проницаемый слой противофильтрационного устройства

Формула изобретения

Проницаемый слой противофильтрационного устройства, предназначенного для защиты грунтовых вод от попадания загрязняющих веществ из водоема, выполненный из пористого материала, отличающийся тем, что для связывания радиоактивных или токсичных элементов в устойчивые соединения в качестве пористого материала используют измельченный глауконитовый концентрат с содержанием глауконита 80-95%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты грунтовых вод от загрязнения радиоактивными или токсичными веществами.

Известно противофильтрационное устройство преимущественно для хранилищ токсичных материалов, включающее два экрана, полость между которыми заполнена пористым материалом и соединена при помощи перфорированных труб, установленных в нижней части полости, с источниками сжатого газа и воды (А.С. СССР № 883229, Е 02 В 3/16 “Противофильтрационное устройство”, опубл. 23.11.81).

Недостатком данного противофильтрационного устройства является возможность нарушения составляющих устройство слоев в результате избыточного давления воды или воздуха в полости, заполненной пористым материалом, на верхний экран и возникновения фильтрации загрязненных вод через устройство.

Наиболее близким по технической сущности является выбранный в качестве прототипа проницаемый слой противофильтрационного устройства, выполненный из пористого материала, в качестве которого используют узкофракционированный скатанный и отмытый от глинистых частиц песок с коэффициентом разнозернистости d_макс/d_мин=2-3 или пористый бетон с узкофракционированным щебнем кубовидной группы с коэффициентом разнозернистости 2 (А.С. СССР №1527367, Е 02 В 3/16 “Проницаемый слой противофильтрационного устройства”, опубл. 07.12.89).

Использование узкофракционированного песка в качестве пористого материала противофильтрационного устройства не обеспечивает надежной защиты грунтовых вод от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами.

Задачей, стоящей перед изобретателями, является повышение надежности защиты грунтовых вод от попадания загрязняющих веществ из водоема путем связывания радиоактивных или токсичных элементов в устойчивые соединения.

Предложен проницаемый слой противофильтрационного устройства, предназначенного для защиты грунтовых вод от попадания загрязняющих веществ из водоема, выполненный из пористого материала, новым в котором является то, что для связывания радиоактивных или токсичных элементов в устойчивые соединения в качестве пористого материала используют измельченный глауконитовый концентрат с содержанием глауконита 80-95%.

Исследования показали, что глаукониты активно поглощают некоторые токсиканты, в том числе пестициды, изотопы, катионные красители, нефтепродукты, тяжелые металлы. С химической точки зрения глауконит представляет собой водный ферроалюмосиликат К, Na, Ca, Mg и некоторых других металлов. Принципиальной основой применения глауконита при очистке водных растворов является процесс ионообменного поглощения радиоактивных или токсичных элементов. Ионообменную емкость глауконита можно повысить, нарушая кристаллическую решетку его зерен, например, в результате измельчения минерала. Кроме этого, измельчение ведет к увеличению удельной поверхности глауконита, что особенно ценно для его использования в статических условиях. Ввиду того, что глауконит является сильно парамагнитным минералом, это его свойство используют для отделения от других минералов, например с помощью магнитной сепарации, и получения глауконитового концентрата (с содержанием глауконитовых зерен 80-95%). Применение измельченного глауконитового концентрата с содержанием глауконита 80-95% в качестве проницаемого слоя противофильтрационного устройства позволяет обеззараживать воду от токсикантов, в том числе от долгоживущих радионуклидов цезия-137 и стронция-90, характеризующихся высокой миграционной способностью и представляющих биологическую опасность, тем самым повышает эксплуатационную надежность противофильтрационного устройства и защищает грунтовые воды от попадания загрязняющих веществ.

При проведении поиска по патентной и научно-технической информации не обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию “новизна” и “изобретательский уровень”.

На чертеже схематически изображен проницаемый слой противофильтрационного устройства.

Предлагается согласно изобретению проницаемый слой (1) противофильтрационного устройства, выполненный из измельченного глауконитового концентрата с содержанием глауконита 80-95% и плотно уложенный между нижним (2) и верхним (3) экранами устройства.

Пример.

Глауконитовый концентрат выделяют из кварцево-глауконитового песка (содержащего 30-70% глауконита) путем электромагнитной сепарации с предварительной отмывкой от глинистых частиц. Полученный концентрат с содержанием глауконита 80-95% измельчают до пылевидного состояния и плотно укладывают между нижним (2) и верхним (3) экранами противофильтрационного устройства, выполненными, например, из глинистого грунта. Проницаемый слой (1) очищает профильтровавшуюся через поры верхнего экрана (3) загрязненную воду, образуя достаточно устойчивые соединения с радиоактивными или токсичными элементами, содержащимися в ней.

Предлагаемый проницаемый слой позволяет обеззараживать воду от токсикантов, находящихся в ней, тем самым повышает эксплуатационную надежность противофильтрационного устройства и защищает грунтовые воды от попадания биологически опасных веществ.