Способ создания противофильтрационной завесы в водоносных грунтах

5 Е 020 Е 02 В 31 ЕТЕН АНИЕ О ТЕН ЬЭ Комитет Российской Федерац по патентам и товарным зна(54) СПОСОБ СОЗТРАЦИОННОЙЗГРУНТАХ Мд 39-40учно-производственное об итов В.Н.учно в производственн объеДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬВЕСЫ В ВОДОНОСНЫХ(57) Область прь,менения. защита подземных вод от мест подземного захоронения радиоактивных про - мышленных и бытовых отходов. Сущность способа: способ заключается в бурении скважин на путях миграьм грунтовых вод от источников загрязнения и нагне 1 ании в скважины воды, силикатных бакте - рий и торфа при содержании компонентов, мас%. силикатные бактерии 0,005 - 0,01; торф 0,1 - 1,0, вода - остальное, при размере частиц торфа 10 - 30 мкм 1 зпф-лы,2 ил.2001992 5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к защите подземных вод от загрязнения бытовыми и промышленными отходами, а также радиоактивными веществами низкого и среднего уровня активности. Наиболее эффективно оно может быть использовано на централизованных пунктах захоронения радиактивных отходов низкого и среднего уровня активности.Способы создания противофильтрационных завес известны, Обычно они применяются для предотвращения поступления подземных вод к фундаментам, горным выработкам, а также для защиты подземных вод от загрязнения сточными водами. Одним из направлений создания временных противофильтрационных завес является использование в качестве кольматирующего агента нейтральной жидкости, аэрированной воздухом под высоким давлением, а также использование воздуха с водой, вводимых совместно или последовательно друг эа другом при определенных давлениях, Жидкость. аэрированная воздухом, со. здает в грунте пневмогидрозавесу (защемление пузырьков воздуха в порах грунта), что является препятствием для фильтрующихся подземных вод.Недостатком известных способов является необходимость непрерывного поддержания высокого давления при нагнетании пневмокольматирующего агента в течение всего времени существования завесы, большой расход воды, что приводит к значительным экономическим затратам.Наиболее близким к заявляемому способу является способ создания противофильтрационной пневмогидрозэвесы в мелкодисперсных грунтах, заключающийся в бурении скважин и нагнетании в них воды с растворенным в ней газом(последовательно углекислый газ и воздух). Для обеспечения продвижения воды с газом давление нагнетания должно быть не меньше давления в скважине и пласте, при этом в процессе работы давление нагнетания повышается и поддерживается в повышенном состоянии в течение всего периода действия иневмогидрозавесы,Недостатком этого способа являются также большие затраты на его осуществление из-за необходимости непрерывного нагнетания воды с воздухом под высоким давлением на протяжении всего времени существования противофильтрацион ной завесы,Целью изобретения является удешевление способа эа счет обеспечения естественного существования противофильтрэционной завесы.Цель достигается эа счет того, что в способе создания противофильтрационной завесы, включающем бурение скважин и нагнетание через них смеси нейтральной жидкости (воды) с пневмокольматирующим агентом, в качестве пневмокольматирующего агента вместо углекислого газа и воздуха (как в прототипе) используют биологически активную культуру (силикатные бактерии) с питательной средой (измельченным торфом), причем концентрация силикатных бактерий составляет 0,005-0,01 мас. , торфа - 0,1-1,0 мас, , вода - остальное, а размер измельченных частиц торфа находится в пределах от 10 до 30 мкм.Отличительными признаками заявляемого способа являются использование в качестве пневмокольматирующего агента силикатных бактерий в вышеуказанной питательной среде в установленных интервалах концентраций и размеров частиц торфа. Использование нового пневмокольматирующего агента приводит к тому, что силикатные бактерии в питательной среде, проникая в поры грунта, начинают свое интенсивное развитие. В процессе жизнедеятельности силикатные бактерии раэмножаются и образуют в порах грунта коллоидный комплекс (по внешнему виду - слизь с синевато-серым оттенком) с выделением газообразных продуктов жизнедеятельности. Выделяющийся газ эащемляется в порах грунта и создает повышенное давление в жидкой фазе, присутствующей в порах грунта. Таким образом в водонасыщенном грунте искусственным путем происходит формирование тела типа "истинного плывуна", в котором поры грунта заполнены продуктами жизнедеятельности силикатных бактерий - коллоидным комплексом и газообразными выделениями, "Истинные плывуны", как известно, обладают слабой водопроницаемостью с коэффициентом фильтрации, не превышающим 0,05 м/сут.По величине коэффициента фильтрации свойства образующейся противофильтрацион ой завесы согласно заявляемому способу идентичны свойствам противофильтрационной завесы согласно прототипу. В то же время, если у прототипа противофильтрационная завеса может существовать только с результате постоянного нагнетания неЙтральной жидкости с пневмокольматирующим агентом в скважины, то в заявляемом способе противофильтрационная завеса может существовать самостоятельно (без дополнительной подпитки) в среднем в течение 2-4 лет. Таким2001992 образом обеспечивается естественное существование противофильтрационной завесы в отличие от способа-прототипа,Отсюда вытекает также удешевление способа за счет снижения расхода нейтральной 5жидкости (воды). Кроме того, отсутствует необходимость в постоянном поддержаниидавления в скважине, как это требует способ прототипа,На фиг,1 представлен разрез расположенного между водоупорными породамиводоносного горизонта, в котором имеетсяочаг загрязнения, на фиг,2 - вариант расположения иньекционных скважин вокруг очага загрязнения, 15Способ реализуется следующим образом. В водоносном горизонте 1. расположенном между водоупорными породами 2 и3, имеется очаг 4 загрязнения, Очаг 4 загрязнения обуривается иньекционными 20скважинами 5 и контрольными скважинами6. В данном конкретном случае обуриваниеосуществляется по замкнутому контуру вокруг очага 4 загрязнения, Однако в другихвариантах в зависимости от условий направления движения грунтовых вод ирасположения очага загрязнения инъекционных скважин может осуществляться и подругим профилям, т.к, определяющим здесьявляется только то, что расположение скважин должно обеспечить создание противофильтрационной завесы на пути миграциигрунтовых вод, Глубина бурения иньекционных скважин 5 и контрольных скважин 6должна быть больше, чем нижняя граница 35залегания водоносного горизонта 1, Устьяиньекционных скважин 5 герметизируют иподключают к ним закачивающие устройства 7 с емкостью для смешения биологически40 ют смесь силикатных бактерий с торфом при следующем соотношении компонентов, мас.:Силикатные бактерии 0,005 - 0,01 Торф 0,1-1,0 Вода Остальное2. Способ по п,1, отличающийся тем,что размер частиц торфа составляет 1 О 50 Формула изобретен ияСПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ В ВОДОНОСНЫХ ГРУНТАХ, включающий бурение скважин и нагнетание в них воды с пневмокопьматирующим агентом, отличающийся тем. что в качестве пневмокольматирующего агента испольэуактивной культуры, питательной среды и воды 8 при соотношении концентраций компонентов: силикатные бактерии 0,005-0,01 мас.",ь, измельченный до размера частиц от 10 до 30 мкм торф - 0,1-1,0 мас вода - остальное, Нагнегание жидкой смеси в водоносный горизонт производят под давлением, удовлетворяющим условию ун Рн Р 2,где ун - гидростатическое давление воды в водоносном пласте;Рн - давление нагнетания жидкой смеси;Рг - давление гидрораз рива водоносного пласта,Иньекционное нагнетание производят однократно снизу вверх, т,е. начинают у подошвы водоносного горизонта 1 и заканчивают у его кровли,Наблюдение за формированием и действием противофильтрационной завесы производится по контрольным скважинам. В случае, если возникает необходимость в прекращении действия противофильтрационной завесы раньше окончания времени ее естественного существования, через инъекционные скважины 5 могут быть введены антисептические вещества,(56) Авторское свидетельство СССРйк 1176012, кл. Е 02 В 3/16, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 829766, кл. Е 02 В 3/16, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1247448, кл, Е 02 В 3/16, 1986.Авторское свидетельство СССРМ 1084371, кл. Е 02 О 19/10, 1984,2003992 г,1 ох Фиг.2 Составитель А.Барин Техред М,Моргентал Корректор С Юско эктор Т.Лощка аэ 315 жгород, ул.Гагарина,Пате роизводственно-издэтел ьский комб Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5