Стабилизация

СТАБИЛИЗАЦИЯ

Основные моменты

- Стабилизация это действие, направленное на контролирование за

надвигающейся опасностью, возникающей в результате

произошедшего или возможного сброса

- Стабилизация может использоваться во всех средах, но мы

остановимся на почве и грунтовых водах

- Для максимальной защиты можно сочетать различные технологии

стабилизации

Стабилизация означает принятие любых необходимых мер для того, чтобы решать проблемы воздействия выбросов отходов и контролировать или предотвращать все возможные пути распространения загрязнения.

Целью стабилизации является немедленное предотвращение или минимизация дальнейших выбросов, когда существует реальная угроза.

Хотя стабилизацию можно применять по отношению к выбросам во все среды (почва, грунтовые и поверхностные воды, воздух), большая часть действий по стабилизации будет сосредоточена на почвах и грунтовых водах, чтобы предотвратить дальнейшее ухудшение.

В некоторых случаях действия по стабилизации применяются для того,

чтобы предотвратить миграцию загрязнения, но не обязательно

обеспечивают только очистку. Другие действия по стабилизации

предотвращают миграцию загрязнения и также обеспечивают степень

обработки, необходимую для реабилитации объекта..

Действия по стабилизации должны включать обычные и новые методы

реабилитации, которые нужно применить как можно скорее.

К примерам выбросов, к которым можно применить стабилизацию,

относятся выбросы, представляющие угрозу для населения, экосистем

и/или источников питьевой воды.

ПРИМЕНЕНИЕ СТАБИЛИЗАЦИИ

Распределите территорий по важности

- Все территории, где произошли или предполагается, что произошли выбросы, нужно распределить по важности

- Начинать нужно с территорий, представляющих прямую опасность для здоровья людей и окружающей среды

- Сфокусировать ограниченные ресурсы на стабилизации экологических проблем

Оцените пользу стабилизации

- Выясните, подходит ли стабилизация для данной территории и какая

польза будет достигнута.

- Польза может заключаться в ограничении миграцию загрязнения,

сокращении объема загрязненных сред и снижении уровня риска для

здоровья людей и окружающей среды.

- Выясните, существует ли соответствующая технология стабилизации

для данного загрязнения.

Подборка данных

- Часто нет данных, необходимых для определения типа стабилизации, и поэтому необходим дополнительный отбор проб, чтобы определить имеющиеся загрязнители и масштабы загрязнения.

- Примеры таких необходимых данных включают характеристики и концентрацию загрязнителя, глубину залегания подземных вод, и скорость движения и направление потока грунтовых вод.

Выберите и спроектируйте тип стабилизации

- Тип выбранных действий по стабилизации будет основываться на разнообразных факторах, таких как тип загрязненной среды, присутствие конкретных загрязнителей и масштаб загрязнения.

- Исторические справки о данной территории можно использовать для выбора соответствующего типа стабилизации.

Применение

- После того, как меры по стабилизации выбраны, их нужно применить как можно скорее, чтобы свести миграцию загрязнителя до минимума.

- После применения стабилизации необходим мониторинг территории, чтобы убедиться в том, что меры по стабилизации были эффективны по контроля за передвижением загрязнителя.

ТИПЫ СТАБИЛИЗАЦИИ

Действия по стабилизации можно использовать по отдельности, их также

можно сочетать с другими типами стабилизации или можно применять

постадийно

Три типа стабилизации, которые можно применять в различных ситуациях, включают:

- Удаление источника

- Локализация загрязнения

- Покрытие

УДАЛЕНИЕ ИСТОЧНИКА

ПОДЗЕМНЫЕ ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ

Свалки отходов

Шламоотстойники

Загрязненная почва

ПОДЗЕМНЫЕ ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАПЕНИЯ

Часто подземные емкости для хранения из-за коррозии пропускают загрязнители в почву или грунтовые воды. Два вида действий по стабилизации применимы в этом случае удаление и заполнение.

При изъятии емкости сначала удаляется жидкое содержимое, а затем выкапывается сама емкость. Следует также удалить всю загрязненную почву. Если загрязнены грунтовые воды, необходимо применить действия по стабилизации для грунтовых вод. Удаленная почва заменяется чистой.

При заполнении емкости жидкое содержимое удаляется, но сама емкость остается на месте. Емкость заполняется цементным раствором или бетоном и запечатывается. Если почва вокруг емкости загрязнена, могут понадобиться дополнительные действия по стабилизации, например, нанесение покрытия на данную территорию .

Со свалок отходов загрязнители часто попадают в почву, грунтовые и

поверхностные воды. Лучшим вариантом стабилизации является удаление

свалки и стабилизация загрязненных в результате попадания в них отходов

почв и грунтовых вод. Если удаление невозможно, можно применить следующие действия по стабилизации.

Отводные канавы, дамбы и бермы могут контролировать утечку со свалок. Такие сооружения можно построить очень быстро.

Свалку можно закрыть сверху временным покрытием, таким как крыша или пластик, чтобы контролировать утечку загрязнителей.

Шламоотстойники

Шламоотстойники часто не имеют выстилающего покрытия или же это

покрытие с трещинами, пропускающими продукты выщелачивания в почву

и грунтовые воды.

Свободные жидкости и высокоподвижные отходы в шламоотстойниках

можно удалить и обработать. Оставшийся шлам можно сделать твердым

или стабилизировать на месте и затем закрыть сверху. Покрытие не должно

препятствовать протеканию поверхностных вод.

Часто утечки из шламоотстойников загрязняют грунтовые воды, что также требует применения действий по стабилизации. Снижение утечки в

грунтовые воды может быть достигнуто осушением шламоотстойника, что

уменьшит гидростатический напор

ЗАГРЯЗНЕННАЯ ПОЧВА

Загрязненную почву лучше всего удалить с последующей обработкой такой

как стабилизация. Если загрязнены грунтовые воды, следует также

применить действия по стабилизации грунтовых вод.

Если удаление невозможно или невыполнимо, тогда могут быть построены

отводные канавы, дамбы и бермы для контроля поступления и протекания

поверхностных вод.

Загрязненная почва может быть покрыта временным колпаком или

покрытием, чтобы предотвратить распространение пыли ветром.

Если загрязненная территория мала, можна построить ограждения для предотвращения прямого контакта.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Технологии локализации можно классифицировать по средам для грунтовых вод или поверхностных вод. В каждой среде обычно используются несколько технологий стабилизации.

Стабилизация загрязненных грунтовых вод может быть проведена отдельно от окончательной очистки или же может быть дополнительным шагом в такой очистке. Технология стабилизации должна сочетаться с предполагаемым длительным восстановительным периодом.

Технологии локализации грунтовых вод могут включать разнообразие гидравлических и физических преград, таких как ограничивающие траншеи и канавы, укрепляющие листовые стены, а также метод откачки и обработки.

Контроль за поверхностными водами необходим там, где используется герметичное покрытие, где загрязнители находятся на поверхности, или загрязненная почва находится на или поблизости от поверхности, и в тех случаях, когда важной проблемой является инфильтрация через или к загрязненным почвам или грунтовым водам. Можно использовать сочетание нескольких методов, чтобы добиться соответствующего уровня контроля поверхностных вод.

Технологии локализации поверхностных вод включают отводные канавы, дамбы и профилирование.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Ограничивающие траншеи/канавы

Укрепляющие листовые стены

Откачка и обработка

ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ ТРАНШЕИ /ДРЕНА

Траншеи или дренаж собирают загрязненную воду, чтобы предотвратить попадание загрязнения к другим объектам вниз по потоку. Такие канавы обычно устанавливаются перпендикулярно направлению течения грунтовых вод.

Дренаж создается путем укладывания перфорированной трубы на слой гравия на дне траншеи. Траншея засыпается гравием, а сверху слой земли. Траншеи строят таким же способом, но оставляют открытыми. Траншеи и дренаж могут быть активными (собранная жидкость выкачивается) или пассивными (собранная жидкость под силой тяжести идет в емкость для сбора).

ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ ТРАНШЕИ/ДРЕНАЖ

Преимущества

- Довольно просты при конструировании и недорогостоящи

- Полезны для сбора загрязнителей в почве с низкой

водопроницаемостью

- Полезны при улавливании утечек и просачивании со свалок О Недостатки

- Открытые системы требуют мер предосторожности для

предотвращения пожаров и взрывов

- Неприменимы к объектам, где загрязнение проникло глубоко

- Могут помешать другим операциям на предприятии

УКРЕПЛЯЮЩИЕ ЛИСТОВЫЕ СТЕНЫ

Укрепляющие листовые стены строятся путем закрепления в почве секций, соединенных между собой стальных щитов, используя ударные или вибрационные механизмы. Стена образует тонкую непроницаемую преграду для потока грунтовых вод.

Стены можно использовать для сдерживания загрязненных грунтовых вод или для отведения потока грунтовых вод ниже или вокруг загрязненных территорий. Стены должны доходить до твердых пород или почв с низкой проницаемостью.

Преимущества

- Быстро устанавливаются и недорогостоящи

- Эффективное кратковременное средство для улучшения процесса

восстановления или локализации грунтовых вод

Недостатки

- Неприменимы для очень плотной почвы и для почв с

крупнообломочными включениями

- Неприменимы для грунтовых вод с высокой концентрацией солей или

кислот

- Максимальная глубина, на которую может войти стена без

повреждений, обычно 13 м

ОТКАЧКА И ОБРАБОТКА

Откачка и обработка это изъятие грунтовых вод и последующая обработка на поверхности. Определение глубины и месторасположения дренажных скважин требует предварительного оконтуривания ореола загрязнения и знания свойств водоносного пласта

Поверхностная обработка откачанных грунтовых вод будет различаться в зависимости от имеющихся в них загрязнителей. Используемые технологии обработки могут включать очистку воздушной струей, адсорбцию активированным углем, и биологическую обработку.

Откачка и обработка часто используется для обезвреживания. При использовании в стабилизации эта технология сдерживает дальнейшую миграцию загрязненных грунтовых вод. Можно использовать в сочетании с другими технологиями стабилизации, например, с укрепляющими листовыми стенами.

Преимущества

- Эффективно при глубинном (> 15 м ниже поверхности) обширном

загрязнении грунтовых вод

- Сдерживает распространение загрязнения

Недостатки

- Дорого при проектировании, установлении и работе

- Неэффективно при загрязнителях с низкой мобильностью и в водоносных слоях с низкой влагопроводностью.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Дамбы и бермы

Отводные канавы

Профилирование

ДАМБЫ И БЕРМЫ

Дамбы и бермы используются на территориях не более 5 акров (1 акр = 0,404687 га). Они используются для того, чтобы отвести поверхностные воды от объекта или предотвратить смешивание различных типов отходов.

Дамбы должны быть равномерно уплотнены, пока не будет достигнут желаемый размер, а затем озеленены. Дамбы часто строят вокруг загрязненных территорий, чтобы направить поверхностный поток по дренажным путям, например, по отводным канавам, подальше от загрязнения.

Преимущества

- Стоимость строительства низка, т.к. необходимая для этого земля уже есть

- Их можно использовать для защиты объекта от наводнения

- Можно быстро построить

Недостатки

- Временны и обычно не используются более одного года.

- Если дамбы и бермы неправильно спроектированы, построены или неправильно обслуживаются, они могут привести к увеличению попадания загрязнения в грунтовые воды.

ОТВОДНЫЕ КАНАВЫ

Отводные канавы или каналы либо одернованы, либо выстланы крупной

галькой и используются для отвода больших потоков с территорий более 5

акров ( 1 акр = 0,404687 га).

Отводные канавы ограничивают сток, либо предотвращая протекание

поверхностных вод через загрязненные территории, либо предотвращая

протекание загрязненных вод по незагрязненной территории.

Преимущества

- Простые, хорошо разработанные технологии строительства

минимизируют стоимость

- Собирают и пропускают воду лучше, чем дамбы и бермы

- Более постоянны, чем дамбы и бермы

Недостатки

- Необходимо постоянное обслуживание, особенно в задернованных

местах

- При неправильном проектировании, строительстве и обслуживании

канавы и траншеи могут увеличивать эрозию и скорость фильтрации

поверхностных вод

ПРОФИЛИРОВАНИЕ

Профилирование подразумевает изменение формы поверхности

определенного объекта, для того, чтобы уменьшить инфильтрацию и

эрозию при смене направления стока с объекта.

Профилирование обычно проводится в соединении с озеленением, которое

может в дальнейшем уменьшить инфильтрацию и эрозию. Без озеленения

профилирование может увеличить эрозию.

Преимущества

- Относительно малая стоимость, если материалы для покрытия уже

есть в готовом виде.

- Уменьшение запруживания минимизирует инфильтрац

- Уменьшение скорости стока и эррозии почвы

Недостатки

- Неприменимо для малых территорий, где недостаточно места для

постепенного профилирования

- Стоимость увеличивается, если подходящий материал для наполнения

недоступен в готовом виде

- Может понадобиться периодическое перепрофилирование, если

происходит просадка (оседание)

ПОКРЫТИЕ

Покрытие это закладка герметичного слоя, например, спрессованной земли или асфальта, поверх захороненных отходов или по площади

распространения загрязненных грунтовых вод.

Покрытие сводит до минимума контакт между просачивающейся дождевой водой и находящимися в этом месте отходами, а это уменьшает попадание щелочи в грунтовые воды.

Покрытие используется также для контролирования выделения газа, уменьшения эррозии и изолирования потока загрязненных грунтовых вод.

Покрытие производится, когда необходимо захоронить загрязненный

материал, или когда обширное подземное загрязнение препятствует

извлечению и удалению отходов.

Покрытие часто производится в сочетании с технологиями полного отвода

или локализации грунтовых вод.

Однослойное покрытие

- Используется, когда предполагается временное покрытие, когда осаждение очень мало, или когда в закрытые отходы не попадает просачивающаяся дождевая вода.

- Не рекомендуется использовать естественную почву, т.к. она имеет тенденцию трескаться и садиться.

- Наиболее эффективно однослойное покрытие из бетона или асфальта. Многослойное покрытие

- Используется, если предполагается постоянное покрытие.

- Наиболее часто используется система, состоящая из четырех слоев: верхний растительный защитный слой из поверхностных почв или наполняющего материала; дренажный слой песка; гибкое, синтетическое выстилание и спрессованная почва с низкой проницаемостью.

Преимущества

- Относительно недорого, особенно если соответствующие почвы доступны

- Отходы можно оставлять на месте и не трогать, что может привести к дополнительным проблемам загрязнения

Недостатки

- Требует постоянного обслуживания и мониторинга для обеспечения

целостности

- Могут быть неэффективны, если захороненные отходы находятся

ниже уровня подземных вод

- Не рекомендуются для территорий, подверженных наводнениям

РЕАБИЛИТАЦИЯ

Примерами технологий реабилитации грунтовых вод являются:

- Откачка и обработка

- Барботирование (в сочетании с извлечением паров из почвы)

- Биореабилитация

- Природное самоочищение

Технологиями реабилитации почвы являются:

- Извлечение паров из почвы

- Затвердевание

РЕАБИЛИТАЦИЯ

Ключевые вопросы, которые необходимо обсудить

- РЕАБИЛИТАЦИЯ это длительная очистка сброса

- Для реабилитации можно расширить и использовать технологии стабилизации

- Реабилитация должна применяться к источнику загрязнения и любой пораженной среде

- Различные технологии реабилитации могут быть объединены для достижения максимального эффекта

РЕАБИЛИТАЦИЯ

Стабилизация является немедленным действием по контролю за нависшей угрозой, появившейся в результате произошедшего сброса или предполагаемого сброса. Реабилитация это длительная очистка сброса Технологии, используемые для стабилизации, можно расширить и использовать для реабилитации. Для достижения оптимальной очистки можно объединять технологии реабилитации (наряду с технологиями стабилизации).

Реабилитация объекта должна быть направлена на источник загрязнения и, если грунтовые воды уже загрязнены, то реабилитация должна применятся и к ореолу загрязнения. Примерами источников загрязнения являются подтопленные свалки, утечки из емкостей для хранения.

Технологии, используемые для реабилитации грунтовых вод, можно разбить на две общие категории:

- Использование инженерных сооружений для локализации грунтовых

вод.

- Естественная или вынужденная обработка на месте.

РЕАБИЛИТАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Барботирование

Биореабилитация

Природное самоочищение

ОТКАЧКА И ОБРАБОТКА

Откачка и обработка это извлечение грунтовых вод и их последующая обработка на поверхности такими методами обработки, как очищение или адсорбция углем. Метод обработки будет зависеть от присутствующих в воде загрязнителей.

При выборе эффективной системы откачки и обработки учитывают шесть моментов:

1. Характеристика геологии и гидрогеологии

- Для определения места и глубины дренажных скважин учитывают гидрогеологию и геологию объекта.

- Гидрогеологическими условиями, благоприятными для откачки и обработки, являются высокая влагопроводимость и однородность грунтов.. Неоднородные условия водоносного пласта с зонами слабой проницаемости ограничивают движение загрязнителя по направлению к дренажным скважинам

2. Характеристика химического состава загрязнителя

- Характеристики загрязнителя используются для определения миграции химических веществ и для правильного выбора системы откачки и обработки.

- Химические вещества со слабой подвижностью и жидкости с высокой плотностью трудно извлекать из грунтовых вод.

3. Локализация источника загрязнения и уменьшение их воздействие

- Источник загрязнения должен быть удален независимо от того, находится ли он на поверхности или в вадозной зоне.

- Не удаленные загрязнители будут продолжать проникновение в грунтовые воды и будут удлинять процесс очистки.

4. Размещение дренажных скважин для оконтуривания источника загрязнения и его ореола

- Дренажные скважины должны размещаться ниже по направлению

движения ореола загрязнения, чтобы остановить его дальнейшее

распространение.

- Дополнительные дренажные скважины, расположенные в зоне

источника загрязнения, будут извлекать наибольшую массу

загрязнителя.

5. Стадия строительства последующих дренажных скважин

- Информация, полученная из первой скважины, может использоваться для проектировки и размещения дополнительных скважин.

- Этот метод обеспечивает наиболее эффективное размещение и конструкцию каждой насосной станции.

- Многочисленные дренажные скважины, откачивающие жидкость в небольших объемах, функционируют эффективнее, чем одна скважина, откачивающая большой объем, особенно если площадь загрязнения велика.