
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА ОБ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
- •2. ОСНОВЫ ГРУНТОВЕДЕНИЯ
- •2.1. Состав грунтов
- •2.1.1. Минеральный состав грунтов
- •2.1.2. Размер структурных элементов грунтов и их гранулометрический состав
- •2.2. Строение грунтов
- •2.2.1. Структура и текстура грунтов
- •2.2.2. Структурные связи в грунтах
- •2.2.3. Вода в горных породах
- •2.3. Свойства грунтов
- •2.3.1. Физические свойства и состояние грунтов
- •2.3.1.1. Плотность
- •2.3.1.2. Пористость
- •2.3.1.3. Консистенция глинистых-пород
- •2.3.2. Механические свойства грунтов
- •2.3.2.1. Деформационные свойства грунтов
- •2.3.2.2. Прочностные свойства грунтов
- •2.3.3.1. Набухание глинистых грунтов
- •2.3.3.2. Влияние нефтезагрязнения на механические свойства песка
- •2.3.4. Реологические свойства грунтов
- •2.4. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
- •3. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДИНАМИКА
- •3.1. Понятие об инженерно-геологических процессах
- •3.2. Эндогенные процессы
- •3.3. Экзогенные процессы
- •3.3.1. Экзогенные процессы климатического характера
- •3.3.11 Выветривание
- •3.3.1.3. Эоловые процессы
- •3.3.2. Экзогенные процессы водного характера
- •3.3.2.1. Процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод
- •3.3.2.2. Основные определения экзогенных отложений
- •3.3.2.3. Процессы, связанные с деятельностью подзе* чых вод
- •3.3.2.4. Процессы, связанные с совместным действием поверхностных и подземных вод
- •3.3.3. Гравитационные процессы
- •3.3.3.1. Обвалы
- •3.3.3.3. Снежные лавины
- •4. РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
- •4.1. Понятия об инженерно-геологических условиях
- •4.3. Инженерно-геологическая типизация территории
- •5. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
- •5.7. Содержание технического задания на изыскания
- •5.2. Содержание программы изысканий
- •5.3. Содержание отчета по инженерным изысканиям
- •6. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ
- •6.1 Классификация существующих технологий санации
- •6.2. Методика принятия управленческих решений по санации нефтезагрязненных территорий
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •1. Пример составления отчета по инженерным изысканиям
- •3. Важнейшие единицы физических величин Международной системы (СИ)
- •4. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования
- •Середин Валерий Викторович
6.МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ
6.1Классификация существующих технологий санации
При проливах нефти и нефтепродуктов на рельеф местности проис ходит загрязнение почвогрунтов, путем фильтрации их (нефтепродуктов) в массив пород. Нефтепродукты, попадая в почву, подземные и поверхност ные воды, оказывают значительные отрицательные воздействия на общую экологическую ситуацию.
Эти воздействия могут происходить как непосредственно, так и опо средованно: через потребление биотой зараженных питательных веществ, через изменение среды ее обитания. Нефтепродукты оказывают наркоти ческое и жизнеопасное действие на живые организмы, в том числе и на людей. Происходит ухудшение состояния растительности, биопродуктив ности почв, ее битумизация приводит к изменению водно-воздушного ре
жима почв и т.д. |
|
Санация загрязненных нефтепродуктами почвогрунтов |
комплекс |
мероприятий, направленных на предотвращение отрицательного воздейст вия загрязнений на окружающую среду и восстановление продуктивности нарушенных земель. Рассмотрим санацию в узком аспекте, как мероприя тия, направленные на снижение концентрации углеводородов в почвогрунтах до уровня ПДК и ниже.
Опыт показывает, что при очистке территорий, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, используются различные способы, технологии, обору дование.
Врезультате обзора технологий очистки грунтов составлена класси фикация, в основу которой положены, во-первых, внутренние механизмы санации, во-вторых, способы воздействия на загрязненные углеводородами (УВ) почвогрунты.
Васпекте внутренних механизмов санации все существующие тех
нологии можно разделить на две основные группы:
-отделение углеводородов от минеральной части почвогрунтов с их последующим сбором;
-разложение или деструкция углеводородов в почвогрунтах.
Впервую группу входят технологии, направленные на сбор нефти и нефтепродуктов с поверхности рельефа местности, а также на отделение УВ от почвогрунтов. При такой санации углеводороды с поверхности ме стности либо перекачиваются посредством насосов или собираются ским мерами в резервуары, либо отделяются от минеральной части путем от мывки их паром, растворителями и т.д. и собираются в резервуары. В
к л а с с и ф и к а ц и о н н о й т а б л и ц е (т а б л . 6 .1 ) э т о й гр у п п е с о о т в е т с т в у ю т к л а сс ы А и Б .
В о в т о р у ю гр у п п у в х о д я т т е х н о л о г и и , н а п р а в л е н н ы е н а р а зр у ш е н и е У В з а с ч е т ф и з и к о -х и м и ч е с к и х и б и о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в . В се о н и с в о д я т с я к о к и с л е н и ю У В и и х д а л ь н е й ш е м у р а зл о ж е н и ю в п л о т ь д о во д ы (Н 20 ) и у г л е к и с л о г о га за (С О г). В к л а с с и ф и к а ц и о н н о й т а б л и ц е э то й гр у п п е с о о т в е т с т в у ю т к л а с с ы В и Г .
В т о р ы м а с п е к т о м к л а с с и ф и к а ц и и я в л я ю т с я т и п ы т е х н о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в и с в я з а н н ы е с н и м и с п о с о б ы в о з д е й с т в и я н а за г р я з н е н н ы е п о ч - в о г р у н т ы (с п о с о б ы с а н а ц и и ) . Е с л и в п е р в о й гр у п п е д о м и н и р у ю т м е х а н и ч е с к и е с п о с о б ы с а н а ц и и , т о д л я в т о р о й гр у п п ы х а р а к т е р н о зн а ч и т е л ь н о е р а з н о о б р а з и е э т и х с п о с о б о в . Д л я ф и зи к о -х и м и ч е с к и х п р о ц е с с о в (к л а с с В ) э т о т е р м и ч е с к и е , э л е к т р о м а г н и т н ы е и х и м и ч е с к и е с п о с о б ы . А г р о б и о л о г и ч е с к и е п р о ц е с с ы (к л а с с Г ) х а р а к т е р и зу ю т с я а г р о т е х н и ч е с к и м и , б и о л о г и ч е с к и м и и ф и т о л о г и ч е с к и м и с п о с о б а м и .
Т а к и м о б р а з о м , в ы д е л я ю т с я с л е д у ю щ и е с п о с о б ы с а н а ц и и . Механический способ - э т о с б о р н еф ти и н е ф т е п р о д у к т о в с р е л ь е ф а
м е с т н о с т и и г р у н т о в , с п о с л е д у ю щ е й у т и л и за ц и е й с о б р а н н о й н еф ти . В д а н н о м с л у ч а е н е ф т ь и н е ф т е п р о д у к т ы н е р а зл а га ю т с я д о Н 20 и С 0 2 на м е с т е п р о л и в а , а с о б и р а ю т с я .
В ы д е л я ю т с я т р и г р у п п ы т е х н о л о г и й :
1. С п о с о б ы с б о р а ж и д к о й ф а зы н е ф ти с р е л ь е ф а м е с т н о с т и . 2 . С б о р з а г р я з н е н н о г о г р у н т а - т в е р д а я и ж и д к а я ф а за .
3 . О т м ы в к а н е ф т и и н е ф т е п р о д у к т о в и з з а г р я з н е н н о г о и м и гр у н т а п у т е м в о з д е й с т в и я н а г р у н т п а р а , р а с т в о р и т е л е й и т .д .
Термический способ - э т о о б р а б о т к а г р у н т о в т е п л о м д о р а зл о ж е н и я у г л е в о д о р о д о в н а Н 20 и С 0 2. Д а н н ы й с п о с о б т е х н о л о г и ч е с к и о с н о в а н н а с ж и г а н и и (в ы ж и г а н и и ) у г л е в о д о р о д о в д о Н 20 и С 0 2.
Электромагнитный способ - э т о о б р а б о т к а г р у н т о в э л е к т р о м а г н и т н ы м и в о л н а м и д о р а з л о ж е н и я у г л е в о д о р о д о в н а Н 20 и С 0 2. П о и с т о ч н и к а м и з л у ч е н и я в ы д е л я ю т с я с л е д у ю щ и е т е х н о л о г и и : у -и з л у ч е н и е , У Ф -и зл у - ч е н и е , с в е т о в о е и И К -и з л у ч е н и е .
Химический способ - э т о о б р а б о т к а гр у н т о в х и м и ч е с к и м и в е щ е с т в а м и д о о к и с л е н и я у г л е в о д о р о д о в д о Н 20 и С 0 2. В ы д е л я ю т с я : о зо н и р о в а н и е , о б р а б о т к а с е р н о й к и с л о т о й , п е р е к и с ь ю в о д о р о д а , и зб ы т о ч н а я п о д а ч а в о з д у х а и д р у г и е .
Агротехнический способ - а г р о т е х н и ч е с к а я о б р а б о т ъ . - р у н т о в п у те м в с п а ш к и , б о р о н о в а н и я , д и с к о в а н и я и т .д . Э т о п о зв о л я е т у в е л и ч и т ь п л о щ а д ь в з а и м о д е й с т в и я г р у н т а с в о з д у х о м , п р о ц е с с ы о к и с л е н и я у г л е в о д о р о д о в и н т е н с и ф и ц и р у ю т с я , п р и р о д н ы е ш т а м м ы в г р у н т а х а к т и в и з и р у ю т с я . У г л е в о д о р о д ы р а з л а г а ю т с я д о COj и Н Д
Биологический способ - о б р а б о т к а г р у н т о в п р и р о д н ы м и ш т а м м а м и . С у т ь т е х н о л о г и и з а к л ю ч а е т с я в с л е д у ю щ е м : н а м е с т е п р о л и в а н е ф т и о т б и -
рается загрязненный УВ грунт, из которого выделяются наиболее сильные углеводородразрушающие штаммы, затем для них создается питательная среда, после чего этими штаммами обрабатывается загрязненный грунт.
Фитологический способ - это посев трав на участках, загрязненных углеводородами. За счет развития корневой системы повышается порис тость грунтов, увеличивается воздухообмен, что повышает окислительные процессы в грунтах.
Таким образом, три последних способа санации - фитологический. биологический и агротехнический - основаны на деструкции нефти по средством воздуха и природных микроорганизмов.
|
|
|
К л а с с и ф и к а ц и я т е х н о л о г и й с а н а ц и и п о ч в о г р у н т о в , з а г р я з н е н н ы х |
|
|
||||
|
|
|
|
н е ф т ь ю и н е ф т е п р о д у к т а м и |
|
|
|
|
|
с |
с |
|
|
Г |
Пороговые значения критериев, опреде- |
Значения |
|||
|
|
1 ляющих возможность применения техно- |
энергий. |
||||||
со |
|
|
|
|
|
логий санации |
|
вылеляе- |
|
X |
|
|
|
, Вязкость |
Сорбци |
Темпера |
Степень |
мых спо |
|
к |
|
|
|
||||||
СО X |
« |
|
Технический вид |
Оборудование и матерна- |
УВ V, сСт |
онная |
тура воз |
зафязне- |
собами |
= |
|
||||||||
|
Класс |
санации |
воздействия на |
лы. используемые при са- |
|
способн. |
духа Г. С |
ния поч |
санации. |
и |
й |
грунты |
нации |
|
почвог |
|
вогрун |
нл |
|
|
|
|
|||||||
О |
|
|
|
|
|
рунтов по |
|
тов (мощ |
|
ч |
|
|
|
|
|
УВ. л/м3 |
|
ность |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
слоя УВ) |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
X |
|
|
р Е |
|
|
8 |
|
А |
X |
|
|
X |
|
|
s |
|
|
JQ |
§ |
|
§ |
|
|
а. н |
|
|
О X |
|
|
X |
|
|
5 |
|
1 |
О |
X |
|
m |
О |
|
“ |
с |
Б |
О |
|
|
X |
|
|
X |
|
|
4» |
|
|
1 |
|
! |
6 |
|
j |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
1. Сбор нефти и |
Насосы ТКА-63/20 |
< 1 0 0 |
|
|
нефтепродуктов с |
Насосы ТКА-65/125 |
|
|
|
рельефа местности |
|
||
|
(жидкая фаза) |
Скиммерного типа «Маг- |
2 0 0 - |
|
|
|
|
||
|
|
|
нум 200 » |
13000 |
|
2. Сбор загрязнен |
- «Эластэк 1300 Мини-Вак» |
Не огра |
|
Механиче |
ного грунта(твердая |
- установка для отмывки |
ничена |
|
ский |
фаза) с последую |
вакуумной зачистки грунта |
|
|
|
щей утилизацией |
- «Эластэк 1300 Порта- |
|
|
|
путем отмывки за |
Вак» - установка для сбора |
|
|
|
грязненного грунта: |
остаточной нефтяной жид |
|
|
|
- |
паром: |
кости и зачистки грунта |
|
|
- |
растворителем |
- ПУ (паровая установка) |
_ п — |
7 |
8 |
> |
9 |
|
|
-50 + |
10 см |
||
|
+100 |
> |
10 см |
|
Не облад. |
-40-»80 |
|||
|
|
|||
|
> |
8 см |
||
|
-35 - +60 |
|||
|
|
|
||
|
Не огра |
Менее 8 |
||
|
ничена |
|
см |
и
I |
|
|
|
| |
>25 |
|
|
| |
|
||
|
|
||
1 |
|
|
|
! |
— " |
- - " — |
|
i |
|||
|
|
10
Не рассчитыка лись
j
2
Разложение (деструкция) УВ |
В (физико-химические) |
г - “
|
4 |
Термиче |
Сжигание загрязнен |
ский |
ного грунта |
Электро
Обработка грхптов
электромагнитными магнитный волнами
5 |
1 |
6 |
____7 ________8 |
|
Печи и другие устройства |
|
Не огра |
Не oi*pa- |
> 400 |
|
ничена |
нимена |
||
Источник у-излучения пло |
|
|
||
|
— " — |
|
|
|
щадью 1 см“ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Источник УФ-излучепия |
|
|
|
|
площадью 1 м2 |
|
_»__ |
_ || _ |
|
Источник светового излу |
|
> 5 |
||
чения площадью 1 см‘ |
|
|
|
|
Источник ИК-излучения |
|
— ” — |
— " — |
|
площадью 1 см~ |
|
|
||
|
|
|
|
|
Озон |
|
— ” — |
— и — |
|
|
|
|
|
> 5 |
|
|
Серная кислота |
I |
— и — |
Химиче |
Обработка грунтов |
|
|
|
химическими веще |
|
|
|
|
ский |
ствами. окисление до |
Перекись водорода |
— и — |
> 5 |
|
Н;0 ИCOJ |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
! |
Возду. |
|
> 5 |
|
i
9
11е огра ничена
— " —
<2 %
<0,5 % <0,5%
<2.0 %
<1 0 %
<1 0 %
<5%
_ И) _
46 * Нр“ кДж/с 0.27 кДж/с 0.00125 кДж/с
0,00002
кДж/с 1 кг озона выделяет
12815
кДж
1 кг H2S04 выделяет 2000 кДж
1 K I
Н:()
выделя ет 3088 кДж
22.1 кг воздхха окисля ет 1 кг бензина
j кшоидосЬс).(эимээьи
Агротех
нический
Агротехническая об работка грунтов (вспашка, дискова ние. боронование и т.д.) для ускорения окислительных про цессов воздухом, природными штам мами
Диски, бороны, в о з д у природные штаммы
90 10
Не огра |
Не огра |
>5 |
< 0,1 % |
|
ничена |
ничена |
|||
|
|
.Биологиче- |
Обработка грунтов |
Путидойл, диворойл.при |
>5 |
< 1,0 % |
|
|
родные штаммы |
||
|
|
|
оо |
|
Фитологи- |
! |
Соево-бобовые, клевер и |
>5 |
<0,5% |
|
II 1осев растений |
другие травы |
||
|
|
|
|