Установка для биологической очистки донного ила водоемов

 

Изобретение относится к передвижным установкам очистки донного ила непроточных водоемов от радиоактивных загрязнений и может быть использовано при реабилитации территорий чернобыльской и других катастроф. Установка включает аэротенк 2 с перемешивающим устройством 3 для выращивания микроорганизмов-адсорберов радиоизотопов при перемешивании воздухом в присутствии иммобилизационной насадки для микроорганизмов, для увеличения коэффициента накопления которых, в воду добавляют дезинтеграт из дезинтегратора 7, ферменты которого обеспечивают интенсификацию извлечения. Для обеспечения микроорганизмов источниками питания донный ил подвергают измельчению в диспергаторе 6, совмещающим перекачку с помолом органики донных отложений. В камере 8 биомассу подвергают пиролизу. Изобретение может решить проблему очистки территорий от долгоживущих радиоизотопов: урана, цезия-137, стронция-90 и уберечь население от вредного воздействия их полураспадов. 3 ил.

Изобретение относится к передвижным установкам очистки донного ила непроточных водоемов от радиоактивных загрязнений.

Известна установка очистки, включающая автомобиль с установленным на нем баком с загрузочным и разгрузочным отверстиями, аэротенк с перемешивающим устройством подачи в него внешнего воздуха (1), недостатком которой является низкая эффективность очистки.

Цель повышение эффективности очистки водоемов.

Она достигается тем, что бак сообщен с диспергатором и заборным трубопроводом для сапропели на входе, а аэротенк на выходе сообщен с фильтром.

Забор сапропеля из водоема через диспергатор, обеспечивает размол органики донного ила до частиц, которые могут быть использованы в качестве источника углерода и других биогенных элементов питания для микроорганизмов, а применение на выходе из аэротенка фильтра позволяет отделять микроорганизмы с адсорбированными на их поверхности радиоизотопами, часть из которых рециркулируют в аэротенк, а избыточную часть направляют на пиролизную установку.

На фиг. 1 представлен вид сбоку установки, на фиг. 2 вид сверху, на фиг. 3 технологическая схема очистки.

Установка очистки донного ила водоемов от радиоактивного загрязнения включает передвижную платформу 1 со смонтированным на ней аэротенком 2 с перемешивающим устройством 3 подачи в него внешнего воздуха, сообщенного с микрофильтром 4 на выходе и заборным устройством 5 для донного ила. Между заборным устройством 5 и аэротенком 2 размещен диспергатор 6, а между микрофильтром 4 и аэротенком 2 на потоке биомассы микрорганизмов-адсорберов дезинтегратор 7, а по избыточной биомассе дезинтегратор 7 сообщен с пиролизной камерой 8, выполненной с выгрузочным устройством 9, конденсатором водяных паров 10 и емкостью для горючего 11. Для автономного питания электроэнергией установка снабжена двигателем внутреннего сгорания 14 с генератором 12 и выполнена со щитом управления 13.

Установка работает следующим образом.

Донный ил, взвешенный в воде, отбирается из водоема заборным устройством 5 и диспергатором 6, который одновременно осуществляет гидродинамический помол взвесей до частиц доступных для усвоения микроорганизмами. Вода водоема с тонкодиспергированным илом поступает в аэротенк 2 с добавкой дезинтеграта и при продувке воздухом перемешивающим устройством 3, в качестве которого используют вентилятор низкого давления, в присутствии иммобилизационной насадки происходит наращивание биомассы микроорганизмов, которые адсорбируют радиоизотопы, причем коэффициент накопления на 4-6 порядков превышает концентрации их в воде. Вода со взвешенными микроорганизмами поступает в микрофильтр 4, в котором происходит отделение взвешенной биомассы. Концентрат биомассы поступает в дезинтегратор 7, в котором происходит разрушение оболочек с освобождением физиологически активных веществ (нуклеиновые кислоты, витамины, микроэлементы, ферменты и т.д) Часть дезинтеграта поступает на вход в аэротенк 3 и обеспечивает высокие коэффициенты накопления радиоизотопов микроорганизма-адсорберами, а избыточная часть подвергается пиролизу в камере 8. Образующийся кокс выгружается устройством 9 и используется для последующей утилизации из него радиоизотопов. Горючие газы, образующиеся при пиролизе поступают в конденсатор 10 для удаления водяных паров, а горючая составляющая сжигается в топке пиролизной камеры 8 с добавкой природного газа из емкости 11.

При взрыве реактора 4 блока ЧАЭС в воздух было поднято до 8 т (по урану) радиоизотопов, которые рассеялись по территориям Украины, Белоруссии и России. Дождевые и талые воды смывают радиоизотопы в бассейны рек Западной Двины, Припяти, Днепра, в каскад днепровских водохранилищ. За прошедшие 5 лет микроорганизмы-адсорберы перевели радиоизотопы в донный ил и вода не имеет радиактивного фона и ее используют для водоснабжения Киева и других городов. Основную опасность представляет донный ил с радиоизотопами плутония, цезия-137, стронция 90, период полураспада которых составляет соответственно 24000 лет, 33 года и 28 лет. Атомы радиоизотопов, попадая на слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта, через порезы кожи в кровесные сосуды и в другие жизненоважные органы человека могут находится там годами, но в один несчастный для человека день произойдет полураспад, атом испустит альфа-частицу, которая повредит одну единственную клетку организма, злокачественная опухоль рак. Отсюда возникает настоятельная необходимость проведения микробной дезактивации, чтобы не допускать расползания загрязненного донного ила. Донный ил с каждым годом сползает вниз по днепровскому каскаду водохранилищ, с водой водохранилищ, используемой для орошения поступает на поля южной части Украины, северного Крыма и возвращается к жителям с зерном, фруктами, овощами, молоком, мясом. Постепенно донный ил будет поступать в очистные сооружения, выводя последовательно элемент за элементом их из строя и ближайшая перспектива для территорий Украины, Белоруссии и России безрадостна потребуется завозить воду из других районов страны. Причем за 5 лет ничего не сделано для дезактивации.

Формула изобретения

Установка для биологической очистки донного ила водоемов, включающая передвижную платформу, на которой установлен аэротенк с перемешивающим средством подачи в него воздуха, заборным устройством на входе и микрофильтром на выходе, отличающаяся тем, что установка снабжена диспергатором, размещенным между заборным устройством и входом в аэротенк, пиролизной камерой и дезинтегратором, установленным после микрофильтра и соединенным с входом в аэротенк и пиролизной камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3