Спосіб локалізації і ліквідації зони забруднення грунтових вод нафтопродуктами

Спосіб локалізації і ліквідації зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами, що включає однорівневі перехоплюючі горизонтальні дрени і поступове вилучення нафтопродукту, який відрізняється тим, що на шляху руху нафтопродукту по поверхні ґрунтових вод улаштовують багаторівневі горизонтальні дрени і блокувальні обвідні траншеї, а також протифільтраційну завісу у ґрунті, розміри якої обираються в залежності від сезонного змінення рівня ґрунтових вод, а на ділянках інтенсивного скупчення нафтопродукту додатково здійснюють його пасивне відкачування через спеціально обладнані свердловини Спосіб відноситься до гірничодобувної промисловості, переважно, до області ліквідації техногенних скупчень нафтопродуктів з поверхні ґрунтових вод на малих глибинах /до 10 - 15м/, що представляє проблему, що вирішується складно Спосіб може використовуватись в будь-якій галузі промисловості, яка має діло з транспортуванням, переробкою та збереженням рідких вуглеводнів /газового конденсату, нафти, керосину, бензину и т/ особливо в умовах розміщування населених пунктів на території, яка знаходиться у контурі розповсюдження техногенних накопичень Відомий спосіб очистки підземних вод від забруднення вуглеводневими речовинами /бензином, метанолом, ацетоном, ксилолом, динолом/ з розкладом мікроорганізмів на складові компоненти другого роду /див In situ bio restoration osa ground Water remediation technigue Wilson John T, Leach Cowell E, Henson Michael, Jones Jerry N , "Cround Water Manit Rev ", 1986, 6, №4, 56 -64/ Недоліком цього способу є те, що в процесі ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ бактерій відносно нафтопродуктів можуть утворюватись ІНШІ, більш токсичні речовини /наприклад сірководень/, що в умовах забруднення ґрунтових вод в населених пунктах /а це частіше всього діється/ викликає найбільшу екологічну безпеку, ніж саме забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами Але головне в тому, що далеко не по господарському знищується цінна вуглевод нева енергетична сировина, яка може бути подальше використана Відомий спосіб ліквідації забруднення ґрунту, нафтою шляхом буріння свердловини до глибини нижче рівня ґрунтових вод, в які потім, докачують воду під тиском, в великих об'ємах, а нафту, яка вспливе, відкачують з поверхні ґрунтових вод /див Environmet Canada Publication, 1979pp 121 -127/ Недоліком, способу є те, що при цьому не Досягається регулюване, цим спрямоване витиснення, нафти, що складає небезпеку, розриву верхньої частини ґрунту в зв'язку з малими глибинами розташування рівня ґрунтових вод і можливістю видавлений нафтопродукту на поверхні земні, або-утворення ще більших "язиків" його розтікання на поверхні ґрунтових вод, що може призвести до більш значного розширення площі забруднення екологічних наслідків Відомий спосіб ліквідації забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами з використанням водопонижених свердловин, які обладнані двома насосами і один з яких міститься глибоко під поверхнею рівня води, відкачує лише підземну воду та створює необхідне зниження рівня, а других - відкачує нафтопродукт, який збирається на поверхні зменшеного рівня води, і встановлюється у самостійному шурфі /див, книгу "Гідрогеологічні основи охорони підземних вод" Центр міжнародних проектів в ГКНТ , М , 1984, с 299/ Недоліком способу є те, що в умовах зони за (24)15 03 2002 О 1^ 00 44817 дукту на поверхні ґрунтових вод На фіг 2 показано поздовжній розріз зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами, де вказані 9 - шар чернозему, 10 - глинисті водоупори, 11 - пласт піску-плавуна водоносного, 12 - поточний шар нафтопродукту на поверхні ґрунтових вод у період найбільшого піднімання рівня ґрунтових вод, 13 - теж, але у період найбільшого сезонного опускання рівня ґрунтових вод, 14 - ВІДВІДНІ патрубки для відкачування нафтопродукту з горизонтальних, фільтрових труб Спосіб здійснюється наступним чином після того, як встановлено контур зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами 6 /фіг 1/1 напрям руху підземних ґрунтових вод 1 /фіг 1 і 2/, приступають до обґрунтування схеми розташування блокувальних і підкачувальних пристроїв з урахуванням гідрогеологічних і ситуаційних умов даного району з використанням тих же прийомів, які приведені на фіг 1 і 2 Приклад реалізації способу Спосіб було спробовано на конкретному об'єкті за схемою, яка вказана на Фіг 1 і 2 Так в районі Шебелінського газопереробного заводу /ШГПЗ/ були виявлені витікання нафтопродукту, який потім поширювався на поверхні ґрунтових вод на глибинах 2 - 5м від поверхні землі і на площі 81 га Було проведено дорозвідування та оконтурювання зони забруднення Потім було проведено геодезичні роботи, які дозволили встановити нахил їх руху 1 /Фіг 1, 2/ Після ЧОГО приступили до реалізації способу локалізації і подальшій ліквідації встановленої зони забруднення Рекомендовану схему на фіг 1 і 2 реалізовано таким чином спочатку були улаштовані обвідні різнорівневі блокуючи траншеї 7 /Фіг І, 2/ на шляху руху нафтопродукту в зонт 6 /фіг 1/ з розкриттям порід 9, 10, 11 /Фіг 2/ до підошви шару нафтопродукту до поверхні ґрунтових вод 12, 13 /Фіг 2/ потім установлюється противофільтраційна завіса у ґрунті 8 /Фіг 1,2/ до глибини трохи нижче максимального сезонного зниження рівня ґрунтових вод 13 /фіг 2/ і вище максимальСутність пропонованого способу ілюструється ного сезонного підвищення рівня ґрунтових вод 12 малюнками, які подані на фіг 1 і 2 /Фіг 2/ Після ЦЬОГО встановили поперечні багатоТак на фіг І подано у плані схема зони, забрурівневі горизонтальні Фільтрові труби 5 /Фіг, 1,2/ з днення ґрунтових вод нафтопродуктами і розтаустаткуванням сезонних переміщень шару нафтошованих блокувальних і підкачувальних пристроїв, продукту наверх 12 та вниз 13/фіг 2/ На ділянках де вказані найбільшого скупчення нафтопродукту та вільних 1 - напрям руху потоку ґрунтових вод у пласті від інших споруджень пробурили відкачуючи експіску-плавуна, плуатаційні свердловини 4 /Фіг 1,2/, які були об2 - напрям розповсюдження нафтопродукту в ладнані фільтровими колонами, пнемо і вакуумзоні на поверхні ґрунтових вод від джерела витіними насосами Відкачку нафтопродукту з кання, свердловини здійснювали централізовано в авто3 - джерело витікання нафтопродукту з парку матичному режимі з подачею його на завод для його зберігання, переробки, а відкачку з горизонтальних фільтро4 - відкачувальні експлуатаційні свердловини, вих труб 5 /Фіг 1, 2/ І блокуючи траншеї 8 /Фіг 1, 2/ 5 - багаторівневі поперечні горизонтальні фі- за допомогою спецавтотранспорту, обладнаного льтрові труби великого діаметру, ємностями і насосами 6 - контур зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами, Характерними особливостями вказаного об'єкту є те, що зона забруднення дислокується у круп7 - багаторівневі блокувальні обвідні траншеї нозернистому пуску-плавуні, який схильний до на шляху руху нафтопродукту, зсувних проявлень На поверхні землі в зонт роз8 - непрониклива поперечна протифільтраційташовується населений пункт та важливий напрям на завіса у ґрунті, яке перекриває потік нафтопробруднення ґрунтових вод у піску-плавуні при наявності на поверхні споруджень, створюються глибокі воронки депресій, які призводять до можливого просідання ґрунту і виникнення зсувних явищ Саме по собі облаштування достатньо складне і „при значних площах забруднення ґрунтових, вод неможливо виконати із-за значної капіталоємності При цьому виникає проблема утилізації великих об'ємів відкачуємих вод Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого є спосіб локалізації т ліквідації зони забруднення нафтопродуктами, шляхом поступового вилучення нафтопродукту з водоносного горизонту і пристрій перехоплюючої горизонтальної дрени /див в кн "Гідрогеологічні основи охорони підземних вод" центр міжнародних проектів ГКНТ, М , 1984, С 211, п 1 / Недоліком цього способу є те, що він не враховує сезонного змінення рівня ґрунтових вод, при якому встановлена горизонтальна дрена на одному рівні не в змозі відкачувати нафтопродукт при ПІДЙОМІ або спуску рівня ґрунтових вод вище або нижче цієї дрени Якщо зважати на горизонтальну дрену, то и значення і роль в такому випадку не є диктивна Задачею даного винаходу є забезпечення найбільш ефективного впливу на зону забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами по и локалізації і ліквідації без створення умов негативних екологічних наслідків та з найменшими капітальними затратами Для рішення цієї задачі у відомому способі локалізації і ліквідації зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами, який включає однорівневі перехоплюючи горизонтальні дрени і поступове вилучення нафтопродукту, на шляху руху нафтопродукту, по поверхні ґрунтових вод улаштовують багаторівневі горизонтальні дрени і блокувальні обвідні траншеї, а також протифільтраційну завісу у грунті в залежності від сезонного змінення рівня ґрунтових вод, а на ділянках інтенсивного скупчення нафтопродукту додатково здійснюють його пасивне відкачування через спеціально обладнані свердловини 44817 південної залізниці т заводська територія Тому пристрої, такі як свердловини і горизонтальні фільтрові труби, обладнані на пасивний принцип притоку нафтопродукту та послідовною його відзначною в залежності від фільтраційних якостей проникного пласту, ступеня гідравлічного нахилу поверхні ґрунтових вод та величини в'язкості нафтопродукту При цьому горизонтальні фільтрувальні труби перфоровані по всій довжині з однієї сторони, яка спрямована на зустріч потоку, а зверху приварені обвідні вертикальні патрубки до поверхні землі для відкачування нафтопродукту Нижча та верхня труба з'єднані між собою ВІДПОВІДНИМ отвором В таких умовах здавалося неможливим застосування способу інтенсивного створення глибоких воро І 1І І І І І 1 І І і нок депресії у водоносному пласті з використанням водопонижуючих свердловин великого діаметру, який прийнято нами за прототип Не цей час відібрано більш 18 тисяч кубометрів нафтопродукту, а площа забруднення ґрунтових вод скоротилась с 81га до 57га, тобто зменшилась в 1,42 рази Використання цього способу на конкретному об'ємі дозволить найбільш ефективним способом з найменшими капітальними затратами здійснювати локалізацію зони забруднення ґрунтових вод нафтопродуктами та налагодити його вилучення для подальшої переробки За час експлуатації даного об'єкту за вказаним способом вдалося уникнути негативних екологічних наслідків, що в значній мірі відрізняє його від усіх відомих способів Фіг. 2 І Фіг. 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90