RU2631391C2 - Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture - Google Patents
Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631391C2 RU2631391C2 RU2015144574A RU2015144574A RU2631391C2 RU 2631391 C2 RU2631391 C2 RU 2631391C2 RU 2015144574 A RU2015144574 A RU 2015144574A RU 2015144574 A RU2015144574 A RU 2015144574A RU 2631391 C2 RU2631391 C2 RU 2631391C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- peat
- soil
- reclamation
- drill cuttings
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 170
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 19
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 42
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005067 remediation Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 26
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 15
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 12
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 11
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 8
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 5
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 5
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000380130 Ehrharta erecta Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010068032 caltractin Proteins 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000245613 Hypnum Species 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 102100034188 RING finger protein 17 Human genes 0.000 description 1
- 101710119940 RING finger protein 17 Proteins 0.000 description 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 description 1
- 241001327284 Sorghastrum nutans Species 0.000 description 1
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036782 biological activation Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000013056 hazardous product Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 208000021267 infertility disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, рекультивации и мелиорации земель в нефтедобывающих районах путем восстановления рельефа и плодородия почвы с одновременной утилизацией промышленного отхода - бурового шлама.The invention relates to the field of construction, reclamation and land reclamation in oil-producing areas by restoring the topography and soil fertility with the simultaneous disposal of industrial waste - drill cuttings.
Технология приготовления и применения смесей грунтошламовых (ГШС) для рекультивации нарушенных земель предусматривает переработку (использование) бурового шлама (состоящего из выбуренной горной породы и отработанного бурового раствора) в искусственный почвоподобный плодородный грунт с последующим применением получаемого материала при рекультивации нарушенных земель различного происхождения: техногенных с нарушенным почвенно-растительным покровом, нефтезагрязненных, занятых кустовыми площадками, амбарами, шламонакопителями, разведочными скважинами, коридорами коммуникаций, сухоройными карьерами и пр.The technology for the preparation and use of soil sludge mixtures (GHS) for reclamation of disturbed lands involves the processing (use) of drill cuttings (consisting of drilled rock and spent drilling mud) into artificial soil-like fertile soil with the subsequent use of the resulting material in the reclamation of disturbed lands of various origins: technogenic with disturbed soil and vegetation cover, oil-contaminated, occupied by cluster sites, barns, sludge collectors, times edochnymi wells, communications corridors, suhoroynymi careers and so on.
Известна (смесь почвенная (варианты) и способ рекультивации) по патенту RU2293103, опубликовано 10.04.2006 г.) композиция для рекультивации карьеров и нарушенных земель, включающая торфопесчаную смесь, буровой шлам (БШ), а также активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки, и способ рекультивации карьеров и нарушенных земель, включающий приготовление двух смесей, их выдержку для прохождения физико-химических реакций сорбции и обезвреживания токсикантов, транспортировку к месту укладки и послойную их укладку.Known (soil mixture (options) and reclamation method) according to patent RU2293103, published on 04/10/2006) a composition for reclamation of quarries and disturbed lands, including peat sand mixture, drill cuttings (BS), as well as active neutralizing and reclamation additives, and a method reclamation of quarries and disturbed lands, including the preparation of two mixtures, their exposure to undergo physicochemical sorption reactions and neutralization of toxicants, transportation to the place of laying and layering them in layers.
Недостатками известной композиции являются:The disadvantages of the known composition are:
- бесструктурность вводимого в композицию глинистого БШ, глинисто-коллоидная фаза которого при переувлажнении значительно набухает, теряет прочность, может переходить в текучее состояние и вымываться из композиции, вызывая миграцию токсичных компонентов отходов, загрязнение окружающей среды, приводящая к резкому снижению фильтрации влаги, аэрации, плодородию смеси, приживаемости и произрастанию растений на биологическом этапе рекультивации;- the structurelessness of clay BS introduced into the composition, the clay-colloidal phase of which swells significantly during waterlogging, loses strength, can pass into a fluid state and be washed out of the composition, causing the migration of toxic waste components, environmental pollution, leading to a sharp decrease in moisture filtration, aeration, fertility of the mixture, survival and plant growth at the biological stage of reclamation;
- использование значительных количеств торфа, являющего ценным и ограниченным природным ресурсом, а также качественного строительного песка, предполагающее разработку дополнительных карьеров торфа и песка, что требует отвода и изъятия земель, приводящих к дополнительному негативному воздействию на природу;- the use of significant quantities of peat, which is a valuable and limited natural resource, as well as high-quality building sand, which involves the development of additional quarries of peat and sand, which requires the allocation and removal of land, leading to additional negative impact on nature;
- отсутствие связи между степенью засоления или загрязнения бурового шлама и количеством вносимых мелиорантов;- lack of connection between the degree of salinization or contamination of drill cuttings and the amount of reclaimed material;
- увеличение стоимости композиции вследствие применения дефицитных добавок (Сойлекс, Деградойлас, УНИ-РЕМ и др.), часть из которых уже не выпускаются или запрещены (прототипом предусмотрено применение сорбента «Униполимер» - карбамидоформальдегидного поропласта - токсичного, выделяющего фенол).- an increase in the cost of the composition due to the use of scarce additives (Soylex, Degradoilas, UNI-REM, etc.), some of which are no longer available or banned (the prototype provides for the use of the sorbent “Unipolymer” - a urea-formaldehyde poroplast - toxic, emitting phenol).
К недостаткам известного способа рекультивации относятся:The disadvantages of this method of reclamation include:
1) неудовлетворительные показатели с точки зрения стойкости к эрозии, удержания влаги и произрастания растений в засушливый период при использовании в качестве верхнего рекультивационного слоя 100% торфопесчаной смеси;1) unsatisfactory indicators in terms of resistance to erosion, moisture retention and plant growth in the dry period when using 100% peat sand mixture as the top reclamation layer;
2) использование в качестве нижнего рекультивационного слоя композиции с излишним содержанием (49-69%) торфопесчаной смеси; при этом на глубине, в анаэробных условиях не эффективно проходит процесс деструкции и обезвреживания нефтепродуктов и др. экотоксикантов;2) use as a lower reclamation layer of a composition with an excessive content (49-69%) of a peat-sand mixture; at the same time, at a depth, under anaerobic conditions, the process of destruction and neutralization of oil products and other ecotoxicants does not pass effectively;
3) существенное изменение рН грунта по мере изменения глубины: от слабокислой среды (4-5 ед. рН) в верхнем слое до слабощелочной в нижнем слое (за счет применения негашеной извести), что часто препятствует восстановлению на рекультивированных территориях местных видов растений.3) a significant change in soil pH as the depth changes: from a weakly acidic medium (4-5 pH units) in the upper layer to slightly alkaline in the lower layer (due to the use of quicklime), which often prevents the restoration of local plant species in reclaimed territories.
Прототипом заявленного изобретения является способ рекультивации карьеров и нарушенных земель (патент RU2491135, опубл. 27.08.2013), включающий приготовление двух почвенных шламово-грунтовых смесей, их выдержку и послойную укладку, отличающийся тем, что поверх нижнего рекультивационного слоя смеси с содержанием компонентов, об.%:The prototype of the claimed invention is a method of reclamation of quarries and disturbed lands (patent RU2491135, publ. 08.27.2013), including the preparation of two soil sludge-soil mixtures, their exposure and layering, characterized in that on top of the lower reclamation layer of the mixture containing components, about .%:
укладывают верхний рекультивационный слой смеси с содержанием компонентов, об.%:stack the upper reclamation layer of the mixture with the content of components, vol.%:
Также в прототипе заявлена смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки, отличающаяся тем, что в качестве основной мелиорирующей добавки используют гипс или фосфогипс в количестве 2-3% от объема смеси, при этом содержание компонентов в смеси составляет, об.%:The prototype also claims a soil sludge-soil mixture for the reclamation of quarries and disturbed lands, containing a peat sand mixture, drill cuttings, active neutralizing and reclamation additives, characterized in that gypsum or phosphogypsum in the amount of 2-3% of the volume is used as the main reclamation additive mixture, while the content of components in the mixture is, vol.%:
В прототипе обеспечивается повышение эффективности рекультивации нарушенных земель с попутной утилизацией отходов бурения, повышение плодородия и экологической безопасности смеси почвенной шламово-грунтовой (СПШГ), нейтрализация воздействия солей и иных возможных токсикантов на растительный биоценоз.The prototype provides increased efficiency of reclamation of disturbed lands with associated utilization of drilling waste, increased fertility and environmental safety of the soil sludge-soil mixture (SPSH), neutralized the effects of salts and other possible toxicants on plant biocenosis.
Недостатком прототипа является то, что при переработке бурового шлама в процессе приготовления, транспортировки, укладки грунтошламовой смеси не обеспечивается экологическая безопасность окружающей среды.The disadvantage of the prototype is that during the processing of drill cuttings during the preparation, transportation, laying of the mud mixture is not ensured environmental safety of the environment.
Также недостатком прототипа является универсальность применения одинаковой технологии при рекультивации различных грунтов, что не обеспечивает ее эффективность, особенно на торфяных грунтах и грунтах с благоприятными физическими и химическими свойствами.Another disadvantage of the prototype is the versatility of using the same technology in the reclamation of various soils, which does not ensure its effectiveness, especially on peat soils and soils with favorable physical and chemical properties.
Задачей, на которую направлено данное изобретение, является устранение недостатков прототипа.The task to which this invention is directed is to eliminate the disadvantages of the prototype.
Техническим результатом данного изобретения являются: возможность рекультивации земель без потребности снятия и вывоза испорченного слоя почвы и замены его на грунт; минимальное перемещение отходов до ближайшего шламового амбара, в связи с их последующей переработкой (утилизацией); возможность проведения переработки буровых отходов сразу после их образования, тем самым сокращая расходы на платы за негативное воздействие на окружающую среду, взимаемые в случае их размещения; при переработке бурового шлама в процессе приготовления, транспортировки, укладки смесей грунтошламовых (ГШС) обеспечивается экологическая безопасность окружающей среды; повышение эффективности рекультивации на торфяных грунтах и грунтах с благоприятными физическими и химическими свойствами. The technical result of this invention are: the possibility of land reclamation without the need for removal and removal of the damaged soil layer and replacing it with soil; minimum transfer of waste to the nearest slurry barn, in connection with their subsequent processing (disposal); the possibility of processing drilling waste immediately after its generation, thereby reducing the cost of fees for negative environmental impacts levied in the event of their disposal; during the processing of drill cuttings during the preparation, transportation, laying of mud slurry mixtures (GHS), environmental safety is ensured; increasing the efficiency of reclamation on peat soils and soils with favorable physical and chemical properties.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки, отличающаяся тем, что используют буровой шлам плотностью 1,5-1,85 г/см3 и влажностью в пределах 30-60%, при этом содержание компонентов в смеси составляет, мас.%:The specified technical result is achieved due to the fact that the claimed soil sludge-soil mixture for the restoration of quarries and disturbed lands, containing peat sand mixture, drill cuttings, active neutralizing and reclamation additives, characterized in that they use drill cuttings with a density of 1.5-1.85 g / cm 3 and humidity in the range of 30-60%, while the content of components in the mixture is, wt.%:
Также заявлен способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых, характеризующийся очисткой участка от твердых бытовых отходов (ТБО), сухостоя, порубочных остатков, срезкой бугров, засыпкой ям и углублений, выполаживанием и выравниванием склонов, откосов бульдозером, последующей погрузкой материала в автосамосвалы экскаватором, погрузчиком, транспортировкой смеси к месту укладки в шламовые накопители, причем смесь грунтошламовую готовят на основе смеси, шлама, песка и торфа, отличающийся тем, что при подготовке бурового шлама к переработке используют буровой шлам плотностью 1,5-1,85 г/см3 и влажностью в пределах 30-60%, а для приготовления грунтошламовой смеси используют шлам буровой - 35-50 % от массы смеси, грунт или песок мелкозернистый, пылеватый, естественной влажности - 25-30 % от массы смеси, торф марки А, Б - 25-30 % от массы смеси, перемещение смеси в выемки экскаватором и разравнивание бульдозером осуществляют при толщине слоя 0,3-0,5 м, после чего осуществляют прикатывание смеси бульдозером; на склоновых песчаных грунтах при закреплении песков смесь грунтошламовую готовят из шлама и торфа с максимально высокой допустимой долей отходов бурения скважин, затем наносят слоем 10-15 см и перемешивают с грунтом фрезерованием на глубину 25-30 см, а для раскисления и оструктуривания торфяных почв готовят смесь из отходов бурения и песка, наносят на поверхность почвы слоем 10-15 см и перемешивают с торфом фрезерованием на глубину 25-30 см; биологический этап рекультивации нарушенных земель осуществляют путем создания рекультивационного слоя с использованием смесей грунтошламовых, повышения его плодородия в соответствии с потребностями растений, посева многолетних трав или посадки саженцев древесно-кустарниковой растительности, ухода за посевами и посадками; при создании рекультивационного слоя на грунтах с неблагоприятными для растений физическими или химическими свойствами используют смесь грунтошламовую путем последовательной послойной укладки торфа, песка и шлама при толщине каждого слоя 5-10 см; по результатам химического анализа смеси перед фрезерованием на поверхность верхнего слоя вносят в необходимых количествах элементы минерального питания, раскислитель и, при необходимости, добавки, снижающие токсичность композиции; а при создании рекультивационного слоя на грунтах с благоприятными физическими и химическими свойствами на поверхность грунта последовательно укладывают торф и шлам слоями 5-10 см, вносят необходимые добавки и проводят фрезерование участка на глубину 25-30 см; создание рекультивационного слоя на торфяных почвах проводят путем укладывания на поверхность торфа последовательно слоев песка и шлама толщиной 5-10 см; для закрепления песков, откосов, склонов используют грунтошламовую смесь с максимально возможной долей пластичных буровых шламов; в процессе приготовления, транспортировки, укладки грунтошламовой смеси принимают меры по недопущению попадания компонентов смеси в окружающую среду, для чего выполняют гидроизоляцию, вертикальную планировку и обваловку на площадке приготовления смеси, не допускающую попадания вредных компонентов в поверхностные воды и почвы прилегающих территорий; транспортируют шлам и готовую смесь в оборудованных самосвалах, исключающих загрязнение подъездных дорог и прилегающих территорий; производят зачистку площадки с полным удалением остатков шлама и смеси с их использованием в деле; обеспечивают периодический контроль за экологическими параметрами смеси.Also claimed is a method of land reclamation using soil slurry mixtures, characterized by cleaning the site of solid household waste (MSW), dead wood, chopping residues, cutting hillocks, filling holes and indentations, flattening and leveling slopes, slopes with a bulldozer, then loading the material into the dump truck with an excavator, , transporting the mixture to the place of laying in the slurry reservoirs, and the mud slurry mixture is prepared on the basis of a mixture of sludge, sand and peat, characterized in that when preparing the drilling of the sludge for processing, drill cuttings with a density of 1.5-1.85 g / cm 3 and humidity within 30-60% are used, and for the preparation of a sludge mixture, drill cuttings are used - 35-50% by weight of the mixture, soil or sand is fine-grained, dusty, natural humidity - 25-30% by weight of the mixture, peat grade A, B - 25-30% by weight of the mixture, the mixture is moved to excavations by an excavator and leveling with a bulldozer is carried out at a layer thickness of 0.3-0.5 m, after which rolling the mixture with a bulldozer; on sloping sandy soils, when sand is fixed, a soil-slurry mixture is prepared from sludge and peat with the highest possible share of drilling waste, then it is applied with a layer of 10-15 cm and mixed with soil by milling to a depth of 25-30 cm, and for deoxidation and structuring of peat soils, it is prepared a mixture of drilling waste and sand, applied to the soil surface with a layer of 10-15 cm and mixed with peat milling to a depth of 25-30 cm; the biological stage of reclamation of disturbed lands is carried out by creating a reclamation layer using soil slurry mixtures, increasing its fertility in accordance with the needs of plants, sowing perennial grasses or planting seedlings of trees and shrubs, caring for crops and plantings; when creating a remediation layer on soils with physical or chemical properties unfavorable for plants, a mud-slurry mixture is used by sequential layer-by-layer laying of peat, sand and sludge with a thickness of each layer of 5-10 cm; according to the results of chemical analysis of the mixture, before milling, the elements of mineral nutrition, a deoxidizing agent and, if necessary, additives that reduce the toxicity of the composition are added to the surface of the upper layer; and when creating a remediation layer on soils with favorable physical and chemical properties, peat and sludge are successively laid on the soil surface in layers of 5-10 cm, the necessary additives are added and the area is milled to a depth of 25-30 cm; the creation of a remediation layer on peat soils is carried out by laying successively layers of sand and sludge 5-10 cm thick on a peat surface; for fixing sands, slopes, slopes using a slurry mixture with the highest possible proportion of plastic drill cuttings; in the process of preparing, transporting, laying the slurry mixture, measures are taken to prevent the mixture components from entering the environment, for which waterproofing, vertical planning and embankment at the mixture preparation site are performed to prevent harmful components from entering the surface waters and soils of adjacent territories; transporting sludge and ready-mix in equipped dump trucks, which exclude pollution of access roads and adjacent territories; clean the site with the complete removal of residual sludge and mixtures with their use in practice; provide periodic monitoring of the environmental parameters of the mixture.
Площадку по приготовлению смесей грунтошламовых гидроизолируют, обваловывают.The site for the preparation of soil slurry mixtures is waterproofed, bunded.
При проведении рекультивации загрязненных нефтью и подтоварными водами земель грунтошламую смесь используют в качестве сорбента токсикантов и материала, нормализующего водно-физические, агрохимические свойства почв.During the reclamation of lands contaminated with oil and commercial waters, the sludge mixture is used as a sorbent of toxicants and a material that normalizes the water-physical and agrochemical properties of soils.
Для нейтрализации избыточной кислотности в смесь грунтошламую вносят известняковые материалы.To neutralize excess acidity, limestone materials are added to the soil sludge mixture.
Для нейтрализации избыточной щелочности в смесь грунтошламую вносят в качестве окислителя аммиачную селитру.To neutralize excess alkalinity, ammonium nitrate is introduced into the mixture of soil slurry as an oxidizing agent.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Смесь грунтошламовая с использованием бурового шлама является грунтом, водно-физические и агрохимические свойства которого можно регулировать, изменяя соотношение компонентов материала и вводя необходимые добавки.The mud slurry mixture using drill cuttings is soil, the water-physical and agrochemical properties of which can be controlled by changing the ratio of the components of the material and introducing the necessary additives.
При увеличении доли торфа в материале и введении в нее необходимого количества элементов питания, мелиорантов ГШС используется для создания рекультивационного слоя при рекультивации всех видов нарушенных земель, включая шламовые амбары, и при проведении работ по очистке и восстановлению загрязненных нефтью и высокоминерализованными водами земель.With an increase in the proportion of peat in the material and the introduction of the necessary amount of nutrition elements, ameliorants, GSHS is used to create a remediation layer for the reclamation of all types of disturbed lands, including sludge pits, and for cleaning and restoration of lands contaminated with oil and highly mineralized waters.
На малоплодородных, обладающих неудовлетворительными водно-физическими и агрохимическими свойствами почвах, ГШС используется в качестве мелиоранта.On infertile soils with unsatisfactory water-physical and agrochemical properties, GSHS is used as an ameliorant.
Материал представляет собой однородную грунтоподобную смесь от текуче-пластичной до рыхлой консистенции, в зависимости от влагосодержания исходного сырья.The material is a homogeneous, soil-like mixture from fluid-plastic to loose consistency, depending on the moisture content of the feedstock.
Влажность свежеприготовленного материала находится в пределах 40-70%. В процессе наработки и хранения смеси, при перемешивании и выдержке на воздухе в течение от 1 до 30 дней происходит выравнивание влажности в штабеле смеси, материал приобретает рыхлую или вязко-пластичную консистенцию. Непосредственно перед укладкой влажность смеси должна быть доведена до значений, близких к оптимальным при уплотнении, т.е. от 20±5% до 40±10%.Humidity of freshly prepared material is in the range of 40-70%. In the process of production and storage of the mixture, with stirring and exposure to air for 1 to 30 days, the moisture levels out in the stack of the mixture, the material acquires a loose or viscous-plastic consistency. Immediately before installation, the moisture content of the mixture should be brought to values close to optimal during compaction, i.e. from 20 ± 5% to 40 ± 10%.
Доставленный к месту использования материал укладывается в конструктивные слои на всю глубину земляных выемок на месте ликвидируемых карьеров и шламовых амбаров, а также плакируется слоем 0,20-0,30 м при рекультивации поверхности нарушенных земель.The material delivered to the place of use is laid in structural layers to the entire depth of the excavation at the site of the quarries and sludge pits that are being liquidated, and it is also clad with a layer of 0.20-0.30 m during the restoration of the disturbed land surface.
После укладки и распределения в конструктивный слой материал уплотняется до коэффициента уплотнения не менее 0,9 при глубине расположения до 1 м от поверхности земли и не менее 0,8 при глубине укладки более 1 м от поверхности земли.After laying and distribution in the structural layer, the material is compacted to a compaction factor of at least 0.9 at a depth of 1 m from the ground and at least 0.8 at a laying depth of more than 1 m from the ground.
На уплотненный конструктивный слой из данного материала допускается укладка вышестоящих слоев сразу после его укатки.On a sealed structural layer of this material, laying of higher layers is allowed immediately after its rolling.
Рекомендуемый оптимальный состав грунтошламовой смеси:Recommended optimum composition of the sludge mixture:
шлам буровой - 35-50 % от массы смеси, грунт или песок мелкозернистый, пылеватый, естественной влажности - 25-30 % от массы смеси, торф марки А, Б (например, по ТУ 0391-019-310940641-2001 «Торф для рекультивации нарушенных земель») - 25-30 % от массы смеси. drill cuttings - 35-50% by weight of the mixture, soil or sand fine-grained, dusty, natural humidity - 25-30% by weight of the mixture, peat grade A, B (for example, according to TU 0391-019-310940641-2001 "Peat for reclamation disturbed lands ”) - 25-30% of the mixture weight.
В качестве улучшающей добавки смесь грунтошламовая для рекультивации может содержать малые дозировки следующих типов веществ:As an improving additive, a soil-slurry mixture for reclamation may contain small dosages of the following types of substances:
- препаратов, ускоряющих деструкцию нефтепродуктов и других вредных для окружающей природы веществ;- drugs that accelerate the destruction of petroleum products and other substances harmful to the environment;
- сорбентов, капсулирующих препаратов, обеспечивающих связывание и инактивацию токсикантов;- sorbents, encapsulating preparations, providing binding and inactivation of toxicants;
- удобрений (минеральных, органических), раскислителей, улучшающих плодородие материала при биологической рекультивации.- fertilizers (mineral, organic), deoxidants that improve the fertility of the material during biological reclamation.
Дозировки добавок предварительно должны назначаться, а затем экспериментально уточняться в следующих пределах:Dosage of additives should first be prescribed, and then experimentally specified in the following limits:
- расход сорбента принимается примерно равным (±30%) количеству нефтепродуктов, присутствующих в буровом шламе;- sorbent consumption is taken to be approximately equal (± 30%) to the amount of oil products present in the drill cuttings;
- расход удобрения, инициирующего процесс минерализации торфа и его гумуссирование, назначается в количестве 0,2-0,5 т/га;- the consumption of fertilizer initiating the process of peat mineralization and its humming is assigned in an amount of 0.2-0.5 t / ha;
- при отсутствии торфа для связывания токсикантов может использоваться торфогуминовое удобрение типа «Флора-С» или «Фитоп-Флора-С» в количестве 100-1000 г/т в зависимости от токсичности шлама.- in the absence of peat, peat-humic fertilizer of the “Flora-S” or “Fitop-Flora-S” type in the amount of 100-1000 g / t depending on the toxicity of the sludge can be used to bind toxicants.
Введение данных добавок в смесь грунтошламовую способствует обезвреживанию отходов за счет снижения миграционной активности экотоксикантов, повышению плодородия материала и целесообразно при проведении работ по рекультивации нарушенных и восстановлению нефтезагрязненных земель.The introduction of these additives into the sludge mixture helps to neutralize waste by reducing the migration activity of ecotoxicants, increasing the fertility of the material, and is advisable when carrying out land reclamation and restoration of oil-contaminated lands.
Быстрая сорбция загрязнителей и биологическая активация торфа особенно необходимы в начальный период рекультивации, сразу после приготовления и укладки материала. Затем связывание и деструкция нефти и др. загрязнителей, развитие
растительного покрова и почвенного микробного биоценоза происходят параллельно, естественным путем.Rapid sorption of pollutants and biological activation of peat are especially necessary in the initial period of reclamation, immediately after preparation and laying of the material. Then the binding and destruction of oil and other pollutants, development
vegetation cover and soil microbial biocenosis occur in parallel, in a natural way.
Подобранный состав смесей грунтошламовых при испытаниях на токсичность методом биотестирования в соответствии с «Критериями…», утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 № 511, должен обеспечивать IV-V класс опасности.The selected composition of soil slurry mixtures when tested for toxicity by the bioassay method in accordance with the “Criteria ...” approved by Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated June 15, 2001 No. 511, must ensure IV-V hazard class.
Физико-механические свойства данных ГШС принимаются как для материала, являющегося грунтом и соответствующего определениям ГОСТ 25100.The physicomechanical properties of these GSHS are accepted as for the material being soil and corresponding to the definitions of GOST 25100.
Физико-механические показатели материала определяются для двух его состояний (см. Таблицу 1).Physico-mechanical properties of the material are determined for its two states (see Table 1).
Примечание: В числителе приведены показатели для материала «в деле», в знаменателе – «в штабеле». «В штабеле» - т.е. после приготовления смеси, в разрыхленном состоянии.Note: The numerator shows the indicators for the material "in action", in the denominator - "in the stack." "In a stack" - i.e. after preparing the mixture, in a loosened state.
«В деле» - т.е. в конструктивном слое после его уплотнения.“In business” - i.e. in the structural layer after its compaction.
Материалы, применяемые для приготовления смеси грунтошламовой, должны соответствовать требованиям распространяющихся на них действующих нормативных документов и обеспечивать получение смеси заданных технических характеристик и экологических требований.The materials used to prepare the sludge mixture must comply with the requirements of the applicable regulatory documents and provide a mixture of the specified technical characteristics and environmental requirements.
Исходное сырье и материалы для приготовления смеси должны быть исследованы и иметь документы, подтверждающие их качество и безопасность – паспорта на буровые шламы с указанием их свойств, состава и класса опасности, паспорта песчаного и торфяного грунтов из отведенных карьеров, сертификаты соответствия и санитарно-эпидемиологические заключения на используемые реагенты.Raw materials and materials for the preparation of the mixture should be examined and have documents confirming their quality and safety - passports for drill cuttings with an indication of their properties, composition and hazard class, passports of sand and peat soils from the allotted quarries, certificates of conformity and sanitary and epidemiological conclusions to the reagents used.
В соответствии с технологическими регламентами СТП 5711-007-55446355-2004, СТП 5711-011-73157003-2009 и ТУ 5711-011-55446355-2004, ТУ 5711-011-73150003-2009 буровые шламы (БШ) IV-V класса опасности из отходов производства переводятся во вторичное сырье, используемое при приготовлении смесей грунтошламовых.In accordance with the technological regulations STP 5711-007-55446355-2004, STP 5711-011-73157003-2009 and TU 5711-011-55446355-2004, TU 5711-011-73150003-2009 drill cuttings (BS) IV-V hazard class from production wastes are transferred to secondary raw materials used in the preparation of soil slurry mixtures.
БШ представляет собой текучепластичную пастообразную массу, имеет темно-серый цвет и слабовыраженный, но характерный специфический запах.BS is a fluid-plastic pasty mass, has a dark gray color and a mild, but characteristic specific smell.
При использовании технологии бурения с применением очистки бурового раствора, включающей блок механической очистки (вибросита, циклоны, илоотделители, центрифуги) и блок флокуляционной (коагуляционной) очистки, в соответствии с проектом строительства скважины, удается достигнуть минимального содержания жидкой фазы в объеме шлама, т.е. минимального количества сбрасываемого отработанного бурового раствора.When using drilling technology using drilling mud cleaning, including a mechanical cleaning unit (vibrating screens, cyclones, sludge separators, centrifuges) and a flocculation (coagulation) cleaning unit, in accordance with the well construction project, it is possible to achieve a minimum liquid phase content in the volume of sludge, t. e. the minimum amount of discharged waste drilling fluid.
В состав твердой фазы БШ должны входить разной степени дисперсности частицы выбуренной породы и вводимые в промывочную жидкость глинопорошки (бентонит, монтмориллонит).The composition of the solid phase BS should include varying degrees of dispersion of the particles of drill cuttings and clay powders introduced into the washing liquid (bentonite, montmorillonite).
Жидкая фаза БШ образуется за счет сброса определенного количества бурового раствора, а также сточных вод при промывке оборудования - вибросит, шнеков и т.п.The BS liquid phase is formed by the discharge of a certain amount of drilling fluid, as well as wastewater during equipment flushing - vibrating screens, screws, etc.
При подготовке БШ к переработке должны определяться следующие его характеристики:When preparing a BS for processing, the following characteristics should be determined:
- плотность - должна иметь значения в пределах 1,5-1,85 г/см3;- density - should have values in the range of 1.5-1.85 g / cm 3 ;
- влажность - должна быть в пределах 30-60%.- humidity - should be in the range of 30-60%.
При меньшем влагосодержании БШ переходит в «пластилинообразное» состояние и плохо перемешивается, при большем содержании воды готовая смесь имеет текучую консистенцию и не пригодна для уплотнения.With a lower moisture content, the BS passes into a “plastic-like” state and mixes poorly; with a higher water content, the finished mixture has a flowing consistency and is not suitable for compaction.
Песок, как наполнитель для ГШС, в соответствии с ГОСТ 25100, относится к следующим таксометрическим единицам:Sand, as a filler for GSHS, in accordance with GOST 25100, refers to the following taxometric units:
- класс - природные дисперсные грунты;- class - natural dispersed soils;
- подкласс - несвязные грунты;- subclass - incoherent soils;
- тип - осадочные породы;- type - sedimentary rocks;
- вид - минеральные грунты;- view - mineral soils;
- подвид - пески;- subspecies - sands;
- разновидности - могут применяться практически все разновидности песков, имеющиеся в регионе.- varieties - practically all varieties of sand available in the region can be used.
Предпочтение следует отдавать наиболее доступным природным или намывным пескам, разработка и использование которых приносит наименьший экологический ущерб и является наиболее дешевой по стоимости.Preference should be given to the most accessible natural or alluvial sand, the development and use of which brings the least environmental damage and is the cheapest in cost.
По гранулометрическому составу имеющиеся пески, как правило, относятся к мелким и (или) пылеватым разновидностям.By granulometric composition, the available sands, as a rule, belong to small and (or) dusty varieties.
По степени неоднородности ограничения не накладываются, - могут применяться и однородные пески.There are no restrictions on the degree of heterogeneity - homogeneous sands can also be used.
По коэффициенту водонасыщения могут применяться пески малой и средней степени водонасыщения, при значениях коэффициента 0-0,8.According to the coefficient of water saturation, sands of small and medium degree of water saturation can be used, with coefficient values of 0-0.8.
По коэффициенту пористости, степени плотности, относительно деформации пучения, рН и степени засоления ограничения не накладываются.No restrictions are imposed on the coefficient of porosity, degree of density, relative to heaving deformation, pH and degree of salinization.
Торфяной грунт в составе смесей выполняет роль наполняющего и сорбирующего материала, связывающего, деструктурирующего нефтяные компоненты и др. загрязняющие вещества и препятствующего их миграции в окружающую среду, а также роль гумуссированного субстрата, обуславливающего плодородие смеси, создание оптимальных условий для произрастания растений – трав, кустарников и деревьев на биологическом этапе рекультивации.Peat soil as a part of mixtures acts as a filling and sorbing material that binds, destructs oil components and other polluting substances and prevents their migration to the environment, as well as the role of a humified substrate, which determines the fertility of the mixture, creating optimal conditions for the growth of plants - grasses, shrubs and trees at the biological stage of reclamation.
По степени разложения Дdр могут применяться торфы от слаборазложившихся (Дdр менее 20) до сильноразложившихся (Дdр более 20).According to the degree of Ddr decomposition, peat can be used from weakly decomposed (Ddr less than 20) to highly decomposed (Ddr more than 20).
По степени зольности Дds торфы могут применяться нормальнозольные (Дds менее 20) и высокозольные (Дds более 20).According to the degree of ash Dds, peat can be used as normal ash (Dds less than 20) and high ash (Dds more than 20).
Торфы добываются из специально подготовленных карьеров, отвод и технология разработки которых согласовываются с природоохранными органами. Могут быть использованы торфы, образующиеся при выторфовке в процессе строительства объектов обустройства месторождений.Peat is extracted from specially prepared quarries, the withdrawal and development technology of which is agreed with the environmental authorities. Peat generated during peat during construction of field facilities can be used.
На территории Западной Сибири современные болотные отложения представлены в основном торфами сфагнового, а также гипнового, шейхцериевого-пушицевого состава различной степени разложения; по типу питания болота в основном верховые.On the territory of Western Siberia, modern bog deposits are represented mainly by peat of sphagnum, as well as hypnum, Sheikhtseriev-Pushetsy composition of varying degrees of decomposition; by type of food, the swamps are mostly riding.
Возможно использование торфов, образующихся при выторфовке в процессе строительства инфраструктуры месторождений.It is possible to use peat formed during peat during the construction of field infrastructure.
После экскавации торф складируется в штабель на площадке для подготовки – размельчения и сушки в течение до 1 месяца при положительной температуре путем выдержки, перемешивания или фрезерования.After excavation, peat is stored in a pile at the site for preparation - grinding and drying for up to 1 month at a positive temperature by aging, mixing or milling.
Влажность торфа перед его использованием в смеси для рекультивации, как правило, не должна превышать 100-150%.Humidity of peat before using it in a mixture for reclamation, as a rule, should not exceed 100-150%.
Согласно ТУ 0391-019-310940641-2001 «Торф для рекультивации нарушенных земель» пригодными для применения являются марки торфа А и Б.According to TU 0391-019-310940641-2001 “Peat for the restoration of disturbed lands”, peat grades A and B are suitable for use.
Марке А соответствует низинный торф травяной и древесно-травяной группы со степенью разложения до 20% и кислотностью по рН свыше 4,5.Mark A corresponds to low-lying peat of the grass and wood-grass groups with a degree of decomposition of up to 20% and acidity in pH above 4.5.
Марке Б соответствует торф верховой, низинной и переходной группы со степенью разложения до 20% и кислотностью не ниже 3.Mark B corresponds to peat of the upper, lowland and transitional groups with a degree of decomposition of up to 20% and an acidity of at least 3.
Для улучшения экологических показателей БШ в смесях для рекультивации
рекомендуется применять добавки активных веществ и сорбентов, способствующих более полному связыванию токсикантов и удержанию их в структуре материала, устраняющих остаточную миграционную способность загрязнителей и позволяющих получить класс опасности материала (смеси с БШ) IV-V.To improve the environmental performance of BS in reclamation mixtures
It is recommended to use additives of active substances and sorbents that contribute to a more complete binding of toxicants and their retention in the structure of the material, eliminating the residual migration ability of pollutants and allowing to obtain the hazard class of the material (mixture with BS) IV-V.
В качестве активных добавок могут быть использованы известь, размельченный торф, опил, препарат «Роса», нефтепоглощающий сорбент «Миксойл», сорбент МИУ-С, алюмосиликатные сорбенты, биодеструкторы углеводородов «Сойлекс», «Деградойлас», «Центрин» и другие.As active additives, lime, crushed peat, sawdust, Rosa preparation, oil-absorbing sorbent Miksoil, sorbent MIU-S, aluminosilicate sorbents, biodestructors of hydrocarbons Soyleks, Degradoilas, Centrin and others can be used.
Высокую эффективность в проведенных опытах показал сорбент «Миксойл», поставляемый институтом экологической безопасности «ИНСТЭБ-Пермь».High efficiency in the experiments was shown by the sorbent “Mixoil”, supplied by the Institute of Environmental Safety “INSTEB-Perm”.
Рациональная дозировка сорбента – 1 кг в расчете на 8-10 кг содержащихся в БШ или композиции высокомолекулярных и неполярных углеводородов (нефти, жировых смазок, и т.п.) С учетом низкого возможного содержания нефтепродуктов и подобных веществ в БШ рациональный расход сорбента составляет 1-2 кг на 1 м3 смеси.The rational dosage of the sorbent is 1 kg per 8-10 kg of high molecular weight and non-polar hydrocarbons (oil, grease, etc.) contained in the BS or composition, taking into account the low possible content of oil products and similar substances in the BS, the rational consumption of the sorbent is 1 -2 kg per 1 m 3 of the mixture.
При тщательном перемешивании частицы сорбента равномерно распределяются в порах композиции и резко снижают водную миграцию (суффозию) органических соединений. Введение активных и сорбирующих добавок обеспечивает снижение нефтепродуктов в водных вытяжках до 0,05 мг/л, фенолов - до 0,02 мг/л, ионов тяжелых металлов - до 0,03 мг/л, нитратов и аммония - в 2-3 раза.With thorough mixing, the sorbent particles are evenly distributed in the pores of the composition and dramatically reduce the aqueous migration (suffusion) of organic compounds. The introduction of active and sorbing additives reduces oil products in aqueous extracts to 0.05 mg / l, phenols to 0.02 mg / l, heavy metal ions to 0.03 mg / l, nitrates and ammonium by 2-3 times .
С учетом наличия в составе смеси грунтошламовой торфа и коллоидных глинистых частиц БШ – монтмориллонита, бентонита, являющихся эффективнейшими природными сорбентами, необходимость введения специальных добавок сорбентов должна быть технико-экономически обоснована. Целесообразность введения добавок может возникнуть при применении шламов, содержащих большие количества загрязнителей, а также для приготовления смесей для укладки в верхний слой рекультивации карьеров или нефтезагрязненных земель.Considering the presence in the mixture of ground sludge peat and colloidal clay particles BS - montmorillonite, bentonite, which are the most effective natural sorbents, the need for special additives of sorbents should be technically and economically justified. The feasibility of introducing additives can arise when using sludges containing large amounts of pollutants, as well as for preparing mixtures for laying in the upper layer of reclamation of quarries or oil-contaminated lands.
Для интенсификации процессов биологической деструкции углеводородов – нефтепродуктов, ароматических соединений, в состав смесей могут вводиться активные бакпрепараты. Предпочтение следует отдавать штаммам, апробированным в Западной Сибири, либо полученным на основе использования аборигенных видов микроорганизмов. Высокую эффективность имеют препараты «Деградойлас», «Деворойл», «Микромицет», «Центрин» и другие.In order to intensify the processes of biological destruction of hydrocarbons - oil products, aromatic compounds, active bacterial preparations can be introduced into the composition of mixtures. Preference should be given to strains tested in Western Siberia, or obtained through the use of native species of microorganisms. The preparations “Degradoylas”, “Devoroil”, “Mikromitset”, “Centrin” and others have high efficiency.
С учетом незначительного возможного содержания нефтепродуктов в буровом шламе, наличия в смеси глинистой фазы и торфа, связывающих углеводороды, а также действия содержащихся в торфе соединений и природных микроорганизмов, способствующих деструкции нефти и поглощению ставших экологически безвредными ее компонентов, необходимость применения добавок бакпрепаратов обосновывается технико-экономически.Taking into account the insignificant possible content of oil products in the drill cuttings, the presence of a clay phase and peat in the mixture that bind hydrocarbons, as well as the action of compounds and natural microorganisms contained in peat that contribute to the destruction of oil and the absorption of ecologically harmless components, the need for the use of additives of bacterial preparations is justified by the technical economically.
Торфогуминовое удобрение «Флора-С» (или «Фитоп-Флора-С») применяется для сорбции органических и неорганических токсикантов, активной биодеструкции токсикантов органического происхождения за счет высокого содержания гуматов, микроэлементов комплекса микроорганизмов. Норма расхода 80-100 г/м3 бурового шлама. Применение гуматов целесообразно при детоксикации смесей грунтошламовых, предназначенных для создания рекультивационного слоя и только в том случае, если другие добавки окажутся недостаточно эффективными.Peat fertilizer "Flora-S" (or "Fitop-Flora-S") is used for sorption of organic and inorganic toxicants, active biodegradation of toxicants of organic origin due to the high content of humates, microelements of a complex of microorganisms. The consumption rate of 80-100 g / m 3 drill cuttings. The use of humates is advisable in the detoxification of soil slurry mixtures intended to create a remediation layer and only if other additives are not effective enough.
Общее плодородие смеси обеспечивается наличием гумуссированных растительных компонентов в торфяных грунтах, а также наличием ряда питательных органических и минеральных соединений в буровых шламах – соединений фосфора, азота и калия. Вместе с тем, при создании корнеобитаемого рекультивационного слоя для обеспечения растений необходимым количеством элементов питания в грунтошламовую смесь по результатам анализа образцов вносится расчетное количество элементов питания.The general fertility of the mixture is ensured by the presence of humified plant components in peat soils, as well as by the presence of a number of nutritious organic and mineral compounds in drill cuttings — phosphorus, nitrogen, and potassium compounds. At the same time, when creating a root habitat reclamation layer to provide plants with the necessary amount of nutrients, the estimated amount of nutrients is introduced into the sludge mixture according to the results of analysis of the samples.
Приготовление смесей грунтошламовых производят следующим образом.Preparation of soil slurry mixtures is as follows.
В подготовительный период выполняются следующие работы: выбираются и обследуются площадки для приготовления смесей; определяются: объемы и очередность работ; состав, свойства и объем буровых шламов; характеристики грунтов и добавок; производится: подбор составов смесей, определяются их физико-механические характеристики и степень связывания загрязняющих компонентов; подготовка технологического оборудования и подъездных путей, определение экономической эффективности и согласование работ, утверждение проектно-сметной документации.In the preparatory period, the following work is carried out: sites for the preparation of mixtures are selected and examined; determined: the volume and sequence of work; composition, properties and volume of drill cuttings; characteristics of soils and additives; produced: selection of mixtures, determined by their physical and mechanical characteristics and the degree of binding of polluting components; preparation of technological equipment and access roads, determination of economic efficiency and coordination of work, approval of design estimates.
Определение составов и пригодности продуктов (отходов) бурения выполняется в 2 этапа:The composition and suitability of drilling products (waste) are determined in 2 stages:
на первом этапе используются типовые регламенты буровых растворов, геолого-технические наряды на бурение скважин куста, карты поинтервальной обработки промывочной жидкости, рабочие журналы приготовления и контроля бурового раствора. По этим материалам ориентировочно устанавливается состав буровых шламов, тонкодисперсной части отработанного бурового раствора, номенклатура и расход реагентов; на втором основном этапе определяются состав и свойства буровых шламов экспериментальными методами.at the first stage, typical regulations of drilling fluids, geological and technical orders for drilling wellbores, maps of interval processing of flushing fluid, workbooks of preparation and control of drilling mud are used. Based on these materials, the composition of drill cuttings, the finely dispersed part of the spent drilling fluid, the nomenclature and consumption of reagents are estimated; At the second main stage, the composition and properties of drill cuttings are determined by experimental methods.
При отборе проб БШ непосредственно при его наработке пробы в количестве не менее 5 со скважины, отражающие усредненный состав, забираются при проходке всех основных интервалов бурения. Из шламового амбара объединенные пробы БШ берутся методом конверта (5 мест отбора точечных проб) в количестве не менее 2 по каждому горизонту: до 0,5 м; 0,5-1,0 м; свыше 1 м.When sampling BS directly during its production, samples in an amount of at least 5 from the well, reflecting the average composition, are taken during the drilling of all the main drilling intervals. From the sludge pit, the combined BS samples are taken by the envelope method (5 points of spot sampling) in an amount of at least 2 for each horizon: up to 0.5 m; 0.5-1.0 m; over 1 m.
Все точечные пробы, каждая весом не менее 1 кг, собираются в емкость или на поддон и тщательно перемешиваются, после чего методом квартования отбираются объединенные лабораторные пробы для исследования по утвержденным методикам. Экспериментально определяются:All spot samples, each weighing at least 1 kg, are collected in a container or on a pallet and mixed thoroughly, after which the combined laboratory samples are taken by quarting for research using the approved methods. Experimentally determined:
- плотность и влажность бурового шлама;- density and moisture of drill cuttings;
- гранулометрический состав твердой фазы;- particle size distribution of the solid phase;
- рН водной вытяжки, содержание нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, сульфатов, хлоридов, тяжелых металлов;- pH of the aqueous extract, the content of petroleum products, surfactants, sulfates, chlorides, heavy metals;
- определяется класс опасности бурового шлама для окружающей природной среды методом биотестирования. - the hazard class of drill cuttings for the environment is determined by biotesting.
Составы и свойства песков, торфов и добавок определяются по технической документации карьеров, поставок, либо стандартными методами исследований.The compositions and properties of sand, peat and additives are determined according to the technical documentation of the quarries, supplies, or standard research methods.
Правильно подобранная смесь грунтошламовая должна иметь IV-V класс опасности для окружающей среды.A properly selected soil sludge mixture should have an IV-V hazard class for the environment.
После того как формируют ориентировочный состав смеси исходя из условий: шлам буровой - 35-50 % от массы смеси, грунт или песок мелкозернистый, пылеватый, естественной влажности - 25-30 % от массы смеси, торф марки А, Б - 25-30 % от массы смеси, затем производится экспериментальное уточнение оптимального состава. Для этого готовится не менее трех вариантов смеси с максимальным, средним и минимальным содержанием БШ.After the approximate composition of the mixture is formed based on the conditions: drill cuttings - 35-50% by weight of the mixture, soil or sand fine-grained, dusty, natural humidity - 25-30% by weight of the mixture, peat grade A, B - 25-30% by weight of the mixture, then experimental refinement of the optimal composition is performed. For this, at least three versions of the mixture with the maximum, average and minimum content of BS are prepared.
Максимальные дозировки назначаются для грунта, имеющего наименьшую влажность и меньшую стоимость разработки и транспортировки.Maximum dosages are prescribed for soil with the lowest moisture content and lower development and transportation costs.
Для подготовленных вариантов смеси производятся испытания по стандартным методикам в соответствии с ТУ 5711-011-55446355-2004 или ТУ 5711-011-73157003-2009.For prepared versions of the mixture, tests are carried out according to standard methods in accordance with TU 5711-011-55446355-2004 or TU 5711-011-73157003-2009.
Для использования принимается состав, имеющий требуемые физико-механические показатели при наибольшей дозировке БШ, а также отвечающий требованиям биологического этапа рекультивации и экологической безопасности.For use, a composition is adopted that has the required physical and mechanical properties at the highest dosage of BS, and also meets the requirements of the biological stage of reclamation and environmental safety.
При необходимости производится дополнительная обработка БШ и грунтошламовой смеси активными добавками, с уточнением их дозировки.If necessary, additional treatment of BS and soil-slurry mixtures with active additives is carried out, with a clarification of their dosage.
Приготовление материала возможно в шламовом амбаре, на специализированном полигоне или на подготовленной площадке.Material preparation is possible in a sludge barn, at a specialized landfill or at a prepared site.
Для переработки бурового шлама в шламовом амбаре в нем сооружаются из грунта разрезающие полосы шириной по верху 4-6 м с расстоянием между ними равным двойной длине вылета стрелы экскаватора, которые делят шламовый амбар на секции.To process drill cuttings in a slurry barn, cutting strips with a width of 4-6 m at the top with a distance between them equal to the double reach of the excavator boom that divide the slurry barn into sections are constructed from it.
Переработка бурового шлама в рекультивационный материал в шламовых амбарах осуществляется экскаватором.Processing of drill cuttings into reclamation material in slurry pits is carried out by an excavator.
После обезвоживания шлама отбираются образцы на анализ, по результатам анализа проектируется компонентный состав смеси, обеспечивающий рекультивационные характеристики материала.After dewatering the sludge, samples are taken for analysis, according to the results of the analysis, the component composition of the mixture is designed to ensure the remediation characteristics of the material.
В 1 секции поверх шлама равномерно распределяется расчетное количество компонентов смеси, производится их тщательное перемешивание и последующее уплотнение ковшом экскаватора.In 1 section, the calculated amount of the mixture components is evenly distributed over the sludge, they are thoroughly mixed and then compacted by the bucket of the excavator.
После уплотнения первой секции аналогично проводятся работы в последующих секциях.After compaction of the first section, the work in subsequent sections is likewise carried out.
Переработка бурового шлама в смесь грунтошламовую на полигоне или специализированной площадке может производиться на поверхности площадки или в смесителе.Processing of drill cuttings into a sludge mixture at a landfill or at a specialized site can be carried out on the surface of the site or in a mixer.
Специализированную площадку для обработки бурового шлама и перемешивания с торфом и песком формируют в несколько этапов:A specialized site for processing drill cuttings and mixing with peat and sand is formed in several stages:
- разбивочные работы, планировка основания площадки, уплотнение грунта;- alignment work, planning the base of the site, soil compaction;
- гидроизоляция площадки путем укладки пленки полиэтиленовой в 2 слоя по площади основания;- waterproofing the site by laying a polyethylene film in 2 layers over the base area;
- отсыпка площадки грунтом на проектные отметки при толщине защитного слоя не менее 1 м до уровня грунтовых вод;- filling the site with soil at design elevations with a protective layer thickness of at least 1 m to the groundwater level;
- обвалование площадки грунтом. - ground coverage of the site.
Площадка по производству и временному складированию ГШС состоит из технологически обособленных участков:The GSH production and temporary storage site consists of technologically isolated areas:
- площадка размещения песка;- sand placement area;
- площадка размещения торфа;- site for peat;
- площадка размещения добавок;- a platform for the placement of additives;
- площадка переработки/использования бурового шлама – емкости 40 м3;- a site for processing / use of drill cuttings - capacity 40 m 3 ;
- площадка временного хранения ГШС.- a temporary storage site for GSHS.
Применения указанных емкостей обосновано возможностью исключения попадания буровых отходов в окружающую среду.The use of these tanks is justified by the possibility of eliminating the ingress of drilling waste into the environment.
Переработка на площадке производится в следующем порядке. Processing at the site is carried out in the following order.
Вариант 1Option 1
- транспортировка шлама к месту переработки в оборудованных самосвалах;- transportation of sludge to the place of processing in equipped dump trucks;
- разработка, погрузка и транспортировка подготовленного торфа и песка, либо готовой торфопесчаной смеси;- development, loading and transportation of prepared peat and sand, or a finished peat-sand mixture;
- выгрузка компонентов смеси на рабочую площадку с формированием валов (при перемешивании экскаваторами) либо слоев (при перемешивании фрезами).- unloading the components of the mixture on the working platform with the formation of shafts (when mixing with excavators) or layers (when mixing with cutters).
В первом случае разгрузка производится «вприжим» с формированием 3-х сомкнутых рядов компонентов с последующим перемешиванием их экскаватором. Во втором случае производится предварительный завоз грунтов, приготовление и последовательное «расстилание» торфа, песка и шлама слоями по 15-20 см бульдозером на захватке длиной 100 м, при ширине полосы 2,0-2,5 м с последующим перемешиванием слоев фрезой ФБН-2 в агрегате с трактором ДТ-75Б.In the first case, unloading is performed “clamping” with the formation of 3 closed rows of components with subsequent mixing by an excavator. In the second case, the soil is preliminarily imported, the peat, sand and sludge are spread and sequentially spread out in layers of 15–20 cm with a bulldozer on a grab 100 m long, with a strip width of 2.0–2.5 m, followed by mixing the layers with an FBN- cutter 2 in the unit with a tractor DT-75B.
Вариант 2Option 2
- транспортировка шлама к месту переработки в оборудованных самосвалах;- transportation of sludge to the place of processing in equipped dump trucks;
- разработка, погрузка и транспортировка подготовленного торфа и песка, либо готовой торфопесчаной смеси;- development, loading and transportation of prepared peat and sand, or a finished peat-sand mixture;
- выгрузка компонентов смеси в приемные емкости;- unloading the components of the mixture in the receiving tank;
- внесение расчетного количества компонентов смеси и тщательное перемешивание экскаватором.- the introduction of the estimated number of components of the mixture and thorough mixing with an excavator.
Отбор проб для испытания и подтверждения пригодности материала для использования.Sampling for testing and confirming the suitability of the material for use.
Внесение, при необходимости, добавок для доведения смеси до IV–V класса опасности, придания ей необходимых водно-физических и агрохимических свойств с последующим фрезерованием полос.Adding, if necessary, additives to bring the mixture to the IV – V hazard class, giving it the necessary water-physical and agrochemical properties, followed by milling of the strips.
Сбор подготовленной смеси в штабели – бурты бульдозером, хранение смеси.Collection of the prepared mixture in piles - piles with a bulldozer, storage of the mixture.
Приготовление ГШС может производиться в специализированных смесителях типа Крот-5, Ледиге (Германия) и др.The preparation of GShS can be carried out in specialized mixers such as Krot-5, Ledig (Germany), etc.
На площадке размещаются металлическая или пластиковая емкость для накопления и перемешивания поступающих отходов бурения, устройства для обезвоживания отходов, очистки воды (при необходимости), смеситель, определяется место для временного размещения обезвреженных отходов бурения. Загрузка компонентов смеси в смеситель может производиться вручную или транспортером.A metal or plastic container for accumulating and mixing incoming drilling waste, a device for dehydrating waste, water purification (if necessary), a mixer, and a place for temporary placement of neutralized drilling waste are located on the site. The components of the mixture can be loaded into the mixer manually or by a conveyor.
Из приготовленной смеси отбираются пробы для определения соответствия качественных характеристик полученного рекультивационного материала техническим условиям. Если обнаруживаются отклонения от нормированных требований, то вносятся коррективы в рецептуру смеси, а вся наработанная партия отправляется на повторную переработку с добавлением расчетного количества требуемых компонентов.Samples are taken from the prepared mixture to determine the conformity of the quality characteristics of the recultivation material with the technical conditions. If deviations from the normalized requirements are found, then adjustments are made to the mixture recipe, and the entire accumulated batch is sent for recycling with the addition of the calculated amount of the required components.
Использование смесей грунтошламовых при рекультивации земель осуществляется следующим образом.The use of mixtures of soil slurry during land reclamation is as follows.
Очистка участка от ТБО, сухостоя, порубочных остатков, планировка территории - срезка бугров, засыпка ям и углублений, выполаживание и выравнивание склонов, откосов бульдозером.Cleaning the site of solid household waste, dead wood, logging residues, planning the territory - cutting hillocks, backfilling pits and holes, flattening and leveling slopes, slopes with a bulldozer.
Погрузка материала в автосамосвалы экскаватором, погрузчиком, транспортировка смеси к месту укладки в выемки, карьеры, шламовые амбары.Material loading into dump trucks by an excavator, loader, transportation of the mixture to the place of laying in excavations, quarries, slurry barns.
Перемещение смеси в выемки экскаватором, разравнивание бульдозером при толщине слоя 0,3-0,5 м.Moving the mixture into the excavation by an excavator, leveling with a bulldozer with a layer thickness of 0.3-0.5 m.
Прикатывание смеси бульдозером.Rolling the mixture with a bulldozer.
Повторение вышеуказанных операций для каждого слоя засыпки выемки.Repeating the above operations for each layer of backfill excavation.
Пленка, ранее использованная для гидроизоляции площадки приготовления смесей грунтошламовых, утилизируется при армировании шлама в амбарах.The film previously used for waterproofing the site for preparing slurry mixtures is disposed of when reinforcing sludge in barns.
На склоновых песчаных грунтах (откосы дорог, карьеров), при закреплении песков смесь грунтошламовая готовится из шлама и торфа с максимально высокой допустимой долей отходов бурения скважин, наносится слоем 10-15 см и перемешивается с грунтом фрезерованием на глубину 25-30 см.On sloping sandy soils (slopes of roads, quarries), when sand is fixed, the mud-slurry mixture is prepared from sludge and peat with the highest allowable proportion of drilling waste, is applied with a layer of 10-15 cm and mixed with the soil by milling to a depth of 25-30 cm.
Для раскисления и оструктуривания торфяных почв готовится смесь из отходов бурения и песка, наносится на поверхность почвы слоем 10-15 см и перемешивается с торфом фрезерованием на глубину 25-30 см. В данном и предыдущем случаях окончательное формирование грунтошламовой смеси требуемого ТУ 5711-011-73157003-2009 компонентного состава происходит в процессе рекультивации земель.For deoxidation and structuring of peat soils, a mixture of drilling waste and sand is prepared, applied to the soil surface with a layer of 10-15 cm and mixed with peat by milling to a depth of 25-30 cm. In this and previous cases, the final formation of a soil-slurry mixture of the required TU 5711-011- 73157003-2009 component composition occurs in the process of land reclamation.
Биологический этап рекультивацииThe biological stage of reclamation
Биологический этап рекультивации нарушенных земель включает создание рекультивационного слоя с использованием смесей грунтошламовых, повышение его плодородия в соответствии с потребностями растений, посев многолетних трав или посадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, уход за посевами и посадками.The biological stage of reclamation of disturbed lands includes the creation of a reclamation layer using soil slurry mixtures, increasing its fertility in accordance with the needs of plants, sowing perennial grasses or planting seedlings of trees and shrubs, caring for crops.
Создание рекультивационного слояCreating a remediation layer
Смеси грунтошламовые для формирования рекультивационного слоя могут приготовляться непосредственно на месте проведения рекультивационных работ.Soil slurry mixtures for the formation of a remediation layer can be prepared directly at the site of the remediation work.
При создании рекультивационного слоя на грунтах с неблагоприятными для растений физическими или химическими свойствами используется трехкомпонентная смесь грунтошламовая (шлам, песок, торф) по описанной выше технологии путем последовательной послойной укладки торфа, песка и шлама при толщине каждого слоя 5-10 см. По результатам химического анализа смеси перед фрезерованием на поверхность верхнего слоя вносятся в необходимых количествах элементы минерального питания, раскислитель и, при необходимости, добавки, снижающие токсичность композиции.When creating a remediation layer on soils with physical or chemical properties unfavorable for plants, a three-component sludge mixture (sludge, sand, peat) is used according to the technology described above by successive layer-by-layer laying of peat, sand and sludge with a layer thickness of 5-10 cm. According to the results of the chemical analysis of the mixture before milling on the surface of the upper layer are introduced in the required quantities elements of mineral nutrition, deoxidizing agent and, if necessary, additives that reduce the toxicity of the position.
При проведении рекультивации на грунтах с благоприятными физическими и химическими свойствами на поверхность грунта последовательно укладываются торф и шлам слоями 5-10 см, вносятся необходимые добавки и проводится фрезерование участка на глубину 25-30 см, что позволяет ввести в смесь грунт и обеспечить требуемые физико-механические и экологические характеристики рекультивационного слоя.When carrying out reclamation on soils with favorable physical and chemical properties, peat and sludge are successively laid on the soil surface in layers of 5-10 cm, the necessary additives are added and the area is milled to a depth of 25-30 cm, which allows you to introduce soil into the mixture and provide the required physical mechanical and environmental characteristics of the remediation layer.
Создание рекультивационного слоя на торфяных почвах проводится по описанной выше технологии, но на поверхность торфа последовательно наносятся слои песка и шлама.The creation of a remediation layer on peat soils is carried out according to the technology described above, but layers of sand and sludge are successively applied to the surface of the peat.
Для закрепления песков, откосов, склонов используется смесь грунтошламовая с максимально возможной долей пластичных буровых шламов.To fix the sands, slopes, slopes, a mud slurry mixture with the highest possible proportion of plastic drill cuttings is used.
При проведении рекультивации загрязненных нефтью и подтоварными водами земель ГШС может быть использована в качестве сорбента токсикантов и материала, нормализующего водно-физические, агрохимические свойства почв, что позволит повысить эффективность обезвреживания, сократить сроки рекультивации, снизить нормы внесения агрохимикатов.During the reclamation of lands contaminated with oil and commercial water, GSHS can be used as a sorbent of toxicants and a material that normalizes the water-physical, agrochemical properties of soils, which will increase the efficiency of neutralization, reduce the time of restoration, and reduce the rate of application of agrochemicals.
Повышение плодородия рекультивационного слояImproving the fertility of the remediation layer
Компоненты смеси грунтошламовой, торф и буровой шлам, обладают достаточно высоким потенциальным плодородием, что позволяет снизить расход минеральных удобрений и мелиорантов, но не исключает их применения. Нормы внесения агрохимикатов рассчитываются по результатам химического анализа смесей.The components of a mixture of soil slurry, peat and drill cuttings have a sufficiently high potential fertility, which allows to reduce the consumption of mineral fertilizers and ameliorants, but does not exclude their use. Application rates of agrochemicals are calculated based on the results of chemical analysis of mixtures.
Используемый для приготовления смесей грунтошламовых торф должен соответствовать показателям и нормам ТУ 0391-018-310994064-01 «Торф для рекультивации нарушенных земель».The peat used for the preparation of mud slurry mixtures must comply with the indicators and standards TU 0391-018-310994064-01 “Peat for the restoration of disturbed lands”.
Для нейтрализации избыточной кислотности в ГШС вносятся известняковые материалы. Применяемые известняковые материалы должны соответствовать следующим требованиям:To neutralize excess acidity, limestone materials are added to the GSHS. The limestone materials used must meet the following requirements:
- мел природный молотый по ГОСТ 17498-72 марки ММИП-1 или ММИП-2;- ground natural chalk in accordance with GOST 17498-72 of the grade MMIP-1 or MMIP-2;
- мука известняковая 2-го класса или доломитовая мука 3-го класса.- limestone flour of the 2nd class or dolomite flour of the 3rd class.
Для нейтрализации избыточной щелочности в качестве окислителя используется аммиачная селитра. Норма внесения окислителя определяется экспериментально по результатам экспресс-диагностики. Одновременно корректируется обеспеченность смеси элементами минерального питания по основному лимитирующему элементу – азоту.To neutralize excess alkalinity, ammonium nitrate is used as an oxidizing agent. The rate of application of the oxidizing agent is determined experimentally by the results of express diagnostics. At the same time, the supply of the mixture with elements of mineral nutrition is adjusted according to the main limiting element - nitrogen.
Нормы внесения минеральных удобрений определяются содержанием элементов питания в ГШС. Достаточным следует считать следующее содержание элементов минерального питания: азот – 5-7, калий – 8-15, фосфор – 8-15 мг на 100 грамм смеси. При их содержании ниже указанных уровней вносится дополнительное количество соответствующих удобрений.Mineral fertilizer application rates are determined by the content of nutrients in the gas supply system. The following content of elements of mineral nutrition should be considered sufficient: nitrogen - 5-7, potassium - 8-15, phosphorus - 8-15 mg per 100 grams of the mixture. When they are kept below the indicated levels, an additional amount of appropriate fertilizers is added.
Для однократного внесения рекомендуются следующие дозы элементов минерального питания: азот – 20-70 кг/га, фосфор – 15-25 кг/га, калий – 12-50 кг/га действующего вещества. Предпочтение отдается удобным в применении комплексным удобрениям, если в комплексном удобрении соотношение NPK иное, чем необходимо, производится корректировка добавлением азотного или калийного удобрения. При разбалансировке менее 30% расчет дозы можно вести по ведущему элементу – азоту. В случае отсутствия комплексных удобрений можно использовать смеси простых удобрений с учетом их совместимости.For a single application, the following doses of mineral nutrients are recommended: nitrogen - 20-70 kg / ha, phosphorus - 15-25 kg / ha, potassium - 12-50 kg / ha of the active substance. Convenient to use complex fertilizers are preferred, if in the complex fertilizer the NPK ratio is different than necessary, the adjustment is made by adding nitrogen or potassium fertilizer. If the imbalance is less than 30%, the dose can be calculated according to the leading element - nitrogen. In the absence of complex fertilizers, you can use a mixture of simple fertilizers, taking into account their compatibility.
Смеси грунтошламовые не являются взрыво- и пожароопасным материалом, не пылят, не выделяют летучих токсичных веществ.Ground slurry mixtures are not explosive and fire hazardous material, do not dust, do not emit volatile toxic substances.
Радиационная безопасность обеспечивается при допустимой удельной эффектной активности естественных радионуклидов (А эфф), которая в смеси грунтошламовой не превышает согласно СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009), СП 2.6.1.2612-10 (ОСПОРБ-99/2010) 740 БК/кг.Radiation safety is ensured with permissible specific effective activity of natural radionuclides (A eff), which in the soil and mud slurry mixture does not exceed according to SanPiN 2.6.1.2523-09 (NRB-99/2009), SP 2.6.1.2612-10 (OSPORB-99/2010) 740 BK / kg.
Безопасность при производстве и использовании смесей грунтошламовых должна быть обеспечена применением соответствующих технологических процессов и средств механизации, соблюдением норм охраны труда и техники безопасности.Safety in the production and use of soil slurry mixtures should be ensured by the use of appropriate technological processes and means of mechanization, compliance with labor protection and safety regulations.
Получаемый рекультивационный материал не должен использоваться в населенных пунктах, в прибрежных защитных полосах рек и озер, в зонах санитарной охраны источников и водопроводов питьевого назначения, в заповедниках.Received reclamation material should not be used in settlements, in coastal protective zones of rivers and lakes, in sanitary protection zones of drinking water sources and pipelines, in reserves.
В процессе приготовления, транспортировки, укладки смеси следует принимать меры по недопущению попадания компонентов смеси (бурового шлама) в окружающую среду. Для этого необходимо:In the process of preparing, transporting, laying the mixture, measures should be taken to prevent the mixture components (drill cuttings) from entering the environment. To do this, you must:
- выполнять гидроизоляцию, вертикальную планировку и обваловку на площадке приготовления смеси, не допускающую попадания вредных компонентов в поверхностные воды и почвы прилегающих территорий;- carry out waterproofing, vertical planning and embankment at the site of preparation of the mixture, preventing the ingress of harmful components into the surface water and soil of adjacent territories;
- транспортировать шлам и готовую смесь в оборудованных самосвалах, исключающих загрязнение подъездных дорог и прилегающих территорий;- transport slurry and ready-mix in equipped dump trucks, which exclude pollution of access roads and adjacent territories;
- производить зачистку площадки с полным удалением остатков шлама и смеси с их использованием в деле;- to clean the site with the complete removal of residual sludge and mixture with their use in practice;
- обеспечивать общую высокую культуру производства, постоянный контроль качества работ и выпускаемой смеси в соответствии с ТУ, а также периодический контроль за экологическими параметрами смеси.- to ensure an overall high culture of production, constant monitoring of the quality of work and the produced mixture in accordance with TU, as well as periodic monitoring of the environmental parameters of the mixture.
Технология нейтрализации буровых шламов не предполагает использования каких-либо веществ, потенциально способных загрязнять атмосферный воздух.The technology to neutralize drill cuttings does not involve the use of any substances that are potentially capable of polluting the air.
Единственным источником выбросов загрязняющих веществ в атмосферу являются двигатели тракторов и автомобилей, используемых при проведении комплекса работ по обезвреживанию и утилизации шлама.The only source of emissions of pollutants into the atmosphere are the engines of tractors and cars used in a range of work on the disposal and disposal of sludge.
Для предотвращения сверхнормативного загрязнения окружающей среды к работе допускаются механизмы, имеющие установленные характеристики выбросов отработанных газов.To prevent excessive pollution of the environment, mechanisms that have established characteristics of exhaust gas emissions are allowed to work.
В процессе обезвреживания нефтесодержащих отходов вода не используется, хоз-бытовые стоки не образуются, поэтому воздействия на водные объекты не происходит. Площадка по приготовлению смесей грунтошламовых гидроизолируется, обваловывается, что предотвращает растекание или фильтрацию жидкой фракции отходов бурения. При послойной укладке компонентов смеси грунтошламовой технологией предусматривается размещение бурового шлама поверх слоя торфа, что обеспечивает сорбцию имеющихся в шламе токсикантов. При использовании полимерной пленки для гидроизоляции грунта возможно проведение работ по утилизации бурового шлама в водоохранных зонах и на территории прибрежных защитных полос водных объектов.In the process of disposal of oily waste, water is not used, household wastewater is not formed, so there is no impact on water bodies. The site for the preparation of mud slurry mixtures is waterproofed, bunded, which prevents the spreading or filtering of the liquid fraction of drilling waste. When layer-by-layer laying of the components of the mixture with soil-slurry technology, it is planned to place drill cuttings on top of a peat layer, which ensures sorption of toxicants present in the cuttings. When using a polymer film for waterproofing the soil, it is possible to dispose of drill cuttings in water protection zones and on the territory of coastal protective strips of water bodies.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144574A RU2631391C2 (en) | 2015-10-18 | 2015-10-18 | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144574A RU2631391C2 (en) | 2015-10-18 | 2015-10-18 | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015144574A RU2015144574A (en) | 2017-04-25 |
| RU2631391C2 true RU2631391C2 (en) | 2017-09-21 |
Family
ID=58642224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144574A RU2631391C2 (en) | 2015-10-18 | 2015-10-18 | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631391C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2678295C1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-01-24 | Акционерное общество "Тульское научно-исследовательское геологическое предприятие" (АО "Тульское НИГП") | Method for recultivation of sludge reservoirs of enterprises for production of bleached pulp by the sulfate method |
| RU2718815C1 (en) * | 2019-06-12 | 2020-04-14 | ООО "ЭкоИнноватор" | Method of producing peat-diatomite ameliorant composition for reclamation of lands contaminated with oil and oil products |
| RU2724158C1 (en) * | 2019-04-21 | 2020-06-22 | Светлана Сергеевна Тарасова | Method of drilling waste disposal |
| RU2728607C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-07-30 | Максим Анатольевич Томов | Mineral soil and method of its production |
| RU2735249C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Method for reconstruction of technogenic sand soil |
| RU2761250C1 (en) * | 2021-03-28 | 2021-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоИнноватор" | Soil-slurry phytoremediation mixture (sspm) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2474608A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-07-11 | Compañía General de Canteras, S. A. | Process for soil recuperation |
| RU2491135C1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-08-27 | Салым Петролеум Девелопмент Н.В. | Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands |
| RU2492943C1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аристей" | Reclamation of lands occupied by slime pits caused by oil-and-gas production |
| RU2522317C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гидромеханизированные работы" | Soil-slime mix |
-
2015
- 2015-10-18 RU RU2015144574A patent/RU2631391C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2474608A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-07-11 | Compañía General de Canteras, S. A. | Process for soil recuperation |
| RU2491135C1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-08-27 | Салым Петролеум Девелопмент Н.В. | Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands |
| RU2492943C1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аристей" | Reclamation of lands occupied by slime pits caused by oil-and-gas production |
| RU2522317C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гидромеханизированные работы" | Soil-slime mix |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2678295C1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-01-24 | Акционерное общество "Тульское научно-исследовательское геологическое предприятие" (АО "Тульское НИГП") | Method for recultivation of sludge reservoirs of enterprises for production of bleached pulp by the sulfate method |
| RU2724158C1 (en) * | 2019-04-21 | 2020-06-22 | Светлана Сергеевна Тарасова | Method of drilling waste disposal |
| RU2718815C1 (en) * | 2019-06-12 | 2020-04-14 | ООО "ЭкоИнноватор" | Method of producing peat-diatomite ameliorant composition for reclamation of lands contaminated with oil and oil products |
| RU2735249C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Method for reconstruction of technogenic sand soil |
| RU2728607C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-07-30 | Максим Анатольевич Томов | Mineral soil and method of its production |
| RU2761250C1 (en) * | 2021-03-28 | 2021-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоИнноватор" | Soil-slurry phytoremediation mixture (sspm) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015144574A (en) | 2017-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2631391C2 (en) | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture | |
| RU2491135C1 (en) | Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands | |
| RU2522317C1 (en) | Soil-slime mix | |
| RU2631681C1 (en) | Method for disposing drilling mud when producing man-made soil | |
| Ujaczki et al. | The potential application of red mud and soil mixture as additive to the surface layer of a landfill cover system | |
| WO2005082553A1 (en) | Chemical-biological stabilization process for repairing soils and cuttings contaminated with oils and petroleum derivatives | |
| RU2508170C1 (en) | Method of drilling wastes reclamation | |
| RU2742647C2 (en) | Method for integrated processing of mixed wastes into useful products | |
| RU2520145C1 (en) | Man-made peaty soil for reclamation of oil-contaminated and disturbed lands | |
| RU2486166C2 (en) | Method of decontaminating oil-contaminated soil, method of decontaminating spent drilling mud | |
| RU2617693C1 (en) | Method for product manufacture from production and consumption waste, and product made from production and consumption waste (versions) | |
| Morgan et al. | Oil sludge solidification using cement kiln dust | |
| RU2593289C1 (en) | Construction material resoil | |
| RU2767535C1 (en) | Method for treating drilling waste | |
| RU2646882C2 (en) | Method for ground production in sludge decantation and subsequent reclamation | |
| RU2728223C1 (en) | Method of disturbed lands restoration at open development of mineral deposits | |
| RU2293103C2 (en) | Composition for recultivation of open-cut mines and disturbed lands | |
| Darmody et al. | Topsoil: What is it and who cares | |
| RU2520146C1 (en) | Man-made soil obtained by thermal treatment for reclamation of disturbed lands | |
| RU2504572C1 (en) | Composite ameliorative material | |
| Butalia et al. | The utilization of flue-gas desulfurization materials | |
| Loughry | The use of soil science in sanitary landfill selection and management | |
| JP6631945B2 (en) | Purification promoting material for oil-contaminated soil and purification treatment method using the same | |
| RU2797197C1 (en) | Method for processing sewage sludge from biological treatment facilities of petrochemical enterprises to obtain man-made soil | |
| RU2781130C1 (en) | Building reclamation agent made of waste from building, demolition, and dismantling of buildings and structures, soils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20181018 |