Спосіб очищення ѓрунтових вод від вільних нафтових забруднювачів

Реферат: UA 119259 U UA 119259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до охорони навколишнього природного середовища, зокрема до способу очищення ґрунтових вод від вільних нафтових забруднювачів, і може бути використана на об'єктах нафтопродуктозабезпечення, де має місце потрапляння у ґрунт значної кількості нафти та нафтопродуктів. Забруднення навколишнього середовища нафтопродуктами - одне з найбільш небезпечних видів забруднень. Недостатня увага до охорони навколишнього середовища на об'єктах нафтопродуктозабезпечення є наслідком формування значних нафтових забруднень практично на всіх великих нафтопереробних заводах і нафтобазах [1]. Особливо сильний прояв це має при забрудненні підземних ґрунтових вод, бо нафтопродукти, які просочуються нижче поверхні землі здатні у великих кількостях накопичуватися там і тривалий час мігрувати до зон розвантаження, де проявляються через десятки років [2]. Відомо про спосіб очищення ґрунтових вод за рахунок створення аеробних умов та заселення у ґрунтові води штамів мікроорганізмів, що найбільш активно розкладають нафтові вуглеводні [3]. Недоліком цього способу є невисока якість очищення при вмісті нафтопродуктів у воді більше 1000 мг/л. Відомо про спосіб очищення ґрунтів та ґрунтових вод від нафтопродуктів, що включає в себе спорудження протифільтраційних завіс по периметру забрудненої зони, при цьому зону розбивають на чеки, всередині обгородженої ділянки бурять свердловини глибиною нижче залягання забрудненого ґрунту, після чого у свердловини закачують воду, насичуючи ґрунт водою до витіснення нафтопродуктів на поверхню землі [4]. Недоліком цього способу є великий об'єм земляних робіт, забруднення вище розташованих шарів ґрунтів під час витіснення нафтопродуктів на поверхню землі. Найбільш близьким аналогом до пропонованого способу є спосіб захисту водних об'єктів від забруднення нафтопродуктами, що включає спорудження протифільтраційної завіси нижче залягання забрудненого нафтопродуктом ґрунту та відведення продуктів очищення за межі ділянки за допомогою перехоплюючого каналу [5]. Недоліком цього способу є втрати вуглеводнів з відкритої поверхні каналу за рахунок випаровування, підвищена пожежна небезпека та велика ймовірність зсуву ґрунтів і перекриття русла каналу. В основу корисної моделі поставлена задача, що полягає у розробці способу ефективного вилучення вільних нафтових забруднювачів (ВНЗ) з поверхні ґрунтових вод у районах розташування підприємств нафтопродуктозабезпечення. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі очищення ґрунтових вод від ВНЗ, їхнє уловлення та вилучення з п'єзометричного рівня ґрунтових вод здійснюють за допомогою дрени (дренажної труби), яку закладають нижче шару ВНЗ та поперек фронту руху ґрунтових вод до місця їхнього кінцевого розвантаження із застосуванням протифільтраційної завіси із геотекстилю та геомембрани, яку заглиблюють нижче рівня підошви шару ВНЗ з урахуванням сезонного коливання рівня ґрунтових вод. Спосіб реалізують за допомогою інженерної споруди, суть якої наведено на кресленнях, на яких зображено: на Фіг. 1 - план дренажної системи, на Фіг. 2 - поперечний розріз А-А дренажної системи, на Фіг. 3 - поздовжній розріз Б-Б дренажної системи. Спосіб реалізують наступним чином. На ділянці забрудненій ВНЗ проводять гідрогеологічні дослідження та визначають рівень ґрунтових вод, товщину шару ВНЗ та товщину шару забрудненого ґрунту, сезонні коливання рівня ґрунтових вод, площу зони нафтового забруднення, коефіцієнти фільтрації ґрунту. На ділянках з високим коефіцієнтом фільтрації ґрунту та глибиною залягання ґрунтових вод до трьох метрів поперек напряму їхнього руху закладають перехоплюючу дрену. Дренажну перфоровану трубу 1 діаметром 250мм прокладають у траншеї по гравійній подушці з ухилом не менше і=0,003 до випуску. Довжину дренажної перфорованої труби 1 закладають у 1,2-1,3 рази більшою ширини забрудненої нафтопродуктом зони. Розмір приймальних отворів дренажної труби вибирають такими, щоб через них не потрапляли зерна фільтруючої гравійної обсипки 2. Уловлені обводнені ВНЗ 3 самопливно стікають через гідрозатвор 4 у приймальний колодязь 5 де установлюють занурюваний насос 6, який автоматично вмикається при досягненні граничного рівня дренованої рідини. Гідрозатвор 4 у колодязі 5 установлюють із протипожежних міркувань та заради зменшення турбулізації стікаючого обводненого ВНЗ 3, що сприяє швидшому розділенню фаз. Із колодязя 5 уловлені та відстояні ґрунтові води 7 відкачують на локальні очисні споруди підприємства, а уловлені та відстояні ВНЗ 8 по сигналу датчика розділення фаз 9 спрямовують у резервуар уловленого нафтопродукту для подальшого перероблення. Для забезпечення ефективного припливу ВНЗ дно дренажної труби 1 розташовують на 0,5-1 м нижче п'єзометричного рівня 10 ґрунтових вод. Вільний простір траншеї спочатку заповнюють гравієм, щоб виключити можливість забивання ґрунтом отворів у 1 UA 119259 U 5 10 15 20 25 30 дренажній трубі, а потім здійснюють зворотну засипку ґрунтом. Висоту шару гравійної фільтруючої обсипки 2 закладають не меншою за усю зону насичення ґрунту ВНЗ з урахуванням інтервалу капілярного підняття і можливої зони затоплення у результаті підняття рівня ґрунтових вод. Безперервним дренуванням обводненого шару ВНЗ 11 та створенням 3040 см воронки депресії 12 стимулюють притік ВНЗ до дренажної труби 1 та запобігають подальшому його рухові до кінцевого місця розвантаження у водойму. Для виключення можливості проскоку ВНЗ за дренажною трубою закладають протифільтраційну завісу 13 із геотекстилю та геомембрани на висоту залягання шару гравійної фільтруючої обсипки 2. При експлуатації дрени здійснюють періодичний контроль положення п'єзометричного рівня 10 ґрунтових вод та рівня 14 ВНЗ через наглядові колодязі з тим, щоб забезпечити сталу воронку депресії припливу ВНЗ. Періодичне чищення дренажної труби 1 здійснюють за допомогою троса через стояк чищення 15, який під'єднують через муфту 16. За рахунок відкачування обводнених ВНЗ 8 із приймального колодязя 5 запобігають їхньому потраплянню за межі фільтраційної завіси 13 та запобігають розширенню зони забруднення ґрунтів. Запропонований спосіб очищення ґрунтових вод від ВНЗ дозволяє зменшити техногенне навантаження на навколишнє природне середовище та одержати сировину для подальшого виробництва товарних нафтопродуктів при мінімальних капітальних та експлуатаційних витратах. Джерела інформації: 1. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем / Абросимов А.А. - М: Химия, 2002.-608 с. 2. Сафаров A.M. Оценка и технология снижения негативного воздействия крупных нефтехимических комплексов на окружающую среду: Дис. … д-ра техн. наук: 03.02.08. - У., Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2014.-457 с. 3. Патент RU 2 043 312 С1, 03.03.1992. Способ очистки грунтовых вод, загрязненных нефтепродуктами. 4. Патент RU 2 098 549 С1, 10.12.1997. Способ очистки грунтов и грунтовых вод от нефтепродуктов. 5. Патент RU 2 435 901 С2, 17.02.2009. Способ защиты водных объектов от загрязнения нефтепродуктами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб очищення ґрунтових вод від вільних нафтових забруднювачів, що включає стадію перехоплення та вилучення вільних нафтових забруднювачів підземною дреною, накопичення обводнених нафтових забруднювачів у заглибленому колодязі з подальшим відкачуванням ґрунтових вод на локальні очисні споруди, а нафтопродукту на перероблення, який відрізняється тим, що уловлення та вилучення вільних нафтових забруднювачів з п'єзометричного рівня ґрунтових вод здійснюють за допомогою дренажної труби, яку закладають нижче шару вільних нафтових забруднювачів та поперек фронту руху ґрунтових вод до місця їхнього кінцевого розвантаження із застосуванням протифільтраційної завіси із геотекстилю та геомембрани, яку заглиблюють нижче рівня підошви шару вільних нафтових забруднювачів з урахуванням сезонного коливання рівня ґрунтових вод. 2 UA 119259 U 3 UA 119259 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4