RU2064456C1

RU2064456C1 - Aggregate for biological purification of water reservoirs bottom silt

Info

Publication number: RU2064456C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Тумченок
Original assignee: Хабаровский завод металлоконструкций
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: movable aggregates for non-running water reservoirs bottom silt purification from radioactive impurities, rehabilitation of territories influenced by nuclear catastrophes. SUBSTANCE: aggregate has aerotank 2 with mixing apparatus 3 for culture of microorganisms-absorbers of radioisotopes during mixing by air in presence of immobilizing fitting-on for microorganisms. To increase factor of microorganisms accumulation water is added with disintegrate from disintegrator 7, ferments of which are providing intensification of culture production. To provide microorganisms with sources of nutrition bottom silt is subjected to comminution in dispergator 6, that combines water pumping-through with bottom sediment organics grinding. Biomass is subjected to pyrolysis in chamber 8. Aggregate allows to settle problem of territories purification from long-life radioisotopes: uranium, cesium-137, strontium-90 and protect inhabitants from their half-life harmful action. EFFECT: method allows to settle problem of territories from long-life radioisotopes and protect inhabitants from harmful action of their half-disintegration. 3 dwg

Description

Изобретение относится к передвижным установкам очистки донного ила непроточных водоемов от радиоактивных загрязнений. The invention relates to mobile installations for cleaning bottom sludge of non-flowing water bodies from radioactive contamination.

Известна установка очистки, включающая автомобиль с установленным на нем баком с загрузочным и разгрузочным отверстиями, аэротенк с перемешивающим устройством подачи в него внешнего воздуха (1), недостатком которой является низкая эффективность очистки. A known cleaning installation, including a car with a tank installed on it with loading and unloading holes, aeration tank with a mixing device for supplying external air (1), the disadvantage of which is the low cleaning efficiency.

Цель повышение эффективности очистки водоемов. The goal is to increase the efficiency of water treatment.

Она достигается тем, что бак сообщен с диспергатором и заборным трубопроводом для сапропели на входе, а аэротенк на выходе сообщен с фильтром. It is achieved by the fact that the tank is in communication with the dispersant and the intake pipe for sapropel at the inlet, and the aeration tank is in communication with the filter.

Забор сапропеля из водоема через диспергатор, обеспечивает размол органики донного ила до частиц, которые могут быть использованы в качестве источника углерода и других биогенных элементов питания для микроорганизмов, а применение на выходе из аэротенка фильтра позволяет отделять микроорганизмы с адсорбированными на их поверхности радиоизотопами, часть из которых рециркулируют в аэротенк, а избыточную часть направляют на пиролизную установку. The intake of sapropel from the reservoir through the dispersant ensures the grinding of bottom sediment organics to particles that can be used as a source of carbon and other biogenic nutrients for microorganisms, and the use of a filter at the exit from the aerotank allows the microorganisms to be separated with radioisotopes adsorbed on their surface, some of which are recycled to the aeration tank, and the excess part is sent to a pyrolysis installation.

На фиг. 1 представлен вид сбоку установки, на фиг. 2 вид сверху, на фиг. 3 технологическая схема очистки. In FIG. 1 is a side view of the apparatus; FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 technological scheme of cleaning.

Установка очистки донного ила водоемов от радиоактивного загрязнения включает передвижную платформу 1 со смонтированным на ней аэротенком 2 с перемешивающим устройством 3 подачи в него внешнего воздуха, сообщенного с микрофильтром 4 на выходе и заборным устройством 5 для донного ила. Между заборным устройством 5 и аэротенком 2 размещен диспергатор 6, а между микрофильтром 4 и аэротенком 2 на потоке биомассы микрорганизмов-адсорберов дезинтегратор 7, а по избыточной биомассе дезинтегратор 7 сообщен с пиролизной камерой 8, выполненной с выгрузочным устройством 9, конденсатором водяных паров 10 и емкостью для горючего 11. Для автономного питания электроэнергией установка снабжена двигателем внутреннего сгорания 14 с генератором 12 и выполнена со щитом управления 13. The installation for cleaning the bottom sludge of water bodies from radioactive contamination includes a mobile platform 1 with an aeration tank 2 mounted on it with a mixing device 3 for supplying external air into it, in communication with the microfilter 4 at the outlet and the intake device 5 for bottom sludge. Dispersant 6 is placed between the intake device 5 and the aeration tank 2, and a disintegrator 7 is placed on the biomass of the adsorbing microorganisms biomass 4 and the aeration tank 2, and the disintegrator 7 is connected to the pyrolysis chamber 8 made with the discharge device 9, the water vapor condenser 10 and 10 through the excess biomass fuel tank 11. For autonomous power supply, the installation is equipped with an internal combustion engine 14 with a generator 12 and is made with a control panel 13.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Донный ил, взвешенный в воде, отбирается из водоема заборным устройством 5 и диспергатором 6, который одновременно осуществляет гидродинамический помол взвесей до частиц доступных для усвоения микроорганизмами. Вода водоема с тонкодиспергированным илом поступает в аэротенк 2 с добавкой дезинтеграта и при продувке воздухом перемешивающим устройством 3, в качестве которого используют вентилятор низкого давления, в присутствии иммобилизационной насадки происходит наращивание биомассы микроорганизмов, которые адсорбируют радиоизотопы, причем коэффициент накопления на 4-6 порядков превышает концентрации их в воде. Вода со взвешенными микроорганизмами поступает в микрофильтр 4, в котором происходит отделение взвешенной биомассы. Концентрат биомассы поступает в дезинтегратор 7, в котором происходит разрушение оболочек с освобождением физиологически активных веществ (нуклеиновые кислоты, витамины, микроэлементы, ферменты и т.д) Часть дезинтеграта поступает на вход в аэротенк 3 и обеспечивает высокие коэффициенты накопления радиоизотопов микроорганизма-адсорберами, а избыточная часть подвергается пиролизу в камере 8. Образующийся кокс выгружается устройством 9 и используется для последующей утилизации из него радиоизотопов. Горючие газы, образующиеся при пиролизе поступают в конденсатор 10 для удаления водяных паров, а горючая составляющая сжигается в топке пиролизной камеры 8 с добавкой природного газа из емкости 11. Bottom sludge suspended in water is taken from the reservoir by the intake device 5 and dispersant 6, which simultaneously carries out hydrodynamic grinding of suspensions to particles accessible for assimilation by microorganisms. The water of a reservoir with finely dispersed sludge enters the aeration tank 2 with the addition of a disintegrate and when air is blown with a mixing device 3, which is used as a low-pressure fan, in the presence of an immobilization nozzle, the biomass of microorganisms that adsorb radioisotopes increases, and the accumulation coefficient is 4-6 orders of magnitude higher their concentration in water. Water with suspended microorganisms enters the microfilter 4, in which the separation of suspended biomass. The biomass concentrate enters disintegrator 7, in which the shells are destroyed with the release of physiologically active substances (nucleic acids, vitamins, trace elements, enzymes, etc.). Part of the disintegrate enters the aeration tank 3 and provides high rates of accumulation of radioisotopes of the microorganism-adsorbers, and the excess part is pyrolyzed in chamber 8. The resulting coke is discharged by device 9 and used for subsequent disposal of radioisotopes from it. The combustible gases generated during pyrolysis are fed to a condenser 10 to remove water vapor, and the combustible component is burned in the furnace of the pyrolysis chamber 8 with the addition of natural gas from the tank 11.

При взрыве реактора 4 блока ЧАЭС в воздух было поднято до 8 т (по урану) радиоизотопов, которые рассеялись по территориям Украины, Белоруссии и России. Дождевые и талые воды смывают радиоизотопы в бассейны рек Западной Двины, Припяти, Днепра, в каскад днепровских водохранилищ. За прошедшие 5 лет микроорганизмы-адсорберы перевели радиоизотопы в донный ил и вода не имеет радиактивного фона и ее используют для водоснабжения Киева и других городов. Основную опасность представляет донный ил с радиоизотопами плутония, цезия-137, стронция 90, период полураспада которых составляет соответственно 24000 лет, 33 года и 28 лет. Атомы радиоизотопов, попадая на слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта, через порезы кожи в кровесные сосуды и в другие жизненоважные органы человека могут находится там годами, но в один несчастный для человека день произойдет полураспад, атом испустит альфа-частицу, которая повредит одну единственную клетку организма, злокачественная опухоль рак. Отсюда возникает настоятельная необходимость проведения микробной дезактивации, чтобы не допускать расползания загрязненного донного ила. Донный ил с каждым годом сползает вниз по днепровскому каскаду водохранилищ, с водой водохранилищ, используемой для орошения поступает на поля южной части Украины, северного Крыма и возвращается к жителям с зерном, фруктами, овощами, молоком, мясом. Постепенно донный ил будет поступать в очистные сооружения, выводя последовательно элемент за элементом их из строя и ближайшая перспектива для территорий Украины, Белоруссии и России безрадостна потребуется завозить воду из других районов страны. Причем за 5 лет ничего не сделано для дезактивации. In the explosion of the reactor of the Chernobyl NPP unit 4, up to 8 tons (in uranium) of radioisotopes were lifted into the air, which were scattered across the territories of Ukraine, Belarus and Russia. Rain and meltwater flush radioisotopes into the river basins of the Western Dvina, Pripyat, Dnieper, into the cascade of Dnieper reservoirs. Over the past 5 years, adsorbing microorganisms have transferred radioisotopes to bottom sludge and the water does not have a radioactive background and is used for water supply in Kiev and other cities. The main danger is bottom silt with the radioisotopes of plutonium, cesium-137, strontium 90, whose half-lives are 24,000 years, 33 years and 28 years, respectively. The atoms of the radioisotopes, falling on the mucous membranes of the respiratory tract, digestive tract, through cuts of the skin in the blood vessels and other vital organs of a person can be there for years, but in one miserable day for a person half-life will occur, the atom will emit an alpha particle that will damage one single body cell, malignant tumor cancer. Hence the urgent need for microbial decontamination to prevent the spread of contaminated bottom sludge. Every year, bottom sludge slides down the Dnieper cascade of reservoirs, with the reservoir water used for irrigation it enters the fields of southern Ukraine, northern Crimea and returns to the inhabitants with grain, fruits, vegetables, milk, meat. Gradually, the bottom sludge will flow into the treatment facilities, sequentially disabling element by element, and the immediate prospect for the territories of Ukraine, Belarus and Russia will be joyless to bring water from other parts of the country. And for 5 years nothing has been done to decontaminate.

Claims

Installation for biological treatment of bottom sludge of water bodies, including a mobile platform on which there is an aeration tank with a mixing means for supplying air to it, an intake device and an output microfilter, characterized in that the installation is equipped with a disperser located between the intake device and the entrance to the aeration tank, a pyrolysis chamber and a disintegrator installed after the microfilter and connected to the aeration tank entrance and the pyrolysis chamber.