Характеристики методів реабілітації забруднених ґрунтів

Забруднений ґрунт звичайно видаляють на товщину шару, еквівалентну ступеню забруднення, тобто там, де концентрація забруднювачів перевищує ГДК. При цьому ґрунт видаляють, складують, обробляють шляхом стабілізації з забруднювачів. Якщо забруднювачі потрапили й у ґрунтові води, то проводять­ся заходи щодо стабілізації забруднювачів у ґрунтових водах.

Якщо видалення ґрунту неможливо чи нездійсненно, то в цьому ви­падку будуються системи дренажних канав, ґрунт піддається промиван­ню.

Ґрунт може бути покрито тимчасовим ковпаком, чи покриттям стабілі­зованим розпиленням речовин, що скріплюють поверхневий шар.

Якщо забруднена територія мала, то будують загородження для запобі­гання контакту з ґрунтом.

Стабілізація забруднювачів класифікується: для ґрунтових і поверхне­вих вод.

Стабілізація ґрунтових вод включає встановлення різних гідравлічних і фізичних перешкод (обмежувальні канави, траншеї, що зміцнюють листові сті­ни, методи нагнітання в шар полімолекулярних і високомолекулярних компози­цій, а також методи відкачки і накачування в шар очищеної води).

Контроль за станом поверхневих вод здійснюється там, де використову­ються герметичні покриття, коли забруднювачі знаходяться на поверхні, коли важ­ливою проблемою є інфільтрація поверхневих вод у ґрунтові. При цьому не обме­жуються застосуванням одного методу. Технології локалізації по ґрунтових во­дах включають застосування відвідних канав дамб, профілювання ухилів.

При застосуванні обмежувальних траншей і каналів використовують пристрої для збору дренажів забруднених вод, що можуть забруднювати потоки, розташовані нижче за течією. Канали розташовуються перпендикулярно плину. Дренажі влаштовуються шляхом укладання перфорованих труб на шар гравію, що покладений на дно траншеї.

Траншеї і дренажі можуть бути активними, (зібрана рідина відкачу­ється насосами) і пасивними (зібрана рідина під дією сил ваги надходить у ємності для збору забруднених потоків). З цих ємкостей забруднені потоки відкачуються на очищення. Питання очищення забруднених потоків важливі при організації меліоративних заходів.

Метод застосування дренажів - простий при створенні і недорогий при екс­плуатації, корисний для ґрунтів низької проникності, при уловлюванні витоків за­бруднених вод зі смітників.

Для видалення з ґрунтів забруднювачів застосовуються: - промивання ґрунтів і на­ступне очищення зібраних концентратів забруднювачів.

При організації промивання можливе засолення ґрунту. Тому при аналізі проектної документації експерти повинні вимагати обліку наслідків від застосуван­ня методів очищення ґрунтів.

Перераховані методи незастосовні до об'єктів, де забруднення проникнуло глибоко в ґрунт. Крім цього, ці операції приводять до обмеження технологічних про­цесів.

Зміцнювальні і сталеві стіни

Вони будуються для локалізації забруднювачів і являють собою закріплення, що проникнуто глибоко в землю секцій - з'єднаних між собою сталевих щитів, що заглиблюються в ґрунт шляхом ударних і вібраційних механізмів.

Ці стіни створюють перешкоду для потоку забрудненої води. Вони мо­жуть використовуватися як для затримки ґрунтових вод, так і для відводу потоку стічних вод навколо забрудненої території.

Стіни в ґрунтах улаштовуються так, щоб вони доходили до порід чи ґрун­тів з низькою проникністю. їхньою перевагою є те, що вони швидко встановлю­ються, а також вони відносно недорогі.

Застосування таких стін ефективно як короткочасне рішення для локалізації забруднених ґрунтових вод і локалізації території з високим забрудненням.

Однак, такі рішення не застосовні для дуже великих площин, ґрунтів з великоуламковими включеннями, для ґрунтів з високою концентрацією кислот і солей. Розрахункова максимальна глибина, на яку листова стіна може ввійти, без ушкодження дорівнює 13м. В таких випадках використовують відкачку. Для відводу поверхневих вод від забрудненого об’єкту використовують дамби берми, відводні канави. Для зменшення інфільтрацій ґрунтів застосовують профілювання та покриття.

Відкачка й обробка застосовується при заляганні ґрунтових вод на глибинах більше 15 м і застосування її ефективне при великій площі
забруднення.

Застосування відкачки дозволяє усунути поширення забруднювачів і скоротити кошти на процес реабілітації.

Недоліки: дорожнеча проектування, відносно великий час на спорудження установки. Метод не ефективний при очищенні вод від малорухомих забруднювачів, а також для очищення шарів з низькою проникністю.

Дамби, берми (обвалування).

Дамби і берми використовуються на територіях не більш 25-30 м² для того, щоб відвести поверхневі води від забрудненого об'єкта і щоб припинити змішування від різних видів забруднювачів.

Дамби ущільнюються ковзанками з поступовим нарощуванням, потім озеленюються для захисту її від розмиву.

Дамби будують навколо забруднених територій, щоб направити потік по дренажних шляхах, для того щоб пристрої по очищенню розташовувалися подалі від джерела забруднення.

Переваги - вартість будівництва невисока, вони швидко будуються і мають багатофункціональне призначення.

Недоліком є те, що ці спорудження використовуються до одного року.

Якщо дамби і берми неправильно спроектовані, то вони можуть призвести до влучення забруднювачів в ґрунтові води.

Застосування відвідних канав.

Відвідні канави покриваються дерном або вистилаються великою галькою і використовуються для відводу великих потоків з території, що перевищує по площі 2 га.

Відвідні канави обмежують стік шляхом запобігання протікання вод
через забруднені території або запобігають протіканню забрудненої води по
чистій території.

Переваги - прості, низькі по вартості, збирають і пропускають воду краще, ніж дамби і берми.

Недоліки - потрібно постійне обслуговування: при неправильному протіканні, будівництві, експлуатації можуть виникнути влучення забруднених поверхневих вод у ґрунтові води.

Застосування профілювання.

Це використання зміни форми поверхні об'єкта, щоб зменшити інфільтрацію й ерозію. Це рішення має малу вартість, якщо маються матеріали для покриття. Воно забезпечує зменшення інфільтрації, зменшення швидкості потоку та ерозії ґрунтів.

Профілювання не застосовне для малих територій. Вартість профілювання збільшується, якщо придатного матеріалу немає.

Якщо профілювання відбувається в місцях, де відбувається осаду поверхневих шарів, то проводиться повторне підсипання.

Застосування покрить.

Покриття - закладка герметичним шаром (землі, а/б) поверх збережених чи відходів по площі поширення ґрунтових вод.

Завдяки застосуванню покрить знижуються процеси вилуження з відходів у ґрунтові води. Вони забезпечують захист атмосфери від газів, що виділяються.

Застосування покрить знижує процес забруднення ґрунтових вод. Вони використовуються при похованні забруднених матеріалів, коли підземне забруднення на більшій території не може бути витягнуте і не може бути очищено.

Покриття використовуються у випадку відкачки і відводу при локалізації ґрунтових вод.

Покриття зводить до мінімуму контакт між поверхневими водами, забезпечує захист ґрунтових вод і захист атмосфери. Воно в сполученні і відводом і відкачкою ґрунтових вод використовується для локалізації забруднювачів.

Бувають:

1). Одношарові покриття (тимчасові, використовуються, коли у відходи не просочується дощова вода);

2). Багатошарові.

При використанні покрить не рекомендують використовувати природні ґрунти (розтріскуються, осідають).

Покриття звичайно використовуються у випадку постійного його використання, коли потрібно тривала локалізація забруднювачів.

Застосовують часто 4-х шарове покриття:

1 шар - рослинний

2 шар - дренажний шар піску

3 шар - гнучке естетичне вистилання

4 шар - ґрунт низької проникності

Переваги - дешеві, відходи можна залишати на місці і не торкати.

Недоліки - потрібно постійне обслуговування і для забезпечення цілісності покриття, можуть бути не ефективні, якщо локалізовані відходи знаходяться нижче рівня ґрунтових вод.

Покриття не можуть бути використані для територій, що піддані частим повеням,

Ґрунт здатний самоочищатися тільки в тих випадках, коли можливе проходження процесів деструкції забруднювачів під впливом аеробних і анаеробних бактерій. Якщо ми сподіваємося на аеробні бактерії, то ми допомагаємо їм шляхом нагнітання повітря через пористі дрени. Для контролю переміщення осередків забруднення в ґрунті застосовується система їх оконтурення з використанням свердловин. При цьому необхідно переконатися, що переміщення забруднювача не створює погроз забруднення потоків води.

Природне самоочищення дешевше, може працювати іншими -технологіями. Однак воно має низьку продуктивність процесу в часі, при цьому. створюються додаткові забруднення ґрунтів тими чи іншими речовинами, тобто порушується проникнення ґрунтів. Недоліками є те, що може знадобитися застосування локалізації ґрунтових вод шляхом установки складних інженерних споруджень (завіс, екранів т.п.).

Забруднення виводиться з забрудненого ґрунту в наступних випадках:

1). Потрібно термінова необхідність видалити джерело забруднення;

2). Умови експлуатації об'єкта перешкоджають здійснити обробку на чи місці вона малоефективна;

3). Дана технологія обробки вимагає витягу забрудненого ґрунту.

Особливий випадок - витяг із ґрунту парів летучих речовин, що переводяться в газоподібний стан.

Виведення парів летучих речовин здійснюється за допомогою струменів повітря, що проходять через зони забруднення ґрунту. Повітря вводиться в ненасичену забруднювачем зону в тій область, де відбулося забруднення ґрунту, і змушує випарюватись летучім, забруднювачем. Для вилучення цих летучих забруднювачів застосовують кілька свердловин, що з’єднуються в контур. Водо парова суміш направляється через водяний сепаратор в пристрій обробки.

Застосування технологій виведення парів з ґрунтів може
проводиться паралельно з технологією очищення підґрунтових вод
методом барботировання через них повітря.

Виведення парової фази з осередку забруднення здійснюється в наступних випадках:

1. Коли основна форма забруднювачів пароподібна;

2. Температура ґрунту більше 20°С;

3. Коли ґрунт здатний пропускати нагріте повітря;

4. Зміст вологи менше 10% по обсязі;

5. Коли забруднений ґрунт однорідний;

6. Тиск парів забруднювачів більше 100 мм рт. ст.

7. Розчинність забруднювача у воді менше 100 мг/л.

Повітряно-водяні сепаратори, застосовувані для поділу повітря і пароподібних забруднювачів, здійснюють так само гравітаційний поділ водяних крапель і опадів. Вони можуть являти собою досить велику смілість, у яку через перфоровану трубу вводиться пароподібна суміш, а зверху встановлюється жалюзіонний сепаратор.

Одним з розповсюджених методів реабілітації ґрунту є метод затвердіння. При цьому методі використовуються добавки або цементуючі речовини, що забезпечують фізичні, хімічні або зв’язування забруднювачів, тобто виключають його рухливість. Процес тужавіння може здійснюватися як з витягом ґрунту, так і на місці. Змішування ґрунту і реагентів – затвердітелів здійснюється з використанням важких землерийних машин чи з використанням пристроїв, що впорскують реагенти, пересувними бурами, совковим пристроєм для перемішування матеріалів.

Затвердіння ґрунтів рекомендується здійснювати, коли ґрунт забруднений органічними сполуками, оскільки вони можуть вивітрюватись.

Вибір технології затвердіння здійснюється при наявності наступної інформації:

1). Фізичні і хімічні характеристики забрудненого ґрунту;

2). Характеристика навколишнього середовища і майбутнє використання об'єкта;

3). Концентрація забруднювачів і їхній тип у ґрунті.

Фізичне хімічне або усунення отриманих після добавки реагентів з’єднань визначає також вибір того чи іншого затвердителя для стабілізації.

Змішання ґрунту і реагентів є відповідальним моментом для
забезпечення локалізації і стабілізації ґрунту.

Якщо ґрунт проходить обробку з вилученням, вибираються місця для його збереження.

Затверділий продукт зберігається на спец смітниках. При цьому враховується кількість відходів, що підлягають похованню; топографічні умови місцевості, де розташована смітник; геологічні і гідрогеологічні характеристики цієї зони; кліматичні характеристики (опади, температура, вітер) і наявність матеріалу, що заповнює.

Для збереження звичайно застосовуються попередньо підготовлені смітники, інженерна підготовка з виконанням наступних робіт: вистилання - здійснюється шляхом ущільнення глиняного дна, викладення синтетичної прокладки і заповнення поверх цієї прокладки поверхні 0,5 м шаром глини, ущільненим важкими катками.

Для контролю за продуктами вилуження, що виходять у результаті впливу атмосферних опадів, установлюються насоси для добору рідини, яка проникла через шар матеріалів, що зберігаються.

Верхню частину зібраних матеріалів також покривають ущільненою глиною, потім зверху шаром ґрунту й озеленюється.

Смітники для збереження відходів не повинні розміщатися там, де рівень ґрунтових вод близький до поверхні. При цьому наявність підтоплення може звести нанівець усі заходи для запобігання забруднення. Це вимога особливо актуальна на Донбасу при масовому закритті шахт, при збільшенні ґрунтових вод, підтопленні значних територій.

Перевагою затвердіння є:

- добавки реагентів відносно недорогі і доступні,

- вилуження забруднювачів дозволяє очистити ґрунти забруднені декількома типами токсичних хімічних сполук протягом однієї операції.

Недолік – при цьому можуть значно збільшуватися кількість відходів; цей метод не застосовується в ґрунтах, де маються органічні сполуки; крім того, не руйнуються самі забруднювачі.

Дата добавления: 2014-01-04