способ очистки проточного водоёма от радиоактивных изотопов

Формула изобретения

1. Способ очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов путем использования минерального барьера, отличающийся тем, что в качестве минерального барьера используют плотину, установленную в русле проточного водоема поперек течения, плотину выполняют со ступенями, по которым вода поднимается, а на ступени укладывают глауконитовый песок.

2. Способ очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов по п.1, отличающийся тем, что плотину выполняют из бетона.

3. Способ очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов по п.1, отличающийся тем, что плотина имеет подковообразную форму.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки проточных водоемов, таких как реки Теча, Припять, зараженных в результате аварий на ПО "Маяк" и Чернобыльской АЭС, от радиоактивных изотопов стронция 90, 89 и цезия 137.

Известно, что более 40 лет назад в результате аварии на ПО "Маяк" произошел массовый неуправляемый выброс радиоактивных изотопов в реку Теча. Основная масса радиоактивных элементов осела на дне реки Теча и ее пойме на протяжении 10 км, начиная от ПО "Маяк". Далее зараженность монотонно убывает, но имеет место. С течением времени процесс неуправляемого перемещения радиоактивных элементов все более расширяется и убыстряется.

Известен способ очистки воды, в частности, от радиоактивных изотопов путем внесения на поверхность водоема природных или искусственно созданных сорбентов с использованием при этом их сорбционных и ионообменных свойств (з. РФ 94041058, G 21 F 9/12, "Способ очистки воды", опубл. 20.09.96).

Недостатком предлагаемого способа является его недостаточная проработанность, не указаны конкретные вещества, которые используются для решения поставленной задачи, а также пути выполнения этой задачи.

Известен также способ недопущения загрязнения воды, выбранный в качестве прототипа, путем использования защитного минерального барьера, включающего по крайней мере один слой измельченных минералов, таких как нефелин (з. РФ 94021090, G 21 F 9/24, "Минеральный барьер для изоляции радиационно опасных объектов", опубл. 10.02.96).

Однако недостатком этого способа является то, что с его помощью не очищается вода, зараженная радиоактивными веществами, вода только изолируется от окружающей среды, что не годится для очистки проточных водоемов, уже зараженных радиоактивными изотопами, таких как реки Теча и Припять.

Задачей, стоящей перед изобретателями, является создание простого рентабельного способа очистки воды загрязненного радионуклидами проточного водоема с использованием природных минералов.

Предложен способ очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов путем использования минерального барьера, новым в котором является то, что в качестве минерального барьера используют плотину, установленную в русле проточного водоема поперек течения, плотину выполняют ступенчатой, а на ступени укладывают глауконитовый песок (К, Na) (Fe, Al, Mg)₂ (SiAl)₄О₁₀(OH)₂.

Новым в способе является то, что ступени плотины направляют снизу вверх, плотину выполняют из бетона и то, что она имеет подковообразную форму.

Испытания показали, что предложенный способ ведет к очистке проточной воды от радиоактивных изотопов за счет того, что вода вынужденно проходит через расположенную в русле поперек течения плотину, поднимаясь по ее ступеням и многократно проходя через глауконитовый песок, являющийся природным сорбентом радиоактивных изотопов. Выполнение плотины из бетона делает сооружение прочным, долговечным, а несвязный природный материал - глауконитовый песок заменяют по мере его насыщения радиоактивными изотопами. Форма выполнения плотины в виде подковы не позволяет воде растекаться по пойме проточного водоема и обеспечивает полный охват водного потока для очистки.

В процессе поиска не было обнаружено решений, содержащих совокупность признаков изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В русле проточного водоема на расстоянии 1-2 км от источника радиоактивного загрязнения устанавливают ступенчатую плотину, выполненную из бетона, с количеством ступеней, зависящим от глубины водоема, ширина ступеней 5-6 м позволяет использовать механизмы для отсыпки глауконитового песка на них. Плотину устанавливают поперек течения, ее форма может быть подковообразной. После установки плотины на ее ступени укладывают слой глауконитового песка толщиной 1-2 м. Вода, поднимаясь по ступеням, проходит через глауконитовый песок и при этом очищается.

Пример. В русле реки Теча, глубина которой составляет 5-10 м, на расстоянии 7 км от ПО "Маяк" установили четырехступенчатую плотину с шириной ступеней 7 м. Ступени направлены снизу вверх. Плотина выполнена подковообразной. На ступени нанесли слой глауконитового песка толщиной в 1,5 м. От верхней ступени до поверхности воды расстояние в 0,5 м. Вода, проходя от нижней ступени до поверхности воды, вынуждена проходить через глауконитовый песок, являющийся природным сорбентом радиоактивных изотопов, и при этом очищается. По мере загрязнения глауконитовый песок убирают со ступеней любым известным из уровня техники способом и захоранивают, а на ступени плотины укладывают свежие порции глауконитового песка.

Использование предлагаемого способа очистки проточного водоема от радиоактивных изотопов позволяет решить задачу очистки таких рек, как Теча, Припять сравнительно простым, надежным, недорогим способом с использованием природных материалов.