RU2275974C2 - Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов - Google Patents
Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275974C2 RU2275974C2 RU2004101260/15A RU2004101260A RU2275974C2 RU 2275974 C2 RU2275974 C2 RU 2275974C2 RU 2004101260/15 A RU2004101260/15 A RU 2004101260/15A RU 2004101260 A RU2004101260 A RU 2004101260A RU 2275974 C2 RU2275974 C2 RU 2275974C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- aggregates
- separation
- salts
- density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки почв и грунтов промзон АЭС, металлургических и радиохимических производств или территорий, подвергшихся загрязнению в результате техногенных аварий и катастроф. В соответствии с предлагаемым способом снимают загрязненный слой почвы и грунта, отделяют инородные крупные включения и биомассу, измельчают загрязненный слой до водопрочных агрегатов диспергированием его в водной среде с получением пульпы, которую подвергают ультразвуковой обработке для разрушения водопрочных агрегатов и подают на разделение разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц гравитационным методом с получением и отделением очищенной крупнодисперсной минеральной и органоминеральной фракции, и слива, содержащего загрязненную мелкодисперсную минеральную, органоминеральную и органическую фракции, слив направляют на осаждение обработкой его флокулянтом на основе водных растворов катионного и анионного полиэлектролитов с общей концентрацией 2,5-250,0 мг/л, находящихся в эквимольном соотношении, обеспечивающем получение электронейтральных флокул, и перемешиванием, образовавшийся осадок, содержащий радионуклиды и тяжелые металлы, отделяют, обезвоживают и направляют на переработку или захоронение, а очищенный водный раствор возвращают на повторное использование. Технический эффект - достижение минимальной удельной активности почвы после очистки ее от радионуклидов и тяжелых металлов, возврат ее в землепользование, снижение объемов вторичных радиоактивных отходов за счет создания непрерывного замкнутого цикла. 22 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам очистки почв и грунтов промзон АЭС, металлургических и радиохимических производств или территорий, подвергшихся загрязнению в результате техногенных аварий и катастроф.
Результаты исследований загрязненных территорий и опыт реабилитационных мероприятий свидетельствуют, что грунты и почвы являются основными коллекторами радионуклидов и тяжелых металлов, выпавших на поверхность земли.
Известно, что радиоактивные вещества и тяжелые металлы, выпадающие на поверхность почвенно-растительного покрова после тяжелых аварий на АЭС, с течением времени подвергаются сложному биохимическому и физико-химическому воздействию почвенной среды. В результате процессов минерализации растительных остатков и химического воздействия гумусового вещества почвы на радиоактивные аэрозольные частицы происходит высвобождение радионуклидов из состава аэрозольной матрицы и последующее их растворение в почвенных растворах. Основная масса радионуклидов и тяжелых металлов (до 95%) аккумулируется в мелкодисперсной минеральной, органо-минеральной и органической фракциях почвы. Отделение этих мелкодисперсных фракций от основной массы грунта приводит к его очистке.
Современные технологии очистки грунтов основаны на принципах гравитационного обогащения, позволяющего разделять частицы по фракциям, т.е. по их размеру и плотности.
Известен способ отделения мелких фракций от чистых крупных фракций грунтов (ЕПВ 0707900, В 09 С 1/02), включающий подготовку загрязненной фракции для последующей переработки и отделение ее от чистой фракции, в результате которого получают концентрированные загрязненные фракции и основную массу очищенных фракций. Металлы, сплавы и/или радиоактивные загрязнители удаляют из очищаемой фракции, используя либо гравитационную сепарацию, либо мультистадийную сепарацию, либо центрифугирование, либо магнитную или парамагнитную сепарацию, либо сверхпроводниковую сепарацию. Затем ведут подготовку мелких фракций к отделению частиц определенного размера и биомассы и их удаление из грунтов. А завершают очистку грунтов промывкой, противоточным центрифугированием и просеиванием мелкой фракции.
Известен способ обработки радиоактивных загрязненных грунтов (ЕПВ 0978331, В 09 С 1/02) удалением радиоактивных загрязнителей. Способ включает создание водной почвенной суспензии и направление этой суспензии в сепаратор, пропускающий частицы определенного размера. Мелкодисперсные частицы, содержащие радиоактивные загрязнители, отделяют и направляют в хранилища радиоактивных отходов. Водную суспензию, содержащую крупные частицы грунта, направляют в сепараторы для обезвоживания, после которого грунт помещают на конвейер в виде слоя приблизительно одинаковой толщины и подвергают проверке на радиоактивность. Порции грунта, в которых обнаружены радиоактивные частицы, возвращают на повторную переработку, а очищенный грунт возвращают на место отбора для использования его без ограничений.
Известен также способ (ЕПВ 0396322, G 21 F 9/06), в котором часть отходов, содержащих токсичные или радиоактивные вещества, подвергают сепарированию с помощью просеивающей установки и прибора обнаружения радиоактивности для удаления и захоронения радиоактивных фракций, другую часть отходов пропускают через аппарат псевдоожиженного слоя, где водный выщелачивающий раствор контактирует с загрязняющим материалом. Загрязненный раствор направляют в отстойник, твердые отходы отделяют, а водный щелочной раствор пропускают через ионообменный аппарат.
Однако применение подобных технологий для дезактивации почв, содержащих гумусовые вещества, не очень эффективно. Почвенные коллоиды, присутствующие в макроагрегатах почвенных частиц, загрязняют крупнодисперсные фракции и не позволяют получить высокоэффективную очистку. Кроме того, в слив уходит значительное количество минеральной малоактивной мелкодисперсной фракции, входящей в состав микроагрегатов.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является достижение минимальной удельной активности почвы после очистки ее от радионуклидов и тяжелых металлов, возможность использования ее без ограничений, в том числе возврат в землепользование, а также снижение объемов вторичных радиоактивных отходов за счет создания непрерывного замкнутого цикла.
Для решения поставленной задачи заявляется способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов, в соответствии с которым снимают загрязненный слой почвы и грунта, отделяют инородные крупные включения и биомассу, измельчают загрязненный слой до водопрочных агрегатов диспергированием его в водной среде с получением пульпы, которую подвергают ультразвуковой обработке для разрушения водопрочных агрегатов и подают на разделение разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц гравитационным методом с получением и отделением очищенной крупнодисперсной минеральной и органоминеральной фракции, и слива, содержащего загрязненную мелкодисперсную минеральную, органоминеральную и органическую фракции, слив направляют на осаждение обработкой его флокулянтом на основе водных растворов катионного и анионного полиэлектролитов с общей концентрацией 2,5-250,0 мг/л, находящихся в эквимольном соотношении, обеспечивающем получение электронейтральных флокул, и перемешиванием, образовавшийся осадок, содержащий радионуклиды и тяжелые металлы, отделяют, обезвоживают и направляют на переработку или захоронение, а очищенный водный раствор возвращают на повторное использование.
Пульпу подвергают ультразвуковой обработке в аппаратах периодического действия.
Пульпу подвергают ультразвуковой обработке в аппаратах непрерывного действия.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод многостадийной гидроциклонной сепарации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод спиральной классификации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод аэросуспензионной сепарации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод конусной сепарации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод центробежной сепарации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод винтовой сепарации.
В качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют комбинацию методов многостадийной гидроциклонной, аэросуспензионной, конусной, центробежной, винтовой сепарации, спиральной классификации.
В качестве флокулянта используют смесь водного раствора анионного полиэлектролита на основе гидролизованного полиакрилонитрила и водного раствора катионного полиэлектролита на основе поли-N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида.
В качестве анионного полиэлектролита используют водорастворимые полимерные карбоновые кислоты и их соли.
В качестве водорастворимых полимерных карбоновых кислот и их солей используют полиакриловую кислоту, или полиметакриловую кислоту, или их сополимеры с акриламидом, или сополимеры малеиновой кислоты со стиролом или этиленом, или пропиленом, или карбоксиметилцеллюлозу.
В качестве анионного полиэлектролита используют водорастворимые полимерные сульфокислоты и их соли.
В качестве водорастворимых полимерных сульфокислот и их солей используют полистиролсульфокислоту или лигносульфонат.
В качестве катионного полиэлектролита используют водорастворимые полимерные амины и их соли.
В качестве водорастворимых полимерных аминов и их солей используют полиэтиленимин или поли-N,N-диметил-N-аминоэтилметакрилат.
В качестве катионного полиэлектролита используют полимерные четвертичные соли.
В качестве полимерных четвертичных солей используют поли-N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний галогениды или поли-N-алкил-4 винилпиридиниевые соли.
Осаждение слива осуществляют добавлением водного раствора, содержащего анионный и катионный полиэлектролиты и низкомолекулярные соли, и перемешиванием его со сливом.
Осаждение слива осуществляют последовательным добавлением сначала водного раствора анионного полиэлектролита, перемешиванием его со сливом, затем добавлением катионного полиэлектролита и повторным его перемешиванием.
Образовавшийся осадок обрабатывают концентрированным раствором низкомолекулярных солей или кислот для экстрагирования флокулянта и возвращают для повторного использования.
Обработку образовавшегося осадка осуществляют под действием ультразвука.
На чертеже представлена блок-схема процесса очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов, которая включает следующие стадии обработки:
I - сбор и доставка загрязненной почвы;
II - предварительная подготовка почвы (гомогенизация);
III - диспергирование почвы в воде, образование почвенной суспензии;
IV - дезагрегация почвы, разделение минеральных, органо-минеральных и органических фракций под действием ультразвуковой обработки;
V - выделение мелкодисперсных минеральных и органических веществ под действием гравитационного разделения;
VI - сгущение тонкодисперсного слива органического и органо-минерального вещества почвы, кондиционирование твердых радиоактивных отходов;
VII - отделение флокулянта от мелкодисперсной фракции экстракцией с помощью водно-солевых растворов или растворов кислот.
Вся схема процесса снабжена операциями, предотвращающими пыление.
Загрязненную почву подают на установку очистки, где проводят ее предварительную обработку (стадии I и II). Предварительная обработка заключается в просеивании почвы через сита для отделения крупных включений, содержащихся в исходной почве (камней, корней, веток растений), и выделении почвенных частиц крупностью более 10 мм. Крупные частицы удаляют из цикла, и они не участвуют в дальнейшей очистке, т.к. содержат минимальное количество загрязнителей.
Следующим этапом очистки является диспергирование почвы в воде с образованием почвенной суспензии (стадия III). Поскольку эффективность дезактивации повышается при повышенной степени выделения мелкодисперсных фракций, на стадии IV предусмотрена дополнительная дезагрегация почвенной суспензии ультразвуком.
После дезагрегации почвенную суспензию в виде пульпы направляют на узел разделения фракций, где происходит фракционное разделение мелкодисперсных и крупных частиц, а также фазовое отделение органического вещества от минерального (стадия V). Сепарацию частиц на этой стадии проводят методами гидроклассификации, принятыми в обогатительных технологиях переработки полезных ископаемых (методом многостадийной гидроциклонной сепарации, методом аэросуспензионной сепарации, методом конусной или центробежной сепарации, методом винтовой сепарации).
В зависимости от состава дезактивируемых почв, их количества, требований производительности процесса, технических и финансовых возможностей, применяемые технические средства обогащения могут быть различными. Это гидроциклоны, концентрационные столы, спиральные гидроклассификаторы, струйные и центробежные концентраторы.
Высокоактивный тонкодисперсный слив, содержащий органические и органо-минеральные вещества почвы, направляют на сгущение флокулянтами, компактирование и захоронение (стадия VI), а очищенная почва может быть возвращена на место сбора (стадия V).
Флокулянт может быть возвращен для повторного использования после обработки образовавшегося осадка концентрированным раствором низкомолекулярных солей или кислот (стадия VII).
Наиболее важными характеристиками, определяющими эффективность очистки земли, являются следующие:
- химический и минералогический состав почвы;
- физико-химический и механический состав почвы;
- характер радиоактивного загрязнения почвы, уровень загрязнения, распределение радионуклидов и тяжелых металлов по фракциям.
Известно, что при диспергировании почвы в водной среде разрушаются только наиболее слабые связи, а устойчивые водопрочные агрегаты остаются неразрушенными.
Для того, чтобы получить в суспензии элементарные почвенные частицы, необходимо применить более жесткие методы дезагрегирования почвы, приводящие к разрыву связей почвенных коллоидов с минеральными частицами почвы и к образованию фракций, однородных по своим физико-химическим свойствам.
При ультразвуковой обработке почвенных суспензий происходит механическое разрушение связи почвенных коллоидов с минеральными частицами почвы. Ультразвуковые колебания передают механическое давление жидкой среды на почвенные агрегаты, которые под действием кавитации жидкости разрушаются, и высвобождающиеся при этом элементарные почвенные частицы переходят в суспензированное состояние.
Эффективность ультразвуковой обработки проявлялась в увеличении коэффициента дезактивации грунтов в 3-10 раз по сравнению с традиционными способами дисперсирования почвенных суспензий.
В таблице представлена эффективность интерполиэлектролитных комплексов на основе противоположно заряженных полиэлектролитов (ИПЭК) в качестве флокулянтов дисперсии почв.
В тексте использованы следующие сокращения:
ГИПАН - гидролизованный полиакрилонитрил (продукт представляет собой сополимер акриламида и акрилата аммония), NaПА - Na соль полиакриловой кислоты, NaПМА - Na соль полиметакриловой кислоты, Na КМЦ - Na соль карбоксиметилцеллюлозы, ЛС - лигносульфонат натрия, ПCCNa - полистиролсульфонат натрия;
ПДАДМАХ - поли-N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорид, ПЭИ. HCl - солянокислый полиэтиленимин, ПДМАЭМ. HCl - солянокислый поли-N,N-диметиламиноэтилметакрилат, ПЭВПБ - поли-N-этил-4-винилпиридиний бромид.
Исследовалась эффективность ИПЭК как флокулянтов для водных дисперсий почв и песка и изучалась зависимость эффективности поликомплексных флокулянтов от следующих параметров: доза ИПЭК флокулянта, соотношение компонентов полиэлектролитов, z=[поликатион/полианион], последовательность добавления поликатиона или полианиона к дисперсии, концентрация дисперсии.
Как видно из таблицы, ИПЭК являются очень эффективными флокулянтами для водных дисперсий почв. Действительно, время осаждения дисперсных частиц уменьшается от 24 часов (без флокулянта) до 1 минуты и менее.
Прозрачные супернатанты были получены только при стехиометрическом соотношении компонентов, z=1. При нестехиометрическом соотношении ИПЭК компонентов (z<1 и z>1) прозрачность маточных растворов сильно падала.
Следует отметить, что концентрация водной дисперсии (суспензии) влияет на процесс флокуляции. Так, увеличение концентрации дисперсии от 0,5 до 1,8 мас.% приводит к ускорению процесса флокуляции.
Например, при концентрации исходной дисперсии почвы от 0,5 до 1,8 мас.% время осаждения частиц почвы в присутствии ИПЭК (ГИПАН-ПДАДМАХ), z=1, с концентрацией, равной 50 мг/л, уменьшается от 1 мин до 20 секунд. Однако дальнейшее увеличение концентрации дисперсии почвы до 3,6 мас.% приводит к падению эффективности флокуляции.
Время осаждения частиц увеличивается и маточные растворы становятся менее прозрачными.
Увеличение дозы ИПЭК (ГИПАН - ПДАДМАХ), ИПЭК (Na КМЦ - ПДАДМАХ) или (ЛС - ПДАДМАХ) сверх 200 мг/л приводило к значительному увеличению мутности маточного раствора.
Была оценена эффективность флокуляции дисперсий почв в зависимости от рН раствора, изменяемого с помощью 10 вес.% раствора КОН и 5 вес.% раствора HNO3. Результаты, полученные при исследовании флокулирующего действия широкого круга ИПЭК, образованных противоположно заряженными как синтетическими, так и природными полиэлектролитами, свидетельствовали о том, что полиэлектролитные комплексы являются эффективными флокулянтами для водных дисперсий почв в широком диапазоне рН.
Пример конкретного осуществления способа.
Загрязненный грунт, имеющий следующие характеристики:
насыпной вес от 1800 до 2500 кг/м3;
размеры отдельных кусков грунта и дернины не должны превышать 10×10 см;
удельная активность грунта - 1,7-70,0 Бк/г,
в количестве 1000 кг/час подают в загрузочное отверстие бункера питания. Бункер питания с вибропитателем оснащен устройством, предотвращающим пыление. Из бункера питания грунт в количестве 1000 кг/час направляют на диспергирование в скруббер-бутару, интегрированную с грохотом 2,0 мм. В голову аппарата подают техническую воду для промывки биомассы.
В скруббер-бутаре агломерированные куски грунта разбивают, биомассу (корни, трава) в основном отделяют от минеральной фракции (песка и глины). Затем отделяют крупнокусковую фракцию свыше 2,0 мм со следующими характеристиками:
выход продукта 50 кг/час;
влажность продукта около 10%;
насыпной вес от 1900 до 2500 кг/м3;
размер частиц более 2,0 мм;
удельная активность не должна превышать 1 Бк/г;
продукт рыхлый, легко отстает от металлических поверхностей, содержит большой процент биомассы, в процессе сдавливания возможно измельчение до 5-10% от общего количества.
Фракции выгружают и чистоту отделяемого продукта контролируют радиометрическими приборами. Очищенные фракции собирают в контейнеры с очищенным грунтом. Загрязненные продукты затаривают в контейнеры для твердых радиоактивных отходов. Пульпу из скруббер-бутары направляют в ультразвуковую установку.
Пульпа обладает следующими характеристиками:
выход пульпы 2500 кг/час;
Т:Ж=1:1,6 (влажность 39%);
удельный вес пульпы 1600 кг/м3;
размер твердых частиц пульпы менее 2,0 мм;
удельная активность 6-30 Бк/г;
пульпа густая, не прилипает к металлическим поверхностям.
В зумпф питания ультразвуковой установки дополнительно подают до 200 кг/час технической воды. Далее однородную смесь подают на первую стадию гидроциклонного узла. Гидроциклон представляет собой центробежный классификатор с самотечной разгрузкой песковой фракции грунта. Пульпу подают в гидроциклон по касательной под давлением, создаваемым пульповым насосом.
В гидроциклонном узле под действием центробежных сил происходит разделение смеси на осветленную жидкость, содержащую самые мелкие твердые частицы и большую часть жидкости, и густую суспензию, содержащую крупные частицы с размером более 100 мкм, обладающие низкой активностью. Крупную песковую часть грунта разгружают через нижний слив гидроциклона, а мелкая - выходит через верхний патрубок гидроциклона. Насадка на песковый патрубок обеспечивает уменьшенное содержание воды в конечном продукте (Т:Ж=2:1).
Пульпа, подаваемая на гидроциклонный узел, обладает следующими характеристиками:
расход пульпы 4200 кг/час;
Т:Ж=1:4,;
плотность пульпы примерно 1100 кг/м3;
размер частиц меньше 2,0 мм;
удельная активность пульпы не превышает 1-2 Бк/г.
В гидроциклоне первой стадии происходит следующее разделение потоков.
2850 кг/час пульпы, обогащенной мелкодисперсными фракциями, из сливного патрубка гидроциклона первой стадии (содержание твердого 4,56%) подают в зумпф питания гидроциклона третьей стадии для очистки от крупнодисперсных фракций. 1350 кг/час сгущенной суспензии, обогащенной крупнодисперсными фракциями, из пескового патрубка гидроциклона первой стадии после добавления 2850 кг/час воды и активного перемешивания в зумпфе питания гидроциклона второй стадии подают на гидроциклон второй стадии для очистки от мелкодисперсных фракций.
В гидроциклоне второй стадии происходит следующее разделение потоков.
2900 кг/час пульпы, обогащенной мелкодисперсной фракцией, из сливного патрубка гидроциклона второй стадии (содержание твердого 2,44%) направляют в зумпф питания гидроциклона третьей стадии для очистки от крупнодисперсных фракций.
Из пескового патрубка гидроциклона второй стадии выгружают очищенные песковые фракции со следующими характеристиками:
выход 1300 кг/час;
Т:Ж=2:1;
плотность от 1,5 до 2,0 г/см3;
размер частиц в суспензии свыше 0,1 мм;
удельная активность суспензии не должна превышать 0,2-0,5 Бк/г.
Очищенные фракции собираются в контейнеры для сбора очищенного грунта объемом 5 м3. После прохождения дозиметрического контроля грунт возвращают на место выемки, и в дальнейшем грунт может использоваться без ограничений.
Объединенные суспензии (с первой и второй стадии), обогащенные мелкодисперсными фракциями, после активного перемешивания в зумпфе питания гидроциклона третьей стадии направляют на гидроциклон третьей стадии для окончательной очистки от крупнодисперсных фракций.
В гидроциклоне третьей стадии происходит следующее разделение потоков.
Минеральные фракции из пескового патрубка гидроциклона третьей стадии возвращают в зумпф питания гидроциклона второй стадии. Осветленную пульпу, выходящую из сливного патрубка гидроциклона третьей стадии, направляют на узел сгущения.
Пульпа обладает следующими характеристиками:
выход 5700 кг/час;
содержание твердого вещества 1,49%;
плотность от 1020 до 1050 кг/м3;
размер частиц в суспензии ниже 0,1 мм;
удельная активность суспензии не должна превышать 2-3 Бк/г.
Узел сгущения предназначен для очистки оборотной воды и выделения из нее самой мелкой фракции грунта. В узле сгущения используют флокулянты на основе ИПЭК для выделения мелкодисперсной фракции.
В узле сгущения проводят выделение из пульпы мелкодисперсной минеральной и органической фракций, обладающих следующими характеристиками:
выход продукта 240 кг/час;
Т:Ж=1:2;
удельный вес пульпы от 1200 до 1500 г/см3;
размер частиц от 5-10 до 60-100 мкм;
удельная активность суспензии свыше 10-100 Бк/г.
Полученную пульпу, обладающую высокой удельной активностью, направляют на обезвоживание мелкодисперсной высокоактивной фракции до содержания твердого 95% мас. Процесс проводят на пластинчатых фильтрах.
Обезвоженный продукт обладает следующими характеристиками:
выход продукта 85 кг/час;
содержание твердого вещества 95% мас;
удельный вес продукта от 2200 до 2500 г/см3;
размер частиц от 5-10 до 60-100 мкм;
удельная активность суспензии свыше 40-300 Бк/г.
Загрязненные фракции поступают на узел обработки и удаления продуктов сепарации, который предназначен для непрерывной выгрузки, затаривания очищенного грунта и удаления на захоронение или переработку активных отходов с целью лучшей локализации, либо дальнейшей дезактивации другими методами.
Натурные испытания на загрязненных почвогрунтах показали высокую эффективность и конкурентоспособность предлагаемого способа по сравнению с другими технологиями очистки земли. Таким образом из почв и грунтов можно извлечь до 95% радионуклидов и тяжелых металлов, сконцентрировав их в небольшом объеме - не более 10-15% от исходного объема почвогрунта. Способ дает возможность проводить очистку почв и грунтов непосредственно на загрязненной местности на мобильных модульных установках. Остаточная загрязненность почвы после очистки снизилась до 0,4-0,2 Бк/г, т.е. до таких значений активности, при которых почву можно возвращать на место сбора и использовать в хозяйственном обороте без ограничений.
Способ также может применяться для улучшения извлечения ценных компонентов из старых отвалов горнорудного производства.
Claims (23)
1. Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов, в соответствии с которым снимают загрязненный слой почвы и грунта, отделяют инородные крупные включения и биомассу, измельчают загрязненный слой до водопрочных агрегатов диспергированием его в водной среде с получением пульпы, которую подвергают ультразвуковой обработке для разрушения водопрочных агрегатов и подают на разделение разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц гравитационным методом с получением и отделением очищенной крупнодисперсной минеральной и органоминеральной фракции, и слива, содержащего загрязненную мелкодисперсную минеральную, органоминеральную и органическую фракции, слив направляют на осаждение обработкой его флокулянтом на основе водных растворов катионного и анионного полиэлектролитов с общей концентрацией 2,5-250,0 мг/л, находящихся в эквимольном соотношении, обеспечивающем получение электронейтральных флокул, и перемешиванием, образовавшийся осадок, содержащий радионуклиды и тяжелые металлы, отделяют, обезвоживают и направляют на переработку или захоронение, а очищенный водный раствор возвращают на повторное использование.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульпу подвергают ультразвуковой обработке в аппаратах периодического действия.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульпу подвергают ультразвуковой обработке в аппаратах непрерывного действия.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод многостадийной гидроциклонной сепарации.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод спиральной классификации.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод аэросуспензионной сепарации.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод конусной сепарации.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод центробежной сепарации.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют метод винтовой сепарации.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гравитационного метода разделения разрушенных агрегатов по плотности и крупности частиц используют комбинацию методов многостадийной гидроциклонной, аэросуспензионной, конусной, центробежной, винтовой сепарации, спиральной классификации.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют смесь солевого водного раствора анионного полиэлектролита на основе гидролизованного полиакрилонитрила и водного раствора катионного полиэлектролита на основе поли-N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анионного полиэлектролита используют водорастворимые полимерные карбоновые кислоты и их соли.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве водорастворимых полимерных карбоновых кислот и их солей используют полиакриловую кислоту, или полиметакриловую кислоту, или их сополимеры с акриломидом, или карбоксиметилцеллюлозу.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анионного полиэлектролита используют водорастовримые полимерные сульфокислоты и их соли.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в качестве водорастворимых полимерных сульфокислот и их солей используют полистиролсульфокислоту или лигносульфонат.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катионного полиэлектролита используют водорастворимые полимерные амины и их соли.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в качестве водорастворимых полимерных аминов и их солей используют полиэтиленимин или поли-N,N-диметил-N-аминоэтилметакрилат.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катионного полиэлектролита используют полимерные четвертичные соли.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве полимерных четвертичных солей используют поли-N,N-диметил-N,N-диметиламмоний галогениды или поли-N-алкил-4-винилпиридиниевые соли.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение слива осуществляют добавлением водного раствора, содержащего анионный и катионный полиэлектролиты, и перемешиванием его со сливом.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение слива осуществляют последовательным добавлением сначала водного раствора анионного полиэлектролита, перемешиванием его со сливом, затем добавлением водного раствора катионного полиэлектролита и повторным его перемешиванием.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что образовавшийся осадок обрабатывают концентрированным раствором низкомолекулярных солей или кислот для экстрагирования флокулянта, который возвращают для повторного использования.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку образовавшегося осадка осуществляют под действием ультразвука.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101260/15A RU2275974C2 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101260/15A RU2275974C2 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004101260A RU2004101260A (ru) | 2005-06-20 |
| RU2275974C2 true RU2275974C2 (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=35835541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004101260/15A RU2275974C2 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2275974C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101811133A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-08-25 | 河海大学 | 重金属污染土/泥的超声波修复方法 |
| RU2498860C1 (ru) * | 2012-08-13 | 2013-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Коралайна Инжиниринг" | Установка для обогащения угольного шлама в спиральных сепараторах (варианты) |
| RU2517222C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Устройство для очистки почвы от нефтепродуктов |
| US10610912B2 (en) | 2014-08-11 | 2020-04-07 | Obshhestvo S Organichennoj Otvetstvennost'ju “Korporacija Po Jadernym Kontejneram” | Method for decontaminating soil, and installation for implementing same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103601316B (zh) * | 2013-11-13 | 2014-12-03 | 沈阳大学 | 一种污染土壤洗出液的无害化处理方法 |
| CN104690085B (zh) * | 2013-12-06 | 2017-04-12 | 华北电力大学 | 一种被放射性核素Cs‑137污染的土壤的修复装置 |
-
2004
- 2004-01-20 RU RU2004101260/15A patent/RU2275974C2/ru active IP Right Revival
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101811133A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-08-25 | 河海大学 | 重金属污染土/泥的超声波修复方法 |
| RU2498860C1 (ru) * | 2012-08-13 | 2013-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Коралайна Инжиниринг" | Установка для обогащения угольного шлама в спиральных сепараторах (варианты) |
| RU2517222C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Устройство для очистки почвы от нефтепродуктов |
| US10610912B2 (en) | 2014-08-11 | 2020-04-07 | Obshhestvo S Organichennoj Otvetstvennost'ju “Korporacija Po Jadernym Kontejneram” | Method for decontaminating soil, and installation for implementing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004101260A (ru) | 2005-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10118182B2 (en) | Incineration byproduct processing and methods | |
| JP4823387B1 (ja) | 鉱物性混合物から砂製品を生成する材料再生システム | |
| CN103002998B (zh) | 土壤的净化方法 | |
| JP4903653B2 (ja) | 材料回収システム | |
| KR101375482B1 (ko) | 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템 및 정화방법 | |
| US5244492A (en) | Process for recovery of metallic mercury from contaminated mercury-containing soil | |
| CN102745872B (zh) | 河道湖泊重金属污染底泥的处理方法及装置 | |
| KR101406866B1 (ko) | 오염 토양의 세척 방법 및 이를 이용한 오염 토양의 세척 시스템 | |
| CN101041491A (zh) | 二级磁分离技术处理工业废/污水的方法 | |
| US20120298562A1 (en) | Ash processing and metals recovery systems and methods | |
| KR101396416B1 (ko) | 열 변형 파쇄를 이용한 복합오염 토양의 유류와 중금속 동시 탈리 장치 및 이를 포함하는 복합오염 토양의 정화 시스템 및 방법 | |
| JP2007512124A (ja) | 金属／鉱物回収および廃棄物処理方法 | |
| CN110270588A (zh) | 一种重金属污染土壤异位洗脱系统及控制系统及方法 | |
| KR20220122819A (ko) | 방사성 오염토 제염방법 및 제염시스템 | |
| JP2013178221A (ja) | 放射性物質に汚染された固形物の除染装置および除染方法 | |
| CN212069909U (zh) | 一种基于筛分的超声波辅助土壤异位淋洗系统 | |
| RU2275974C2 (ru) | Способ очистки почв и грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов | |
| JP2019103989A (ja) | 汚染土壌の洗浄分級処理方法 | |
| CN102153213A (zh) | 二级离心脱泥工艺 | |
| JP2013108758A (ja) | 放射能汚染土壌の除染方法 | |
| CN107262519B (zh) | 放射性污染土壤净化系统 | |
| CN208561944U (zh) | 一种地表水预处理装置及石墨烯过滤器 | |
| RU2562806C9 (ru) | Способ очистки почвогрунта от загрязнений и установка для его осуществления | |
| CN113683274A (zh) | 一种城市管廊污泥异位处理系统及方法 | |
| CN108623073B (zh) | 一种废纸制浆过程产生的造纸污水的循环使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140121 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150320 |