Способ очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог



Способ очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог
Способ очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог

 


Владельцы патента RU 2558213:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Для очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог строят и используют фильтрующую систему на поверхности грунтовых откосов. В качестве фильтрующей системы используют верхний слой грунта откоса, обработанный водным раствором полиэлектролитного комплекса, содержащего смесь гидролизованного полиакрилонитрила и полиэтиленполиамина в массовом соотношении от 1:3,5 до 1:4,5. После насыщения сорбционной емкости обработанного грунта его удаляют и утилизируют или регенерируют. Изобретение обеспечивает упрощение процесса очистки поверхностного стока и повышение качества очистки с одновременным повышением эрозионной устойчивости поверхности стоков. 2 табл.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к снижению загрязнения водных объектов стоком с поверхности автомобильных дорог.

Известен способ защиты водного объекта (водоема, водотока) от загрязнения, включающий устройство в теле массива откоса водного объекта дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочих и отводящих частей, а также технических площадок с твердым покрытием. С каждой технической площадки в массиве откоса ниже отводящих частей дренажных элементов устраивают сборные емкости с открывающимися крышками для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами, из которых производят откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока. Способ обеспечивает повышение эффективности защиты водного объекта (водоема) от попадания в него загрязняющих веществ из загрязненных грунтовых вод (см. патент РФ №2392375, МПК E02B 3/04, опубл. 2010 г.).

Недостатками данного способа является необходимость последующей доочистки загрязненных сточных вод, а также необходимость расходов на сооружение и содержание сборных емкостей.

Известен способ, реализуемый в системе отвода и очистки поверхностного стока дождевых, талых и поливомоечных вод с поверхности автомобильных, железных дорог, с застроенных территорий, промплощадок и др., принятый в качестве прототипа. Способ заключается в сборе поверхностного стока с гидроизолированием системы водосточных коллекторов, с последующей грубой и тонкой очисткой стоков методом отстаивания в отстойной камере и фильтрации в дополнительных фильтровальных камерах с использованием многослойного природного фильтрующего материала, после которых очищенный сток поступает на мелководное биоплато (см. патент РФ №2200802, МПК E03F 1/00, опубл. 2003). Способ позволяет осуществлять очистку стока от крупных механических примесей, а также от взвешенных частиц и связанных с ними нефтепродуктов.

Недостатком описанного способа является отсутствие очистки стока от растворенных в нем металлов, а также сложность осуществляемого процесса очистки за счет необходимости строительства сложных гидротехнических элементов, составляющих систему очистки.

Технической задачей изобретения является упрощение процесса очистки поверхностного стока за счет построения и использования более простой фильтрационной системы, обладающей высокой сорбционной емкостью, а также повышение качества очистки за счет очистки поверхностного стока от растворенных металлов при одновременном повышении эрозионной устойчивости поверхности откосов.

Решение поставленной технической задачи достигается реализацией способа очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог, включающего построение и использование фильтрующей системы на поверхности грунтовых откосов, согласно изобретению в качестве фильтрующей системы используют верхний слой грунта откоса, обработанный водным раствором полиэлектролитного комплекса, содержащего смесь гидролизованного полиакрилонитрила и полиэтиленполиамина в массовом соотношении 1:3.5-4.5, после насыщения сорбционной емкости обработанного грунта его удаляют и утилизируют или регенерируют.

Поставленная техническая задача решается за счет использования в качестве фильтрующей системы грунта откосов самого дорожного полотна, что не требует дополнительного обустройства откосов. Кроме того, компоненты водного раствора, которым обрабатывают верхний слой грунта, являются легкодоступными веществами. При этом процесс приготовления полиэлектролитного комплекса не представляет особой сложности. То есть по сравнению с прототипом упрощается процесс очистки загрязненного поверхностного стока. Фактическая оценка показала, что слой грунта, пропитанный предложенным водным раствором, обладает повышенной сорбционной емкостью в течение значительного периода его использования. Кроме этого, слой грунта позволяет задерживать взвешенные вещества и нефтепродукты, содержащиеся в сточных водах, и, связывая частицы почвы между собой, повышает эрозионную устойчивость откосов автомобильных дорог.

Способ очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог включает построение и использование фильтрующей системы на поверхности грунтовых откосов. Согласно изобретению в качестве фильтрующей системы используют верхний слой грунта откоса, обработанный водным раствором полиэлектролитного комплекса, содержащего смесь гидролизованного полиакрилонитрила и полиэтиленполиамина в массовом соотношении 1:3.5-4.5. После насыщения сорбционной емкости обработанного грунта его удаляют и утилизируют или регенерируют.

Способ реализуется следующим образом.

Загрязненный поверхностный сток поступает с поверхности автомобильных дорог в теплое время в фильтрующую систему, т.е. на грунтовый откос, который заблаговременно с помощью дорожной техники обрабатывают водным раствором полиэлектролитного комплекса, содержащего смесь гидролизованного полиакрилонитрила и полиэтиленполиамина, выдерживая их массовое соотношение 1:3,5-4,5 в зависимости от типа грунта (Таблица 1). Содержащиеся в поверхностном стоке с дорог ионы тяжелых металлов образуют с полиэтиленполиамином особо устойчивые (хелатные) соединения, что делает ионы тяжелых металлов недоступными для растений. Нефтепродукты и взвешенные вещества задерживаются верхним слоем обработанного грунта за счет буферных способностей почвы. Кроме своей прямой функции нанесенный полиэлектролитный комплекс также играет роль пылеосадительного вяжущего, что благоприятно сказывается на эрозионной устойчивости

Когда система «полиэлектролитный комплекс+грунт» приближается к насыщению своей сорбционной емкости, ее необходимо удалять с придорожных откосов и утилизировать или регенерировать. Обработка грунта может быть выполнена следующими способами: захоронение загрязненного грунта; регенерация с использованием природных сорбентов, применение биологических способов очистки; перемешивание загрязненного грунта с чистым грунтом до получения необходимых значений по загрязняющему компоненту; извлечение тяжелых металлов с помощью технологии, основанной на электрохимических методах; регенерация грунта с помощью химических реактивов, например азотной кислоты, в аппаратах с псевдоожиженным слоем.

В расположенной ниже Таблице 2 приведены результаты опытов по определению качества очистки поверхностного стока от ряда ионов тяжелых металлов, а также фактическая сорбционная емкость фильтрационной системы по каждому металлу в зависимости от типа грунта и ее процентное насыщение в год.

Предполагается, что полиэлектролитный комплекс будет сосредоточен в верхнем слое почвы откоса высотой 2 см. Расход полиэлектролитного комплекса на 1 га площади откосов будет составлять 50 кг.

Для приведенных в таблице типов грунтов можно сделать вывод, что по рассматриваемым загрязнителям система «полиэлектролитный комплекс+грунт» весьма эффективна, и минимальный срок службы до достижения насыщения сорбционной емкости в случае с песком составит порядка 10 лет, в случае наиболее распространенных типов грунтов - супесей и суглинков, этот период достигает 20-25 лет.

Качество очистки от нефтепродуктов и взвесей определялось в зависимости от буферной способности почвы и составляет порядка 75-80% для нефтепродуктов, 80-85% - для взвесей, соответственно.

Преимущества данного изобретения заключаются в простоте приготовления фильтрующего состава и его использования, доступности компонентов полиэлектролитного комплекса, а также в отсутствие необходимости возведения в полосе отвода инженерных конструкций, требующих значительных конструкционных и эксплуатационных затрат при строительстве и последующей эксплуатации. Кроме того, изобретение характеризуется высокой ионообменной способностью, повышающей эффективность сорбции тяжелых металлов, а также возможностью очистки поверхностного стока от нефтепродуктов и взвешенных веществ за счет буферных свойств почвы.

Полученный полиэлектролитный комплекс можно разбавлять водой, а не растворами солей, что позволит избежать засоления почв. Кроме того, полиэтиленполиамин образует особо устойчивые (хелатные) комплексы с ионами тяжелых металлов, делая их недоступными для растений.

Также полиэлектролитный комплекс связывает частицы обработанной почвы между собой, повышает эрозионную устойчивость откосов автомобильных дорог.

Таким образом, изобретение позволяет упростить процесс очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог за счет построения и использования более простой фильтрационной системы, обладающей высокой сорбционной емкостью, а также добиться повышения качества очистки за счет очистки поверхностного стока от растворенных металлов, при одновременном повышении эрозионной устойчивости поверхности откосов.

Способ очистки загрязненного поверхностного стока с дорожного полотна автомобильных дорог, включающий построение и использование фильтрующей системы на поверхности грунтовых откосов, отличающийся тем, что в качестве фильтрующей системы используют верхний слой грунта откоса, обработанный водным раствором полиэлектролитного комплекса, содержащего смесь гидролизованного полиакрилонитрила и полиэтиленполиамина в массовом соотношении 1:3.5-4.5, после насыщения сорбционной емкости обработанного грунта его удаляют и утилизируют или регенерируют.



 

Похожие патенты:

Корпус водоотводной канавы содержит два, по существу, идентично сформированных поверхностных блока, а именно: блок-днище и, по существу, идентично сформированный блок-крышку, которые с помощью распорных элементов соединены друг с другом на установочном расстоянии.

Система управления предназначена для отсечного вакуумного клапана вакуумной системы канализации и содержит корпус, расположенный в нем первый клапан, переключаемый динамическим напором, создаваемым скопившейся сточной водой, из первого положения во второе положение, первую камеру с регулировкой давления посредством первого клапана, ограниченную первой мембраной, функционально соединенной со вторым клапаном, через который, в зависимости от его положения, разрежение или атмосферное давление попадает к отсечному клапану.

Способ нагнетания поверхностной воды в почву под участок грунта включает установку серии вытянутых насосных/дренажных канальных элементов в серию скважин, продолжающихся в грунт.

Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления относится к горной промышленности, а именно к технологическому оборудованию для утилизации отходов бурения газовых скважин при их испытаниях.

Группа изобретений относится к способам управления одним или более источниками вакуума и тем самым вакуумом в вакуумной канализационной системе, содержащей за источником/источниками один или более трубчатых коллекторов или всасывающих трубопроводов, подключенных к источнику вакуума, и один или более унитазов, писсуаров, приемников сточных вод и других подобных устройств, подключенных к всасывающему трубопроводу через ответвляющиеся трубопроводы.

Изобретение относится к элементам систем водоотвода. .
Изобретение относится к области частных домовладений и дачных хозяйств. .

Изобретение относится к отстойникам, ливневым, водозаборным и другим устройствам, предназначенным для отвода или забора дождевых стоков, и может быть применено в населенных пунктах для уменьшения поступления ливневого стока с урбанизированных территорий в подземные коллекторы ливневой канализации.

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама и автоматическому управлению процессом очистки нефтезагрязненных грунтов.

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к очистке отсева щебеночного и/или асбестового балласта железнодорожных путей от нефтяных загрязнений, и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к очистке отсева щебеночного и/или асбестового балласта железнодорожных путей от нефтяных загрязнений, и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к очистке песка, грунта, гравия и щебня от нефтяных загрязнений, и может быть использовано во всех областях промышленности, в которых используются, транспортируются или хранятся нефть и нефтепродукты, а также для очистки песчаных пляжей.

Изобретение относится к экологии и энергетике и может применяться для очистки воздуха от выхлопных газов автотранспорта и выработки электроэнергии. .

Изобретение относится к химической промышленности. Смешанный коагулянт из минерального сырья получают путем растворения бемит-каолинитового боксита в автоклаве соляной кислотой концентрацией 220 г/л при соотношении Т:Ж=1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вакуумный деаэратор содержит патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную гребенчатым переливным порогом и перфорированным пароотводящим листом, вторую струйную тарелку, имеющую гребенчатый переливной порог и перфорированный пароотводящий лист, причем гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок выполнены прямоугольными под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, проходящие через барботажный лист по меньшей мере два короба перепуска греющего пара, имеющие Г-образную форму и установленные равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды методом кристаллизации и может быть использовано в быту и промышленности. Аппарат для очистки воды включает термостатированную теплообменную емкость для очистки воды, средство для фильтрации и подачи исходной воды на очистку из водопровода, средство для слива очищенной воды и средство для слива жидкого концентрата примесей, средство для замораживания воды и плавления льда с термоэлементами 22 охлаждения и нагрева, электронный блок управления аппаратом.
Изобретение может быть использовано в производствах, где отработанные концентрированные растворы и сточные воды требуют очистки от соединений шестивалентного хрома, например при переработке токсичных отходов гальванического производства - отработанных электролитов хромирования.
Наверх