Химия и экология
ерриториях, что обусловливает
наличие видов, типов и подтипов почв, стандартизировать которые не
представлялось возможным. В настоящее время разработано более 50 ПДК
экзогенных химических веществ в почве. Сама по себе величина ПДК не
свидетельствует о степени загрязнения конкретного почвенно-климатического
региона. Величинами, учитывающими конкретные региональные почвенно-
климатические особенности являются ПДУВ — предельно допустимый уровень
экзогенных химических веществ в почве и их БОК — безопасное остаточное
количество. ПДУВ характеризует допустимое безопасное для здоровья людей
количество химических веществ, вносимое в почву в начале ее обработки. БОК
— допустимые безопасные для здоровья людей остаточные количества экзогенных
веществ перед обработкой полей, выхода рабочих на сельскохозяйственные поля
после обработки почвы и в конце вегетационного периода.
Санитарная охрана почвы. Цель санитарной охраны почвы состоит в
сохранении такого ее качества, при котором почва не являлась бы фактором
передачи заразных для человека и животных заболеваний и не привела бы к
прямому или косвенному, по экологическим цепочкам (почва — растение —
животное — человек; почва — воздух — человек; почва — растение — животное —
человек и др.), острому или хроническому отравлению экзогенными химическими
веществами с возможными отдаленными последствиями.
Мероприятия по санитарной охране почвы подразделяются на следующие группы:
1. Санитарно-технические мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию и
утилизации отходов, загрязняющих почву (санитарная очистка населенных
мест).
2. Технологические мероприятия, направленные на создание безотходных и
малоотходных технологических схем производств, уменьшающих или
снижающих до минимума образование отходов.
3. Планировочные мероприятия, касающиеся научного обоснования и
соблюдения величины санитарно-защит-ных зон между очистными
сооружениями и жилыми зданиями, местами водозабора, выбора схем
движения автотранспорта, выбора земельных участков под очистные
сооружения.
4. Законодательные, организационные и административные мероприятия.
ПРОЦЕСС ПРОМЫВКИ ПОЧВЫ
Однако если почва уже заражена, ее необходимо очистить и восстановить.
Наиболее часто при обеззараживании почвы применяется процесс промывки. Этот
процесс преследует две цели.
1. Механическое воздействие и вода (иногда с добавками) физически удаляют
загрязнения из почвенных частиц.
2. Перемешивание почвенных частиц позволяет отделить сильно загрязненные
мелкие частицы от более крупных почвенных частиц, тем самым снижая
объем материала, требующего дальнейшей обработки, и затраты на процесс
обеззараживания.
Таким образом, этот процесс основан на использовании воды с последующим
уменьшением объема, при котором опасные загрязняющие вещества извлекаются и
концентрируются с помощью физических и химических методов в небольшой части
осадка, соразмерной с первоначальным объемом загрязнений. Основная
концепция процесеа состоит в переносе загрязняющих веществ из почвы в
промывочную воду с последующим их извлечением. Очищенная почва может быть
возвращена на участок или найти полезное применение. Оставшийся небольшой
объем загрязненного осадочного концентрата может быть обработан другими
разрушающими или связывающими процессами такими как сжигание,
низкотемпературная термальная десорбция, химическая экстракция,
дехлорирование, биологическое разложение, затвердевание/стабилизация и
остек-ловывание.
К физическим методам обработки почвы относятся: дробление, грохочение,
мокрая сортировка, притирочное размельчение, сепарация в плотной среде,
флотация, гравитационное осаждение и механическое обезвоживание.
Соответствующими химическими средствами являются детергенты, поверхностно-
активные вещества, вещества, вызывающие образование хелатных соединений,
коагулянты, флоккулянты и вещества, регулирующие рН.
Промывка является эффективным методом обработки как почв, так и донных
отложений рек, озер и пр.
Процесс может быть эффективным и экономически оправданным, когда
загрязненная почва или донные отложения содержат не более 40% ила, а
частицы глины имеют размеры не более 63 микрон. Содержание твердых
органических веществ не должно превышать 20% объема.
К типичным опасным загрязнениям, которые эффективно удаляются этим
методом, относятся:
. донные отложения, насыщенные нефтепродуктами;
. радиоактивные загрязнения;
. тяжелые металлы;
. креозот;
. пестициды,
. цианиды.
Состав почвы и распределение загрязняющих веществ
Более полное понимание процессов очистки почвы и пользы этой промывки
может быть достигнуто при рассмотрении почвенных образцов А—Г и типичного
распределения в них загрязнений.
А. Поверхностное загрязнение обычно наименьшее, в основном — физическая
адгезия, выражающаяся в уплотнении. Удаляется и переносится в промывочную
воду механическим разрыхлением.
Б. Минеральные илы и глины являются основными веществами, абсорбирующими
опасные загрязнения, так как имеют очень развитую поверхность по отношению
к объему и обладают повышенной способностью сцепления.
В. Твердые органические вещества, такие как корни и листья растений, гумус
и т.д., обладающие, в виду их абсорбирующих свойств, способностью сбора
загрязнений.
Г. Взвешенные загрязнения присутствуют в растворенном состоянии в виде
частичек ила и глины.
Кроме этих твердых и жидких компонентов, вместилищем для летучих
загрязнений может служить воздух (или газ), присутствующий в пустотах между
частицами почвы.
Сложность почвенной промывки возрастает с ростом содержания ила, глины
и твердых органических веществ.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЦЕССА РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВЫ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Рекультивация осуществляется за счет выполнения технологических
процессов (рис. 70), позволяющих выделить из загрязненной почвы:
1) обезвреженный, обезвоженный гранулированный почвенный продукт,
который можно возвратить на участок или использовать для других
целей;
2) обезвоженные загрязненные твердые - органические вещества для
дальнейшей обработки или захоронения;
3) обезвоженные загрязненные глинистые/илистые почвенные фракции для
дальнейшей обработки или захоронения;
4) загрязняющие вещества из промывочной воды с целью ее очистки и
обезвреживания в соответствии с нормативами для сброса в водоемы.
1 этап: Подготовка почвы к очистке
Основная цель этого этапа — приготовить суспензию, имеющую номинальные
размеры частиц в пределах 6 мм. Для этого с помощью комплекта сит или
первичного виброэкрана почву просеивают для удаления мусора, металла,
дерева и пр. При необходимости доведения размеров крупных каменных
включений до нужного размера допускается применение размельчения. Для
контроля размеров частиц суспензии и отделения материала, не требующего
очистки, используется мокрое вибрационное экранирование. При помощи
распылителей омывающего раствора, встроенных в просеивающую машину, в
питающий поток добавляется промывочная вода, создающая среду, в которую
будут перенесены, а затем и удалены все загрязняющие вещества.
2 этап: смешивание, притирочное размельчение, поверхностное извлечение
Предварительно отсортированная суспензия направляется в машину,
осуществляющую размельчение притиркой. Здесь загрязненный ил/глина
отслаиваются от поверхностей гранулированных почвенных частиц и переносятся
в промывочную воду. Это достигается путем комбинации:
. воздействия механических и жидкостных касательных напряжений,
вызываемых взаимным трением гранулированных частиц (Движение частиц
обеспечивается роторными двигателями внутри притирочных ячеек или
другими механическими средствами.);
. воздействия добавляемых химических реагентов, ускоряющих растворимость
и перенос загрязняющих веществ с поверхностей гранулированных частиц в
промывочную воду.
3 этап: Отделение ила, глины и загрязняющих веществ, находящихся в
промывочной воде, от размельченного гранулированного материала.
Эта операция обычно выполняется с помощью гидроциклонов или наклонных
разделителей винтового типа. В результате образуются два продукта:
1) обезвоженный поток твердых частиц, состоящий в Основном из
размельченного песка и твердого органического вещества, такого как
уголь, лигнин, дерево и т.д.;
2) поток, состоящий из промывочной воды со взвешенными (загрязненными)
частицами минерального (ила/глины) и твердого органического вещества.
Промывочная вода может также содержать растворенные загрязняющие
вещества, такие как ионы тяжелых металлов, которые будут удалены позже
традиционной обработкой для промышленных сточных вод (например
осаждением или ионообменом).
4 этап: Отделение загрязненного твердого органического вещества от
размельченного гранулированного материала.
Загрязненные твердые органические вещества, такие как уголь,
древесина, сгнившие остатки растительности, имеют очень высокую способность
абсорбировать загрязняющие вещества, поэтому такие твердые вещества должны
быть изолированы от гранулированных компонентов почвы. Этот материал
эффективно удаляется с помощью уплотняющего сепаратора. Он отделяет
органические вещества, имеющие меньшую силу тяжести от песка или других
более тяжелых частиц. Изолированный осадочный органический продукт затем
обезвоживается и, если необходимо, уничтожается, например, сжиганием.
Промытый, очищенный песок, поступающий из сепаратора, вторично промывается
или же сразу обезвоживается с помо
| |  скачать работу |
Химия и экология |
