Способ очистки мелиорируемых земель от радиоактивных загрязнений и мелиоративная система для осуществления способа Советский патент 1992 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для очистки мели- орируемых земель от радиоактивных загрязнений.

Известен промышленный способ очистки воды от радиоактивных загрязнений путем фильтрования ее через грунт.

Однако для осуществления данного способа необходимо строительство громоздкого сооружения, которое будет капиталоемким и недостаточно эффективным, гак как установка предназначена для очистки воды, но не почвы.

Известен способ и устройство для очистки почвы от солей при помощи устройства чеков и их затопления. Устройство состоит из ограждающих дамб, открытой сети и щелей переменной глубины. Способ очистки заключается в заполнении полей водой, которая фильтрует через толщу почвы, растворяет соли, выносит их в соседний канал и транспортируется в водохранилище, где происходит процесс осветления за счет осадки солей.

Однако в период промывки почвы вода растворяет соли и переносит их из верхних слоев в нижние, содействуя кальматации дренажа, и откладывается около дренажных труб. В период же увлажнения эти соли переносятся из нижних слоев в верхние. Таким же образом переносятся и радиоактивные загрязнения в почве, что является существенным недостатком мелиоративной системы. Кроме того, во время

со со ел ел |

осадков радиоактивные загрязнения вместе с потоком воды перемещаются по площади, что также является недостатком известной системы.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки почвы и воды от радиоактивных веществ и защиты ее от повторного загрязнения, а также контактирования дождевых осадков с грунтовыми водами.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность участков мелиорированной земли профилируется отдельными замкнутыми конусообразными участками, в центре которых устанавливаются колодцы, оснащенные съемными отстойниками для сбора взвешенных частиц и фильтром из ионообменного материала. По пути транспортировки воды она проходит тройную очистку через фильтры с различными заполнителями. Для исключения контактирования дождевых осадков с грунтовыми водами водоприемные колодцы поверхностных вод имеют отдельный водовод от водовода грунтовых вод.

Способ очистки от радиоактивных загрязнений осуществляется при помощи создания напора уровней грунтовых вод, которые под напором подаются из нижних слоев почвы и, вымывая радиоактивные элементы, транспортируют их по созданной поверхности водяной подушки к очистному колодцу, где вода отстаивается и профильтровывается через ионообменные фильтры.

В связи с необходимостью транспортировки воды на большие расстояния и возможностью загрязнения потока по трассе транспортировки мелиоративная система оснащена дополнительными очистными сооружениями, которые устанавливаются рядом с насосной станцией. Предлагаемая конструкция мелиоративной системы позволяет применить способ вымыва радиоактивных веществ из почвы за счет создания грунтового потока по вертикали из нижних слоев вверх до дневной поверхности почвы, где осуществляется его транспортировки по созданной водяной подушке к очистному сооружению, где взвешенные частицы осаждаются, а вода проходит раздельную трехступенчатую очистку на различных ионообменных фильтрах.

Известны технические решения, в которых в период очистки почвы от солей мелиорированная территория затапливается водой, и она, профильтровав через толщу почвы, растворяет соли и выносит их в рядом расположенный канал.

Однако часть солей отлагается на стыках дрен или в нижних слоях почвы, поэтому

при орошении они вновь мигрируют из нижних слоев в верхние.

Устройство концентрических конусообразных площадок с установкой в центре

ионообменных фильтров и съемных емкостей, разделение водоотвода поверхностных и грунтовых вод, а также возможность сбора радионуклидов в одном месте с целью вывоза их и захоронения вне объекта отличает предлагаемое техническое решение от известных.

На фиг. 1 показана конструкция мелиоративной системы для очистки почвы от радионуклидов; на фиг. 2 - очистная система,

разрез; на фиг. 3,4 и 5 - конструкции различных колодцев, оснащенных фильтрующими устройствами.

Мелиоративная система для очистки почвы от радионуклидов состоит из водосборника 1 (фиг.1), соединенного при помощи водовода 2 и установленной на водоводе 2 задвижки 3 с насосной станцией 4, которая по водоводу 5 подает воду в напорный канал 6, имеющий ограждающую дамбу 7. Канал 6

при помощи колодцев-регуляторов 8 соединен трубопроводом 9 с коллекторной сетью 10, а последняя - с дренами 11. Каждая дренажная система имеет площадки 12, выполненные с профилем поверхности в виде

усеченного конуса (фиг.2), окаймленного по периметру ограждающими дамбочками 13. В центре каждого конуса помещен колодец 14, имеющий съемную плиту 15 (фиг.З), выполненную из ионообменных материалов.

Колодец 14 соединен при помощи водовода 16 с колодцем-регулятором 17, в котором установлено запорное устройство 18, соединенное с водоводом 19. Водовод 19 соединен с колодцем 20, в котором вертикально

установлен съемный фильтр 21, изготовленный из ионообменного фильтрующего материала. Колодец 20 соединен водоводом 22 с насосной станцией 4, которая забирает воду и по трубопроводу 23 (фиг.4) подает ее на

горизонтально уложенную фильтрующую поверхность 24 (фиг.5). При этом чистая вода не должна поступать в аванкамеру насосной станции 4. На выходе водовода 25 установлен затвор 26 с фиксированной тягой 27, Водовод 25 соединяет напорный колодец 28 с аванкамерой насосной станции А. Напорный колодец 28 выполнен многосекционным, при этом секции соединены при помощи патрубков 29. Колодец 14

(фиг.5) оборудован съемным отстойником 30, который установлен рядом с колодцем 14 и прижат фильтрующей плитой 15.

Принцип работы системы заключается в следующем.

Вода из водохранилища 1 подается по водоводу 2 в аванкамеру насосной станции 4, откуда по водоводам 25 и 5 поступает в напорный канал 6, при этом задвижка 26 находится в открытом положении. После наполнения канала 6 открываются затворы в колодцах-регуляторах 8 и вода поступает по коллекторам 9 и 10 в дренажную сеть 11, где под напором через поры почвы выходит на поверхность участков 12 земли. Каждый участок имеет уклон от периферии к центру и огражден дамбой 13 от соседнего участка. По мере наполнения участков водой она перетекает от периферии к центру, перенося с собой частицы загрязненного грунта, вымытого напором воды из почвы, который сосредотачивается около колодца и откладывается в виде наносов в сьемном отстойнике 30, а часть воды, профильтровав через ионообменный или другой фильтр, очищается от радионуклидов и поступает в колодец 14, откуда по глухому водоводу 16 подается в колодец 17, который оборудован задвижкой 18. Задвижка 18 в момент промывки находится в открытом положении, при этом на соседних участках задвижки должны быть закрытыми с целью недопущения загрязнения рядом расположенных полей. По водоводу 19 вода поступает в колодец 20, который оборудован вертикальной металлической фильтрующей стенкой 21, позволяющей осуществить более тщательную очистку от радионуклидов. Далее вода по водоводу 22 подается в аванкамеру насосной станции 4, откуда может вновь подаваться по водоводу 23 в колодец 28, в котором она очищается через горизонтальный фильтр, состоящий из активированного угля в смеси с цинком, и по водоводу 5 вновь поступает в канал 6, или же по водоводу 25 возвращается в аванкамеру насосной станции 4 и подается в пруд 1, а при переполнении пруда водой она сбрасывается в водоприемник.

Создание предлагаемых мелиоративных систем в зоне загрязнения позволяет очистить территории пахотных земель и ввести их в севооборот, а это значит, что очистку почвы можно осуществить на 30-50 лет раньше, чем произойдет полный распад

радиоактивных веществ в естественном состоянии, т.е. можно значительно снизить ка- питаловложения, связанные с переселением и изменением всех коммуникаций. Кроме этого, ввод очищенных полей в эксплуатацию позволяет восстановить кормовую базу для животных. Предлагаемая система является универсальной, так как после очистки территории управления

уровнями воды в сети осуществляется оперативнее, чем в обычных системах из-за наличия водоприемных колодцев, которые позволяют быстро отводить поверхностный сток. Кроме того, система экологически более совершенна, так как вода очищается и в водоприемники поступает без примесей нитратов.

Формула изобретения

1.Способ очистки мелиорируемых зе- мель от радиоактивных загрязнений, включающий заполнение чеков чистой водой, фильтрующейся через толщу почвы, растворение солей и вынос их в дренаж с последующей транспортировкой солей в

водохранилище, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки почвы и воды от радиоактивных веществ и защиты ее от повторного загрязнения, а также исключения контактирования осадков с грунтовыми водами, поверхность земли профилируют отдельными замкнутыми понижениями конусообразной формы, причем подача воды на поверхность конусообразных понижений осуществляется снизу вверх под напором через дрены до образования водяной подушки.

2.Мелиоративная система для очистки мелиорируемых земель от радиоактивных загрязнений, содержащая открытую или закрытую сеть, дамбу обвалования, насосную станцию, отличающаяся тем, что в центре замкнутых конусообразных понижений установлены колодцы с крышками, выполненными в виде пористого фильтра из

ионообменных смол, оснащенные с внешней стороны съемными отстойниками.

3.Система по п.2 отличающаяся тем, что она снабжена системой дополнительных колодцев для поэтапной очистки

воды от радионуклидов.

Использование: изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для очистки мелиоративных земель от радиоактивных веществ. Сущность изобретения: мелиорированная поверхность профилируется отдельными замкнутыми понижениями конусообразной формы, причем подача воды на поверхность конусообразных понижений осуществляется снизу вверх по напором через дрены до образования водяной подушки с одновременным вымывом из почвы радионуклидов и осаждением их в центре конусообразных понижений, где установлены колодцы с крышками, выполненными в виде пористого фильтра из ионообменных смол, оснащенные с внешней стороны съемными отстойниками. Очистка воды от радионуклидов осуществляется поэтапно системой дополнительных колодцев. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л С

ог и

8Л99СШ

2 мф

01

о

//

7

«V

/ гпй,

фиеЛ

15

Г7

Фиг. 5