RU2498432C1 - Method to reclaim soils contaminated with radionuclides - Google Patents

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: drainage network is built on a contaminated plot. At the same time in the soil below the root layer above the drainage a system of internal soil humidifiers is installed, flush water is supplied by even humidification of soil from the surface, and simultaneously a solution of sodium bicarbonate is supplied into internal soil humidifiers, and the flush water that leaked into the drainage network is removed for treatment from remaining radionuclides or recycling.

EFFECT: invention makes it possible to efficiently clean a root layer of soil from contamination with radionuclides, through settling and burial of strontium isotope outside a root layer.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки почвы от радионуклидов и может найти применение при очистке сельскохозяйственных угодий, загрязненных при выпадении радиоактивных осадков преимущественно цезием и стронцием.The invention relates to the field of soil purification from radionuclides and can find application in the cleaning of agricultural land contaminated by radioactive fallout mainly by cesium and strontium.

Известен способ очистки почвы и грунта от радионуклидов и устройство для его осуществления (Пат. РФ №2140676, МКП G21F 9/34, БИ №30, 1999 г.)A known method of cleaning soil and soil from radionuclides and a device for its implementation (Pat. RF No. 2140676, INC G21F 9/34, BI No. 30, 1999)

Согласно этому способу в почву закладывают систему трубофильтров, изготовленных из глиняного порошка, через которую пропускают воду, содержащую радионуклиды. В процессе контакта радионуклидов с поверхностью глиняного порошка происходит их фиксация. После исчерпания сорбирующей способности трубофильтров их извлекают и утилизируют.According to this method, a pipe filter system made of clay powder is laid in the soil through which water containing radionuclides is passed. In the process of contact of radionuclides with the surface of the clay powder, they are fixed. After the sorbing capacity of the pipe filters has been exhausted, they are removed and disposed of.

Недостатком данного способа является высокая стоимость работ по заложению и извлечению трубофильтров, а также низкая скорость фильтрации раствора через глиняные трубофильтры.The disadvantage of this method is the high cost of laying and removing pipe filters, as well as the low filtration rate of the solution through clay pipe filters.

Известен способ очистки земель от радиоактивных загрязнений (Пат. РФ №1733557, МКИ G21F 9/34, БИ №18, 1992 г.), заключающийся в том, что на участке строят дренажную сеть с поглотительными колодцами, поверхность участка профилируют с образованием конусообразных понижений в сторону этих колодцев, при этом колодцы снабжены крышками в виде фильтра из ионообменных смол и системой повторной очистки воды. Очистку почвы от радионуклидов производят напорной подачей промывной воды из дренажной сети через почву на поверхность, где она собирается и отводится через фильтрующие крышки и системы повторной очистки. Вода, очищенная от радионуклидов, с помощью насоса закачивается в водоприемник. Этот способ принят в качестве прототипа.There is a method of cleaning land from radioactive contamination (Pat. RF No. 1733557, MKI G21F 9/34, BI No. 18, 1992), which consists in the fact that a drainage network with absorption wells is built on the site, the surface of the site is profiled with the formation of cone-shaped depressions towards these wells, while the wells are equipped with covers in the form of a filter of ion-exchange resins and a system for re-purification of water. The soil is cleaned of radionuclides by the pressure supply of washing water from the drainage network through the soil to the surface, where it is collected and discharged through filter covers and re-cleaning systems. Water purified from radionuclides is pumped into the water intake using a pump. This method is adopted as a prototype.

Недостатком данного способа является сложность многоступенчатой очистки промывного раствора от радионуклидов, а также низкая эффективность их удаления при напорной подаче промывной воды из дренажной сети через слой почвы на поверхность, так как промываться почва будет преимущественно над дреной, а на участках между дренами основная часть радионуклидов сохранится в почве.The disadvantage of this method is the difficulty of multi-stage cleaning of the wash solution from radionuclides, as well as the low efficiency of their removal when the pressure supply of wash water from the drainage network through the soil layer to the surface, since the soil will be washed mainly over the draene, and in the areas between drains the bulk of the radionuclides will remain in the soil.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами, включающий строительство дренажной сети, подачу на загрязненный участок промывной воды, отведение ее и удаление из нее радионуклидов, в котором в почве ниже корнеобитаемого слоя выше дренажа закладывают систему внутрипочвенных увлажнителей, подачу промывной воды осуществляют путем равномерного увлажнения почвы с поверхности и одновременно во внутрипочвенные увлажнители подают раствор двууглекислого натрия, а промывную воду, просочившуюся в дренажную сеть, отводят на очистку от оставшихся радионуклидов или утилизацию.The proposed method can be remedied by the proposed method for the remediation of soils contaminated with radionuclides, including the construction of a drainage network, supplying and draining radionuclides to the contaminated area, in which a system of intra-soil moisturizers is laid in the soil below the root layer above the drainage, and the washing water is supplied by uniformly moistening the soil from the surface and at the same time, a solution of sodium bicarbonate is supplied to the intrasoil humidifiers, and the washing water leaked into the drainage network is taken away for cleaning from the remaining radionuclides or disposal.

Новый технический результат от применения предлагаемого способа состоит в том, что подача через подпочвенные увлажнители двууглекислого натрия на глубину 1,2-1,5 м в сочетании с равномерной интенсивной промывкой всего слоя почвогрунта надпочвенными увлажнителями обеспечивает фиксацию изотопа стронция за пределами корнеобитаемого слоя почвы в форме нерастворимой в воде соли SrCO₃ и значительно снижает содержание радионуклидов, преимущественно цезия, в дренажной воде, что облегчает ее дальнейшую очистку или утилизацию.A new technical result from the application of the proposed method is that the supply of sodium bicarbonate through subsoil moisturizers to a depth of 1.2-1.5 m in combination with uniform intensive washing of the entire soil layer with soil moisturizers ensures the fixation of the strontium isotope outside the root layer of the soil in the form water-insoluble salt of SrCO ₃ and significantly reduces the content of radionuclides, mainly cesium, in drainage water, which facilitates its further purification or disposal.

Предлагаемый способ может быть использован и для фиксации за пределами корнеобитаемого слоя других радионуклидов, например, цезия, для которого нужно подобрать другой осадитель.The proposed method can be used to fix outside the root layer of other radionuclides, for example, cesium, for which you need to choose another precipitant.

Изобретение поясняется фиг.1, где представлена схема осуществления способа.The invention is illustrated in figure 1, which presents a diagram of the method.

Предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами осуществляют следующим образом.The proposed method for the rehabilitation of soils contaminated with radionuclides is as follows.

На участке 1, загрязненном радионуклидами после выпадения радиактивных осадков, например изотопами Sr-90 и Cr-137, производят вспашку с оборотом пласта, чтобы обезопасить работающих на загрязненном участке. Затем строят дренажную систему 3 и над ней ниже корнеобитаемого слоя - сеть подпочвенных увлажнителей 2 (1,2-1,5 м). На поверхность загрязненного участка подают промывную воду 5, а в подпочвенные увлажнители с помощью насосов 4 закачивают раствор двууглекислого натрия. В процессе взаимодействия стронция с двууглекислым натрием образуется нерастворимая соль углекислого стронция, которая оказывается захороненной ниже корнеобитаемого слоя на глубине 1,2-1,5 м в зоне между подпочвенными увлажнителями и дренажной системой.In section 1, contaminated with radionuclides after radioactive fallout, for example, by the Sr-90 and Cr-137 isotopes, plowing is carried out with the formation to protect workers working in the contaminated area. Then build a drainage system 3 and above it below the root layer - a network of subsoil humidifiers 2 (1.2-1.5 m). Wash water 5 is supplied to the surface of the contaminated area, and a solution of sodium bicarbonate is pumped into the subsoil humidifiers using pumps 4. In the process of interaction of strontium with sodium bicarbonate, an insoluble salt of strontium carbonate is formed, which is buried below the root layer at a depth of 1.2-1.5 m in the area between the subsoil humidifiers and the drainage system.

Избыток двууглекислого натрия и неосажденные радионуклиды (Cs-137) с промывным стоком просачиваются в дренажную систему. Во время проведения промывки грунта производят ежедневный отбор дренажной воды и по содержанию в ней ионов стронция и натрия оценивают необходимость продолжения промывки. Дренажные воды, содержащие в основном цезий, отводят на очистку или утилизацию.Excess sodium bicarbonate and non-precipitated radionuclides (Cs-137) with leachate drain into the drainage system. During the washing of the soil, drainage water is taken daily and the need to continue washing is assessed by the content of strontium and sodium ions in it. Drainage water containing mainly cesium is diverted for treatment or disposal.

Предлагаемый способ позволяет эффективно очистить корнеобитаемый слой почвы от загрязнения радионуклидами, осадив и захоронив изотоп стронция вне корнеобитаемого слоя, и значительно облегчить дальнейшую очистку дренажной воды от оставшихся радионуклидов, в основном цезия.The proposed method allows you to effectively clean the root layer of the soil from contamination with radionuclides, precipitating and burying the strontium isotope outside the root layer, and greatly facilitate the further cleaning of drainage water from the remaining radionuclides, mainly cesium.

Claims (1)

Способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами, включающий строительство дренажной сети, подачу на загрязненный участок промывной воды, отведение ее и удаление из нее радионуклидов, отличающийся тем, что в почве ниже корнеобитаемого слоя выше дренажа закладывают систему внутрипочвенных увлажнителей, подачу промывной воды осуществляют путем равномерного увлажнения почвы с поверхности и одновременно во внутрипочвенные увлажнители подают раствор двууглекислого натрия, а промывную воду, просочившуюся в дренажную сеть, отводят на очистку от оставшихся радионуклидов или утилизацию. The method of reclamation of soils contaminated with radionuclides, including the construction of a drainage network, supplying to the contaminated section of washing water, draining it and removing radionuclides from it, characterized in that a system of intra-soil moisturizers is laid in the soil below the root layer above the drainage, the washing water is supplied by uniform moistening Soils from the surface and at the same time into the soil soils are supplied with a solution of sodium bicarbonate, and the wash water that has leaked into the drainage network is diverted and cleaning of the remaining radionuclides or disposal.