Способ ингибирования биологического подкисления воды, находящейся в контакте с материалами, содержащими серу

Номер патента: 6453

Опубликовано: 29.12.2005

Авторы: Крещенци Франческо, Пьятти Чезаре Акилле, Кризари Антонелла

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ ингибирования биологического подкисления воды, которая вступает в контакт с материалами, содержащими серу в восстановленной форме или элементарную серу, способную окисляться под действием Thiobacilli, включающий введение указанных материалов в контакт с растворимыми неорганическими солями, концентрации которых находятся в диапазоне от 0,4-нормальной концентрации до насыщения.

2. Способ по п.1, в котором неорганические соли выбирают из хлоридов, сульфатов, нитратов моно- или двухвалентных катионов.

3. Способ по п.2, в котором неорганической солью является NaCl в интервале концентраций от 0,5 N до насыщения.

4. Способ по п.1, в котором элементарную серу погружают в раствор неорганических солей.

5. Способ по п.1, в котором по элементарной сере распределяют неорганические соли, а затем защищают ее покрытием.

6. Способ по п.5, в котором покрытие состоит из гранулированных материалов, возможно содержащих небольшие количества гидравлических связующих веществ.

7. Способ по п.6, в котором гранулированные материалы выбирают из песка, брекчии, пуццолана, почвы и материалов, полученных при выемке грунта, а связующие материалы выбирают из извести или цемента.

8. Способ по п.5, в котором исходную концентрацию соли поддерживают при помощи добавления концентрированных солевых растворов.

9. Способ по п.1, в котором по элементарной сере распределяют суспензию неорганической соли, внедренной в массу жидкой серы, при концентрациях соли в интервале от 5 до 20 мас.%.

10. Способ по п.1, в котором серу помещают ниже уровня грунтовых вод.

 

Текст

Смотреть все

006453 Настоящее изобретение относится к способу ингибирования биологического подкисления воды, которая вступает в контакт с материалами, содержащими серу. Более конкретно, изобретение относится к способу ингибирования биологического подкисления воды, которая вступает в контакт с материалами, содержащими серу в восстановленной форме или элементарную серу, способную окисляться под действием Thiobacilli. Сера не является токсичным материалом, однако при перемещении или складировании больших ее количеств сера может создавать значительный экологический риск. Поскольку в настоящее время на мировом рынке элементарной серы наблюдается депрессия, можно ожидать, например, что значительная часть серы, извлекаемой при десульфации ископаемых топлив,будет складирована на довольно длительный промежуток времени. Эта сера является обязательным продуктом, и в ближайшем будущем ее количество будет возрастать по мере возрастания производства энергии; в самом деле, по прогнозам, избыток серы в 2010 составит 5-7 млн тонн в год, хотя эта цифра может оказаться и намного больше. По указанным выше причинам, отрасли промышленности, которые занимаются утилизацией элементарной серы, должны правильно обращаться с проблемными залежами материала в течение более или менее длительных периодов времени, чтобы не подвергать опасности окружающую среду; указанное может стать ключевой проблемой для всей серо-обрабатывающей промышленности и для нефтяных компаний, разрабатывающих запасы углеводородов, содержащих высокие концентрации серы. С другой стороны, отсутствие приемлемых с точки зрения безопасности окружающей среды решений может сделать небезопасным добычу нефти из кислых месторождений. Хотя практика складирования даже больших количеств серы широко распространена (в течение многих десятилетий в Канаде были обработаны миллионы тонн залежей серы), проблемам окружающей среды, вызванным этими залежами, лишь недавно начали уделять внимание. При рассмотрении этой проблемы нужно также принять во внимание текущее снижение рыночной стоимости этого элемента, что дополнительно снижает прибыль, часть которой может быть направлена на правильное, с точки зрения безопасности окружающей среды, решение проблемы утилизации серы. Самый большой экологический риск, создаваемый залежами серы - это образование чрезвычайно кислых фильтрационных вод (acidic percolates), возникающих при контакте дождевой воды с поверхностью серы. Кислые фильтрационные воды могут загрязнять почвы и грунтовые воды, а также могут повышать растворимость тяжелых металлов, присутствующих в почве, перенося их в грунтовые воды. Подкисление воды, контактирующей с элементарной серой, является результатом окисления указанного элемента под действием микроорганизма Thiobacillus, допускающего следующую реакцию:S8 + 12O2 + 8H2O8H2SO4 Микроорганизм поглощает необходимый ему углерод из атмосферы в виде СО 2 (он является автотрофным) и, кроме того, для выживания ему нужны лишь очень небольшие количества других элементов(N, Р, питательные микроэлементы), почти всегда присутствующих во всех неограниченных средах. Микроорганизм Thiobacillus вездесущ и играет фундаментальную роль в природном биологическом цикле серы. Кроме всего прочего, повсеместность Thiobacillus позволяет использовать элементарную серу для удовлетворения потребности сельскохозяйственных культур в сере. В течение многих лет Thiobacilli являлись объектом тщательного исследования, при этом они проявили способность выживать в кислых средах или в присутствии высоких концентраций неорганических солей. Что касается ингибирования производимого Thiobacilli подкисления воды, проведенные ранее исследования в основном были нацелены на снижение риска возникновения коррозии металлических конструкций при контакте с серой. Такие исследования привели к идентификации продуктов бактериостатического действия, таких как лаурилсульфат натрия, который, как было доказано, эффективно снижает коррозию металлических контейнеров, применяемых для транспортировки или хранения серы (Clark P.D., Hyne J. В., Laishley E.L,and Bryant R.D., Result of Ship Trials in the Use of SLS for Inhibition of Acid Build-up in Elemental Sulfur,Proc. Sulfur '98, British Sulphur Publishing, November 1-4, 1998, Tucson Arizona, pages 29-43). Однако, применение бактериостатических продуктов для решения проблемы подкисления в неограниченных средах, как в случае кислых фильтрационных вод, получаемых благодаря залежам серы, не может быть предложено. В самом деле, для осуществления ингибирования в течение длительного периода времени, необходимо нерднократное введение биоцидов, что приводит к значительному увеличению стоимости, а также возрастанию экологического риска, если могут потребоваться большие количества биоцида. За исключением небольших залежей элементарной серы в закрытых средах, единственное промышленное решение проблемы, широко применяемое в настоящее время в случае хранения элементарной серы, заключается в формировании крупных глыб этого материала на площадках на открытом воздухе-1 006453 Дождевую воду, попадающую в контакт с глыбами серы, собирают и направляют на обрабатывающие установки до того, как она попадает в поверхностные водохозяйственные объекты. Однако это решение достаточно дорогостоящее, поскольку оно требует сбора и полной обработки воды из ручьев и инфильтрационной воды, но, в любом случае, представляет значительный экологический риск. В соответствии с недавно опубликованной приблизительной оценкой затрат (Clark P. D.: SulfurStorage and Utilization for Power Generation ASRL Review., Sulfur, October 2001 Nr. 276, pages 39-42) стоимость обработки воды из ручьев, вытекающих из залежей серы, находящихся в Канадской провинции Альберта, может достигать 3 на тонну серы в год. В случае залежей, содержащих миллионы тонн серы, эксплуатационные расходы могут достигать значений порядка миллионов долларов в год. Из литературы известно, что некоторые виды Thiobacilli, за исключением галофильных штаммов,чувствительны к присутствию в культуральной среде минеральных солей. (Suzuki I., Lee D: Makay B.Effect of various ions, pH and osmotic pressure on oxidation of elemental sulfur by Thiobacilus thiooxidans,Applied and Environmental Microbiology, Nov. 1999, pages 5163-5168; Harahuc L., Lizama H., and Suzuki I.,Selective inhibition of the oxidation of ferrous ion or sulfur in Thiobacilus ferrooxidans, Applied and Environmental Microbiology, Mar. 2000, pages 1031-1037). В настоящее время найден простой и экономичный способ, основанный на использовании растворов неорганических солей, этот способ замедляет подкисление воды, производимое Thiobacilli, если указанная вода приходит в соприкосновение с материалами, содержащими серу в восстановленной форме,или с элементарной серой. Способ, как доказано, является эффективным вне зависимости от вида Thiobacilli, возможно присутствующих на поверхности серы. В соответствии с этим, цель настоящего изобретения относится к способу ингибирования биологического подкисления воды, которая вступает в контакт с материалами, содержащими серу в восстановленной форме или элементарную серу, способную окисляться под действием Thiobacilli, включающему введение указанных материалов в контакт с растворимыми неорганическими солями, концентрации которых находятся в диапазоне от 0,4-нормальной концентрации до насыщения. Неорганические соли в концентрациях по настоящему изобретению оказывают бактериостатическое действие на Thiobacilli, предотвращая, таким образом, понижение рН среды, значение которого остается близким к нейтральному. Возможность ингибирования подкисления воды, находящейся в контакте с материалами, содержащими серу, при помощи бактериостатического действия солевого раствора подходящей концентрации до сих пор не была описана в литературе. Однако если концентрацию солевого раствора при помощи разведения снизить до значений, лежащих ниже концентраций, необходимых для ингибирования, процесс подкисления обычно восстанавливается. Таким образом, для получения желаемого эффекта, концентрацию раствора, находящегося в контакте с Thiobacilli, необходимо поддерживать на установленном уровне. Способ в соответствии с изобретением может быть с успехом применен не только при обработке залежей серы, но также и при обработке всех серосодержащих материалов, таких как, например, некоторые минералы или сульфиды металлов. Действуя в соответствии со способом настоящего изобретения можно обрабатывать залежи элементарной серы в течение длительного времени экологически безопасным способом и со значительно меньшими затратами по сравнению со стоимостью применяющихся в настоящее время способов. Для получения необходимого эффекта при ингибировании подкисления можно применять неорганические соли, безопасные с экологической точки зрения, такие как хлориды, сульфаты, нитраты моноили двухвалентных катионов, в интервале концентраций от 0,4-нормальной концентрации до насыщения. Предпочтительно используют NaCl в интервале концентраций от 0,5 экв./л до насыщения. Для поддержания эффективной концентрации соли на поверхности серы при обработке залежей серы могут быть применены различные способы. Например, если можно предсказать затопление серы водой, как в случае залежей серы, расположенных ниже уровня грунтовых вод или в водонепроницаемых отстойниках, эффект ингибирования можно легко достигнуть введением и последующим поддержанием необходимой концентрации соли в затопляющей воде. В случае незатопляемых систем хранения, с другой стороны, необходимо предотвратить смывание соли с поверхности серы, защищая ее соответствующим покрытием. Это может быть осуществлено при помощи водонепроницаемого материала, достаточно эффективного для предотвращения смывания соли, но недостатком этого способа является его высокая стоимость,обусловленная большой протяженностью залежей серы, а также известный риск, связанный с возможным накоплением между покрытием и поверхностью серы в течение некоторого времени чрезвычайно опасных токсичных газов. С другой стороны, для предотвращения эрозии может быть изготовлено не слишком дорогостоящее-2 006453 покрытие из инертных гранулированных материалов подходящей толщины, возможно содержащих небольшие количества гидравлических связующих веществ. Это покрытие проницаемо для газов и эффективно предотвращает смывание солей. Было доказано, что для этой цели подходят следующие материалы: песок, брекчия, пуццолан, а в качестве связующих материалов - известь или цемент. В ином случае могут быть использованы почва или материалы, полученные при выемке грунта. После насыщения слоя покрытия дождевой водой, непроницаемость поверхности серы предотвращает формирование вертикального потока, который смывал бы соль, в то время как горизонтальный ток воды, который достигает поверхности серы, можно легко заблокировать стенками защитной оболочки с высотой, равной или менее толщины покрытия. В зависимости от количества дождевых осадков, ожидаемых на месте, предназначенном для хранения серы, толщину покрытия выбирают так, чтобы минимизировать диффузию соли по направлению к поверхности покрывающего слоя. В случае понижения концентрации соли до значений, лежащих ниже необходимого уровня, концентрацию восстанавливают, подходящим способом добавляя концентрированные солевые растворы. Для нанесения соли на поверхность серы могут быть применены разнообразные системы, способные гарантировать полное ингибирование подкисления воды. Простейшая система заключается в нанесении неорганической соли в порошкообразной форме на поверхность серы перед нанесением покрытия, в противном случае, иногда бывает удобнее распылять концентрированный раствор соли на поверхность серы. Другая эффективная система нанесения, хотя и представляющаяся несколько более сложной, заключается во внедрении соли в массу серы при помощи мелкодисперсного распределения соли в жидкой сере при концентрациях соли, лежащих в диапазоне от 5 до 20 мас.%, и распределении этой суспензии по поверхности массы серы, предназначенной для хранения. В этом случае соль становится частью структуры и защищает серу от подкисления, являясь, в свою очередь, частично защищенной от вымывания. Другая система нанесения заключается во введении серы ниже уровня грунтовых вод, если последние являются достаточно солеными. Такая ситуация достаточно часто встречается во многих странах мира, в том случае, если минерализованные грунтовые воды находятся очень близко к поверхности почвы. В этих случаях, хранение серы ниже уровня грунтовых вод не только ингибирует подкисление, но и позволяет спрятать залежи. Примеры Рабочая процедура испытаний по подкислению воды, контактирующей с элементарной серой В литературе бактериальные организмы типа Thiobacillus описаны как организмы, в основном, ответственные за окисление элементарной серы до серной кислоты в природном окружении, и, следовательно, за подкисление воды, контактирующей с элементарной серой. Таким образом, для выполнения экспериментальных испытаний, нацеленных на защиту от ацидогенезиса и его ослабление, применяли штаммы микробов, относящихся к вышеуказанным видам. Испытания проводили, используя штаммы микробов, закупленные в общедоступных коллекциях, и при помощи бактериальных изолятов, отобранных из материалов, выделенных из залежей серы, а также из вулканически активных зон, в которых, как известно, имеется сера и выбросы сульфидов. Пример 1. Приготовление исходных культур Thiobacilli а) Культивирование штаммов, закупленных в общедоступных коллекциях Штаммы Thiobacillus thiooxidans DSM 504, Т. thioparus DSM 505, Т. ferrooxidans DSM 583, закупленные в лиофилизованной форме, были реактивированы в среде и в условиях, указанных поставщиком коллекции DSMZ. Для посева жидких культур каждого штамма в специфической среде (25 мл в 100-мл колбах) использовали взрослые клетки. Для приготовления культуры инокулята, состоящего из коллекции микроорганизмов, в 100 миллилитровые широкогорлые колбы были помещены 25-миллилитровые аликвоты солевой среды ТМ,имеющей следующий состав: К 2 НРО 4 (3,5 г/л), (NH4)2SO4 (0,3 г/л), MgSO47 Н 2 О (0,5 г/л), FeSO47 Н 2 О(0,018 г/л), CaCl2 (0,25 г/л) (Starkey 1935, Waksman and Joffe, 1922). Фосфаты стерилизовали отдельно, а затем соединяли с другими компонентами среды (стерилизовали паром в автоклаве в течение 20 мин при 121 С). Среду ТМ доводили до рН 6 раствором 0,1N HCI, и прибавляли 0,1 г (0,4%) элементарной серы (порошок серы 98% - UNI просеянный: 0,05). Культуральную среду инокулировали 0,5 мл смешанной бактериальной суспензии, содержащей 108 клеток/мл, полученной из смеси предварительно приготовленных чистых культур Thiobacillusthiooxidans, Т. thioparus, T. ferrooxidans. Культуры инкубировали при мягком орбитальном перемешивании (100 об/мин) в течение 25 дней. По окончании этого периода культуральные жидкости профильтровали через обычную фильтровальную-3 006453 бумагу для удаления избытка серы, чтобы хранить в виде 2-миллилитровых аликвот в полипропиленовых флаконах в холодильнике при -70 С.b) Культивирование сероокисляющих штаммов дикого типа, отобранных в лаборатории 25 мл ТМ среды (доведенной до рН 6 раствором 0,1N HCl и стерилизованной паром в автоклаве в течение 20 мин при 121 С) помещали в 100-миллилитровые колбы. К ТМ культуральной среде прибавляли 0,1 г (0,4%) элементарной серы (порошок серы 98% - UNI просеянный: 0,05). К среде в качестве источника микроорганизмов прибавили 2 г небольших фрагментов серы, отобранных из залежи серы в Канаде, которая в течение многих лет подвергалась воздействию окружающей среды, и, следовательно,наверняка содержала сероокисляющие бактерии. Культуры инкубировали при мягком орбитальном перемешивании (100 об./мин) в течение 25 дней. В процессе инкубации культуры ежедневно контролировали, проводя непрямую количественную оценку развития клеток путем регистрации значений оптической плотности (при 600 нм) и измеряя понижение значения рН. По окончании этого периода полученные культуральные жидкости, имеющие плотность клеток более 107 клеток/мл и понижение рН среды до 1,5, отфильтровали через обычную фильтровальную бумагу для удаления частиц избытка серы, чтобы хранить в качестве стандартизованного инокулята в виде 2 миллилитровых аликвот в полипропиленовых флаконах в холодильнике при -70 С. Сравнивали кривые роста и подкисляющую способность двух микробных сообществ: сообщества,полученного из коллекционных штаммов, и сообщества, приготовленного из образцов серы, отобранных из реальных залежей. Сравнение показало, что кинетика роста и показатели подкисления в этих случаях являются практически одинаковыми. Для всего последующего эксперимента было решено использовать исходную культуру, состоящую из штаммов дикого типа, отобранных из естественного окружения. Далее эту культуру будем называть сообщество ("consortium"). Пример 2. Верификация колонизации поверхностей элементарной серы микробами Подготовка испытаний по колонизации 200 мл культуральной среды Thiobacilli в среде ТМ при рН 6 и 2 таблетки серы (приблизительно 13 г каждая; приготовлены при помощи застывания жидкой серы в алюминиевых формах) были помещены в контейнеры из боросиликатного стекла (открытые мензурки, диаметр = 14 см, Н = 7 см). Контейнеры инкубировали в течение 25 дней при комнатной температуре, причем контейнеры были прикрыты промокательной бумагой для того, чтобы не препятствовать поступлению воздуха, но не допускать загрязнения опытных образцов. Такая процедура позволила достигнуть эффективной колонизации открытых поверхностей образцов серы микроорганизмами Thiobacilli. Подкисление раствора, контактирующего с серой, возникающее из-за окисления, определяли, регистрируя рН жидкостной среды. Колонизацию поверхности серы опытных образцов бактериальными клетками наблюдали при помощи сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Пример 3. Ингибирующее воздействие NaCl на подкисление воды, контактирующей с порошком серы, инкулированной культурой Thiobacilli 25 мл ТМ в деминерализованной воде, при рН 6, инокулированных 0,4% (об./об.) бактериальной суспензии (сообщества), с добавлением 0,1 г порошка серы, были помещены в 100-миллилитровые колбы. К среде было добавлено 33 г/л NaCl для оценки ингибирующего воздействия соли на рост Thiobacilli и подкисление раствора. Параллельно инкубировали контрольные культуры без NaCl. Культуральные жидкости контролировали по рН и значениям поглощения. Полученные результаты указаны в табл. 1. Таблица 1-4 006453 Результаты в таблице показывают ингибирование подкисления воды, контактирующей с элементарной серой, в результате присутствия NaCl в окружении, колонизированном биомассой многочисленных клеток Thiobacilli, специально введенных в систему. Пример 4. Ингибирующее воздействие NaCl на подкисление воды, контактирующей с порошком серы Для имитации условий роста бактерий в естественном окружении были проведены те же самые испытания, что и в примере 1, но без инокуляции микроорганизмов Thiobacilli. Солевую среду ТМ сравнивали со средой, состоящей из дождевой воды, стерилизованной при низкой температуре при помощи фильтрования через мембрану, изготовленную из нитрата целлюлозы (пористость 0,2 мкм). Целью эксперимента являлась проверка ингибирующего воздействия NaCl на подкисление контактирующей с серой воды, вызываемое штаммами типа Thiobacilli, присутствующими в природном окружении, причем вода может быть как обогащенной, так и обедненной питательными веществами. Значения рН, полученные для воды, указаны в табл. 2. Таблица 2 Данные табл. 2 показывают, что подкисление воды, контактирующей с серой, происходит в течение непродолжительного времени также и в системах, не инокулированных искусственным способом, но подвергающихся воздействию окружающей среды. Подкисление воды также наблюдали и в системах, обедненных питательными веществами. В обоих случаях результаты подтверждают ингибирующее воздействие NaCl. Пример 5. Замедляющее действие NaCl на подкисление воды, контактирующей с твердой серой При помощи опытных образцов твердой серы (дисковидные таблетки, каждая массой приблизительно 13 г) были приготовлены следующие опытные системы. Система А: содержащая два не колонизированных микробными клетками опытных образца, помещенные на дно контейнера, и полностью погруженные в дождевую воду (стерилизованную при низкой температуре при помощи микрофильтрации); Система А 1: содержащая два не колонизированных опытных образца, лишь смоченные при помощи пульверизатора дождевой водой, стерилизованной при помощи микрофильтрации. Система В: содержащая два колонизированных микробными клетками опытных образца (предварительно погруженных в суспензию 108 клеток/мл Thiobacilli и оставленных сушиться на воздухе), помещенные на дно контейнера, и полностью погруженные в дождевую воду, стерилизованную при помощи микрофильтрации. Система В 1: содержащая два колонизированных опытных образца, как и предыдущая система, но лишь смоченные дождевой водой, стерилизованной при помощи микрофильтрации. Система С: содержащая два колонизированных опытных образца, полностью погруженные в дождевую воду, стерилизованную при помощи микрофильтрации, в которой растворили 33 г/л NaCl. Система С 1: содержащая два колонизированных опытных образца, лишь смоченные дождевой водой, стерилизованной при помощи микрофильтрации и содержащей 33 г/л NaCl. Изменения рН, отмеченные за 48 дней наблюдения, указаны в табл. 4. Данные табл. 4 указывают на ингибирующее воздействие присутствия NaCl на подкисление воды,контактирующей с поверхностями твердой серы. Действие очевидно, как в системах полностью погруженных в воду, так и в системах с лишь смоченной поверхностью. Пример 6. Сравнение зингибирующего воздействия NaCl и бактерицида лаурилсульфата натрия(ЛСН) на подкисление воды, контактирующей с элементарной серой Целью эксперимента являлось сравнение действия ЛСН, известного бактерицида против Thiobacilli,и хлорида натрия на одно и то же сообщество микробов. Серию из шести 100-миллилитровых колб, содержащих по 50 мл среды ТМ (с 0,4 г хлопьев серы),инокулировали 1 мл смешанной культуры, содержащей 108 клеток/мл. Испытания включали А - 2 контрольных колбы, содержащие ТМ и серу, без NaCl; В - 2 колбы, содержащие ТМ, серу и 33 г/л NaCl; С - 2 колбы, содержащие ТМ, серу и 20 мг/л ЛСН (концентрация, описанная в литературе, как бактериостатическая). Значения рН и роста бактерий измеряли в течение 34 дней, регистрируя увеличение поглощения. Результаты сведены в табл. 5. Таблица 5 Данные табл. 5 показывают, что оба вещества способны замедлять подкисление воды, контактирующей с элементарной серой. Большая эффективность действия NaCl по сравнению с действием ЛСН,возможно, объясняется большей примененной концентрацией. Пример 7. Ингибирующее воздействие различных солей на подкисление воды, контактирующей с элементарной серой Целью настоящей проверки являлось определение воздействия, обусловленного присутствием дру-6 006453 гих солей в различных концентрациях, в том же самом сообществе. Серию из двенадцати 100-миллилитровых колб, содержащих по 50 мл среды ТМ (с 0,4 г порошка серы), инокулировали 1 мл смешанной культуры, содержащей 108 клеток/мл. Испытания включал: 3 контрольных колбы, содержащие ТМ и серу, с NaCl (0,16 М, 0,33 М, 0,56 М); 3 колбы, содержащие ТМ, серу и Na2SO4 (0,12 М, 0,24 М, 0,56 М); 3 колбы, содержащие ТМ, серу и KCl (0,13 М, 0,26 М, 0,56 М); 3 колбы, содержащие ТМ, серу и KNO3 (0,09 М, 0,19 М, 0,56 М). Полученные результаты сведены в табл. 6. Таблица 6 Эксперимент показывает, что ингибирующее воздействие на подкисление воды, контактирующей с элементарной серой, может быть вызвано не только NaCl, но и другими солями, такими как нитраты или сульфаты, взятые в подходящих концентрациях. Пример 8. Ингибирование подкисления воды, контактирующей с погруженной в нее серой Две глыбы элементарной серы с площадью верхней поверхности приблизительно 2500 см 2 (8,5 кг серы) поместили в два контейнера. Верхнюю поверхность каждой глыбы серы смочили 250 мл бактериальной суспензии Thiobacilli, содержащей 108 бактерий на миллилитр. Две глыбы затем затопили дождевой водой. В один из контейнеров добавляли хлорид натрия до тех пор, пока не была достигнута концентрация 30 г/л. Контейнеры подвергались действию наружной окружающей среды в течение трех месяцев, при этом постоянно пополняли воду, которая могла быть утеряна вследствие испарения. По окончании указанного времени измеряли рН растворов в двух контейнерах. В следующей таблице указаны значения рН, полученные при двух типах обработки. Эффективность обработки неорганической солью для ингибирования подкисления воды, контактирующей с серой, очевидна. Полученные изменения рН воды показаны в табл. 7. Таблица 7 Пример 9. Ингибирование подкисления воды, контактирующей с поверхностью серы, обработанной неорганической солью и защищенной слоем песка Две глыбы элементарной серы с площадью верхней поверхности приблизительно 2500 см 2 (8,5 кг серы) поместили в два контейнера. Верхнюю поверхность каждой глыбы серы смочили 250 мл бактериальной суспензии Thiobacilli, содержащей 108 бактерий на миллилитр. Поверхность одной из глыб затем обработали хлоридом натрия, равномерно распределив по ней приблизительно 150 г порошкообразной-7 006453 соли. Две глыбы затем покрыли 2-сантиметровым слоем песка и смачивали через определенные промежутки времени дождевой водой до тех пор, пока слой песка не достиг насыщения, и избыток воды не начал стекать с песка после насыщения. Дождевую воду добавляли каждый месяц в количестве, эквивалентном выпадению 100 мм осадков. Контейнеры подвергались действию наружной окружающей среды в течение трех месяцев. По окончании указанного времени измеряли рН воды, контактирующей с серой, в двух контейнерах. В табл. 8 указаны значения рН, полученные при двух типах обработки. Эффективность обработки неорганической солью для ингибирования подкисления воды, контактирующей с серой, очевидна. Таблица 8 Пример 10. Ингибирование подкисления воды, контактирующей с поверхностью серы, обработанной неорганической солью, внедренной в поверхностный слой серы Две глыбы элементарной серы с площадью верхней поверхности приблизительно 2500 см 2 (8,5 кг серы) поместили в два контейнера. Поверхность одной из глыб затем покрыли тонким слоем (3 мм) жидкой серы, содержащей хлорид натрия (10%). Верхнюю поверхность каждой глыбы серы смочили 250 мл бактериальной суспензии Thiobacilli, содержащей 108 бактерий на миллилитр. Две глыбы затем покрыли 2-сантиметровым слоем песка и смачивали через определенные промежутки времени дождевой водой до тех пор, пока слой песка не достиг насыщения, и избыток воды не начал стекать с песка после насыщения. Дождевую воду добавляли каждый месяц в количестве, эквивалентном выпадению 100 мм осадков. Контейнеры подвергались действию наружной окружающей среды в течение трех месяцев. По окончании указанного времени измеряли рН воды, контактирующей с серой, в двух контейнерах. В табл. 9 указаны значения рН, полученные при двух типах обработки. Эффективность обработки неорганической солью для ингибирования подкисления воды, контактирующей с серой, очевидна. Таблица 9 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ингибирования биологического подкисления воды, которая вступает в контакт с материалами, содержащими серу в восстановленной форме или элементарную серу, способную окисляться под действием Thiobacilli, включающий введение указанных материалов в контакт с растворимыми неорганическими солями, концентрации которых находятся в диапазоне от 0,4-нормальной концентрации до насыщения. 2. Способ по п.1, в котором неорганические соли выбирают из хлоридов, сульфатов, нитратов моноили двухвалентных катионов. 3. Способ по п.2, в котором неорганической солью является NaCl в интервале концентраций от 0,5N до насыщения. 4. Способ по п.1, в котором элементарную серу погружают в раствор неорганических солей. 5. Способ по п.1, в котором по элементарной сере распределяют неорганические соли, а затем защищают ее покрытием. 6. Способ по п.5, в котором покрытие состоит из гранулированных материалов, возможно содержащих небольшие количества гидравлических связующих веществ. 7. Способ по п.6, в котором гранулированные материалы выбирают из песка, брекчии, пуццолана,почвы и материалов, полученных при выемке грунта, а связующие материалы выбирают из извести или-8 006453 цемента. 8. Способ по п.5, в котором исходную концентрацию соли поддерживают при помощи добавления концентрированных солевых растворов. 9. Способ по п.1, в котором по элементарной сере распределяют суспензию неорганической соли,внедренной в массу жидкой серы, при концентрациях соли в интервале от 5 до 20 мас.%. 10. Способ по п.1, в котором серу помещают ниже уровня грунтовых вод.

МПК / Метки

МПК: C01B 17/00, C02F 1/50

Метки: подкисления, содержащими, серу, находящейся, биологического, способ, контакте, материалами, воды, ингибирования

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-6453-sposob-ingibirovaniya-biologicheskogo-podkisleniya-vody-nahodyashhejjsya-v-kontakte-s-materialami-soderzhashhimi-seru.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ ингибирования биологического подкисления воды, находящейся в контакте с материалами, содержащими серу</a>

Похожие патенты