Способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами

Авторы патента:

Николаенко Александр Николаевич (RU)

G21F9/34 - удаление твердых радиоактивных отходов

Владельцы патента RU 2498432:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

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. Способ рекультивации почв заключается в том, что на загрязненном участке строят дренажную сеть. При этом 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. Изобретение позволяет эффективно очистить корнеобитаемый слой почвы от загрязнения радионуклидами, осадив и захоронив изотоп стронция вне корнеобитаемого слоя. 1 ил.

Известен способ очистки почвы и грунта от радионуклидов и устройство для его осуществления (Пат. РФ №2140676, МКП G21F 9/34, БИ №30, 1999 г.)

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.

Недостатком данного способа является высокая стоимость работ по заложению и извлечению трубофильтров, а также низкая скорость фильтрации раствора через глиняные трубофильтры.

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.

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.

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.

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.

Предлагаемый способ может быть использован и для фиксации за пределами корнеобитаемого слоя других радионуклидов, например, цезия, для которого нужно подобрать другой осадитель.

Изобретение поясняется фиг.1, где представлена схема осуществления способа.

Предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами осуществляют следующим образом.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка. В пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи.

Способ космического захоронения радиоактивных отходов в дальнем космосе и космический аппарат для его осуществления // 2492537

Изобретение относится к области космической техники, а более конкретно к способам космического захоронения радиоактивных отходов и космическим аппаратам (КА) с электроракетной двигательной установкой для транспортировки на орбиты захоронения в дальний космос радиоактивных отходов (РАО).

Устройство для размыва осадков и перемешивания // 2490736

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для размыва струями жидкости и растворения пульп и осадков, скопившихся на дне емкостей-хранилищ жидких радиоактивных отходов высокого уровня активности, перевода нерастворимой твердой фазы и поддержания ее во взвешенном состоянии перемешиванием с целью дальнейшего извлечения на переработку.

Способ удаления осадка мох-топлива с катода электролизера // 2489760

Изобретение относится к области переработки материалов с радиоактивным заражением. .

Способ утилизации отработанных ритэг для длительного хранения // 2487431

Изобретение относится к области ядерной техники, а точнее к способам утилизации радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), отработавших срок службы. .

Способ отбора проб радиоактивного осадка из емкостей-хранилищ и устройство для его осуществления // 2474900

Устройство для размыва осадка и дезактивации // 2458419

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для струйного размыва осадка, скопившегося в емкостях-хранилищах радиоактивных отходов высокого уровня активности.

Пульсационное перемешивающее устройство кольцевого аппарата // 2446494

Изобретение относится к радиохимии, а именно к перемешиванию обогащенных по урану и плутонию растворов в кольцевых аппаратах ядерно-безопасной геометрии, в частности при переработке отработавшего ядерного топлива.

Способ дезактивации радиоактивных металлических отходов // 2417467

Изобретение относится к области обработки радиоактивных металлических отходов (РМО) с целью удаления с их поверхности твердых радиоактивных отложений и может найти применение для дезактивации РМО нержавеющих сталей, образующихся при ремонте или демонтаже оборудования, трубопроводов и металлоконструкций ядерных реакторов.

Способ сбора просыпи твердых радиоактивных отходов на объектах атомной энергетики // 2408102

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для сбора отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в виде твердых радиоактивных фрагментов тепловыделяющих элементов (просыпи) в помещениях и на поверхностях оборудования горячей камеры.

Способ демонтажа кессонов с дефектными отвс из хранилища судов атомно-технологического обслуживания // 2498433

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к методам обращения с радиоактивными отходами, и может быть использовано при демонтаже кессонов с размещенными в них дефектными облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС), находящимися в хранилищах судов атомного технологического обслуживания (АТО). В полость каждого кессона последовательно засыпают крупнокусковой полиэтилен, смесь фракций щебня, стальную дробь, а затем - гранулы сплава Вуда до уровня подвесок ОТВС, после чего вырезают кессон из трубной доски бака хранилища, нагревают до расплавления с последующим охлаждением и отверждением сплава Вуда, после чего приваривают подъемную крышку к верхнему торцу кессона и нагружают ее осевой растягивающей нагрузкой, затем выполняют кольцевую подрезку стенки кессона ниже расположения топливных частей ОТВС с недорезом стенки 0,3-0,4 мм, далее снимают осевую растягивающую нагрузку с подъемной крышки, подрывают кессон домкратами и перегружают с помощью перегрузочного контейнера в транспортный радиационно-защитный контейнер на хранение и переработку. Изобретение позволяет минимизировать выбросы радиоактивности в окружающую среду. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Станок для вырезки кессонов с дефектными облученными тепловыделяющими сборками // 2504851

Изобретение относится к области технологического оборудования в атомной энергетике, а более конкретно, к устройствам для промышленной реализации технологии демонтажа кессонов с дефектными ОТВС из баков хранилищ плавучих технических баз (ПТБ). Задачей предлагаемого технического решения устройства является создание специального станка для вырезки отверстия большого диаметра в трубной толстостенной доске вокруг кессона технологическими методами обработки в условиях высокой заглубленности и затесненности места вырезания. Станок снабжен механизмом вращения режущего инструмента и вертикальной подачи, а также подвижной платформой. Станок оборудован механизмом горизонтальной подачи и установлен на направляющих стойках, размещенных на подвижной платформе. Неподвижная опора станка, в торце которой выполнено соосно оси вращения режущего инструмента конусное углубление, в которое входит полусферический выступ центрирующей бабки, в центре которого имеется глухое отверстие, установлена на торец кессона с базированием по его внутреннему диаметру и подпружинена снизу. Технический результат - повышение точности центровки станка относительно вырезаемого кессона, сокращение времени наведения режущего инструмента и, как следствие, снижение дозовых нагрузок на обслуживающий персонал и минимизация выбросов радиоактивности в окружающую среду. 5 ил.

Способ очистки почвы от радионуклида стронция // 2504852

Изобретение относится к области очистки почвы от радионуклидов в частности стронция, и может найти применение при очистке сельскохозяйственных угодий преимущественно гумидной зоны, загрязненных при выпадении радиоактивных осадков. Способ очистки почвы от радионуклида стронция включает скашивание и удаление растительности, внесение извести и вспашку почвы, при этом после удаления растительности на загрязненном участке производят рыхление почвы на глубину 1,2-1,5 м с одновременной подачей в нижнюю часть разрыхленного слоя углекислого газа, а после внесения извести и проведения вспашки по контуру участка отсыпают водоудерживающие валы. Изобретение позволяет повысить эффективность фиксации изотопа стронция за пределами корнеобитаемого слоя почвы.

Установка для дезактивации трубопроводов и их очистки от отложений // 2507013

Изобретение относится к радиохимическим производствам, может использоваться, в частности, при дезактивации и очистке от отложений внутренних поверхностей трубопроводов, служащих для передачи растворов высокого уровня активности, расположенных под защитным перекрытием и недоступных для обслуживания и ремонта без их дезактивации при эксплуатации. Установка для дезактивации включает камеру моющего агента или дезактивирующего раствора, соединенную с ней систему подачи и сброса сжатого воздуха с пневмораспределителем, состоящим из двух быстродействующих клапанов, установленных на трубопроводах подачи и сброса сжатого воздуха из камеры дезактивирующего раствора, и пульта управления. В корпуса клапанов устанавливаются прижимные устройства, снабженные патрубками подачи дезактивирующего раствора и отверстиями, соединяющими патрубки с дезактивируемым трубопроводом. К патрубку подачи дезактивирующего раствора одного из прижимных устройств присоединяется камера дезактивирующего раствора, к патрубку другого прижимного устройства - ресивер. Объем ресивера превышает объем камеры дезактивирующего раствора. Камера дезактивирующего раствора и ресивер выполнены с возможностью их размещения в гнездах защитных пробок, устанавливаемых над запорными клапанами. Изобретение обеспечивает сокращение объемов дезактивирующих растворов и повышение эффективности дезактивации трубопроводов. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для очистки бассейна от радиоактивных донных отложений // 2513039

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к средствам для реабилитации окружающей среды при ликвидации бассейнов с радиоактивными донными отложениями. Устройство для очистки бассейна от радиоактивных донных отложений содержит смонтированную на понтоне платформу с опорами и установленную в опорах с возможностью вертикального перемещения раму с приемной камерой, выполненной в виде прямоугольного перевернутого сосуда. В приемную камеру погружены всасывающие патрубки двух пульсационных клапанных погружных насосов, откачивающего и перемешивающего. Приемная камера соединена с компенсирующим сосудом, сообщающимся через фильтр с атмосферой, а через обратный клапан - с бассейном. Нагнетательный трубопровод перемешивающего пульсационного клапанного погружного насоса соединен с системой сопел, размещенных особым образом внутри приемной камеры. Компрессор установлен на берегу и соединен с ресивером, в качестве которого используется часть сосудов понтона, гибким трубопроводом, размещенном на поплавках. Работа насосов обеспечивается воздухораспределительными устройствами, каждое из которых состоит из двух клапанов, один клапан присоединен к ресиверу, а второй через фильтр - к эжектору, установленному на понтоне. Техническим результатом является возможность применения струйного размыва донных отложений и их выдачи пульсационными насосами, обладающими высокой надежностью. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для удаления осадка мох-топлива с катода электролизера // 2516003

Заявленное изобретение относится к устройству для удаления осадка МОХ-топлива с катода электролизера и может быть использовано в радиохимическом производстве при получении смешанного оксидного уран-плутониевого топлива (МОХ-топлива), пригодного для снаряжения им тепловыделяющих элементов для ядерных энергетических реакторов на быстрых нейтронах АЭС. Заявленное устройство содержит плиту-основание с размещенным в центре ее переносным цилиндрическим контейнером, снаружи которого установлены направляющие стержни, а на периферии плиты-основания расположены противоположно друг другу устройства для разрушения осадка МОХ-топлива и перпендикулярно им - устройства для подачи в контейнер струй жидкого азота или его паров. При этом контейнер снабжен двустворчатым дном и патрубками для приема струй жидкого азота или его паров. Каждое устройство для подачи жидкого азота или его паров в контейнер выполнено в виде сообщенного с источником жидкого азота или его паров корпуса, снабженного форсунками. Техническим результатом является увеличение производительности процесса регенерации облученного ядерного топлива, сокращение непроизводительных простоев технологических переделов, следующих за осуществлением электрохимического процесса получения МОХ-топлива, а также отсутствие потерь учитываемого МОХ-топлива. 4 ил.

Сироты способ дезактивации территории // 2518530

Изобретение относится к средствам дезактивации почв, загрязненных радионуклидами. Заявленный способ дезактивации территории включает засыпку ее чистым грунтом, причем чистый грунт добывается непосредственно на дезактивируемой территории эрлифтами. Технический результат заключается в устранении необходимости земляных работ на удаленных территориях и повышение качества дезактивации. 1 ил.

Способ рекультивации почв, загрязненных радиоактивным цезием // 2567869

Предлагаемое изобретение относится к способу рекультивации сельскохозяйственных земель, загрязненных радионуклидами цезия-137. Заявленный способ включает скашивание и удаление с загрязненного участка растительности, после чего поверхность поля рыхлят на глубину 3-5 см, заливают водно-глинистой суспензией в количестве 250-300 м3/га при концентрации 15-20%, а после высыхания почвы проводят повторное рыхление на глубину 5-7 см и затем вспашку плугом с предплужником на глубину не менее 2-3-кратной величины пахотного слоя. Техническим результатом является повышение эффективности удаления и фиксации радионуклида за пределами корнеобитаемого пахотного слоя почвы.

Способ дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами // 2574693

Изобретение относится к экологии и может найти применение при дезактивации токсических территорий. Для дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами, сеют сорбирующую культуру вязеля пестрого, скашивают надземную биомассу и покрывают ее слоем цеолитсодержащей глины аланит. В первый год скашивают надземную массу, утилизируют ее и на поверхности скошенного участка располагают слой глины аланит в количестве 4-5 т/га. На следующий год надземную массу в фазе бутонизации скашивают и утилизируют, а перед уходом в зиму скашивают надземную биомассу и покрывают скошенный участок аланитом в количестве 2-3 т/га. Изобретение позволяет с помощью сорбционных свойств вязеля и цеолитсодержащей глины снизить радиоактивность почвы на 38-48%. 1 табл., 1 пр.

Способ отбора проб радиоактивных материалов и устройство для его реализации // 2579224

Изобретение относится к атомной промышленности, к отбору высокорадиоактивных продуктов из транспортных трубопроводов. Отбор пробы осуществляют на участке транспортного трубопровода, находящемся в корпусе переключателя трасс. Устройство включает герметично соединенный с транспортным трубопроводом корпус и установленный в нем с возможностью углового поворота плунжер, снабженный дугообразным каналом и уплотнительными элементами. В корпусе плунжера неподвижно закреплен полый цилиндрический канал, нижний открытый торец которого герметично соединен и постоянно сообщается с внутренней полостью другого наклонного полого канала прямоугольного сечения вблизи его нижнего открытого конца. Свободный верхний конец вертикального цилиндрического канала либо заглушен, либо входит в устанавливаемый над ним транспортный контейнер через его нижнее днище. В транспортном контейнере размещен заборник, нижний конец которого снабжен стаканом для приема проб. Технический результат - повышение безопасности отбора проб. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.