А 01 G 25/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Ы

1 (21) 4816674/15 (22) 23.04.90 (46) 30,01.92. Бюл; М 4 (71) Степное рудоуправление Киргизского горно-рудного комбината (72) М. Когай. О.Ф, Петухов, А.А. Руденко, И.П. Петрунина, $.A. Шаймуратов и М, Е. Па-, стухов (53) 631.6.626.87(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1596496, кл. А 01 G 25/00, 1988. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ СО.ЕДИНЕНИЙ ИЗ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при рекультивации техногенно-загрязненных почв, например для удаления иэ загрязненных почв соединений — токсикантов. Цель

Изобретение относится к сельскохозяйственной очистке почв и может использо ваться при ликвидации техногенных загрязнений земельных площадей токсич- . ными соединениями, прежде всего тяжелыми металлами, радионуклидами.

Целью изобретения: является повышение эффективности удаления токсичных соединений из почвы.

Способ удаления токсичных соедине- ний из загрязненной почвы включает

: промывку почвы под воздействием переменного тока, что позволяет резко увеличить десорбцию соединений тям елых металлов и почвенных частиц и повыситьполноту и скорость перехода их в раствор.

При этом, наряду с выполнением известных процессов перемещения раствора вймы„.,5U „, 1708196 А1 изобретения — повышение эффективности удаления токсичных соединений из почвы.

Способ; включает промывку почвы, поярусное расположение электродов с размещением нижнего яруса в подпочвенном горизонте тяжелого механического состава, подключение электродов разных ярусов к разным полюсам и периодическое изменение знаков потенциала. При этом на почвенный слой воздействуют переменным током, а затем на подпочвенный — постоянным током. Возможно вертикальное расположение электродов верхнего яруса на всю мощность загрязненного слоя, при этом между ними пропускают переменный ток, а после очистки почвы соединяют их между собой и используют в качестве однополярного верхнего электрода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Д тые иэ почвенных слоев загрязнители,.попадая в зону действия верхних электродов- С) анодов, расположенных в подпочвенном (ф слое, частично выпадают в осадок, образуя нерастворимые или труднорастворимые соединения.

Многочисленными экспериментами устанрвлено, что при очистке почвы от загрязнений тяжелыми металлами с использованием известного воздействия постоян-, а .ным током происходит образование в анодной зоне щелочной среды и концентрирование в этом слое труднорастворимых и нерастворимых в воде соединений кадмия, меди, молибдена, свинца и др. Следовательно, при-размещении анодных электродов в почвенных горизонтах в последних будет происходить концентрирование Части сое1

40 ток. Расходы воды, время и плотность тока 45 выбирают в конкретных условиях по результатам лабораторных экспериментов. ни очистки, определяемой экспресс-анали- 50 далее при подаче постоянного тока через электроды 4 и 5 протекают процессы. элект- 55 роосмотического движения растворов в глидинений тяжелых металлов, которые не переходят в водные растворы. В данном способе под воздействием переменного тока загрязнители вымываются из почв, причем усиливается не только десорбция, но и улучшается фильтруемость. Вымытые загрязнители в растворе, достигая подпочвенной зоны воздействия постоянным током, частично переводятся в подпочвенном горизонте в зоне верхйего электрода-анода в труднорастворимые формы, а остальная часть движется в подпочвенные глины к нижним электродам. Там катионная часть связывается в результате ионообмена в глинах, а-анионы (сульфаты, арсенаты, селенаты) связываются с обменным кальцием и дают труднорастворимые соединения. Это приводит к дополнительному эффекту, выраженному в переводе соединений тяжелых металлов в нерастворимые в воде комплексы за пределами почвенного слоя в зоне верхнего электрода постоянного тока, что является увеличением рабочей. емкости подпочвенных горизонтов в смысле необратимого в обычных условиях связывания отмываемых из почв загрязнителей.

На фиг. 1, 2, 3 приведены примеры реализации способа в полевых условиях, стрелками показано движение растворов.

B первом варианте (фиг. 1) очищаемую площадь ограничивают по периметру зем-ляными валиками 1 и залирают промывной водой 2. Перед заливкой равномерно размещают электроды 3, 4, 5 соответственно верхнего. яруса и двух нижних ярусов, располагаемых в подпочвенном, слое и в глинах. Электроды 3 и 4 подключают к источнику переменного тока через трансформатор 6, электроды 4 и 5 к различным полюсам выпрямителя 7.

Для реализации способа по данному варианту осуществляют заливку участка и после промачивания загрязненного слоя подают через электроды 3 и 4 переменный

После достижения необходимой степезом по доминирующему зазрязнителю. переменный ток отключают. К этому времени раствор достигает подпочвенных слоев и ны со связыванием там катионной части загрязнителей и перевод в анодной зоне части тяжелых металлов в нерастворимые комплексные соединения.

Для повышения динамической обменной емкости и сокращеНия расхода воды производят при необходимости реверсирование постоянного тока в подпочвенных горизонтах.

Во втором варианте (фиг. 3) электроды верхнего яруса (на фиг. 2 обозначены 3-4) размещают вертикально на всю мощность почвенного слоя и переменный ток пропускают между ними; соединяя их в симметричные цепи к источнику переменного тока (фиг. 2). После завершения очистки почвенного слоя производят отключение переменного тока, верхние электроды соединяют между собой и подключают к одному из полюсов источника постоянного тока, а нижние электроды 4 — к другому полюсу (фиг. 3).

Применение описанного способа удаления токсичных соединений из загрязненной почвы позволяет предотвратить миграцию загрязнителей и исключить концентрирова-. ние тяжелых металлов и радионуклидов в зоне корнеобитания. Кроме того, способ позволяет повысить сгепень очистки почв, особенно от тяжелых металлов-комплексообразователей и исключить загрязнение водоисточников мигрирующими загрязнителями. Годовой экономический эффект от внедрения описанного способа составляет около 1 тыс. руб/га., Формула изобретения

1. Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы, включающий промывку почвы водой и подачу напряжения на электроды, установленные поярусно в почвенном и подпочвенных горизонтах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления токсичных соединений из почвы, на электроды, установленные в почвенном горизонте. од- . новременно с промывкой подают переменное напряжение, контролируют степень очистки и после достижения заданной степени очистки подачу на эти электроды переменного напряжения прекращают и подают постоянное напряжение на электроды, установленные в подпочвенном горизонте, 2, Способ по п1, отл и ча ющийс я тем, что, с целью сокращения расхода воды, периодически производят смену полярности постоянного напряжения,,подаваемого на электроды, установленные в подпочвенном: горизонте, 3. Способ поп.1, отл и ч а ю щийс я тем, что электроды, установленные в почвенном горизонте, размещают вертикально на всю глубину почвенного горизонта и после достижения заданной степени очистки эти электроды соединяют между собой симметрично относительно источника переменного тока.

1708196

1708196

IPtlt. 3

- Составитель Г.Параее

Редактор М,бандура Техред М,Моргентал Корректор ТЯааий

Яакаэ 371 Тираж Подписное

ВНИИОИ Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при "ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинв "г1атент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101