Патент на изобретение №2296016

(54) СПОСОБ ДЕТОКСИКАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ГРУНТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к очистке окружающей среды, в частности грунта, загрязненного различными органическими и неорганическими загрязнителями, например тяжелыми металлами, нефтепродуктами и т.п., и может быть использовано для детоксикации различных типов грунтов, например техногенно загрязненного грунта, осадка очистных сооружений и т.д., содержащих различные типы загрязнителей с различной концентрацией. Способ осуществляют внесением в грунт глауконитсодержащего сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте. Перед внесением в грунт сорбента определяют тип загрязняющего вещества и его концентрацию K₀ в пробе загрязненного грунта, затем производят замеры концентраций K₁, K₂, K₃, и K₄ загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом соответственно в пропорциях грунт : сорбент – 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, после чего определяют массу m_c сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества К₃ исходя из следующего соотношения

m_c=m_гр·K₁/[К_з·(K₀/K₁+K₁/K₂+К₂/К₃+К₃/К₄)/4],

где m_гр – масса грунта, загрязненного определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, проводят увлажнение загрязненного грунта, затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом. Технический эффект – повышение точности определения массы сорбента, необходимого и достаточного для достижения требуемых норм концентрации загрязняющего вещества в грунте, при снижении расхода сорбента. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к очистке окружающей среды, в частности грунта, загрязненного различными органическими и неорганическими загрязнителями (тяжелые металлы, нефтепродукты и т.п.), и может быть использовано для детоксикации различных типов грунтов (техногенно загрязненного грунта, осадка очистных сооружений (ООС) и т.д.), содержащих различные типы загрязнителей с различной концентрацией.

Известен способ сорбционного извлечения тория из грунта, природных и технологических вод, заключающийся в том, что извлечение тория ведут с помощью пористого композиционного материала, включающего вермикулит, активированный уголь, глауконит, декстрин при равном соотношении компонентов (патент РФ на изобретение № 2166216, МПК G 21 F 09/12, опубл. 27.04.2001 г.).

Известен также способ сорбционного извлечения тория из грунта, природных и технологических вод, заключающийся в том, что извлечение тория ведут с помощью пористого композиционного материала, включающего вермикулит, активированный уголь, глауконит, декстрин, отличающийся тем, что композиционный материал дополнительно содержит порошок перлитовый фильтровальный при равном соотношении компонентов (патент РФ на изобретение № 2212068, МПК G 21 F 09/12, опубл. 10.09.2003 г.).

Общими недостатками известных способов является отсутствие расчета необходимого количества сорбента для приведения остаточной концентрации загрязняющих веществ до уровня требуемой концентрации, например нормативно установленной предельно допустимой концентрации (ПДК), что в свою очередь отрицательно отражается на экономической стороне вопроса, так как сорбент нужно переместить до обрабатываемого объекта, а это включает в себя транспортные затраты и стоимость самого сорбента. При этом если после обработки сорбентом уровень требуемой концентрации объекта не достигнут, то такая обработка является малоэффективной.

Наиболее близким техническим решением является известный способ очистки воды в естественном водоеме, загрязненной радиоактивными изотопами, путем внесения на поверхность водоема природного сорбента. При этом в качестве сорбента используют глауконитовый песок, который вносят в период ледостава. Затем в последующий период ледостава поверхность водоема покрывают слоем глины, повторяя эти операции до достижения степени очистки воды в водоеме соответствующей концентрации. Во время ледостава на поверхность водоема, зараженного радиоактивными изотопами (например, стронция 90, стронция 89, цезия 137 и т.д.), любым известным способом наносят слой в 30-50 см глауконитового песка. Во время таяния льда глауконитовый песок попадает на дно водоема и путем ионообменного механизма и сорбции извлекает радионуклиды из грунта водоема (ила) и воды. В последующий период ледостава аналогичным образом наносят на поверхность водоема слой глины в 50-70 см, и он в свою очередь, погружаясь на дно водоема, закрывает слой глауконитового песка с извлеченными в него радионуклидами. В последующие годы в случае необходимости (после анализа воды на присутствие в ней радионуклидов) эти операции повторяют до достижения степени очистки воды в водоеме, соответствующей концентрации (см. патент РФ на изобретение №2203511, МПК G 21 F 09/12, С 02 F 01/28, Е 02 В 15/00, опубл. 27.04.2003 г.).

В этом техническом решении указано, что при загрязнении водоема необходимо проводить как очистку воды, так и очистку грунта (ила) водоема как места скопления радионуклидов. Однако недостатком известного способа является отсутствие точного расчета массы сорбента, необходимого для внесения в загрязненную среду (воду и грунт водоема). После первого этапа внесения сорбента возможны два варианта:

– загрязненная среда недостаточно обеззаражена и необходимо через длительный период времени (до следующего ледостава) повторить обработку, что влечет за собой дополнительные расходы по транспортировке сорбента до места заражения и потерю времени;

– в загрязненной среде концентрация радионуклидов достигла требуемой концентрации, но при этом невозможно определить точное количество сорбента для достижения цели. Возможно, потребовалось бы рассыпать слой глауконита не 50 см, а, например, 35 см. Это привело бы к значительной экономии сорбента и достижения цели. Подобная неопределенность возникает всегда при применении вышеуказанного способа, когда необходимо произвести окончательную (до достижения требуемой концентрации загрязняющих веществ) очистку загрязненной среды глауконитом.

Задачей настоящего изобретения является создание способа детоксикации загрязненного грунта, обеспечивающего оптимальный расход сорбента, в результате которого достигается заданная остаточная концентрация загрязняющих веществ, при этом позволяющего экономить энергетические и сырьевые ресурсы.

Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является повышение точности определения массы сорбента, необходимого и достаточного для достижения требуемых норм концентрации загрязняющего вещества в грунте при снижении расхода сорбента.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе детоксикации загрязненного грунта путем внесения в него природного сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, при этом в качестве сорбента используют глауконитосодержащее вещество, согласно изобретению перед внесением в грунт сорбента определяют тип загрязняющего вещества и его концентрацию К₀ в пробе загрязненного грунта, затем производят замеры концентраций K₁, К₂, К₃, и К₄, загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом соответственно в пропорциях грунт : сорбент – 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, после чего определяют массу m_c сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества К_з, исходя из следующего соотношения

m_c=m_гр·K₁/[К_з·(K₀/K₁+K₁/K₂+К₂/К₃+К₃/К₄)/4]

где m_гр – масса грунта, загрязненного определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀,

проводят увлажнение загрязненного грунта, затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом.

Целесообразно, чтобы увлажнение загрязненного грунта было произведено до достижения им влажности не менее 80%.

Кроме этого, перед внесением в грунт сорбента путем исследования проб поверхности загрязненного грунта на содержание загрязняющего вещества определяют участки с различными концентрациями загрязняющего вещества, превышающими заданную концентрацию.

Перед обработкой загрязненного грунта целесообразно проводить измельчение сорбента с последующим выделением рабочей фракции с размером частиц 0,01-0,1 мм, а обработку загрязненного грунта сорбентом вести при положительной температуре окружающей среды.

В качестве глауконитосодержащего вещества можно использовать как природный глауконитовый песок, так и обогащенный глауконитовый песок (концентрат) или подготовленную глауконитовую глину. При этом чем меньше фракция и больше содержание глауконита в сорбенте, тем меньшее его количество понадобится для обработки грунта.

Проведение предварительных инструментальных замеров контрольных проб для определения превалирующего типа загрязняющего вещества и его первоначальной концентрации, измеряемой, как правило, в мг/кг, необходимо для однозначного установления (задания) необходимой остаточной концентрации этого вещества в грунте после очистки и общего количества сорбента, необходимого для очистки грунта. При этом заданная концентрация может представлять собой как нормативно определенную величину, например предельно допустимую концентрацию (ПДК), так и величину, определяемую инициатором очистки, например заказчиком проведения подобных работ, и, возможно, отличную от ПДК как в большую, так и в меньшую сторону, что может быть связано с определенным последующим использованием очищенного грунта, например, как площадки для хранения (свалки) загрязняющих веществ (где необходимо поддерживать один уровень концентрации загрязняющих веществ), или как посевной площади (где уровень загрязняющих веществ должен быть предельно минимальным).

Измерение концентраций проб грунта, при его смешении с сорбентом в пропорциях 1:1; 1:2; 1:3; 1:4, т.е. например, когда 1 кг грунта смешивается с 1 кг сорбента (глауконитосодержащим веществом); 1 кг грунта смешивается с 2 кг сорбента и т.д., обусловлено следующим. Экспериментально было установлено, что при смешивании загрязненного грунта с сорбентом отсутствует линейная зависимость между изменениями концентрации загрязняющего вещества в грунте и отношениями масс сорбента и грунта друг по отношению к другу. При общем увеличении массы грунта в 2 раза, при смешивании 1 части грунта и 1 части глауконитосодержащего вещества концентрация загрязняющего вещества в полученной смеси не будет в 2 раза меньше первоначальной концентрации загрязняющего вещества до смешения с глауконитосодержащим веществом. Так, из полевых опытов установлено, при первоначальной концентрации никеля в грунте 28 мг/кг и смешении 1 кг такого грунта с 1 кг сорбента, т.е. смешении 1:1, масса пробы увеличивается в 2 раза, концентрация никеля в грунте уменьшится до 18 мг/кг, т.е. в 1,6 раза. При смешивании 1 кг грунта с концентрацией никеля в нем 28 мг/кг с 2 кг сорбента, т.е. смешении 1:2, масса пробы увеличивается в 3 раза – концентрация никеля в полученной смеси составляет 8,2 мг/кг и уменьшится в 3,4 раза.

Измерения концентраций проб грунта при его смешении с сорбентом в пропорциях 1:1; 1:2; 1:3; 1:4 позволит учесть характер проявления сорбционных способностей сорбента в каждом частном случае и рассчитать точную массу сорбента, необходимую для обеззараживания грунта до необходимой заданной концентрации загрязняющего вещества. Получение точной расчетной массы сорбента позволит спланировать доставку именно такого количества сорбента к месту загрязнения, которое необходимо и достаточно для достижения требуемого (необходимого) уровня концентрации загрязняющего вещества в грунте, оптимально используя материальные, человеческие и технические ресурсы.

Глауконитосодержащее вещество, например глауконитовый песок, глауконитовая глина, добытые, например, на разных месторождениях, отличаются концентрацией глауконита (активного сорбирующего вещества) друг от друга, и соответственно, воздействовать на загрязненную почву будут сугубо индивидуально. Проведение подобных замеров со смешением загрязненного грунта в различных пропорциях с сорбентом позволяют учесть эти индивидуальные способности сорбента в каждом конкретном случае.

Необходимо также отметить, что глауконит наиболее эффективно вносить в увлажненный грунт, например, до влажности 80%, и перемешивать с ним, что позволит оптимально использовать особенности ионнообменного механизма адсорбционных и десорбционных свойств сорбента, в качестве которого применяется глауконитовый песок, позволяя при этом дополнительно экономить энергетические и сырьевые ресурсы, в частности за счет уменьшения расхода глауконита.

Перед внесением в грунт сорбента возможно определение участков с различными концентрациями загрязняющего вещества путем исследования проб поверхности загрязненного грунта на содержание загрязняющего вещества и составление карты концентраций загрязняющих веществ. Это обусловлено неравномерным заражением грунта загрязняющим веществом (его различной концентрацией) вследствие ряда факторов, например влажности грунта, его структуры и т.п.

Проведение подобных мероприятий не является строго обязательным, поскольку, например, на ряде предприятий, имеющих отходы, обогащенные тяжелыми металлами, и регулярно вносящих в грунт хранилищ эти вещества, постоянно ведутся и уточняются подобные карты. Однако, как требует предложенный способ, перед внесением глауконитосодержащего вещества в грунт для эффективности и точности расчета необходимой для обеззараживания грунта массы сорбента и последующей контрольной проверки достижения необходимой заданной концентрации во всех случаях необходимо проверять вид и первоначальную концентрацию загрязняющего вещества.

Измельчение глауконитосодержащего вещества, например глауконитового песка, которое осуществляют с помощью любых известных устройств, необходимо вследствие того, что глауконитовый песок содержит сложный калийсодержащий листоватый алюмосиликат – глауконит, т.е. многокомпонентную смесь с содержанием минералов с различной степенью кристаллизации. Предварительная подготовка, т.е. измельчение сорбента (глауконитового песка) с последующим выделением рабочей фракции с размером частиц 0,01-0,1 мм и его использование при положительной температуре позволяют улучшить качество сорбента за счет увеличения поверхности соприкосновения, повышения скорости (активизации, интенсивности) ионообменных процессов, усиливая его адсорбционные и десорбционные свойства, и соответственно уменьшить время детоксикации (время обработки) загрязненной среды до необходимой заданной концентрации.

Кроме того, измельчение глауконита позволяет увеличить поверхность сорбции, увлажнение и перемешивание способствует лучшему соприкосновению тяжелых металлов и нефтепродуктов с сорбентом, уменьшая межмолекулярные расстояния, а в этом случае обмен заряженных частиц ионов и катионов происходит с большей вероятностью.

Таким образом, совокупность существенных признаков независимого пункта формулы изобретения позволяет рассчитать необходимую массу сорбента для детоксикации загрязнения грунта, при которой остаточная концентрация тяжелых металлов, нефтепродуктов достигает необходимый уровень, например не превышает норм ПДК, и оптимально использовать особенности ионообменного механизма адсорбционных и десорбционных свойств сорбента, в качестве которого применяется глауконитовый песок, позволяя при этом экономить энергетические и сырьевые ресурсы.

Под техногенным загрязнением в рамках настоящего описания понимается загрязнение, полученное в результате применения технологии и иной деятельности человека, при которой образуются побочные загрязняющие вещества, опасные для человека и окружающей среды.

Под заданной концентрацией загрязняющего вещества понимается значение концентрации загрязняющего вещества в грунте, которое необходимо достигнуть после очистки грунта.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Перед внесением сорбента (глауконита) в грунт проводятся контрольные замеры по определению типа загрязняющих веществ и их концентраций. Для определения границ участка загрязненного грунта и глубины залегания загрязняющих веществ, концентрации которых превышают заданный уровень, проводится бурение скважин и отбор проб по МПР РФ Методические рекомендации Отбор проб почв, грунтов, осадков биологических очистных сооружений, шламов промышленных сточных вод, донных отложений искусственно созданных водоемов, прудов-накопителей и гидротехнических сооружений ПНДФ 12.1:2:2.2:2.3.2-03. Методические рекомендации допущены для целей государственного экологического контроля. Москва, 2003 г.

Прозондированный таким образом участок загрязненного грунта может быть разделен на зоны по типу загрязнения и их концентрации. Для каждой зоны определяется объем грунта подлежащего очистки (путем умножения глубины залегания загрязняющих веществ на площадь заражения). Посредством взвешивания контрольного объема загрязненного грунта определяют плотность грунта и затем рассчитывают массу загрязненного грунта m_гр, используя определенные выше величины.

Как указывалось выше, при наличии карты концентраций на ней, как правило, уже указаны границы и глубина зараженных участков.

По разработанному алгоритму рассчитывают необходимую массу сорбента для снижения загрязнения до заданной нормы, для чего производят замеры концентраций K₁; К₂; К₃; и К₄ загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом в следующих пропорциях грунт : сорбент – 1:1; 1:2; 1:3; 1:4. То есть смешивают грунт известной массы, например, 1 кг с концентрацией в нем загрязняющего вещества К₀ с такой же массой глауконитосодержащего вещества (1 кг), которым будет проводиться очистка, и проводят измерение концентрации K₁ загрязняющего вещества в полученной смеси. Затем грунт известной массы, например, 1 кг с концентрацией в нем загрязняющего вещества К₀ смешивают с массой глауконитосодержащего вещества, равной удвоенной массе грунта (2 кг), и проводят измерение концентрации К₂ загрязняющего вещества в полученной смеси. Аналогично вышеописанному определяют концентрации К₃ и К₄.

После этого определяют массу m_c сорбента, необходимого для смешения с грунтом в заданной зоне, по следующему соотношению:

m_c=m_гр·K₁/[К_з·(K₀/K₁+K₁/K₂+К₂/К₃+К₃/К₄)/4]

где К_з – заданная концентрация загрязняющего вещества в грунте.

Такие вычисления проделывают для каждой зоны загрязненного участка. Если в зоне загрязненного участка находятся несколько типов загрязнителей, то такие вычисления делаются для каждого типа по указанной формуле. Из полученных масс сорбента для каждого из одновременно загрязняющих веществ выбирается самая большая масса сорбента, которую и используют для очистки загрязненного грунта. Затем проводят увлажнение каждой зоны участка загрязненного грунта, например, до достижения им влажности не менее 80%, распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом. Целесообразно производить перемешивание по всей известной глубине загрязнения грунта.

Перед внесением сорбента в зараженный грунт возможно проведение измельчения сорбента с последующим выделением рабочей фракции с размером частиц 0,01-0,1 мм. Как указывалось выше, также целесообразно для повышения сорбционной способности проведение обработки загрязненного грунта сорбентом при положительной температуре окружающей среды.

После проведения работ по детоксикации грунта через 24 часа проводят контрольные замеры. Пробы отбираются со всей обработанной площади и глубины. Если контрольные пробы показывают уровень заданной концентрации и ниже, то объект считается детоксицированным.

Детоксикация грунта загрязненного тяжелыми металлами и нефтепродуктами, поясняется следующими условными примерами.

Пример 1. Детоксикация грунта, загрязненного кадмием.

Грунт массой 1 т был загрязнен кадмием. При этом концентрация кадмия в грунте К₀ составила 8,7 мг/кг.

При смешении такого грунта с глауконитосодержащим веществом – концентратом глауконита (содержание глауконита 85%) в пропорциях соответственно 1:1; 1:2; 1:3; 1:4, были получены следующие концентрации кадмия в грунте – 1,1 мг/кг, 0,7 мг/кг, 0,32 мг/кг, 0,1 мг/кг.

Заданная концентрация кадмия в грунте должна составлять 1,5 мг/кг.

Используя предложенное соотношение, было получено:

Загрязненный грунт был увлажнен методом полива до влажности 75%. После чего грунт был перемешан с 0,197 т концентрата глауконита.

Время экспозиции концентрата глауконита с почвой составило 5 минут. После чего были взяты пробы на анализ, которые показали, что концентрация кадмия в грунте уменьшилась до 1,5 мг/кг, что соответствует требуемому уровню концентрации.

Пример 2. В результате деления загрязненного участка на зоны была получена зона, загрязненная одновременно несколькими загрязняющими веществами, например свинцом, никелем и кадмием.

Были определены следующие типы и концентрации загрязняющих веществ при массе загрязненного грунта в зоне, равного 1 т:

– концентрация свинца 30 мг/кг;

– концентрация никеля 28 мг/кг;

– концентрация кадмия 10 мг/кг.

В качестве сорбента было использовано глауконитосодержащее вещество – природный глауконитовый песок с содержанием глауконита 45%.

Зная массу загрязненного грунта, тип загрязнения и максимальную концентрацию загрязнения, по разработанному алгоритму было рассчитано необходимое количество сорбента для снижения загрязнения до требуемых норм, для чего были произведены замеры концентраций K₁, К₂, К₃, и К₄, каждого загрязняющего вещества при смешивании проб загрязненного грунта с сорбентом соответственно в следующих пропорциях грунт : сорбент – 1:1; 1:2; 1:3; 1:4. В результате были получены следующие концентрации:

– по свинцу – 25 кг; 8,8 кг; 5,4 кг; 3,9 мг/кг;

– по никелю – 18 кг; 8,2 кг; 3,4 кг; 2,1 мг/кг;

– по кадмию – 6 кг; 1,8 кг; 1,6 кг; 1,4 мг/кг.

После чего была определена масса m_c сорбента, необходимого для смешивания с грунтом, по следующему соотношению:

m_c=m_гр·K₁/[К_з·(K₀/K₁+K₁/К₂+К₂/К₃+К₃/К₄)/4],

Требуемая заданная концентрация свинца в грунте должна составлять 6 мг/кг.

Используя предложенное соотношение, было получено:

То есть для достижения требуемой концентрации свинца в 1 т грунта необходимо 2,362 т сорбента.

Требуемая заданная концентрация никеля в грунте должна составлять 4 мг/кг.

Используя предложенное соотношение, было получено:

То есть для достижения требуемой концентрации никеля в 1 т грунта необходимо 2,313 т сорбента.

Требуемая заданная концентрация кадмия в грунте должна составлять 2 мг/кг.

Используя предложенное соотношение, было получено:

То есть для достижения требуемой концентрации кадмия в 1 т грунта необходимо 1,651 т сорбента.

Таким образом, видно, что для детоксикации по всем трем обнаруженным типам загрязняющих веществ одной и той же массы грунта (1т) необходимо использовать 2,362 т сорбента, т.е. количество сорбента, необходимое для достижения требуемой концентрации свинца в грунте.

В данном случае грунт массой 1 т с вышеуказанными концентрациями загрязняющих веществ увлажнили методом полива до влажности 80%, после чего перемешали с 2,362 т сорбента.

При повторном исследовании этой зоны на концентрацию загрязняющих веществ данные составили:

– по свинцу – 6,0 мг/кг;

– по никелю – 3,8 мг/кг;

– по кадмию – 1,7 мг/кг, что соответствует заданной концентрации загрязняющих веществ или ниже.

Пример 3. Детоксикация грунта, загрязненного нефтепродуктами.

Объем грунта, равный 0,77 м³, был загрязнен нефтепродуктами. При этом концентрация нефтепродуктов по всему грунту составила 10000 мг/кг (К₀). Зная плотность грунта, была определена его масса, равная 1000 кг.

В качестве сорбента было использовано глауконитосодержащее вещество – природный глауконитовый песок с содержанием глауконита 45%.

При смешении грунта с сорбентом в пропорциях 1:1; 1:2; 1:3; 1:4 были получены следующие концентрации нефтепродуктов в грунте – 4100, 980, 720, 580 мг/кг соответственно.

Требуемая концентрация нефтепродуктов в грунте должна составлять 1000 мг/кг.

Используя предложенное соотношение, было получено:

То есть для обеззараживания 1 т грунта, загрязненного нефтепродуктами с концентрацией в грунте 10000 мг/кг, необходимо 1,778 т сорбента.

Грунт был увлажнен и перемешан с 1,778 т сорбента. Время экспозиции глауконитового песка с грунтом составило 5 минут. После чего были взяты пробы на анализ, которые показали, что концентрация нефтепродуктов в грунте уменьшилась до 1000 мг/кг, что соответствует требуемой концентрации.

Как видно из приведенных примеров, характер реагирования загрязняющего вещества на сорбент сугубо индивидуален. При этом этот характер (изменение концентрации) будет меняться в зависимости от первоначальной концентрации. Получение статистических данных об изменении концентрации конкретного загрязняющего вещества при смешении с конкретным сорбентом позволяет определить необходимую и достаточную массу (объем) сорбента для обеззараживания грунта до требуемой концентрации.

Необходимо учитывать, что определение каких-либо постоянных коэффициентов или констант, характерных для каждого конкретного вещества и отражающих так называемый коэффициент сорбции, т.е. способность глауконита поглощать загрязняющее вещество, невозможно вследствие сугубо индивидуальных особенностей грунта в каждом конкретном случае, а также индивидуальных свойств используемого глауконита. Поэтому необходимо проведение вышеуказанных действий по определению статистических концентраций загрязняющего вещества при смешении грунта именно с тем глауконитосодержащим веществом, которым предполагается в дальнейшем обрабатывать грунт.

Таким образом, использование предлагаемого способа детоксикации загрязненного грунта обеспечивает по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:

а) возможность эффективной очистки грунта, загрязненного тяжелыми металлами, нефтепродуктами с использованием оптимально необходимого и достаточного количества сорбента;

б) возможность очистки грунта, загрязненного несколькими загрязняющими веществами одновременно;

в) расчет необходимого количества сорбента возможен как для дешевого природного глауконита, так и для более эффективного обогащенного концентрата глауконита;

г) расчет необходимого количества сорбента не требует сложных математических вычислений, оперативен и возможен в любых сложных погодных и климатических условиях непосредственно на месте загрязнения.

Кроме того, изобретение позволяет значительно снизить затраты на проведение детоксикации загрязненного грунта от техногенных загрязнителей и использовать полученный очищенный продукт (грунт), удовлетворяющий экологическим, санитарно-эпидемиологическим нормативам и правилам, как основу искусственной почвы и органоминерального удобрения, и позволяет при этом экономить энергетические и сырьевые ресурсы.

Формула изобретения

1. Способ детоксикации загрязненного грунта путем внесения в него природного сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, при этом в качестве сорбента используют глауконитосодержащее вещество, отличающийся тем, что перед внесением в грунт сорбента определяют тип загрязняющего вещества и его концентрацию К₀ в пробе загрязненного грунта, затем производят замеры концентраций K₁, K₂, K₃, и K₄ загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом соответственно в пропорциях грунт : сорбент – 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, после чего определяют массу m_с сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией К₀, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества К_з, исходя из следующего соотношения:

m_c=m_гр·K₁/[К_з·(K₀/K₁+K₁/K₂+К₂/К₃+К₃/К₄)/4],

где m_гр – масса грунта, загрязненного определенным ранее загрязняющим веществом с концентрацией K₀, проводят увлажнение загрязненного грунта, затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что увлажнение загрязненного грунта производят до достижения им влажности не менее 80%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед внесением в грунт сорбента путем исследования проб поверхности загрязненного грунта на содержание загрязняющего вещества определяют участки с различными концентрациями загрязняющего вещества, превышающими заданную концентрацию.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обработкой загрязненного грунта проводят измельчение сорбента с последующим выделением рабочей фракции с размером частиц 0,01-0,1 мм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку загрязненного грунта сорбентом ведут при положительной температуре окружающей среды.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 20.08.2009

Извещение опубликовано: 20.09.2010 БИ: 26/2010