Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы

/00 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР САНИЕ Я ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,изобретения - повышение эффективности удаления токсичных соединений из почвы.(46) 30,01.92. Бюл; М 4 Способ; включает промывку почвы, поярус- (71) Степное рудоуправление Киргизского ное расположение электродов с размещегорно-рудного комбината нием нижнего яруса в подпочвенном (72) М. Когай, О.Ф, Петухов, А,А, Руденко, горизонтетяжелогомеханическогосостава, И.П.ПетрунинаА, ШаймуратовиМ,Е.Па-, подключение электродов разных ярусов к стухов разным полюсам и периодическое измене- (53) 631.6.626.87(088,8) ние знаков потенциала. При этом на почвен- (56) Авторское свидетельство СССР ный слой воздействуют переменным током, М 1596496, кл. А 01 6 25/00, 1988. а затем на подпочвенный - постоянным то- (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ТОКСИЧНЫХСО- ком. Возможно вертикальное расположе- .ЕДИНЕНИЙ ИЗ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ ние электродов верхнего яруса на всю (57)Изобретениеотносится ксельскомухо-. мощность загрязненного слоя, при этом зяйству и может быть использовано при ре- Между ними пропускают переменный ток, а культивации техногенно-загрязненных после очистки почвы соединяют их между почв, например для удаления из загрязнен- собой и используют в качестве однополярных почв соединений - токсикантов. Цель ного верхнего электрода. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. 6 Изобретение относится к сельскохозяйственной очистке почв и может исполыбваться при ликвидации техногенныхзагрязнений земельных площадей токсичными соединениями, прежде всего тяжелы-, ми 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 тящелых металлов и почвенных частиц и повысить полноту и скорость перехода их в раствор. При этом, наряду с выполнением известных процессов перемещения раствора вймытые иэ почвенных слоев загрязнители,.попадая в зону действия верхних электродов- анодов, расположенных в подпочвенном слое, частично выпадают в осадок, образуя нерастворимые или труднорастворимые соединения,Многочисленными экспериментами установлено, что при очистке почвы от загрязнений тяжелыми металлами с использованием известного воздействия постоянным 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 сое10 40 ток. Расходы воды, время и плотность тока 45выбирают в конкретных условиях по результатам лабораторных экспериментов,ни очистки, определяемой зкспресс-знали далее при подаче постоянного тока черезэлектроды 4 и 5 протекают процессы электроосмотического движения растворов в глидиненийтяжелых 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,В первом варианте (фиг, 1) очищаемую площадь ограничивают по периметру зем ляными валиками 1 и залираютпромывной 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 частизагрязнителей и перевод в анодной зонечасти тяжелых металлов в нерастворимыекомплексные соединения. 20 25 Для повышения динамической обменной емкости и сокращеНия расхода водыпроизводят при необходимости реверсирование постоянного тока в подпочвенных горизонтах.Во втором варианте (фиг. 3) электродыверхнего яруса (на фиг. 2 обозначены 3-4)размещают вертикально на всю мощностьпочвенного 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 соединяютмежду 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 загрязненнойпочвы позволяет предотвратить миграциюзагрязнителей и исключить концентрирова-.ние тяжелыхметаллов и радионуклидов взоне корнеобитания. Кроме того, способ позволяет повысить сгепень очистки почв, особенноот тяжелых металлов-комплексообразователей и исключить загрязнение водоисточниковмигрирующими загрязнителями. Годовой экономический эффект от внедрения описанногоспособа составляет около 1 тыс. руб/га.,Формула изобретен ия1. Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы, включающийпромывку почвы водой и подачу напряжения на электроды, установленные пояруснов почвенном и подпочвенных горизонтах,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности удаления токсичных соединений из почвы, на электроды,установленные в почвенном горизонте. од- .новременно с промывкой подают переменное напряжение, контролируют степеньочистки и после достижения заданной степени очистки подачу на эти электроды переменного напряжения прекращают и подаютпостоянное напряжение на электроды, установленные в подпочвенном горизонте,2, Способ по п 1, отл ича ющийсятем, что, с.целью сокращения расхода воды,периодически производят смену полярности постоянного напряженияподаваемогона электроды, установленные в подпочвенном: горизонте,3. Способ поп,1, отл и ча ю щийсятем, что электроды, установленные в почвенном горизонте, размещают вертикально на всю глубину почвенного горизонта ипосле достижения заданной степени очистки эти электроды соединяют между собойсимметрично относительно источника переменного тока,1708196 Редактор М,бандур ТЯ торре Пр аказ 371 ВНИИ Составитель Г.Па Техред М,Моргент Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при "ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-Э 5, Рэуаская наб., 4/5