Способ очистки грунтов и грунтовых вод от нефтепродуктов

 

Использование: при рекультивации земель, а именно, в способах очистки грунтов от нефтепродуктов. Сущность изобретения: способ очистки грунтов и грунтовых вод включает в себя сооружение противофильтрационной завесы по периметру очищаемой зоны, при этом зону разбивают на чеки, внутри огражденного участка бурят скважины глубиной ниже залегания загрязненного грунта, после чего закачивают в скважины воду, насыщая грунт водой до вытеснения нефтепродуктов на поверхность земли. 2 ил .

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при рекультивации земель, а именно к способу гидравлического вытеснения нефтепродуктов водой из загрязненных грунтов.

Известен способ сбора и отвода нефтепродуктов [1] включающий в себя скважины, которые располагают в центральной части зоны загрязнения нефтепродуктами по внешнему и внутреннему замкнутым контурам, причем скважины внешнего контура устраивают на большую глубину, чем скважины внутреннего контура, а сбор нефтепродуктов производят из центра сформировавшейся воронки депрессии скважинами внутреннего контура. Однако этот способ обладает невысоким очищающим эффектом, неравномерной очисткой и подвергает частичному загрязнению чистые нижележащие слои грунта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ очистки грунтовых вод от нефтепродуктов [2] включающий сооружение противофильтрационной завесы, которую заглубляют ниже подошвы слоя нефтепродуктов с возможностью обхода ее чистыми грунтовыми водами и дренажного устройства, которое закладывают в слой нефтепродуктов.

Однако известный способ имеет ряд недостатков.

Грунтовая вода и нефтепродукты поступают в дренажное устройство по линиям тока, которые вдали от дрен заглубляются ниже их укладки, а затем вблизи дрен поднимаются вверх. При этом происходит распространение зоны загрязнения вглубь.

Так как противофильтрационная завеса не доведена до водоупора, то вероятно попадание нефтепродуктов за фильтрационную завесу из-за искривления линий тока.

Неравномерность очистки приводит к затягиванию процесса и к увеличению объема дренажного стока, загрязненного нефтепродуктами.

Целью изобретения является увеличение эффективности очистки от нефтепродуктов.

Указанная цель достигается тем, что предлагается способ очистки грунтов и грунтовых вод, включающий в себя сооружение противофильтрационной завесы, причем противофильтрационную завесу устраивают по всему периметру очищаемой зоны и разбивают поверхность этой зоны на чеки, внутри огражденного участка бурят скважины глубиной ниже залегания загрязненного грунта, после чего, насыщая грунт водой, вытесняют нефтепродукты на поверхность земли. Предлагаемый способ отличается от известного /2/ тем, что противофильтрационную завесу устраивают по всему периметру очищаемой зоны и разбивают поверхность на чеки, внутри огражденного участка бурят скважины глубиной ниже залегания загрязненного грунта, после чего, насыщая грунт водой, вытесняют нефтепродукты на поверхность земли.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизны".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в данной области гидротехники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что соответствует критерию "существенные отличия".

Пример осуществления способа.

При многолетнем функционировании крупной базы ГСМ в результате проливов и утечек на поверхности грунтовых вод образовалась линза нефтепродуктов мощностью 2-3 м, начиная с глубины 3-5 м. Грунтовые воды вместе с линзой движутся к водохранилищу. Общая площадь зоны загрязнения вместе с территорией склада составляет 50 га. На глубине 20 м залегают тяжелые глины, являющиеся водоупором. Загрязненная территория представляет собой ровную поверхность со слабым уклоном к водохранилищу.

Для недопущения попадания нефтепродуктов в водохранилище и для очистки грунта и грунтовых вод осуществляют следующие мероприятия.

По периметру зоны загрязнения устраивают водонепроницаемую завесу по возможности до водоупора.

Выполняют планировку площади с одновременной отсыпкой чековых валиков /6/. На пересечении валиков бурят нагнетательные скважины /1/ глубиной ниже залегания загрязненного грунта. Распределение скважин на территории производится с таким расчетом, чтобы происходило равномерное водонасыщение. План территории показан на фиг 1.

По гребню чекового валика устраивают подвод воды к нагнетательным скважинам и к чекам для создания слоя воды на поверхности.

Закачивание воды производят одновременно во всех нагнетательных скважинах, что приводит к вытеснению нефтепродукта вверх. Для наблюдения за подъемом линзы нефтепродукта устраивают наблюдательные скважины /2/ глубиной около 1 м.

При приближении линзы нефтепродуктов к поверхности земли подачу воды в нагнетательные скважины прекращают, а в чеках создают слой воды порядка 10-20 см.

Для удаления всплывшего керосина в чеках устраивают водосливы.

Транспортировку удаляемой жидкости к отстойнику накопителю (5) осуществляют самотечным способом с помощью каналов (4) внутри огражденной территории.

Отстойник накопитель для отводимой жидкости располагают в пониженном месте внутри огражденной территории. Разделение фаз и очистка воды от нефтепродуктов производится любым известным способом.

Конкретный пример.

Суглинистый грунт загрязнен керосином. Глубина проникновения керосина 1,4 м, глубина грунтовых вод 1,4 м, водоупор на глубине 2,0 м, площадь загрязнения 1,0 м², насыщенность керосином грунта приближена к полному насыщению, объем керосина в грунте 115,0 л. Средний коэффициент фильтрации 0,2 м/сут, средняя пористость 48% средняя плотность грунта 1,35 г/см³, средняя плотность твердой фазы 2,65 г/см³. Кольцевая противофильтрационная завеса изолирует загрязненный участок.

Очистка грунта начинается с подачи воды в чистый нижележащий слой. При этом происходит гидравлическое вытеснение нефтепродукта вверх. При выходе керосина на поверхность земли подачу воды в чистый нижележащий слой прекращают, создают слой воды на поверхность, которая, впитываясь в грунт, вытесняет керосин. Этим обеспечивается уменьшение объема отводимой загрязненной воды. В течение 2 сут удаляется 70% керосина. Интегральная кривая всплытия керосина показана на фиг. 2.

Формула изобретения

Способ очистки грунтов вод от нефтепродуктов, включающий сооружение на очищаемом участке противофильтрационной завесы, которую заглубляют ниже залегания загрязненного грунта, и отвод продуктов очистки за пределы участка, отличающийся тем, что противофильтрационную завесу устраивают по всему периметру очищаемого участка, поверхность которого разбивают на чеки, а внутри участка бурят скважины на глубину ниже залегания загрязненного грунта, закачивают в скважины воду и при проявлении на поверхности нефтепродуктов подачу воды в скважины прекращают, а на чеках создают слой воды с последующим удалением всплывших на поверхность этого слоя нефтепродуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2