RU63719U1

RU63719U1 - SYSTEM FOR CLEANING THE SOIL CONTAMINATED WITH OIL OR OIL PRODUCT

Info

Publication number: RU63719U1
Application number: RU2006129662/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Владимирович Швец; Григорий Леонидович Гендель; Андрей Владимирович Клейменов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" (ООО "Оренбурггазпром")
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2007-06-10

Abstract

Полезная модель относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности, к ликвидации очаговых загрязнений грунтов при авариях на нефтепродуктопроводах, и может быть использована преимущественно в районах, в которых уровень грунтовых вод расположен близко к поверхности, в том числе в период обильных осадков или паводка, и при наличии в данном районе участков с водонепроницаемым грунтом, например, глинистых грунтов. Система для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта путем вымывания их грунтовой водой, включающая резервуар для сбора загрязненных нефтепродуктами грунтовых вод и устройство для их откачки из него, в которой резервуар для сбора загрязненных грунтовых вод выполнен в виде дренажной траншеи глубиной ниже уровня грунтовых вод и система дополнительно содержит траншею фильтрации, образованную в водонепроницаемом грунте, содержащую линию подачи загрязненных грунтовых вод, соединенную с устройством для их откачки из дренажной траншеи, секции фильтрации и очистки загрязненных вод, секцию сбора очищенной воды, частично разделенные перегородками, расположенными в шахматном порядке, и линию откачки очищенной воды. Технический результат заключается в создании системы, позволяющей производить не только очистку загрязненного нефтепродуктами грунта, но и очистку загрязненных вод от нефти и нефтепродуктов путем их прохождения через слои фильтрующих и сорбирующих материалов в траншее фильтрации в условиях близкорасположенных к поверхности грунтовых вод или в период обильных осадков и/или паводка и наличия в районе разлива нефтепродуктов, кроме основного водопроницаемого пласта, близкорасположенного к поверхности участка грунта, сложенного из водонепроницаемых пластов [1 н.п. ф-лы, 2 фиг.].The utility model relates to the field of the oil industry, in particular, to the elimination of focal soil contamination during accidents at oil pipelines, and can be used mainly in areas where the groundwater level is close to the surface, including during heavy rainfall or floods, and if there are areas in the area with waterproof soil, such as clay soils. A system for cleaning contaminated with oil or oil products soil by washing them with ground water, including a reservoir for collecting contaminated ground water products and a pump for pumping out of it, in which a tank for collecting contaminated ground water is made in the form of a drainage trench with a depth below the ground water level and a system additionally contains a filtration trench formed in a waterproof soil, containing a contaminated groundwater supply line connected to a device for pumping them from the drainage the trench, the filtration and purification section of polluted water, the purified water collection section, partially separated by checkerboard partitions, and the purified water pumping line. The technical result consists in creating a system that allows not only the purification of soil contaminated with oil products, but also the purification of contaminated water from oil and oil products by passing them through layers of filtering and sorbing materials into the filtering trench under conditions of groundwater close to the surface or during heavy rainfall and / or flood and the presence of oil products in the spill area, except for the main water-permeable layer, close to the surface of the soil, composed of water impermeable layers [1 n.p. f-ly, 2 Fig.].

Description

Полезная модель относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности, к ликвидации очаговых загрязнений грунтов при авариях на нефтепродуктопроводах, и может быть использована преимущественно в районах, в которых уровень грунтовых вод расположен близко к поверхности, в том числе в период обильных осадков или паводка, и при наличии в данном районе участков с водонепроницаемым грунтом, например, глинистых грунтов.The utility model relates to the field of the oil industry, in particular, to the elimination of focal soil contamination during accidents at oil pipelines, and can be used mainly in areas where the groundwater level is close to the surface, including during heavy rainfall or floods, and if there are areas in the area with waterproof soil, such as clay soils.

Известна система для очистки почвы от нефтяных загрязнений, включающая заполненную промывочным средством емкость с подсоединенным к ней трубопроводом для подачи средства на загрязненную почву, нефтеприемник с подсоединенным к нему всасывающим трубопроводом, нефтесборник, выполненный в виде закрепленных в шахматном порядке внутри защитного кожуха перфорированных трубок с заглушенными заостренными концами, установленных в подпочвенном слое, при этом трубки поочередно подключены к подающему и отсасывающему трубопроводам [Патент РФ №2061144, МПК Е02В11/00, Е02В 15/04, опубл. 27.05.96].A known system for cleaning the soil from oil pollution, including a tank filled with flushing agent with a pipe connected to it for supplying funds to contaminated soil, an oil receiver with a suction pipe connected to it, an oil collector made in the form of perforated tubes fixed in a checkerboard pattern inside the protective casing with plugged the pointed ends installed in the subsoil layer, while the tubes are alternately connected to the supply and suction pipelines [RF Patent No. 2061144, IPC Е02В11 / 00, Е02В 15/04, publ. May 27, 1996].

Как видно из описания и чертежей данная система требует значительных капитальных затрат для ее обустройства и осуществления, что не во всех случаях экономически оправдано.As can be seen from the description and drawings, this system requires significant capital costs for its arrangement and implementation, which is not economically justified in all cases.

Известна также система для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта, описанная в способе для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта путем вымывания их грунтовой водой [Патент РФ №2071671, МПК В09С1/00 и др., опубл. 10.01.97]. Система включает защитный экран по контуру загрязненного грунта до уровня There is also known a system for cleaning contaminated with oil or oil product soil, described in a method for cleaning contaminated with oil or oil product soil by washing them with ground water [RF Patent No. 2071671, IPC V09C1 / 00, etc., publ. 01/10/97]. The system includes a protective screen along the contour of contaminated soil to the level

водоносного слоя, выполненный в массиве грунта в виде льдо-грунтовой стенки с обваловкой на поверхности, нагнетательные и продувочные скважины, размещенные в шахматном порядке, резервуар для сбора загрязненных грунтовых вод, образованный внутри обвалованной зоны, и устройство для их откачки для последующей утилизации. Нагнетательные скважины предназначены для подачи воды в подстилающий водоносный слой с целью поднятия уровня грунтовых вод с нефтью или нефтепродуктом до дневной поверхности внутри обвалованного участка. С помощью устройства для откачки водонефтяную смесь отводят из резервуара для транспортировки ее на дальнейшую утилизацию или в случае сбора нефтепродуктов с поверхности воды сорбционными материалами - отводят очищенную воду.aquifer, made in an array of soil in the form of an ice-soil wall with an embankment on the surface, injection and purge wells staggered, a reservoir for collecting contaminated ground water formed inside the bunded area, and a device for pumping them for subsequent disposal. Injection wells are designed to supply water to the underlying aquifer in order to raise the level of groundwater with oil or oil product to the day surface inside the bunded area. Using a pumping device, the water-oil mixture is removed from the tank for transportation for further disposal or, in the case of oil products being collected from the water surface by sorption materials, purified water is removed.

Указанная система является наиболее близкой к заявляемой и принята за прототип, так как она предназначена и конструктивно выполнена для использования в тех случаях, когда очистку загрязненного нефтепродуктами грунта производят путем вымывания их грунтовой водой. Однако применение данной системы может быть оправдано только на территориях с глубоким залеганием грунтовых вод и экономически нецелесообразно при высоком уровне грунтовых вод в связи с большой ее трудоемкостью и капиталоемкостью, необходимостью применения специального оборудования и материалов.The specified system is the closest to the claimed and adopted as a prototype, as it is designed and structurally designed for use in cases where the cleaning of the soil contaminated with oil products is carried out by washing them with ground water. However, the use of this system can only be justified in areas with a deep occurrence of groundwater and is not economically feasible with a high level of groundwater due to its high complexity and capital intensity, the need to use special equipment and materials.

Задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, применяемых для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта.The objective of the claimed utility model is to expand the arsenal of technical means used to clean soil contaminated with oil or oil product.

Поставленная задача решается системой для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта путем вымывания их грунтовой водой, включающей резервуар для сбора загрязненных нефтепродуктами грунтовых вод и устройство для их откачки из него, в которой резервуар для сбора загрязненных грунтовых вод выполнен в виде дренажной траншеи глубиной ниже уровня грунтовых вод и система дополнительно содержит траншею The problem is solved by a system for cleaning soil contaminated with oil or oil products by washing them with ground water, including a reservoir for collecting ground water contaminated with oil products and a device for pumping them out of it, in which a reservoir for collecting contaminated ground water is made in the form of a drainage trench with a depth below the ground level water and the system additionally contains a trench

фильтрации, образованную в водонепроницаемом грунте, содержащую линию подачи загрязненных грунтовых вод, соединенную с устройством для их откачки из дренажной траншеи, секции фильтрации и очистки загрязненных вод, секцию сбора очищенной воды, частично разделенные перегородками, расположенными в шахматном порядке, и линию откачки очищенной воды.filtration formed in a waterproof soil containing a contaminated groundwater supply line connected to a device for pumping them out of the drainage trench, a filtration and purification section of contaminated water, a purified water collection section partially separated by checkerboard partitions, and a purified water pumping line .

Указанная новая совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели обеспечивает получение нового технического результата, заключающегося в создании системы для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта путем вымывания их грунтовой водой в условиях близкорасположенных к поверхности грунтовых вод или в период обильных осадков и/или паводка и наличия в районе разлива нефтепродуктов, кроме основного водопроницаемого пласта, близкорасположенного к поверхности участка грунта, сложенного из водонепроницаемых пластов (глины). При этом данная система позволяет производить не только очистку загрязненного нефтепродуктами грунта, но и очистку загрязненных вод от нефти и нефтепродуктов путем их прохождения через слои фильтрующих и сорбирующих материалов в траншее фильтрации.The specified new set of essential features of the claimed utility model provides a new technical result, which consists in creating a system for cleaning soil contaminated with oil or oil products by washing them with ground water under conditions of ground water close to the surface or during heavy rainfall and / or flood and presence in the area oil spill, except for the main permeable layer, close to the surface of the soil, composed of waterproof flippers (clay). Moreover, this system allows not only the purification of soil contaminated with oil products, but also the purification of contaminated water from oil and oil products by passing them through layers of filtering and sorbing materials into the filtration trench.

Сущность заявляемой системы и возможность ее промышленного применения поясняется на примере реализации системы при ликвидации очаговых загрязнений грунта нефтепродуктами на 57 км трассы IV нитки конденсатопровода «Оренбург-Салават-Уфа», эксплуатируемом ООО «Оренбурггазпром».The essence of the claimed system and the possibility of its industrial application is illustrated by the example of the implementation of the system in the elimination of focal soil contamination with oil products at 57 km of the IV line of the Orenburg-Salavat-Ufa condensate pipeline operated by Orenburggazprom LLC.

На фиг.1 представлен ситуационный план района инцидента и схема предлагаемой системы, на фиг.2 - траншея фильтрации в разрезе.Figure 1 presents the situational plan of the area of the incident and the scheme of the proposed system, figure 2 - filtering trench in the context.

На ситуационном плане (фиг.1) показан аварийный участок конденсатопровода 1, расположенный на левом берегу реки Салмыш (Оренбургская область). В результате образования в сварном шве конденсатопровода трещины 2 длиной до 100 мм и шириной в месте максимального раскрытия трещины до 1 мм в грунт вылилось до 10 м³ The situational plan (figure 1) shows the emergency section of the condensate pipeline 1, located on the left bank of the Salmysh river (Orenburg region). As a result of the formation in the weld of the condensate pipeline of a crack 2 up to 100 mm long and a width of up to 1 mm at the maximum crack opening, up to 10 m ^{3 were} poured into the ground

стабильного конденсата. Основной очаг загрязнения 3 образовался на левом берегу реки Салмыш примерно в 75 км от береговой линии 4. По контуру пятна загрязнения пробурено 8 скважин 5 глубиной 5 м с целью установления области распространения нефтепродуктов в грунте. С той же целью пробурены 4-5 метровые шурфы 6 вдоль береговой линии реки. Система для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта включает дренажную траншею 7 для сбора загрязненных грунтовых вод глубиной ниже уровня грунтовых вод, оборудованную устройством для их откачки 8 (насосным агрегатом с трубопроводами), траншею фильтрации 9.stable condensate. The main source of pollution 3 was formed on the left bank of the Salmysh River, about 75 km from coastline 4. 8 wells 5 were drilled along the contour of the pollution spot 5 with a depth of 5 m in order to establish the distribution area of oil products in the soil. For the same purpose, 4-5 meter pits 6 were drilled along the coastline of the river. The system for cleaning contaminated with oil or oil products soil includes a drainage trench 7 for collecting contaminated groundwater with a depth below the groundwater level, equipped with a device for pumping them 8 (pump unit with pipelines), a filtration trench 9.

На фиг.2 представлена траншея фильтрации 9, которая включает линию подачи загрязненных вод 10, соединенную с устройством их откачки 8 из траншеи 7, секции фильтрации 11-14, очистки 15 загрязненных вод, сбора очищенной воды 16 и линию откачки очищенной воды 17, оборудованную насосным агрегатом. Секции частично (на три четверти) разделены непроницаемыми вертикальными перегородками 18, расположенными в шахматном порядке с возможностью образования потока типа «лабиринт». При этом секции 11-14 заполнены фильтрующими материалами грубой очистки: первые две - перлитом, другие - песком, а секция очистки 15 - сорбирующим материалом (сорбентом «Лессорб»). Сверху траншея проложена теплоизолирующим материалом 19 с целью предотвращения замерзания фильтруемой воды при работах в холодное время года.Figure 2 presents the filtration trench 9, which includes a contaminated water supply line 10 connected to their pumping device 8 from the trench 7, a filtration section 11-14, purification of contaminated water 15, collection of purified water 16, and a pumped water purification line 17 equipped pump unit. The sections are partially (three quarters) separated by impenetrable vertical partitions 18, arranged in a checkerboard pattern with the possibility of the formation of a flow of the "maze" type. In this case, sections 11-14 are filled with rough filtering materials: the first two are perlite, the others are sand, and the cleaning section 15 is filled with sorbent material (Lessorb sorbent). The trench was laid on top of the insulating material 19 to prevent freezing of filtered water during work in the cold season.

После обнаружения места образования трещины 2 на конденсатопроводе 1 и устранения свища удалили загрязненный грунт основного пятна загрязнения. В результате анализа имеющихся геологических данных с учетом сезонности определены высокий уровень грунтовых вод, высокий уровень воды в реке Салмыш, направление наклона водонасыщенных слоев в сторону реки и наличие плотных водонепроницаемых слоев (глины) за пределами контура основного очага загрязнения. Бурением скважин 5 и шурфов 6 с отбором проб грунта и After detecting the place of formation of a crack 2 on the condensate line 1 and eliminating the fistula, the contaminated soil of the main pollution spot was removed. As a result of the analysis of available geological data, taking into account seasonality, a high level of groundwater, a high level of water in the Salmysh river, the direction of the slope of the water-saturated layers towards the river, and the presence of dense waterproof layers (clay) outside the contour of the main source of pollution were determined. Drilling wells 5 and pits 6 with sampling of soil and

проведением их анализа на наличие нефтепродуктов выявлено наличие очаговых загрязнений за пределами основного контура загрязнения в направлении реки и вдоль береговой линии реки. С учетом рельефа местности, угла наклона водонасыщенных слоев, близости реки выбраны место (прирусловая зона ниже места загрязнения) и рассчитана глубина сооружения дренажной траншеи, позволяющие не только поднявшимся грунтовым водам с площади очагового загрязнения поступать в траншею, но и подрусловым водам, если загрязнение достигнет береговой линии. Длина дренажной траншеи рассчитывается таким образом, чтобы захватить весь сектор возможного движения очагов загрязнения. На обнаруженном участке, сложенном из плотных водонепроницаемых пластов, проложили траншею фильтрации длиной не менее 7 м, шириной 2 м и глубиной 2,5 м, разделенную на секции, при этом секция по сбору очищенной воды на 1,5 м глубже остальных.analysis of the presence of petroleum products revealed the presence of focal pollution outside the main contamination contour in the direction of the river and along the coastline of the river. Taking into account the relief of the terrain, the angle of inclination of the water-saturated layers, the proximity of the river, a place was chosen (the riverbed zone below the pollution site) and the construction depth of the drainage trench was calculated, allowing not only the rising groundwater from the area of focal pollution to enter the trench, but also the channel water if the pollution reaches coastline. The length of the drainage trench is calculated in such a way as to capture the entire sector of the possible movement of the foci of pollution. In the discovered area, composed of dense watertight reservoirs, a filtration trench was laid with a length of at least 7 m, a width of 2 m and a depth of 2.5 m, divided into sections, while the section for collecting purified water was 1.5 m deeper than the others.

Предлагаемая система реализована следующим образом.The proposed system is implemented as follows.

Дренажная траншея 7 глубиной ниже уровня грунтовых вод из-за разности уровня грунтовых вод в дренируемом горизонте и уровнем ее заложения постепенно наполнялась загрязненной вымываемыми из грунта нефтепродуктами водой. Высокопроизводительным насосным агрегатом 8 поступившая в дренажную траншею 7 загрязненная жидкость откачивалась по линии подачи загрязненных вод 10 в траншею фильтрации 9. Откачка водонефтяной смеси осуществлялась постоянно или с периодичностью, позволяющей сохранять уровень воды в дренажной траншее 7 для сбора загрязненных вод на 0,2-0,4 м ниже уровня грунтовых вод и уровня воды в реке, что способствовало интенсивному вымыванию «подвижного» нефтепродукта как со стороны места инцидента, так и со стороны реки, если его распространение достигло береговой линии. В траншее фильтрации водонефтяная смесь проходит сначала секции фильтрации 11-14, заполненные перлитом и песком, где производится грубая очистка грунтовых вод от нефти и нефтепродуктов, затем секцию очистки сорбционным Drainage trench 7 below the groundwater level due to the difference in the level of groundwater in the drainage horizon and the level of its inception, was gradually filled with water contaminated with oil washed from the ground. By means of a high-performance pumping unit 8, the contaminated liquid entering the drainage trench 7 was pumped out along the supply line of the polluted water 10 to the filtration trench 9. The oil-water mixture was pumped out continuously or with a periodicity allowing the water level in the drainage trench 7 to be stored to collect polluted water by 0.2-0 , 4 m below the groundwater level and the water level in the river, which contributed to the intensive leaching of the “mobile” oil product both from the side of the incident site and from the side of the river, if its distribution is accessible glo coastline. In the trench of filtration, the oil-water mixture passes first the filtration sections 11-14, filled with perlite and sand, where crude water and oil products are coarsely cleaned, then the sorption purification section

материалом 15 для поглощения остатков загрязнений и уже очищенная вода поступает в секцию ее сбора 16, имеющую значительный объем (превышающий объем прирусловой дренажной траншеи 7). Наличие вертикальных перегородок 18, расположенных в шахматном порядке с образованием зазора в верхней или нижней части секции для прохождения потока загрязненных грунтовых вод поочередно то сверху вниз, то снизу вверх, позволяет максимально использовать весь объем фильтрующих и сорбирующих материалов. После проведения анализа очищенной грунтовой воды в секции ее сбора 16 на наличие нефтепродуктов и при их содержании ниже допустимых норм очищенная вода по линии ее откачки 17 подавалась в реку.material 15 for the absorption of residual contaminants and already purified water enters the collection section 16, which has a significant volume (exceeding the volume of the channel drainage trench 7). The presence of vertical partitions 18, arranged in a checkerboard pattern with the formation of a gap in the upper or lower part of the section for passing the flow of contaminated ground water, alternately from top to bottom, then from bottom to top, allows the maximum use of the entire volume of filtering and sorbing materials. After analyzing the purified ground water in the collection section 16 for the presence of petroleum products and when they are below acceptable levels, the purified water was pumped into the river through its pumping line 17.

Таким образом, применение заявляемой системы для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта при ликвидации очаговых загрязнений грунта в результате аварии на конденсатопроводе доказало эффективность удаления очаговых загрязнений грунта посредством вымывания грунтовыми и подрусловыми водами в условиях подъема уровня грунтовых вод выше среднегодового уровня и близости реки, а также простоту реализации системы в полевых условиях.Thus, the use of the inventive system for cleaning contaminated with oil or oil products in the elimination of focal soil contamination as a result of the accident on the condensate pipeline has proven the effectiveness of removing focal soil contamination by washing out with ground and sub-river waters when the groundwater level rises above the average annual level and proximity of the river, as well as ease of implementation of the system in the field.

Claims

A system for cleaning soil contaminated with oil or oil products by washing them with ground water, including a tank for collecting oil contaminated ground water and a device for pumping it out, characterized in that the tank for collecting contaminated ground water is made in the form of a drainage trench with a depth below the ground water level , the system further comprises a filtration trench formed in a waterproof soil, containing a contaminated groundwater supply line connected to a device for pumping them from the drainage trench, the filtration and purification section of contaminated water, the collection of purified water, partially separated by checkerboard partitions, and the purified water pumping line.