способ очистки грунта от органических загрязнений
Классы МПК: | C25C1/22 металлов, не отнесенных к рубрикам 1/02 B09C1/00 Восстановление загрязненной почвы |
Автор(ы): | Исаков Д.А., Иоссель Ю.Я., Казаров Г.С., Липатов В.В., Носков К.А. |
Патентообладатель(и): | Исаков Донат Анатольевич, Иоссель Юрий Яковлевич, Казаров Григорий Семенович, Липатов Валерий Васильевич, Носков Кирилл Анатольевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-02-06 публикация патента:
20.01.1999 |
Изобретение относится к средствам очистки грунтов от органических загрязнений. Способ предусматривает введение в грунт электродов, пропускание между электродами через грунт постоянного электрического тока и введение в зону очистки очищающего раствора, например окисляющих загрязнение микроорганизмов; направление подаваемого к электродам постоянного электрического тока периодически меняют; в зону очистки периодически подают воздух под давлением; в зону очистки вводят вещества, выделяющие в процессе их разложения кислород. Изобретение обеспечивает полное разложение загрязнений в зоне очистки, исключает необходимость их транспортировки и ликвидации, повышает эффективность процесса очистки. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ очистки грунта от органических загрязнений, например нефтепродуктов, путем введения в очищаемый грунт электродов, пропускания между электродами через грунт постоянного электрического тока и введения в зону очистки очищающего раствора, например раствора окисляющих загрязнение микроорганизмов, отличающийся тем, что направление пропускаемого между электродами постоянного электрического тока периодически меняют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне очистки обеспечивают условия жизнедеятельности микроорганизмов путем поддержания температуры в пределах 15 - 40oC. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зону очистки периодически подают воздух под давлением, при этом отфильтровывают возникающие испарения органических загрязнений. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зону очистки вводят вещества, выделяющие в процессе их разложения кислород. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в электродные скважины периодический подают воздух, обеспечивающий удаление углеводородных пленок, для предотвращения попадания углеводородных пленок в атмосферу над поверхностью скважин устанавливают угольные фильтры.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электроосмотической очистки капиллярно-пористых сред, в частности грунтов, загрязненных нефтью, нефтепродуктами, фенолами и другими органическими веществами. Известен способ очистки грунта от органических загрязнений путем введения в грунт электродов и подачи к ним постоянного электрического тока (см., например, авт. св. СССР N 1708196, кл. A 01 G 25/00, 1990). При этом в зону очистки вводят специальный раствор для промывки. Благодаря электроосмотическому движению растворов обеспечивается связывание катионной части загрязнений в глинах, а анионов - с обменным кальцием (с образованием трудно растворимых соединений). Однако эвакуации загрязнителей при этом не происходит (загрязнения лишь переводятся в связанном виде из почвы в подпочвенный слой). Благодаря реализации способа лишь предотвращаются миграция и увеличение концентрации тяжелых металлов и радионуклидов. Известен также способ очистки грунта от органических загрязнений, например нефтепродуктов, путем введения в очищаемый грунт электродов, подачи к электродам постоянного электрического тока и введения в зону очистки очищающего раствора (см. патент США N 5074986, кл. C 25 C 1/22 (U.S.CI-204/130), 1991. Недостаток этого способа обусловлен тем, что он не обеспечивает удаления из очищаемой среды легких, средних и тяжелых фракций нефти, прочно связанных с частицами грунта. Известен способ очистки грунта от органических загрязнений, например нефтепродуктов, путем введения в очищаемый грунт электродов, подачи к электродам постоянного электрического тока и введения в зону очистки очищающего раствора, содержащего микроорганизмы - деструкторы нефти (см. заявку на выдачу патента РФ N 96115093/02 (021565), кл. C 25 C 1/22, 1996, решение о выдаче патента от 05.01.1997 г.). При реализации этого способа повышается эффективность очистки и обеспечивается многократное использование рабочей жидкости. Данное техническое решение принято за прототип. Основным недостатком данного способа является то обстоятельство, что загрязнения разлагаются в зоне очистки под действием микроорганизмов лишь частично. Значительную часть загрязнений отделяют от раствора, удаленного из полости катодов (электродов, подключенных к отрицательному полюсу источника тока), с помощью центрифуги. При этом возникают проблемы транспортировки, утилизации или ликвидации этих загрязнений. Кроме того, при подаче электрического тока к электродам происходит разложение воды с выделением кислорода на анодах (электродах, подключенных к положительному полюсу того же источника). Электрические силы увлекают поток жидкости с кислородом к катоду, однако ввиду диффузионных процессов происходит локализация кислорода на поверхности грунта в зоне скважины. Таким образом, выделяющийся вследствие электролиза кислород не распределяется равномерно по всему объему зоны очистки. Это ухудшает условия питания аэробных микроорганизмов и снижает эффективность процессов окисления органических загрязнений. Кроме того, очищающий раствор, циркулируя между анодами и катодами, периодически подвергается в приэлектродных зонах воздействию среды с резко различными значениями водородного показателя (pH). Это негативно влияет на жизнедеятельность микроорганизмов и снижает эффективность очистки. В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания такого способа очистки грунта от органических загрязнений, в котором обеспечивалось бы их полное разложение в зоны очистки и предотвращалось попадание очищающего раствора в зоны с повышенными или пониженными значениями pH. Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в способе очистки грунта от органических загрязнений, например нефтепродуктов, путем введения в очищаемый грунт электродов, пропускания между электродами через грунт постоянного электрического тока и введения в зону очистки очищающего раствора, например раствора окисляющих загрязнение микроорганизмов, направление пропускаемого между электродами через грунт постоянного электрического тока периодически меняют; в зоне очистки обеспечивают условия жизнедеятельности микроорганизмов путем поддержания температуры в пределах 15-40oC; в зону очистки может периодически подаваться воздух под давлением, при этом отфильтровывают возникающие испарения органических загрязнений; в зону очистки могут быть введены вещества (например, водный раствор перекиси водорода), выделяющийся в процессе их разложения кислород. В результате анализа имеющихся у заявителя источников патентной и научно-технической информации не выявлены какие-либо аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам изобретения. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна". Благодаря реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, приведенными в ограничительной части формулы изобретения) объект приобретает следующие важные новые свойства (технический результат):- благодаря периодической перемене полярности очищающий раствор и почвенная влага совершают многократные колебательные перемещения между электродами; при этом загрязненный раствор не выносится из зоны очистки; загрязнения, содержащиеся в нем, с течением времени разлагаются до минимальных значений, что устраняет проблему их утилизации или ликвидации;
- многократный колебательный процесс в зоне очистки способствует повышению ее эффективности благодаря как механическому перемешиванию влаги в грунте, так и более равномерному распределению кислорода по всей зоне очистки;
- поскольку очищающий раствор, содержащий микроорганизмы, в основном не попадает в зоны с экстремальными значениями pH, увеличивается время активной деятельности микроорганизмов и возрастает эффективность способа в целом. Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достижение указанного выше технического результата. Это обусловливает, по мнению заявителя, соответствие предложенного технического решения критерию "изобретательский уровень". Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором дана схема, иллюстрирующая реализацию предложенного способа. В зону очистки грунта, загрязненного в конкретном примере бензином и дизельным топливом с общей концентрацией 5 г/кг, вводят электроды. Глубина загрязнения 0-1,5 м, площадь загрязнения 14 м2. Электроды разбиты на две группы 1 и 2, по шесть электродов в каждой, длина электрода 1,5 м, диаметр 50 мм. Электроды изготовлены из ферросилидового сплава, характеризующегося весьма малым коэффициентом анодного растворения. Расстояние между соседними электродами внутри группы 1 и группы 2 составляет 1,2 м, а расстояние между электродами группы 1 и электродами группы 2 составляет 2 м. Источник 3 постоянного тока состоит из силового трансформатора и тиристорного выпрямителя. Выходное напряжение 150 В. Электроды соединены с источником 3 постоянного тока через блок коммутации 4, позволяющий менять полярность. Очищающий раствор из резервуара 5 попадает по магистрали 6 в пластмассовые трубы 7, размещенные между электродами обеих групп. Трубы 7 снабжены перфорацией в нижней части, диаметр труб составляет 40 мм. Для подачи воздуха в зону очистки используют компрессор 8, который сообщается с трубами 7 через магистраль 6. Способ реализуют следующим образом. В зону очистки из резервуара 5 подают очищающий раствор, содержащий в конкретном примере широко известный биопрепарат "Путидойл" в количестве 50 л концентрацией микроорганизмов 1 - 10 г/л с титром 1
![способ очистки грунта от органических загрязнений, патент № 2125121](/images/patents/346/2125005/183.gif)
![способ очистки грунта от органических загрязнений, патент № 2125121](/images/patents/346/2125005/183.gif)
Класс C25C1/22 металлов, не отнесенных к рубрикам 1/02
Класс B09C1/00 Восстановление загрязненной почвы