МОБИЛЬНАЯ ДРЕНАЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВОГРУНТОВ

Полезная модель относится к области технической рекультивации нарушенных земель и может быть использована для рассоления замкнутых локальных участков на территориях нефтяных и газовых месторождений, подвергнувшихся засолению высокоминерализованными водами от объектов подготовки нефти, систем поддержания пластого давления и захоронения сточных вод.
Известно устройство, которое реализует способ комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель по патенту на изобретение №2331489.
Устройство содержит расположенные по контуру нефтезагрязненных участков дренажные канавы с приемными шурфами, перфорированные трубы, установленные вертикально в грунт, подключенные к напорному водоводу и связанные через дренажные канавы с приемными шурфами. Кроме этого, устройство содержит очистную трехсекционную установку, соединенную с приемными шурфами.
Сущность данного изобретения заключается в том, что на подлежащей рекультивации территории производят оконтуривание загрязненных нефтью участков дренажными канавами и приемными шурфами, в которое осуществляется сбор из загрязненного грунта «обратной» эмульсии и транспортировку ее из шурфов в очистную установку, в которой производится разделение эмульсии на составляющие и повторное их использование. На последующем этапе рекультивации участка в частично очищенный грунт вертикально устанавливают перфорированные трубы и под давлением подают в них горячую воду. Дополнительно вымываемую эмульсию также собирают в приемные шурфы и транспортируют в очистную установку, где под воздействием аэрации горячим воздухом и вибрации разделяют на составляющие. Заключительная стадия включает проведение на очищенных землях биологической рекультивации.
Данный способ является трудоемким при рекультивации засоленных земель. Заглубление перфорированных труб вертикально в грунт без соответствующей подготовки отверстий представляется довольно сложным. Для получения горячей воды требуются специальные водонагревательные установки.
Известна также система инженерной защиты для осуществления способа извлечения жидких нефтепродуктов с поверхности грунтовых вод по патенту на изобретение №2438986, которая принята за прототип заявляемой установки. Она содержит временную обсадную колонну из труб большого диаметра, установленную в пределах пятна загрязнения. Внутри обсадной колонны установлены водоприемная и нефтепродуктоподъемная секции, снабженные погружными электронасосами. Обе секции выполнены в виде автономных фильтровых колонн, в нижней части которых размещены фильтры. Каждый фильтр содержит голову и башмак. Нефтепродуктоподъемная секция устанавливается с меньшим заглублением, чем водоподъемная. Фильтр водоподъемной секции расположен на глубине, соответствующей уровню раздела фаз, а фильтр нефтепродуктоподъемной секции размещен выше уровня раздела фаз. Оба фильтра внутри обсадной трубы обсыпаны фильтрующим материалом (гравием или щебнем). После установки секций и засыпки гравийного фильтра обсадная труба извлекается из скважины. Из водоподъемной секции воду откачивают насосом до образования вокруг нее депрессионной воронки и накопления в ней нефтепродуктов. Затем насосом, расположенным внутри нефтепродуктоподъемной секции, их извлекают.
Недостатками прототипа являются: во-первых, потребность в использовании буровых установок, которые могут бурить скважины большого диаметра. Помимо этого, при извлечении обсадных труб из скважины нарушается вертикальное положение водоподъемной и нефтепродуктоподъемной секций. При откачке воды и нефти из секций происходит загрязнение гравийного фильтра, который остается в скважине после извлечения водоподъемной и нефтепродуктоподъемной секций. Наличие фильтров в нижней части секций обеспечивает работу установки по типу несовершенной скважины и развитием небольших по размерам депрессионных воронок. Наличие одной скважины в пределах загрязненного участка не позволяет полностью выполнить рекультивацию подземных вод и расположенных в зоне аэрации грунтов.
Данная установка не позволяет производить рекультивацию засоленных участков на заболоченных и переувлажненных участках, которые являются непроходимыми или труднопроходимыми для буровой техники.
Для рекультивации засоленных участков целесообразно использовать мобильную дренажную установку, которую легко переносить в пределах загрязненного участка в процессе проведения работ.
Задача полезной модели - упрощение конструкции системы извлечения загрязненной грунтовой воды, содержащей токсичные водорастворимые соли на переувлажненных и заболоченных участках, для последующей их утилизации.
Задача решена следующим образом.
Как и в устройстве по прототипу заявляемая мобильная дренажная установка для рекультивации засоленных почвогрунтов в пределах загрязненного участка содержит емкость, заглубленную в грунт, и устройство для откачки из нее грунтовой воды.
В отличие от прототипа емкость выполнена с днищем, а боковая поверхность емкости выполнена перфорированной и снаружи снабжена сетчатым фильтром, закрепленным на емкости, например, с помощью проволоки, накрученной по спирали. Сетчатый фильтр выполнен из металла или из синтетического материала. Для откачки воды может быть использован погружной электронасос или мотопомпа, а емкость снабжена крышкой, выполненной с отверстием для пропуска шланга погружного насоса или рукавов мотопомпы. Погружной насос установлен внутри емкости, а мотопомпа рядом с емкостью на поверхности земли. Перфорированная емкость для улучшения притока грунтовых вод, быстрого монтажа и демонтажа устанавливается в приямок, выкопанный в грунте, с небольшим зазором. Дно емкости, в частном случае, может быть изготовлено с отстойником в виде заглушенной трубы, приваренной к днищу емкости по контуру отверстия, выполненного в днище. Для удобства емкость может быть выполнена с ручками, приваренными в верхней части к ее боковой поверхности. Предложенная конструкция исключает использование буровой техники.
Предложенная конструкция не требует укладки гравийного фильтра в зазоре между стенками приямка и перфорированной емкости, поскольку приток воды в перфорированную емкость осуществляется через отверстия в боковой поверхности, а не через дно, как в прототипе. Установленный по боковой поверхности емкости сетчатый фильтр препятствует попаданию механических и органических примесей внутрь емкости, что увеличивает срок эксплуатации погружных электронасосов, подключаемых к генератору и препятствует заиливанию отверстий. При необходимости очистки фильтра емкость поднимается на поверхность земли из приямка и фильтр очищается струей воды или вручную. Это в свою очередь повышает эффективность извлечения загрязненной токсичными веществами грунтовой воды. Усиливает этот эффект наличие отстойника, который обеспечивает доосаждение механических примесей, попавших внутрь перфорированной емкости.
Предложенную установку отличает мобильность, она переносится одним или двумя рабочими легко устанавливается и вынимается из грунта. На фиг.1 представлен общий вид мобильной дренажной установки (МДУ), выполненной без отстойника. На фиг.2 - мобильная дренажная установка выполненная с отстойником.
Мобильная дренажная установка (МДУ) для рекультивации засоленных почвогрунтов (фиг.1, 2) содержит:
1. Перфорированную емкость 1 диаметром, например от 600 до 1000 мм и высотой от 800 до 1200 мм. Перфорация круглая или щелевая. Диаметр круглых отверстий 10-15 мм, длина щелей 50-60 мм. Допустимы и другие размеры отверстий.
2. Наружный сетчатый фильтр 2, который изготавливается из металлической или синтетической сетки и закрепляется по спирали проволокой.
3. Крышку емкости 3 с технологическим отверстием для установки погружного насоса или рукава мотопомпы.
4. Систему гибких трубопроводов 4 для сбора откаченной воды в промежуточную емкость объемом 6-12 м (на чертеже не показана).
Емкость 1 с сетчатым фильтром 2 установлена с зазором в приямке 5.
В состав установки входят также погружной электронасос с генератором или мотопомпа (на чертеже не показана). Погружной электронасос устанавливается внутри емкости 1, а мотопомпа на поверхности земли, рядом с емкостью 1.
В частном случае (фиг.2) днище перфорированной емкости 1 может быть выполнено с отверстием и в месте отверстия приварена заглушенная труба 6, которая выполняет функцию отстойника. Для удобства переноски монтажа и демонтажа перфорированная емкость может быть выполнена с ручками 7.
При выполнении рекультивационных работ на засоленных участках с помощью спецтехники или вручную выкапывают приямок 5. В приямок 5 устанавливают перфорированную емкость 1 с сетчатым фильтром 2. Внутрь емкости погружают электронасос, который затем подключают к электрогенератору или рукаву мотопомпы. Емкость 1 размещают по периметру очага загрязнения и по мере его очищения перемещают к центру. В данном случае, за счет притока воды из очищенной части участка рассоление загрязненного участка происходит гораздо быстрее, за счет притока воды находящейся за пределами очага загрязнения. Откаченная из емкости минерализованная вода по шлангам 4 поступает в промежуточную емкость, объемом 6-12 м3. Утилизация собранной грунтовой воды, содержащей токсичные водорастворимые соли, может осуществляться двумя способами:
1. Вывоз минерализованной воды на объекты подготовки нефти с последующей ее закачкой в водоприемные горизонты через скважины по системе поддержания пластового давления.
2. Разбавление минерализованных вод в промежуточной емкости до безопасных концентраций чистой водой из естественных источников (болота, грунтовые воды, озера, реки) и последующий сброс их в пониженные участки рельефа.