СООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Полезная модель относится к гидротехническим сооружениям и может быть использована для защиты водных объектов (рек, озер и т.д.) от загрязнения нефтепродуктами.
Известно сооружение для сбора и отвода нефтепродуктов с поверхности грунтовых вод, включающее совокупность вертикальных скважин, оборудованных насосами; скважины располагают в центральной части зоны загрязнения нефтепродуктами по внешнему и внутреннему замкнутым контурам, причем скважины внешнего контура устраивают на большую глубину, чем скважины внутреннего контура, а сбор нефтепродуктов производят из центра сформировавшейся воронки депрессии скважинами внутреннего контура, SU 1772315 A1.
Недостатком данного технического решения является то, что с его помощью невозможно полностью удалить нефтепродукты с поверхности грунтовых вод, которые могут загрязнить водный объект, расположенный вблизи зоны загрязнения.
Известно сооружение очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод, включающее сетку нагнетательных скважин глубиной ниже залегания загрязненного грунта, трубопроводы подвода воды к нагнетательным скважинам, отводы удаляемой жидкости к отстойнику-накопителю; сооружение дополнительно содержит сетку эксплуатационных скважин, расположенных в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин, соединенных трубопроводом отвода воды с отстойником-накопителем, а также содержит коллектор перехвата грунтовых вод вблизи уреза воды водного объекта, соединенный трубопроводом отвода воды с отстойником-накопителем, причем отстойник-накопитель последовательно соединен с гидрофобным фильтром, электрофлотатором и теплообменным аппаратом, а выход реагентного хозяйства соединен со входом теплообменного аппарата, RU 129521 U1.
Это техническое решение более эффективно в сравнении с описанным выше аналогом, однако оно весьма сложное и дорогостоящее, как с учетом стоимости оборудования, так и относительно его осуществления и эксплуатации.
Известно сооружение для защиты водных объектов от загрязнения нефтепродуктами, включающее противофильтрационную завесу ниже залегания загрязненного грунта; в пойменной части или супераквальной фации водного объекта перпендикулярно направлению миграции продуктов загрязнения сооружен обвалованный перехватывающий канал с глубиной ниже уровня грунтовых вод, при этом длина перехватывающего канала выполнена в 1,5-2,5 раза больше ширины зоны загрязнения; перехватывающий канал с водным объектом соединен имеющим водовыпуск и полупогружной щит сбросным каналом, низовой откос обвалованного перехватывающего канала снабжен противофильтрационным экраном, а его обвалованная часть засеяна нефтетолерантными многолетними травами; акватория сбросного канала засеяна высшей водной растительностью - водным гиацинтом Эйхорния, RU 2435901 C2.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Недостатком прототипа является низкая эффективность защиты водных объектов от загрязнений. Загрязнения собираются в перехватывающем канале и из него поступают в сбросной канал, сообщающийся с водным объектом.
При этом значительная часть загрязнений из сбросного канала поступает в водный объект, поскольку водная растительность - гиацинт Эйхорния, не обеспечивает достаточное поглощение загрязнений. Кроме того, процесс поглощения загрязнений протекает весьма медленно, что не позволяет использовать данное техническое решение при сколько-нибудь значительном объеме загрязнения.
Следует также отметить недостаточную надежность сооружения-прототипа с учетом того, что даже при незначительных повреждениях противофильтрационного экрана, которые нередко происходят при резкой смене температур, загрязнения из перехватывающего канала беспрепятственно попадут в водный объект.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности и надежности защиты водных объектов от загрязнения нефтепродуктами.
Согласно полезной модели в сооружении для защиты водных объектов от загрязнения нефтепродуктами, включающем перехватывающий канал, снабженный сбросной магистралью, при этом низовой откос перехватывающего канала снабжен противофильтрационным экраном, перед противофильтрационным экраном со стороны загрязнения размещен сорбционный мат, выполненный в виде водопроницаемой оболочки, заполненный сорбентом, содержащим биопрепарат-нефтедеструктор, сбросная магистраль выполнена в виде перфорированной трубы, по концам которой выполнены колодцы; перехватывающий канал заполнен щебнем или гравием; в средней части перфорированной трубы выполнены дополнительные колодцы; перфорированная труба и колодцы заполнены культуральной жидкостью, содержащей водный раствор биопрепарата питательных веществ.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - сооружение, размещенное в зоне загрязнения, продольный разрез;
на фиг. 2 - вид сверху по фиг. 1.
Сооружение для защиты водных объектов, в конкретном примере, реки 1, включает перехватывающий канал 2, выполненный вдоль берега реки в месте расположения зоны 5 загрязнения грунтовых вод нефтепродуктами. Дно канала 2 должно быть на 0,5-0,7 м ниже минимального уровня воды в реке с учетом многолетних наблюдений. Перехватывающий канал 2 снабжен сбросной магистралью, выполненной виде перфорированной трубы 3. В данном примере использована гибкая дренажная труба из поливинилхлорида диаметром 200 мм. На низовом откосе перехватывающего канала 2 размещен противофильтрационный экран 4, выполненный из пленки типа «гидроизол».
Перед противофильтрационным экраном 4 со стороны зоны 5 загрязнения размещен сорбционный мат 6, выполненный в виде водопроницаемой оболочки из текстильного материала, заполненной сорбентом. В качестве сорбента могут быть использованы тростник, камыш, солома, минеральное волокно и т.п., пропитанные биопрепаратом-нефтедеструктором, например, препаратами «Руден», «Деворойл», «Дестройл», производимыми в России. По концам перфорированной трубы 3 выполнены колодцы 7, внутренняя поверхность которых имеет надежную гидроизоляцию, в частности, обработана бентонитовой суспензией.
Для осуществления дополнительной очистки загрязненных грунтовых вод перехватывающий канал 2 может быть заполнен щебнем или гравием (фракция 4,0-8,5 мм). В этом случае откосы канала 2 не укрепляются. В случае значительной протяженности канала 2 при больших размерах зоны 5 загрязнения в средней части канала 2 могут быть выполнены дополнительные колодцы 8. Для обеспечения максимальной эффективности очистки грунтовых вод от загрязнений перфорированная труба 3 и колодцы 7, 8 заполняются культуральной жидкостью, содержащей водный раствор биопрепарата и питательных веществ.
Грунтовые воды, загрязненные нефтепродуктами, просачиваются в перехватывающий канал 2 и предварительно фильтруются через щебень (гравий) 4, затем через отверстия в перфорированной трубе 3 проходят внутрь трубы 3 и по ней поступают в колодцы 7, 8. При этом часть загрязнений разрушается микроорганизмами, содержащимися в культуральной жидкости, заполняющей трубу 3 и колодцы 7, 8.
Заявленное техническое решение обеспечивает очистку грунтовых вод на 95-98%.
Из колодцев 7, 8 очищенная до указанных значений жидкость откачивается в транспортные емкости и направляется на очистные станции для очистки до уровня, соответствующего требованиям к питьевой воде.
Благодаря наличию сорбционного мата 6 часть грунтовых вод очищается микроорганизмами, содержащимися в сорбенте, заполняющем мат 6. Кроме того, сорбционный мат 6 является фильтром, осуществляющим механическую очистку загрязненных вод. Таким образом, даже при повреждениях противофильтрационного экрана 4 предотвращается попадание нефтепродуктов в водоем. Замена сорбционных матов 6 осуществляется 1 раз в год, замена щебня в перехватывающем канале 2 производится 1 раз в три года.
Благодаря реализации отличительных признаков полезной модели достигается технический результат, состоящий в повышении эффективности очистки и надежности сооружения.
Важным новым свойством заявленного технического решения является также то, что подземные воды даже после очистки до 95-98% не сбрасываются в воду, а направляются для полной очистки на очистные станции.
Сооружение осуществлено вдоль береговой зоны реки Селенга (Республика Бурятия) в ходе работ по ликвидации подземной линзы нефтепродуктов. Длина перехватывающего канала составила 300 м, колодцы были выполнены с интервалами 50 м. Попадание нефтепродуктов в реку Селенга не зарегистрировано.
Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Промышленная применимость».