PL196050B1

PL196050B1 - Method of removing toxic organic compounds from mineral environments

Info

Publication number: PL196050B1
Application number: PL352202A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Fijał; Andrzej Gonet; Stanisław Stryczek; Lucyna Czekaj
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2007-11-30
Also published as: PL352202A1

Abstract

1. Sposób usuwania toksycznych związków organicznych ze środowisk mineralnych, takich jak odpady, szlamy, oraz osady, grunty i gleby ilaste, wykorzystujący degradację chemiczną i rozkład biologiczny, znamienny tym, że zanieczyszczone toksykantami organicznymi środowiska mineralne w pierwszym etapie poddaje się wstępnym procesom aktywacji chemicznej poprzez dodatek związków utleniających, korzystnie w postaci H2O2 lub nadsiarczanu amonowego, w ilości 0,5-3% wagowych, następnie, do tak przygotowanego materiału, w drugim etapie, wprowadza się materiały kapilarne w ilości 5-15% wagowych w stosunku do masy odpadów, przy czym w charakterze materiałów kapilarnych korzystnie wprowadza się włókniste materiały mineralne i organiczne oraz pochodzenia biologicznego i/lub ceramiczne i mineralne materiały porowate, rurkowate materiały ceramiczne i/lub odpadowe materiały pochodzenia biologicznego, a także wprowadza się korzystnie naturalne substancje organiczne, będące nośnikami węgla organicznego, takie jak osady czynne, torfy, w ilości 1-2% wagowych, następnie formuje się wielowarstwową strukturę dekontaminacyjną, umieszczając ją w płytkim wykopie wyłożonym ewentualnie nieprzepuszczalną dla roztworów geofolią, struktura ta składa się z wysokoprzepuszczalnej warstwy dolnej, utworzonej z okruchowych materiałów jak żwir i/lub piasek, środkową warstwę stanowi warstwa kapilarna z przygotowanego uprzednio materiału przeznaczonego do detoksykacji, do której wprowadza się substancje o charakterze makromolekuł i koloidów organicznych w ilości 0,5-5 g na kg odpadu, przy czym substancje o charakterze makromolekuł i koloidów organicznych wprowadza się korzystnie w postaci preparatów woskowych, żywicznych, związków z grupy terpenów lub lateksów, kolejną, warstwę powierzchniową, chemicznie i biochemicznie aktywną, tworzy się z aktywowanej, lokalnie dostępnej gleby, do której aktywacji używa się substancji chemicznych lub biologicznych, korzystnie osadów czynnych z oczyszczalni, w ilości 1-5% wagowych, także preparatów bakteryjnych korzystnie z gatunku Pseudomonas i Enterobacter, powierzchnię aktywnej gleby obsiewa się nasionami odpowiednio dobranych roślin, które dodatkowo wspomagają chemiczne i biochemiczne reakcje rozkładu toksykantów, następnie dekontaminacyjną strukturę izoluje się od góry, stosując transparentne dla światła, ruchome powłoki foliowe.1. Method of removing toxic organic compounds from mineral environments, such as waste, sludges, and sediments, soils and clay soils, using chemical degradation and biological degradation, characteristic the fact that the mineral environment contaminated with organic toxicants is surrendered in the first stage preliminary processes of chemical activation by the addition of oxidizing compounds, preferably in the form of H2O2 or ammonium persulfate, in an amount of 0.5-3% by weight, then, to the material thus prepared, in a second In this step, capillary materials are introduced in an amount of 5-15% by weight with respect to the weight of the waste mineral and organic fibrous materials are preferably included as capillary materials and bio-derived and / or ceramic and mineral porous materials, tubular ceramics and / or waste materials of biological origin, and preferably natural organic substances are introduced, carrying organic carbon, such as activated sludge, peat, in an amount of 1-2% by weight, then a multilayer decontamination structure is formed by placing it in a shallow trench, optionally lined impermeable to solutions by geophones, this structure consists of a highly permeable bottom layer, made of crushed materials such as gravel and / or sand, the middle layer is a capillary layer of prepared previously material intended for detoxification into which substances of a nature are introduced macromolecules and organic colloids in the amount of 0.5-5 g per kg of waste, with substances of a organic macromolecules and colloids are preferably introduced in the form of wax and resin preparations, compounds from the group of terpenes or latexes, another surface layer, chemically and biochemically active, is formed from activated, locally available soil for the activation of which chemicals or biological, preferably activated sludge from sewage treatment plants, in an amount of 1-5% by weight, also bacterial preparations preferably of the species Pseudomonas and Enterobacter, the surface of the active soil is sown with seeds properly selected plants, which additionally support the chemical and biochemical reactions of the decomposition of toxicants, then the decontamination structure is isolated from the top, using transparent for light, movable foil coatings.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania toksycznych związków organicznych ze środowisk mineralnych, zwłaszcza o niskiej przepuszczalności, takich jak organiczno-mineralne odpady o postaci szlamistej, oraz osady, grunty i gleby ilaste.The present invention relates to a method of removing toxic organic compounds from mineral environments, especially those with low permeability, such as sludge organic-mineral waste, as well as sediments, soil and clay soils.

Konieczność poszukiwania nowych rozwiązań w tym zakresie wynika z niskiej skuteczności znanych metod detoksykacji w przypadku gdy są one stosowane do usuwania toksycznych związków organicznych ze środowisk cechujących się niskim współczynnikiem wodoprzepuszczalności (poniżejThe need to look for new solutions in this area results from the low effectiveness of known detoxification methods when they are used to remove toxic organic compounds from environments characterized by a low water permeability coefficient (below

1·10^-6 m/s), niską dostępnością tlenu atmosferycznego oraz gdy w środowiskach oczyszczanych dominującymi składnikami są drobnodyspersyjne minerały ilaste. Dotyczy to w szczególności metod polegających na adsorbcyjnym usuwaniu zanieczyszczeń, metod ekstrakcyjnych z użyciem związków powierzchniowo czynnych, wspomaganych przez metody mikrobiologicznego usuwania skażeń, a także metod opartych na średniotemperaturowych reakcjach hydrolitycznych i utleniających.1 · 10 ^-6 m / s), low availability of atmospheric oxygen and when the predominant components in the treated environments are fine-dispersion clay minerals. This applies in particular to methods of adsorption removal of pollutants, extraction methods with the use of surfactants, supported by methods of microbiological contamination removal, as well as methods based on medium-temperature hydrolytic and oxidation reactions.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 167006 sposób regeneracji gleby, w którym skażenia zawarte w glebie usuwa się na drodze płukania gleby, klasyfikowania, sortowania według gęstości i/lub flotowania, przy czym do gleby dodaje się środek adsorbcyjny i starannie miesza się z tą glebą polega na tym, że uprzednio oznacza się zawartość tworzywa lekkiego i najdrobniejszego ziarna, a do tej gleby w zależności od oznaczonej zawartości organicznych substancji szkodliwych i tworzywa lekkiego dodaje się gruboziarnisty środek adsorbcyjny, korzystnie koks, węgiel, usieciowane tworzywa sztuczne o dużych oczkach, tworzywa naturalne (kora, drewno) i/lub żużel.Z polskiego opisu patentowego nr 170304 znany jest sposób regenerowania zawierających mikroorganizmy podłoży, zwłaszcza ziemi, piasków skażonych produktami naftowymi polega na tym, że skażone podłoże miesza się z wyjałowioną masą mikroorganizmów w ilości co najwyżej 5,0% wagowych, korzystnie 0,1-5,0% wagowych, zwłaszcza 0,5-2,0% wagowych, odnosząc do ilości mieszanki, a podczas fermentacji utrzymuje się zawartość wody co najmniej 5,0% wagowych, zwłaszcza 10,0-15% wagowych. Z polskiego opisu patentowego nr 171613 znany jest sposób usuwania szkodliwych substancji organicznych z zanieczyszczonych ciał stałych, zwłaszcza gleb zanieczyszczonych policyklicznymi węglowodorami aromatycznymi, polegający na tym, że w pierwszym etapie procesu organiczne substancje szkodliwe są ekstrahowane z ciał stałych za pomocą mikroemulsji, następnie zaś mikroemulsja, do której przeszły substancje szkodliwe, oddzielana jest od oczyszczonych ciał stałych i rozdzielana na fazę bogatą w związki powierzchniowo czynne i na fazę zawierającą substancje szkodliwe, po czym faza zawierająca substancje szkodliwe poddawana jest rozkładowi przez zaszczepienie mikroorganizmów. Z polskiego opisu patentowego nr 169262 znany jest sposób obróbki gleby zanieczyszczonej węglowodorami na drodze chemicznej hydrolizy i/lub utleniania węglowodorów. Z polskiego opisu patentowego nr 175432 znany jest sposób rekultywacji nieużytków poprzemysłowych lub komunalnych, który polega na tym, że osady z przemysłowej oczyszczalni ścieków mieszane są w stosunku od 1:2 do 1:10 z substancjami organicznymi lub z uwodnionymi osadami oczyszczalni komunalnej. Ponadto dodaje się nawozy sztuczne, szczepionkę biologiczną korę, słomę lub trociny. Otrzymaną w tensposób pulpę transportuje się na składowisko odpadów, gdzie formowana jest w pryzmy. W pryzmach poprzez napowietrzenie i kontrolę wilgotności przeprowadza się proces transformacji biologicznej, w wyniku czego otrzymywana jest sztuczna gleba, która po rozplantowaniu jest obsiewana roślinami.A method of soil regeneration known from Polish patent specification No. 167006, in which soil contamination is removed by washing the soil, classifying, sorting according to density and / or flotation, while adding an adsorbent agent to the soil and thoroughly mixing it with the soil. on the fact that the content of light material and the smallest grain is determined in advance, and depending on the determined content of organic pollutants and light material, a coarse-grained adsorbent agent is added, preferably coke, carbon, cross-linked plastics with large meshes, natural materials ( The method of regeneration of substrates containing microorganisms, especially soil, sands contaminated with petroleum products, is known from the Polish patent description No. 170304 by mixing the contaminated substrate with a sterile mass of microorganisms in the amount of at most 5.0 % by weight, preferably 0.1-5.0% by weight, especially 0.5-2.0% by weight, ref adjusted to the amount of the blend, while maintaining a water content of at least 5.0% by weight, in particular 10.0-15% by weight, during the fermentation. The Polish patent specification No. 171613 describes a method of removing harmful organic substances from contaminated solids, especially soils contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons, whereby in the first stage of the process, organic harmful substances are extracted from the solids by means of a microemulsion, and then a microemulsion, into which the pollutants have passed is separated from the purified solids and separated into a surfactant-rich phase and a pollutant phase, after which the pollutant phase is decomposed by inoculating microorganisms. Polish patent specification No. 169262 describes a method of treating soil contaminated with hydrocarbons by chemical hydrolysis and / or oxidation of hydrocarbons. The Polish patent specification No. 175,432 describes a method of reclamation of post-industrial or municipal wastelands, which consists in mixing sludge from an industrial wastewater treatment plant in a ratio of 1: 2 to 1:10 with organic substances or with hydrated sludge of a municipal sewage treatment plant. In addition, fertilizers, biological vaccine bark, straw or sawdust are added. The pulp obtained in this way is transported to a waste landfill, where it is formed into piles. In heaps, the process of biological transformation is carried out through aeration and humidity control, resulting in an artificial soil which is sown with plants after planting.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu usuwania szeregu grup toksycznych związków i substancji organicznych o różnym charakterze chemicznym i właściwościach fizycznych, w tym także substancji ropopochodnych, fenoli, związków redukcyjnych i niektórych środków ochrony roślin.The aim of the invention is to develop a method of removing a number of groups of toxic organic compounds and substances of various chemical nature and physical properties, including petroleum substances, phenols, reducing compounds and some plant protection agents.

Istota sposobu według wynalazku polegana tym, że zanieczyszczone toksykantami organicznymi środowiska mineralne (jak odpady, osady, szlamy, grunty i gleby ilaste) w pierwszym etapie poddaje się wstępnym procesom aktywacji chemicznej poprzez dodatek związków utleniających, korzystnie w postaci H2O2 lub nadsiarczanu amonowego, w ilości 0,5-3%wagowych, które dobiera się indywidualnie w zależności od rodzaju i koncentracji związków toksycznych. Aktywatory mają na celu spowodować rozpad asocjatów utworzonych przez toksyczne związki z substancjami mineralnymi, a zwłaszcza z minerałami ilastymi dominującymi w oczyszczanym środowisku oraz doprowadzić do korekty pH, Eh, gęstości i konsystencji oczyszczanego materiału.The essence of the method according to the invention consists in the fact that mineral environments contaminated with organic toxicants (such as wastes, sediments, sludges, soils and clay soils) in the first stage are subjected to preliminary chemical activation processes by adding oxidizing compounds, preferably in the form of H2O2 or ammonium persulfate, in the amount of 0.5-3% by weight, which is selected individually depending on the type and concentration of toxic compounds. The activators are designed to break down the associations formed by toxic compounds with minerals, especially with clay minerals that dominate in the treated environment, and to correct the pH, Eh, density and consistency of the purified material.

W drugim etapie, do tak przygotowanego materiału wprowadza się materiały kapilarne w ilościIn the second stage, capillary materials in quantity are introduced into the material thus prepared

5-15% wagowych w stosunku do masy odpadów, przy czym w charakterze materiałów kapilarnych wykorzystuje się: włókniste materiały mineralne i organiczne oraz pochodzenia biologicznego (np. wełny szklane i mineralne włókna węglowe, wióry z masy drzewnej), i/lub ceramiczne i mineralne5-15% by weight in relation to the weight of the waste, where the following materials are used as capillary materials: fibrous mineral and organic materials and of biological origin (e.g. glass wool and mineral carbon fibers, wood chips), and / or ceramic and mineral materials

PL 196 050 B1 materiały porowate (spieki ceramiczne, zeolity, krzemiany warstwowo-wstęgowe), rurkowate materiały ceramiczne i/lub odpadowe materiały pochodzenia biologicznego (słoma), a także wprowadza się korzystnie naturalne substancje organiczne, będące nośnikami węgla organicznego, takie jak osady czynne, torfy, w ilości 1-2% wagowych. Następnie formuje się wielowarstwową strukturę dekontaminacyjną umieszczając ją w płytkim wykopie wyłożonym ewentualnie nieprzepuszczalną dla roztworów geofolią. Struktura ta składa się z wysokoprzepuszczalnej warstwy dolnej, utworzonej z okruchowych materiałów jak żwir i/lub piasek, która pozwala na doprowadzenie roztworów wodnych i rozpuszczonych w nich aktywatorów do warstw wyższych, drogą podciągania kapilarnego. Środkową warstwę stanowi warstwa kapilarna z przygotowanego uprzednio materiału przeznaczonego do detoksykacji, do której wprowadza się substancje o charakterze makromolekuł i koloidów organicznych w ilości 0,5-5 g na kg odpadu.Porous materials (sinters, zeolites, sheet silicates), tubular ceramics and / or waste materials of biological origin (straw), and preferably natural organic substances that carry organic carbon, such as activated sludge , peat, in an amount of 1-2% by weight. Then, a multilayer decontamination structure is formed by placing it in a shallow trench lined with a geophysical impervious to solutions. This structure consists of a highly permeable bottom layer, made of crumb materials such as gravel and / or sand, which allows aqueous solutions and activators dissolved therein to be fed to the upper layers by capillary rising. The middle layer is a capillary layer made of previously prepared material for detoxification, into which macromolecular substances and organic colloids are introduced in the amount of 0.5-5 g per kg of waste.

W warstwie tej następują reakcje tworzenia się makromolekularnych i micelarnych koloidów, wiążących w swej strukturze toksyczne związki organiczne, które dyfundują ku kolejnej, aktywnej warstwie powierzchniowej.In this layer, reactions of the formation of macromolecular and micellar colloids take place, binding in their structure toxic organic compounds, which diffuse towards the next, active surface layer.

Substancje o charakterze makromolekuł i koloidów organicznych wprowadza się korzystnie w postaci preparatów woskowych, żywicznych, związków z grupy terpenów lub lateksów np. żywice i terpeny ekstrahowane z drzew iglastych. Dobór tych substancji jest uwarunkowany chemizmem związków toksycznych, w tym ich polarnością rozpuszczalnością w wodzie, zawartością funkcyjnych grup polarnych i apolarnych. Substancje te pełnią rolę nośnika toksykantów i tworzą z nimi adsorbcyjne lub micelarne kompleksy koloidowe, które w roztworach wodnych są samoistnie transportowane w dekontaminowanych warstwach. Mogą one być wprowadzane zarówno na etapie przygotowania materiału na warstwę kapilarną lub dodawane w postaci X roztworów wodnych do struktury dekontaminacyjnej. Kolejną, warstwę powierzchniową, chemicznie i biochemicznie aktywną, tworzy się zwykle z aktywowanej, lokalnie dostępnej gleby. Do jej aktywacji używa się substancji chemicznych lub biologicznych, np. osadów czynnych z oczyszczalnią, w ilości 1-5% wagowych, nawozów mineralnych, także preparatów bakteryjnych korzystnie z gatunku Pseudomonas i Enterobacter. Docierające do tej warstwy związki toksyczne, wynoszone na powierzchnię struktury dekontaminacyjnej poprzez koloidy nośne, tutaj podlegają degradacji chemicznej, w tym utlenieniu, rozkładowi biologicznemu (np. bakteryjnemu), przemianom fotochemicznym i innym procesom rozkładu, a także częściowemu odparowaniu do atmosfery. Powierzchnię aktywnej gleby obsiewa się nasionami odpowiednio dobranych roślin, które dodatkowo mają wspomagać chemiczne i biochemiczne reakcje rozkładu toksykantów. Dekontaminacyjną strukturę izoluje się od góry przed dużymi opadami atmosferycznymi, stosując transparentne dla światła, ruchome powłoki foliowe.The macromolecular and organic colloidal substances are preferably introduced in the form of wax, resin preparations, compounds from the group of terpenes or latexes, e.g. resins and terpenes extracted from conifers. The selection of these substances depends on the chemistry of the toxic compounds, including their polarity, solubility in water, and the content of polar and apolar functional groups. These substances act as carriers of toxicants and form with them adsorptive or micellar colloid complexes, which are spontaneously transported in decontaminated layers in aqueous solutions. They can be introduced either at the stage of material preparation for the capillary layer or added in the form of X aqueous solutions to the decontamination structure. Another, chemically and biochemically active, surface layer is usually formed from activated, locally available soil. Chemical or biological substances are used for its activation, e.g. active sludge with a sewage treatment plant, in an amount of 1-5% by weight, mineral fertilizers, also bacterial preparations, preferably of the species Pseudomonas and Enterobacter. Toxic compounds reaching this layer, carried to the surface of the decontamination structure through carrier colloids, undergo chemical degradation, including oxidation, biological (e.g. bacterial) degradation, photochemical changes and other degradation processes, as well as partial evaporation to the atmosphere. The surface of the active soil is sown with seeds of carefully selected plants, which are to additionally support the chemical and biochemical reactions of the decomposition of toxicants. The decontamination structure is insulated from the top against heavy rainfall, using translucent, movable foil coatings.

Sposób według wynalazku pozwala na usuwanie i samoistne przemieszczanie się organicznych substancji toksycznych z wnętrza warstwy poddawanej oczyszczaniu do warstwy powierzchniowej tej struktury pod działaniem sił menisków kapilarnych, które wymuszają ruch cieczy w kapilarach tj. podciąganie kapilarne. Substancje toksyczne zostają przemieszczone do powierzchniowej warstwy, w której dokonują się procesy chemicznego i mikrobiologicznego, fotochemicznego utleniania i rozkładu organicznych związków toksycznych.The method according to the invention allows for the removal and spontaneous movement of organic toxic substances from the inside of the layer to be cleaned to the surface layer of this structure under the action of capillary meniscus forces, which force the liquid to move in the capillaries, i.e. capillary rise. Toxic substances are moved to the surface layer where chemical and microbiological processes, photochemical oxidation and decomposition of organic toxic compounds take place.

Przykład 1Example 1

Dekontaminacji poddano zaolejone szlamy, będące produktem depozycji odpadowych płuczek wiertniczych w dołach urobkowych, o sumarycznej koncentracji węglowodorów ropopochodnych (głównie alifatycznych) wynoszącej 3320 mg/kgs.m. Podczas kilkuletniego deponowania tych szlamów rozwinęły się w tym środowisku procesy redukcyjne, powodując znaczący deficyt tlenu. Materiał ten poddaje się wstępnej aktywacji chemicznej, wprowadzając do szlamu 1% dodatek związków utleniających, w postaci H2O2 w ilości 1,5% wagowych lub nadsiarczanu amonowego i pozostawia się reagującą masę do wyczerpania się reakcji. Następnie wprowadza się koloidalne substancje, korzystnie woski, terpeny i lateksy np. żywice i terpeny ekstrahowane z drzew iglastych w ilości 1-2 g na kg masy odpadu. Wytworzoną masę, okresowo napowietrza się, poddając ją działaniu strumienia powietrza przy użyciu kompresora, a także stosując okresowe mieszanie mechaniczne osadu, korzystnie przez 3-5 godzin. Tak przygotowany osad wprowadzono do mieszalnika dodając do niego: porcję osadu z oczyszczalni biologicznej (w postaci suchej biomasy) w ilości 1% wag., dodatek nawozu azotowofosforowego w ilości 0,1% wagowych, a następnie wprowadza się 15% wag. odpadu drzewnego w postaci trocin z drewna drzew iglastych. Masę tę zmieszano następnie w proporcji wagowej 1:1 z okruchowym materiałem mineralnym (piaskiem). Mieszanina ta została użyta do formowania war4Decontamination was carried out on oily sludge, which is a product of the deposition of waste drilling fluids in mining pits, with a total concentration of petroleum hydrocarbons (mainly aliphatic) of 3320 mg / kgs.m. During the several years of deposition of these sludges, reduction processes developed in this environment, causing a significant oxygen deficit. This material is subjected to initial chemical activation by introducing a 1% addition of oxidizing compounds in the form of 1.5% by weight of H2O2 or ammonium persulfate to the sludge, and the reaction mass is left to react until the reaction is complete. Subsequently, colloidal substances, preferably waxes, terpenes and latexes, e.g. resins and terpenes extracted from conifers, are introduced in an amount of 1-2 g per kg of waste weight. The resulting mass is periodically aerated, subjecting it to the action of an air stream using a compressor, and also by periodically agitating the sludge, preferably for 3-5 hours. The thus prepared sludge was introduced into the mixer by adding to it: a portion of the sludge from the biological treatment plant (in the form of dry biomass) in the amount of 1 wt.%, The addition of nitrogen-phosphorus fertilizer in the amount of 0.1 wt.%, And then 15 wt. wood waste in the form of sawdust from coniferous wood. This mass was then mixed in a 1: 1 weight ratio with the crumb mineral material (sand). This mixture was used to form war4

PL 196 050 B1 stwy kapilarnej w wielowarstwowej strukturze dekontaminacyjnej. Strukturę dekontaminacyjną formuje się w postaci kolumny składającej się z cm piaszczystej warstwy przepuszczalnej umieszczonej na dnie kolumny cm warstwy kapilarnej z wcześniej przygotowanego materiału przeznaczonego do oczyszczania cm warstwy aktywnej gleby, w której glebę zaszczepiono koloniami bakteryjnymi, głównie z gatunku Pseudomonas i Enterobacter. Powierzchnia górna kolumny została obsiana nasionami mieszanki traw. Roztwory wodne wprowadza się do wnętrza kolumny wyłącznie poprzez okresowe ich wlewanie do płaskiego naczynia, w którym umieszczona została podstawa kolumny. Wraz z roztworami wodnymi wprowadza się też koloidy nośne oparte na żywiczno-woskowych kompleksach w ilości około 0,7 g na 1 kg szlamu. Kontrolne analizy chemiczne wykazały znaczącą redukcję związków węglowodorowych w obrębie detoksykowanej masy osadów, wchodzących w skład warstwy kapilarnej. Po 2 miesiącach koncentracja tych toksykantów wynosiła 167 mg/kg s m, a po 4 miesiącach już tylko 85 mg/kg s m. Ten ostatni wynik jest bliski poziomowi dopuszczonemu przez normy ekologiczne dla gleb uprawnych.In a multilayer decontamination structure. The decontamination structure is formed in the form of a column consisting of a cm sandy permeable layer placed at the bottom of the column of a cm capillary layer made of previously prepared material intended for cleaning the cm active layer of soil in which the soil was inoculated with bacterial colonies, mainly of the Pseudomonas and Enterobacter species. The top surface of the column was sown with grass mixture seeds. The aqueous solutions are only introduced into the column by periodically pouring them into a flat vessel in which the base of the column is placed. Along with the aqueous solutions, carrier colloids based on resin-wax complexes are also introduced in the amount of about 0.7 g per 1 kg of sludge. Control chemical analyzes showed a significant reduction of hydrocarbon compounds within the detoxified mass of sediments that are part of the capillary layer. After 2 months, the concentration of these toxicants was 167 mg / kg dm, and after 4 months it was only 85 mg / kg dm. The latter result is close to the level permitted by ecological standards for arable soils.

Przykład 2Example 2

Prowadzono detoksykację gruntu ilastego skażonego związkami z grupy fenoli lotnych, o wyjściowej koncentracji tych substancji wynoszącej 97 mg/kg s m. Próbka ta została poddana wstępnej aktywacji, polega na tym, że zadaje się ją 0,5% wag. H2O2, miesza i odstawia na 6-8 godzin, a następnie napowietrza strumieniem powietrza. Z kolei do masy gruntu wprowadza się 10% wagowych trocin z drewna drzew iglastych oraz 5% wagowych piasku kwarcowego, a następnie miesza do wyrównania stężeń. Mieszaninę tę używa się jako warstwę kapilarną w strukturze dekontaminacyjnej. Kolumnę dekontaminacyjną uformowano w następujący sposób: dno kolumny wypełniono 5 cm warstwą piasku, wprowadzono warstwę kapilarną o grubości 50 cm, a na szczyt kolumny wprowadzono 10 cm aktywowaną warstwę glebową, uzyskaną przez domieszkowanie próbki gleby lekkiej 5% wag. dodatkiem torfu i 1% wag. dodatkiem bioaktywnego osadu z biologicznej oczyszczalni koksochemicznych ścieków fenolowych. Na powierzchni gleby wysiano nasiona traw. Podstawę kolumny zadawano okresowo wodą w ilościach zapewniających rozwój wegetacji roślinnej na warstwie glebowej. Tą drogą wprowadzono również dyspersje koloidów nośnych o charakterze żywic roślinnych w ilości około 0,5 g na 1 kg masy szlamu. Po 2 miesiącach trwania eksperymentu stężenie fenoli we frakcji oczyszczanego gruntu spadło do poziomu 36 mg/kg sm., a po 4 miesiącach wynosiło 7 mg/kg s m.Detoxification of clay soil contaminated with compounds from the group of volatile phenols was carried out, with the initial concentration of these substances amounting to 97 mg / kg s m. This sample was pre-activated, it is applied to 0.5% by weight. H2O2, stirred and set aside for 6-8 hours, and then aerated with a stream of air. In turn, 10% by weight of softwood sawdust and 5% by weight of quartz sand are introduced into the soil mass, and then mixed until the concentrations are equalized. This mixture is used as a capillary layer in a decontamination structure. The decontamination column was formed as follows: the bottom of the column was filled with a 5 cm layer of sand, a capillary layer 50 cm thick was introduced, and a 10 cm activated soil layer was added to the top of the column, obtained by admixing a light soil sample with 5% by weight. addition of peat and 1 wt. addition of bioactive sludge from biological coke-chemical phenolic wastewater treatment plant. Grass seeds were sown on the surface of the soil. The base of the column was periodically fed with water in amounts ensuring the development of plant vegetation on the soil layer. In this way, also plant resin dispersions of carrier colloids were introduced in the amount of about 0.5 g per 1 kg of the sludge weight. After 2 months of the experiment, the concentration of phenols in the fraction of treated soil dropped to the level of 36 mg / kg DM, and after 4 months it was 7 mg / kg dm.

Claims

1. A method of removing toxic organic compounds from mineral environments, such as waste, sludge, and sediments, soils and clay soils, using chemical degradation and biological decomposition, characterized in that mineral environments contaminated with organic toxicants are subjected to initial chemical activation processes in the first stage by adding oxidizing compounds, preferably in the form of H2O2 or ammonium persulfate, in the amount of 0.5-3% by weight, then, in the second stage, capillary materials are introduced into the material thus prepared in an amount of 5-15% by weight relative to the weight of the waste , whereby mineral and organic fibrous materials as well as of biological origin and / or ceramic and mineral porous materials, tubular ceramics and / or waste materials of biological origin are preferably used as capillary materials, and natural organic substances which are carbon carriers are preferably used organic, vol such as active sludge, peat, in an amount of 1-2% by weight, then a multilayer decontamination structure is formed by placing it in a shallow trench, possibly lined with a geophysical solution impermeable to solutions, this structure consists of a highly permeable bottom layer made of crumb materials such as gravel and / or sand, the middle layer is a capillary layer made of a previously prepared material intended for detoxification, into which substances of the nature of macromolecules and organic colloids are introduced in the amount of 0.5-5 g per kg of waste, while substances of the nature of macromolecules and organic colloids are introduced are preferably in the form of wax, resin preparations, compounds from the group of terpenes or latexes, another surface layer, chemically and biochemically active, is formed from an activated, locally available soil, for the activation of which chemical or biological substances, preferably active sludge from sewage treatment plants, are used , in an amount of 1-5%

By weight, also bacterial preparations, preferably of the species Pseudomonas and Enterobacter, the surface of the active soil is sown with seeds of appropriately selected plants, which additionally support the chemical and biochemical reactions of the decomposition of toxicants, then the decontamination structure is isolated from above using light-transparent, mobile foil coatings.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that glass and / or mineral wool and / or carbon fibers and / or wood chips and / or ceramic sinters and / or zeolites, sheet silicates and / or tubular ceramics and / or waste materials of biological origin such as straw.