Особенности очистки водоемов от донных отложений, содержащих токсичные вещества

Очистка водоемов землесосными снарядами.

Очистка водоемов землесосными снарядами включает разработку донных отложений засасыванием из-под воды, гидротранспортированием по системе пульпопроводов и намыв в илохранилище, располагаемое на берегу (рис.14).

При разработке донных отложений из-под воды требуется создать условия, при которых происходил бы интенсивный размыв и переход во взвешенное состояние. Необходимые для этого размывающие скорости (1,5 – 2 м/с) создают вблизи входного отверстия всасывающего патрубка землесосного снаряда.

При приближении всасывающего патрубка к поверхности донных отложений, в последних образуется воронка размыва. Размеры этой воронки определяются скоростями, достаточными для взвешивания твердых частиц и поступления во всасывающий патрубок грунтообразного устройства земснаряда.

Интенсивность засасывания из-под воды зависит от гранулометрического состава, связности грунта и, как следствие, от сопротивления грунта размыву, от параметров потока на входе во всасывающий патрубок и высоты забоя.

Рис.14. Технологическая схема очистки водоема землесосными снарядами.

1 – плотина;

2 – урез воды;

3 – донные отложения;

4 – ограждающая дамба;

5 – илохранилище;

6 – линии деления водоема на ленты разработки;

7 – забой земснаряда;

8 – земснаряд;

9, 10, 11 – плавучий, береговой, распределительный участки пульпопровода;

12 – колодцы для сброса осветленной воды.

Отличительной особенностью разработки донных отложений является уменьшение интенсивности их засасывания, за счет “армирования” верхних слоев корнями водной растительности.

В таких случаях необходимо предварительное рыхление специальными механическими устройствами, размещаемыми около всасывающего патрубка землесосного снаряда.

Основным оборудованием для засасывания служит специальные центробежные грунтовые насосы, приспособленные для работы с гидросмесями. Для выполнения земляных работ всасыванием из-под воды грунтовые насосы устанавливаются на понтонах. Рабочие перемещения землесосного снаряда осуществляются системой тросов, один конец которых закреплен к лебедкам, расположенным на борту понтона, другой прикрепляется к анкерной опоре или якорю

Отличительная особенность очистки водных объектов от донных отложений, содержащих токсичные вещества, заключается в том, что при использовании большинства традиционных технологических приемов очистки водоемов не исключается вторичное загрязнение токсичными веществами, как самого водоема, так и окружающей его природной среды.

Анализ способов очистки водоемов показал, что наименьшее вторичное загрязнение очищаемого водоема и окружающей среды токсичными веществами, содержащимися в донных отложениях, оказывает механизированный способ производства земляных работ, используемый для разработки донных отложений, по сравнению с гидромеханизированным. Однако при этом необходимо уделять особое внимание процессам транспортировки и складирования донных отложений, содержащих токсичные вещества.

Очистка водоемов от продуктов заиления, содержащих токсичные вещества, землесосными снарядами вызывает вторичное загрязнение водоема и негативное воздействие на окружающую среду как в процессе производства работ по очистке, так и в период эксплуатации водоема после его очистки.

Разработка отложений землесосными снарядами осуществляется засасыванием отложений из-под воды со дна водоема совместно с содержащимися в них токсичными веществами, находящимися в растворимой, полурастворимой и других формах, которые совместно с водой поступают в грунтозаборное устройство.

По мере прохождения засасываемых отложений через грунтовый насос, плавучий, магистральный и распределительный участки пульпопровода, донные отложения диспергируют, а находящиеся при этом токсичные вещества растворяются, загрязняя жидкую составляющую образовавшейся пульпы. После подачи пульпы в илохранилище твердая составляющая совместно с частью нерастворимых и оставшейся частью не растворившихся токсичных веществ осаждается, а другая часть не растворившихся и растворившихся токсичных веществ совместно с осветленной водой через сбросной колодец отводится обратно в водоем, тем самым сводя на нет эффект от очистки.

Учитывая большой расход воды (около 10 м³) на разработку 1 м³ отложений, специальная очистка осветленной воды от токсичных веществ перед сбросом ее обратно в водоем практически невозможна, что и вызывает вторичное загрязнение очищаемого водоема.

Намытые в илохранилище донные отложения совместно с оставшимися токсичными веществами становятся дополнительным источником загрязнения грунтовых вод.

Загрязнение происходит за счет выщелачивания токсичных веществ фильтрационными и грунтовыми водами, проходящими через проницаемое основание илохранилища.

Не исключается загрязнение токсичными веществами окружающей природной среды вдоль трасс пульпопроводов за счет протечек пульпы через неплотные соединения отдельных труб, допущенные в процессе монтажа, а также через свищи, образуемые за счет абразивного износа стен труб в процессе эксплуатации пульпопроводов.

Указанные недостатки ограничивают использование гидромеханизированного способа производства земляных работ при очистке водоемов, донные отложения которых содержат токсичные вещества. В связи с этим, очистку таких водоемов следует вести с использованием технологических приемов, обеспечивающих щадящее воздействие на окружающую природную среду и сам водоем в процессе производства работ и в период его эксплуатации после очистки.

Использование механизированного способа производства земляных работ при очистке водоемов от донных отложений, содержащих токсичные вещества, способствует обеспечению щадящего воздействия на окружающую среду и уменьшению вторичного загрязнения водоема.

Разработка донных отложений может осуществляться с предварительным опорожнением водоема и без опорожнения.

При очистке водоемов с предварительным опорожнением и соответствующей подготовкой донных отложений к разработке их механизированным способом, токсичные вещества, находящиеся в них, разрабатываются экскавацией совместно с донными отложениями и вывозятся за пределы водоема. Разработку донных отложений обычно ведут одноковшовыми экскаваторами: драглайн, обратная лопата.

Очистка водоемов без опорожнения осуществляется экскавацией донных отложений черпанием их из-под воды, используя для этого плавучие экскаваторы или канатно-скреперные установки.

Однако в процессе черпания донных отложений плавучими экскаваторами или канатно-скреперными установками происходит взмучивание воды, приводящее к загрязнению водоема в местах разработки донных отложений, что ухудшает и так неблагоприятную экологическую обстановку для обитателей водоема.

Опыт использования плавучих экскаваторов при очистке водоемов, дноуглубительных работах показал, что заметное уменьшение взмучивания воды наблюдается при использовании плавучих экскаваторов с гидравлическим приводом грейферного ковша по сравнению с тросовым управлением.

Не исключается загрязнение донными отложениями, содержащими токсичные вещества, при транспортировке их автосамосвалами или другими транспортными средствами от места разработки до мест захоронения.

Опыт производства земляных работ механизированным способом показывает, что при транспортировке теряется до 1,5 – 3 % перевозимого грунта.

Поэтому, при транспортировке донных отложений, содержащих токсичные веществ, следует стремиться к сокращению или исключению потерь, используя любой возможный вариант: не перегружать транспортные средства, накрывать транспортируемый материал защитными чехлами и т.д.

Донные отложения, содержащие токсичные вещества, требуют захоронения.

Вопросы для повторения:

1. Назовите методы механизированных способов очистки.

2. Механизированный способ очистки водоемов с производством работ “насухо”.

3. Охарактеризуйте способ очистки водоемов без опорожнения.

4. Принцип очистки водоемов землесосными снарядами.

5 В чем заключается отличительная особенность очистки водоемов от донных отложений, содержащих токсичные вещества.

6 Какие методы очистки вызывают наименьшее вторичное загрязнение водоема.

7 Каким путем осуществляется вторичное загрязнение водоемов при очистке землесосными снарядами.

8 Щадящее воздействие на окружающую природную среду при очистке водоемов и чем оно осуществляется.

9 Влияние транспортировки отложений, содержащих токсичные вещества, меры предосторожности.

Дата добавления: 2014-01-04