Pierwszenstwo: Opublikowano: 8.YIL1966 (P 115 515)' 30.111.1971 61693 KI. 84 c, 3/14 MKP E 02 d, 3/14 UKD 624.138.4 Wspóltwórcy wynalazku: Jan Nowacki, Tadeusz Wachnik, Barbara Cie- choinska Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Chemii Fizycznej), Warszawa (Pdlska) Sposób zamykania przeplywu wód w wodonosnych warstwach gruntu Przedmiotem wynalazku objetego patentem Nr 57251 jest sposób zamykania przeplywu wód w wodonosnych warstwach gruntu znajdujacy za¬ stosowanie zwlaszcza w górnictwie odkrywkowym i glebinowym dla ochrony przed zalewaniem otwo¬ rów wiertniczych lub odkrywek przez wody pod¬ ziemne jak równiez do odcinania wód zanieczysz¬ czonych.Sposób ten polega na tym, ze do warstw wodo¬ nosnych wprowadza sie otrzymana przez rozklad glinokrzemianów typu kaolinitów lub ilitów, za pomoca mocnych nieorganicznych kwasów, zwlasz¬ cza kwasu siarkowego lub solnego, krzemionke ak¬ tywna w postaci wodnej zawiesiny o stezeniu 0,1—15% Si02 w takiej ilosci, aby na ziarnach gruntu osadzilo sie 1—3,5% wagowych ikrzeimion- ki. Próbowano ten sposób takze zastosowac do wiazania gleb piaszczystych, latwo przepuszcza¬ jacych wode, w celu uniemozliwienia przesiaka¬ nia wody do glebszych warstw z jednoczesnym wyplukiwaniem zwiazków mineralnych, zwlaszcza nawozów. Okazalo sie, ze sposób ten spelnia swo¬ je zadania w aspekcie poprawienia stosunków wodnych w glebie, jednakze wprowadzana do gleby krzemionka w znacznym stopniu ja zakwa¬ szala, co powodowalo niesprzyjajace warunki we¬ getacji roslin. Nalezy dodac, ze próby wprowa¬ dzenia do gleby mniejszych ilosci krzemionki ak¬ tywnej wedlug patentu Nr 57251 nie zapewnialy dostatecznego zmniejszenia przepuszczalnosci wo- 15 25 30 dy. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze krzemionka ak¬ tywna zobojetniona dodatkami w ilosci 5—50% maczki fosforytów ej', dolomitowej, magnezytowej, serpentynitowej lub innymi chemikaliami o od¬ czynie alkalicznym, jak na przyklad amoniak, sta¬ nowi srodek wiazacy glebe zmniejszajacy jej prze- siakliwosc nie zmieniajac warunków niezbednych dla normalnych procesów biologicznych. Stwierdzo¬ no, ze jesli wprowadzi sie do glefby krzemionke aktywna w ilosci 1,5% wagowych, to jej przesiakli- wosc zmniejsza sie 30—40 razy. Przy dodatku 3% wagowych tego srodka wyplukiwalnosc nawozów fosforowych, potasowych i azotowych zmniejsza sie 110—120 razy. Dodatek 1% krzemionki zwiek¬ szal w 25 cm warstwy ornej wodna pojemnosc o 40—60 ton wody na 1 hektar. Przy kazdorazo¬ wym opadzie atmosferycznym praktycznie zwiek¬ sza sie zdolnosc magazynowania wody w glebie o 4—6 mim jednego opadu, co ma olbrzymie znacze¬ nie w calym okresie wegetacji roslin na glebach piaszczystych z dodatkiem krzemionki aktywnej.Gleby piaszczyste o normalnym swoim skladzie podciagaja wilgoc z glebszych warstw tylko na 8—45 cm, natomiast dodatek 1,5% krzemionki ak¬ tywnej zwieksza podciaganie wilgoci do 50—100 cm. Wysychanie tez gleby piaszczystej z dodat¬ kiem krzemionki aktywnej jest kilkakrotnie po¬ wolniejsze niz gleby bez krzemionki.Przyklad I. Glebe piaszczysta miesza sie na mokro z dodatkiem zneutralizowanej krzemionki 6169361693 aktywnej, otrzymanej przez rozklad ilu turoszow- skiego kwasem siarkowym, w ilosci l,5°/o w sto¬ sunku do uzytej gleby. Krzemionka aktywna po¬ siada kwasowosc w feranicach pH 4—7 i zawiera dodatek siarczanu amonowego 0,6% w stosunku do wagi krzemionki. W celu porównania przesiak- liwosci gleby wiazanej sposobem wedlug wyna¬ lazku z gleba niezwiazana ustawia sie dwa jed¬ nakowe naczynia szklane bez dna zaopatrzone w siatke. Do jednego z tych naczyn wsypuje sie gle¬ be piaszczysta grubosci 20 cm. Do drugiego na¬ czynia wsypuje sie te sama glebe z dodatkiem 1,5% krzemionki aktywnej. Zawartosc obu naczyn jednakowo ubija sie. Nastepnie przez oba naczy¬ nia przepuszcza sie wode pod zwyklym cisnie¬ niem. Przez naczynie z gleba zwiazana, woda prze¬ plywa 30—36 razy wolniej niz przez warstwe gle¬ by kontrolnej.Przyklad II. Przeprowadzono doswiadczenie w sposób identyczny jak w przykladzie I z ta róznica, ze piaszczysta z 3% dodatkiem zneutrali¬ zowanej krzemionki aktywnej. W tym przypad¬ ku przeplyw wody byl wiekszy 108 razy niz przez glebe bez dodatku krzemionki. Glebe w przykla¬ dzie I i II poddano suszeniu w temperaturze 40°C pod lampa elektryczna. Stwierdzono, ze gleba bez krzemionki aktywnej najszybciej traci wode. Naj¬ dluzej zatrzymuje gleba zmieszana z 3% krze¬ mionki. PL PLPriority: Published: 8.YIL1966 (P 115 515) '30.111.1971 61693 KI. 84 c, 3/14 MKP E 02 d, 3/14 UKD 624.138.4 Inventors of the invention: Jan Nowacki, Tadeusz Wachnik, Barbara Cie- choinska Patent owner: Polish Academy of Sciences (Institute of Physical Chemistry), Warsaw (Pdlska) Method of closing the flow The subject of the invention covered by the patent No. 57251 is a method of closing the flow of water in aquifers, which is used especially in opencast and soil mining to protect against flooding of boreholes or opencasts by groundwater as well as for cutting off water This method consists in introducing into the aquifers the obtained by decomposition of aluminosilicates of the kaolinite or ilite type with the help of strong inorganic acids, especially sulfuric or hydrochloric acid, active silica in the form of an aqueous suspension of concentration of 0.1-15% SiO2 in such an amount that 1-3.5% by weight of spawn is deposited on the soil grains. Attempts have also been made to apply this method to the binding of sandy soils, easily permeable to water, in order to prevent the seepage of water into deeper layers with simultaneous washing out of mineral compounds, especially fertilizers. It turned out that this method fulfills its tasks in terms of improving the water conditions in the soil, however, the silica introduced into the soil acidified it to a large extent, which resulted in unfavorable conditions for plant vegetation. It should be added that attempts to introduce smaller amounts of active silica into the soil according to Patent No. 57251 did not provide a sufficient reduction in water permeability. It has surprisingly been found that the active silica neutralized with additives in the amount of 5-50% of flour of phosphorites, dolomite, magnesite, serpentine or other alkaline chemicals, such as ammonia, is a new soil binding agent reducing its capacity. satiety without changing the conditions necessary for normal biological processes. It was found that if 1.5% by weight of active silica is introduced into the soil, its permeability decreases 30-40 times. With the addition of 3% by weight of this agent, the leachability of phosphorus, potassium and nitrogen fertilizers decreases 110-120 times. The addition of 1% silica increased the water capacity of 25 cm of the topsoil by 40-60 tons of water per hectare. With each rainfall, the water storage capacity of the soil increases by 4-6 mm of one rainfall, which is of great importance during the entire vegetation period of plants on sandy soils with the addition of active silica. Sandy soils with a normal composition pull up moisture from the deeper layers only 8-45 cm, while the addition of 1.5% active silica increases the rising of moisture to 50-100 cm. The drying of sandy soil with the addition of active silica is several times slower than soils without silica. Example I. Sandy soil is mixed wet with the addition of neutralized active silica 6169361693, obtained by decomposing a quantity of Turoszówka with sulfuric acid, in the amount of 1, 5% of the soil used. The active silica has an acidity at pH 4-7 and contains an addition of ammonium sulphate 0.6% by weight of the silica. In order to compare the permeability of the soil bound by the method according to the invention with the unbound soil, two uniform bottomless glass vessels provided with a mesh are placed. One of these dishes is filled with sandy soil, 20 cm thick. The same soil with 1.5% of active silica is poured into the second vessel. The contents of both vessels are equally compacted. Water is then passed through both vessels under normal pressure. Through the bound soil vessel, the water flows 30-36 times slower than through the control soil layer. Example II. The experiment was carried out in the same way as in example 1 with the difference, sandy with a 3% addition of neutralized active silica. In this case the water flow was 108 times greater than through the soil without the addition of silica. The soil in Examples I and II was dried at 40 ° C. under an electric lamp. It was found that soil without active silica loses water the fastest. Soil mixed with 3% silica retains the longest. PL PL