Важливий напрямок застосування природних цеолітів - це участь його в програмах по очищенню води і грунту від радіонуклідів, в тому числі від ізотопів цезію, стронцію, радону, барію та ін. Матеріал активно застосовувався і застосовується в рамках ліквідації наслідків аварій на ЧАЕС та Фукусімі.
Труднощі застосування раніше розроблених і запропонованих неорганічних ионообменников (фосфоромолібдата амонію, змішаного ферроцианида міді і калію, двоокису марганцю, а так само органо сорбентів на їх основі) полягає в тому, що процес десорбції металів з насиченого сорбенту є складним і трудомістким, що не дозволяє використовувати їх багато разів в циклах «сорбція - десорбція», а висока вартість виключає можливість їх одноразового використання.
У цих умовах необхідно застосовувати матеріали, що мають селективну дію до великорозмірним катіонів і виключають вищевикладені недоліки щодо неорганічних матеріалів в процесі експлуатації. Таким матеріалом є ПРИРОДНИЙ ЦЕОЛІТ Сокирницького родовища (Сокирній).
Дослідження, проведені на базі Інституту колоїдної хімії та хімії Води (ІКХХВ, Київ, Україна) спільно з Науково - Дослідницьким конструкторсько - Технологічним Інститутом Міського Господарства (НДКТІ ГХ, Київ, Україна), наочно показали, що при введенні дрібнодисперсного фракції природних цеолітів Сокирницького родовища (0 - 1 мм) в розчин, що містить цезію - 0,86 г - екв / м 3. стронцію - 1,94 г - екв / м 3 при співвідношенні твердої і рідкої фази (Т. Ж) = 1. 50 і температурі 23 ° С ионообменное рівновагу настає вже через 15 хвилин і ступінь з лікування цезію становить 99,8%, стронцію - 70,6%. З підвищенням часу контакту до 6 ч - ступінь вилучення стронцію склала - 94,1%. Важливо відзначити, що при збільшенні крупності зерен цеоліт до 5 - 10 мм час досягнення іонообмінної рівноваги збільшується, але в перші 15 хв по стронцію становить 90% від рівноважної. Такий ефект пояснюється наявністю в структурі Сокирницького цеоліту (СОКІРНІТА) систем каналів утворених восьмічленнимі кільцями, вільний перетин яких дозволяє за допомогою іонного обміну заміщати наявні в його структурі катіони (Na +, Ca 2 +, K +) на катіони великих розмірів.
Технології по дезактивації питних і скидних вод із застосуванням СОКІРНІТА були розроблені після аварії на Чорнобильській АЕС і знайшли широке застосування в заходах по локалізації вогнищ ураження і захисту учасників ліквідації аварії і пересічних громадян, які опинилися в зоні зараження, а також басейні річки Дніпро. Маючи початкові дані про здатність селективно видаляти з водних розчинів великорозмірні катіони і відповідність вимогам до фільтруючим завантаженням, фахівцями ІКХХВ - Тарсевічем Ю.І. Поляков В. Є. і НДКТІ ГХ - Кравченко В.А, Остапенко В.Т. Кулішенко А.Є. були розроблені системи очищення річкової води (р.Уж, р, Прип'ять, Дніпро) для недопущення зриву подачі питної води зараженої радіонуклідами в міста України.
Схема очищення гранично проста і в найкоротші терміни була впроваджена на водоканалах, що знаходяться під загрозою радіоактивного зараження. Система очищення передбачала використання цеолітової борошна з метою замутнения забираються вод при pH 9,5 - 9,8. Частинки цеолітової пилу (0-0, 14 мм) маючи високу площу поверхні ефективно взаімодествія мелкодісперснимі радіактивній домішками затримуючи їх на своїй поверхні. Крім радіонуклідів в колоїдної формі в воді присутні і іонні форми, які віддалялися за рахунок активізації іонообмінних властивостей кліноптілоліта.
Осадження насичених радіоактивними домішками частинок цеоліту проводилося за рахунок проведення коагулянтной обробки сірчанокислим алюмінієм. Розвитку поверхню природних цеолітів сприяла затриманню не тільки дрібнодисперсних забруднень, але і прискорювала процес утворення коагулянтной флоккули, підвищуючи ефективність осадження. Уже на цьому етапі загальна активність води знижувалася на два порядки (з 10 -7 до 3,6 * 10 -9 Ku / дм 3). Подальша доочищення води досягалася її фільтруванням через шар цеоліту товщиною 1,5-2 м і швидкості фільтрування 6 - 7 м / ч.
В результаті експлуатації такої схеми очищення були збережені вихідні параметри якості та обсяги подається питної води в міста України.
Тоді ж була введена в експлуатацію система очищення дренажних вод, що скупчилися по периметру ЧАЕС, перед скиданням у Прип'ять. Система очищення передбачала використання серії спеціальних фільтрів завантажених природних цеолітів фракції 1 - 3 мм з висотою фільтруючого шару 2 м і скрость фільтрування 0,2 м / ч. При активності вихідної води 10 -6 ÷ 10 -7 Ku / дм 3. ступінь її очищення склав 70 - 80%, термін служби фільтрів - 1 рік. Конструкція фільтрів передбачала вивантаження відпрацьованого кліноптілоліта як радіоактивного відходу з активністю 10 -5 Ku / дм 3.
Поелементно ступінь вилучення склала. 137 Cs на 95%, 90 Sr - 80%, радіонуклідів важких елементів - 50 - 60%, 103 Ru - 15 - 20%.
В результаті був отриманий унікальний досвід з використання природного сорбенту іонообмінника - кліноптілоліта Сокирницького родовища в якості дезактивуючий агента для очищення питних і стічних вод.
Висока ефективність, простота використання, невисока ціна робить даний матеріал ідеальним в експлуатації як в штатному режимі експлуатації водоочисних систем так і в умовах надзвичайних ситуацій.
Детальну інформацію з даного питання ви можете отримати у ФАХІВЦІВ ГК «цеолітовий ТЕХНОЛОГІЇ»
Нове обладнання по подачі природного цеоліту «Сокирно» змонтовано в Кірові
Яснополянський екологічний форум в м Тула
