Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Инженерная геология..pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
3.8 Mб
Скачать

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

 

 

 

 

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