Способ очистки болот от нефти и нефтепродуктов

 

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к способам очистки болот от нефти и нефтепродуктов с высокими начальными концентрациями загрязнений преимущественно при ликвидации последствий аварийных разливов. При осуществлении способа проводят поэтапную очистку болота от основных и остаточных концентраций нефтяного загрязнения с использованием погодно-климатического фактора. На подготовительном этапе осуществляют разбиение загрязненного участка на секции посредством дамб, вдоль которых роют траншеи для сбора нефти или нефтепродуктов. На первом этапе проводят сбор основных концентраций нефтяного загрязнения с поверхности болота в летне-осенний период посредством заглубленного плавучего скребка путем его возвратно-поступательного перемещения с помощью тягового механизма от одной траншеи к другой. На втором этапе осуществляют удаление с участка остаточных концентраций нефтяного загрязнения путем его смывания водным потоком в траншею, при этом поперек участка от одной траншеи к другой устанавливают боновые ограждения. На третьем этапе производят удаление загрязненного почвенно-растительного слоя в зимне-весенний период при замерзшем болоте посредством ножа-скребка, установленного на полозьях, путем его возвратно-поступательного перемещения от одной траншеи к другой с помощью тягового механизма. Данный способ позволяет произвести очистку заболоченных участков площадью в несколько гектаров до степени концентрации загрязнения 500-3000 мг/кг, при которой успешно идут процессы естественного восстановления почвенно-растительного покрова и возможно проведение биорекультивации с посевом трав. 2 ил.

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к способам очистки заболоченных участков от нефти и нефтепродуктов с высокими начальными концентрациями загрязнений преимущественно при ликвидации последствий аварийных разливов.

Известен способ очистки водной поверхности водоемов и болот от нефти и нефтепродуктов посредством самоходного транспортного средства со стрелой с закрепленным на ней захватывающим устройством [RU, патент 2123087].

Однако этот способ может быть использован на площадях со стабильным грунтом.

Известен способ очистки поверхности почвы от нефти, включающий промывку почвы водой под давлением и удаление образовавшейся нефтяной смеси [RU, патент 2061144].

Недостатком этого способа является его применение только при незначительных загрязнениях. При аварийных разливах нефти, когда концентрация нефти велика, этот способ малоэффективен.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ очистки болот от нефтяных загрязнений, включающий разбиение загрязненного участка на секции и удаление с поверхности участка нефтяного загрязнения с использованием его смывания водным потоком [RU, патент 2142533].

Указанный способ не достаточно эффективен при аварийных разливах нефти, когда площадь болот составляет несколько гектаров, и не позволяет довести степень очистки заболоченной местности до концентрации нефти, при которой возможно естественное восстановление.

Задачей настоящего изобретения является разработка комплексного способа очистки от нефти и нефтепродуктов заболоченных участков большой площади при аварийных разливах с высокой исходной концентрацией загрязнения с использованием погодно- климатического фактора.

Технический результат состоит в очистке заболоченных участков площадью в несколько гектаров до степени концентрации загрязнения 500-3000 мг/кг, при которой успешно идут процессы естественного восстановления почвенно-растительного покрова и проведения биорекультивации с посевом трав.

Технический результат достигается тем, что проводят поэтапную очистку болота от основных и остаточных концентраций нефтяного загрязнения с использованием погодно-климатического фактора, при этом на подготовительном этапе осуществляют разбиение загрязненного участка на секции посредством дамб, вдоль которых роют траншеи для сбора нефти или нефтепродуктов, на первом этапе проводят сбор основных концентраций нефтяного загрязнения с поверхности болота в летне-осенний период посредством заглубленного плавучего скребка путем его возвратно-поступательного перемещения с помощью тягового механизма от одной траншеи к другой, на втором этапе осуществляют удаление с участка остаточных концентраций нефтяного загрязнения путем его смывания водным потоком в траншею, при этом поперек участка от одной траншеи к другой устанавливают боновые ограждения, а на третьем этапе производят удаление загрязненного почвенно-растительного слоя в зимне-весенний период при замерзшем болоте посредством ножа-скребка, установленного на полозьях, путем его возвратно-поступательного перемещения от одной траншеи к другой с помощью тягового механизма.

Осуществление способа поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема очистки участка болота от основных концентраций. На фиг. 2 представлен нож-скребок (в разрезе).

Заболоченную площадь, залитую нефтью при аварии (фиг.1), разбивают на секции (1) с помощью песчаных дамб (2). Длину и ширину секции определяют удобством выполнения последующих работ. Вдоль дамб (2) роют траншеи (3) глубиной 1 м и более для сбора нефти и нефтяного шлама. Первый этап очистки от основных концентратов осуществляется предпочтительно в летний период. По обеим сторонам секции (1), на дамбах (2) находятся два тяговых механизма (4) - тракторы с установленными на них лебедками (5), которые через тросовое сцепное устройство (6) соединяются с плавучим скребком (7). Скребок (7) выполнен в виде трубы или соединения труб с герметично закрытыми концами. Заглубление скребка (7) в нефтяной слой осуществляют путем увеличения его веса заполнением объема жидкостью или сыпучим материалом через заглушку (8). При помощи лебедок (5) скребок (7) перемещают от одной траншеи к другой. Захваченная скребком (7) нефть транспортируется в траншею (3). Затем оба тяговых механизма (4) передвигаются по дамбам (2) в одну и ту же сторону на расстояние, равное примерно половине длины скребка (7), и процесс повторяется. Очистка участка (1) производится до тех пор, пока с поверхности не будет удалена вся нефть, которая может быть собрана скребком (7). Из траншеи (2) собранную нефть перевозят в котлован временного хранения для последующей переработки. После окончания первого этапа на поверхности болота остаются остатки нефти и загрязненные растительные остатки.

В течение этого же летне-осенного периода проводят второй этап очистки болота от остаточных концентраций. Для этого участок (1) омывают водой под давлением из мобильных высокопроизводительных насосов, создавая поток по направлению к траншее (3). Смытые остаточные нефтяные загрязнения с водным потоком транспортируются в траншею (3), откуда вывозятся в места временного хранения для последующего разделения нефти и воды и переработки нефтяного шлама. В случае необходимости поперек участка могут быть установлены боновые ограждения для создания водного потока большей мощности.

В зимний период болото промерзает на глубину несколько десятков сантимов, а загрязненная нефтью почва остается незамороженная, оставшаяся на поверхности нефть становится густой. Третий этап очистки осуществляется в начале зимы или весной после стаивания снега.

Технологическая схема третьего этапа окончательной очистки участка от загрязненных растительных остатков и почвенно-растительного слоя аналогична схеме очистки от основных концентраций и отличается тем, что вместо плавучего скребка (7, фиг.1) используют нож-скребок.

Нож-скребок (фиг.2) установлен на полозья (9), рабочий орган выполнен в виде двух скрепленных между собой ножей (10), по обеим сторонам рабочего органа для удержания шлама при транспортировке выполнены ограждения (11).

При помощи лебедок нож-скребок перемещают от одной траншеи к другой. Очистку ведут до полного удаления загрязненного почвенно-растительного слоя. Собранный нефтяной шлам вывозят для последующей переработки.

Для удаления загрязненного слоя при сильно замерзшем болоте (глубина промерзания 70-90 см) окончательную очистку можно производить болотным бульдозером с низким удельным давлением на поверхность.

Пример Топкое болото площадью 30 га было разбито на секции песчаными дамбами. Длина секции равнялась длине болота, а ширина - 60-70 м. Вдоль дамб были вырыты траншеи глубиной 1 м. Высота нефтяного слоя над почвой составляла 50 см. Глубина пропитки почвы - 50-70 см. Первый этап очистки осуществлялся по описанной выше технологии. Плавучий скребок диаметром 72 см был заглублен в нефтяной слой. За один раз скребком в траншею транспортировалось от 5 до 10 м³ нефти. В среднем за 9 ч работы очистили участки общей площадью 2 га. После окончания первого этапа на поверхности болота остались остаточные нефтяные загрязнения и загрязненные нефтью растительные остатки, концентрация нефти в почве составляла в среднем 250000 мг/кг.

Затем осуществлялась очистка болота от остаточных концентраций. Секцию разделили боновыми ограждениями на расстояние 5-7 м друг от друга. Для смывания остаточных концентраций и создания потока по направлению к траншеям использовались мобильные высокопроизводительные 6-дюймовые насосы и насосы пожарной охраны. Операторы передвигались по деревянным настилам и струями воды под углом 5-10^o к поверхности болота смывали перед собой остаточные нефтяные загрязнения, которые с потоком воды устремлялись к траншеям. После завершения второго этапа концентрация нефти в почве составляла 50000-60000 мг/кг.

Третий этап очистки производился весной после стаивания снега при замерзшем болоте.

После третьего этапа концентрация загрязнения составила 500-3000 мг/кг. Весной были произведены на очищенном участке биорекультивационные работы, и восстановление почвенно-растительного покрова прошло успешно.

Таким образом, комплексный способ очистки заболоченных участков при аварийных разливах нефти позволил восстановить территорию в 30 га.

Формула изобретения

Способ очистки болот от нефти и нефтепродуктов, включающий разбиение загрязненного участка болота на секции и удаление с поверхности участка нефтяного загрязнения с использованием его смывания водным потоком, отличающийся тем, что проводят поэтапную очистку болота от основных и остаточных концентраций нефтяного загрязнения с использованием погодно-климатического фактора, при этом на подготовительном этапе осуществляют разбиение загрязненного участка на секции посредством дамб, вдоль которых роют траншеи для сбора нефти или нефтепродуктов, на первом этапе проводят сбор основных концентраций нефтяного загрязнения с поверхности болота в летне-осенний период посредством заглубленного плавучего скребка путем его возвратно-поступательного перемещения с помощью тягового механизма от одной траншеи к другой, на втором этапе осуществляют удаление с участка остаточных концентраций нефтяного загрязнения путем его смывания водным потоком в траншею, при этом поперек участка от одной траншеи к другой устанавливают боновые ограждения, а на третьем этапе производят удаление загрязненного почвенно-растительного слоя в зимне-весенний период при замерзшем болоте посредством ножа-скребка, установленного на полозьях, путем его возвратно-поступательного перемещения от одной траншеи к другой с помощью тягового механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.06.2010

Извещение опубликовано: 10.06.2010        БИ: 16/2010