Экологически безопасная электрохимическая переработка отходов - нефтезагрязненных грунтов

Разработаны физико-химические и технологические основы нового энергоэффективного экологичного электрохимического процесса очистки грунтов от нефтепродуктов и высокоминерализованных вод непосредственно на месте загрязнения. Экспериментально-теоретически выявлены закономерности снижения содержания загрязняющих нефтепродуктов в очищаемых грунтах различных типов с разной степенью загрязнения при пропускании через них постоянного электрического тока малой величины. Исследованиями подтверждено, что полученные величины предельного удельного электрического заряда для очистки грунта от нефтепродуктов будут актуальны и для грунтов с высокой степенью загрязнения. Проведены результаты изменения характеристик почв до и после электрохимической обработки. Показано, что доля органического вещества в грунтах всех типов до и после обработки изменяется незначительно, существенно (более чем в 2 раза) уменьшается концентрация хлорид-ионов, уменьшается влажность почв и незначительно увеличивается плотность. Приведен разработанный метод расчета электрических параметров электрической обработки почв, связывающий размеры электродов, расстояние между ними с током и напряжением между анодом и катодом в зависимости от параметров грунта, в частности, удельного сопротивления. Показано, что ток между анодом и катодом логарифмически уменьшается с увеличением отношения L/R, где L – расстояние между электродами, R – радиус электродов. Определены энергетические затраты на проведение электрохимической обработки. Проведен оценочный анализ экономических показателей электрохимической очистки нефтезагрязненного грунта. Проведен детальный анализ пространственного распределения в межэлектродной зоне физико-химических параметров нефтезагрязненных грунтов в процессе электрохимической очистки. Предложены схемы размещения электродов для электрохимической очистки неравномерно загрязненных территорий с применением единого источника питания. Разработана и протестирована в различных режимах энергосберегающая монокатодная центрическая схема расположения электродов с периферийным размещением анодов на загрязненном участке. Оценена возможность применения электрохимической очистки на солончаках, загрязненных нефтепродуктами, в условиях аридных зон. Изучена возможность применения электрохимической очистки для предварительной очистки высокоминерализованных промышленных сточных вод, содержащих ионы металлов, которые могут попадать в грунт. Проведен анализ газов, выделяющихся при проведении электрохимической обработки нефтезагрязненной почвы. Проведена оценка токсичности нефтезагрязнённой почвы после электрохимической очистки с применением биотестирования (тест-объекты Paramecium Caudatum, Tríticum aestivum, Lepidium sativum). Даны рекомендации по применению видов Ipomoea purpurea, Fagopýrum esculéntum в качестве фитомелиорантов после проведения электрообработки почв. Проведено испытание установки электрохимической очистки грунта в полевых условиях. Разработаны компьютерные программы по расчету параметров различных вариантов установок по очистке почв.