способ очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами

Формула изобретения

Способ очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами, включающий размещение в грунте взрывчатых веществ со средствами взрывания и инициирование взрыва, отличающийся тем, что определяют глубину загрязнения грунтов и прокладывают кротовые дрены на глубине границы загрязнения с интервалом, не превышающим глубины заложения дрен, а в качестве взрывчатых веществ используют смесь пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением, предназначенным для выгорания нефтепродуктов, причем прокладку дрен ведут в два этапа: сначала прокладывают ряд параллельно ориентированных дрен по всему участку, затем прокладывают дрены, ориентируя их перпендикулярно дренам, проложенным на первом этапе, одновременно располагая в них армированные полиэтиленовые оболочки, после чего оболочки заполняют смесью пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при выполнении рекультивации участков земной поверхности, загрязненных нефтепродуктами (места аварийных разливов нефтепродуктов после их сбора на поверхности, территории складов горюче-смазочных материалов и др.).

За ближайший аналог принят способ очистки загрязненных почв (Патент РФ № 2103076, МПК В09С 1/00, В09С 1/09, А01В 79/02, опубл. 27.01.1998 г.), включающий выполнение в загрязненной почве лунок, размещение в лунках зарядов взрывчатых веществ с электродетонаторами и инициирование взрыва.

Недостатком известного способа является то, что нефтепродукты, загрязняющие почву, активно выгорают при взрыве только в воронке выброса и на примыкающих к воронкам небольших участках массива не выброшенной взрывом почвы, а между лунками нефтепродукты остаются в массиве почвы, что снижает эффективность способа.

Задачей изобретения является повышение эффективности способа очистки загрязненных горючими веществами грунтов и почв за счет увеличения площади контакта продуктов взрыва с грунтом.

Для достижения необходимого технического результата в известном способе очистки загрязненных почв, включающем размещение в почве взрывчатых веществ со средствами взрывания и инициирование взрыва, определяют глубину загрязнения грунтов на участке загрязнения, прокладывают кротовые дрены в грунте на глубине границы загрязнения с интервалом, не превышающим глубину заложения дрен, а в качестве взрывчатых веществ используют смесь пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением, предназначенным для выгорания нефтепродуктов, причем прокладку дрен ведут в два этапа: сначала прокладывают ряд параллельно ориентированных дрен по всему участку, затем прокладывают дрены, ориентируя их перпендикулярно дренам, проложенным на первом этапе, одновременно располагая в них армированные полиэтиленовые оболочки, после чего оболочки заполняют смесью пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны:

на фиг.1 - вертикальный разрез грунта в начальный момент выполнения кротовины для размещения газонепроницаемой оболочки; на фиг.2 - поперечный разрез кротовин с размещенными в них оболочками.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - загрязненная часть грунта; 2 - траншея;

3 - вертикальный нож кротодренажной машины; 4 - дренер;

5 - армированная полиэтиленовая оболочка;

6 - кротовая дрена второго этапа прокладки;

7 - кротовая дрена первого этапа прокладки;

Н - глубина загрязнения грунта.

Способ реализуется следующим образом. На участке с загрязненными нефтепродуктами грунтами определяют глубину загрязнения Н и на этой глубине с помощью кротодренажной машины на первом этапе прокладывают параллельные друг другу кротовые дрены 7 на всем участке загрязнения. На границе участка загрязнения в плане параллельно дренам 7 выполняют траншею 2 в грунте на глубину, превышающую глубину загрязнения Н. На втором этапе из траншеи 2 прокладывают кротовые дрены 6, перпендикулярные кротовым дренам 7, проложенным на первом этапе, с размещением в дренах 6 армированных полиэтиленовых оболочек 5.

Армированную полиэтиленовую оболочку 5 присоединяют глухим концом к дренеру 4, закрепленному на вертикальном ноже 3 кротодренажной машины (навесной или прицепной), при движении которой оболочка 5 сматывается с бобины (не показана), установленной в траншее 2. После размещения армированных полиэтиленовых оболочек 5 во всех кротовых дренах 6 второго этапа их через открытые концы заполняют газовой взрывчатой смесью, снабжают средствами взрывания (электродетонаторы или электроды пламенного взрывания), засыпают траншею вынутым грунтом и уплотняют его, заглубляют в грунт глухие концы оболочек с уплотнением грунта и инициируют взрыв.

Благодаря равномерному распределению смеси пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением по площади загрязненного участка, наличию полостей дрен, заполненных воздухом, обеспечивается прохождение горячих продуктов взрыва через поры массива загрязненного грунта и практически полное выгорание нефтепродуктов на всей площади загрязнения. При расположении дрен с интервалом, не превышающим глубины их заложения, линия наименьшего сопротивления грунта при взрыве проходит между полостями дрен в горизонтальной плоскости, поэтому структурное строение массива грунта остается прежним.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. В результате аварии произошел разлив нефти, участок разлива обваловали и собрали вылившуюся нефть с поверхности земли. На участке обвалования размерами 20×50 м грунт был загрязнен на глубину до 0,9 м. С помощью кротодренажной машины Д-657 (предназначена для прокладки кротовых дрен на глубину 0,7-1,5 м), навешенной на трактор ДТ-75Б-С, на глубине 0,9 м проложили 26 дрен первой очереди длиной 52 м с интервалом между дренами 0,8 м. Вход дрен в массив и выход дрен из массива засыпали грунтом и уплотнили его. Параллельно дренам, проложенным на первом этапе, на границе обвалованного участка отрыли траншею глубиной 1,0 м. На втором этапе проложили дрены из траншеи в количестве 63 штуки с интервалом между дренами 0,8 м, ориентируя их перпендикулярно дренам, проложенным на первом этапе, и размещая армированные полиэтиленовые оболочки в дренах. Глухие концы армированных полиэтиленовых оболочек после проверки герметичности заглубили в грунт и дополнительно насыпали вал над ними. Со стороны траншеи оболочки заполнили смесью пропана с избыточным содержанием кислорода под давлением, оборудовав предварительно электродетонаторами, засыпали траншею грунтом и произвели одновременный подрыв всего загрязненного участка. Сотрясательное взрывание на площади сто квадратных метров обеспечило полное выгорание нефтепродуктов на загрязненном участке.

Сотрясательное взрывание предполагает исключение выброса грунта из массива и в этом случае силу взрыва (соответственно, и заряд взрывчатого вещества) принимают не более 30% от силы взрыва на выброс с образованием воронки в грунте, рассчитываемой по известной методике. Сила взрыва на выброс рассчитывается исходя из условия, что давление газов, образовавшихся при детонации взрывчатого вещества, затрачивается на преодоление сил трения (для сыпучих грунтов) грунта и сил трения и сцепления (для связных грунтов) по линии наименьшего сопротивления и на выброс грунта за пределы воронки.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что он обеспечивает полное выгорание нефтепродуктов на загрязненном участке за счет предварительного увеличения площади контакта продуктов взрыва с грунтом благодаря поверхности кротовых дрен, равномерно распределенных по всей площади.