Замена загрязненного фунта - сложный технологический процесс, который не всегда может быть осуществлен в силу экономических, технических и экологических ограничений. Кроме того, с позиций охраны окружающей среды, проблема не получает комплексного решения, так как загрязненный грунт перевозится на другое место и его захоронение также связано с необходимостью выполнения определенного объема строительных и природоохранных мероприятий.
Строительство на загрязненной территории без замены грунта может вестись с применением технологий очистки и санации загрязненного грунта. Они основаны на реализации следующих методов:
· вентиляция загрязненных массивов грунта и удаление летучих веществ с помощью устройства вакуумных скважин, в том числе с очисткой загрязненных фунтовых вод;
· нейтрализация токсичных веществ, содержащихся в фунтовом массиве, с помощью химически активных веществ;
· вентиляция отвалов загрязненного фунта с использованием микроорганизмов.
В результате производственной деятельности часто происходит загрязнение территории из-за неконтролируемого просачивания в грунтовый массив хлорсодержащих углеводородов, содержащихся в различного рода чистящих, обезжиривающих, растворяющих средствах. Хлорсодержащие углеводороды имеют низкую точку кипения и легко улетучиваются. Это свойство может быть использовано при санации загрязненной территории.
Для этого на загрязненном участке в массиве грунта бурят скважины с установкой обсадных труб, имеющих по своей длине отверстия для вывода газообразных фракций. Затем очищаемый участок покрывают полиэтиленовой пленкой, края которой закрепляют в грунте. Оголовки скважин с помощью гибких трубок соединяют с насосной станцией, которая обеспечивает откачку газа от скважин, расположенных на санируемом участке. При действии насоса в грунте под пленкой создается избыточное давление, хлорсодержащий углеводород переходит в газообразное состояние и устремляется из скважины к угольному фильтру, где происходит очистка газа и его выброс в атмосферу.
Рассмотрим схему реализации данного метода очистки фунтового массива. В данном случае загрязненный грунт представляет собой слой песка мощностью от 2 до 3 м, под которым располагается незагрязненный несущий слой в виде известкового мергеля. Скважины бурят до слоя несущего фунта. При этом их число и расположение на санируемом участке зависят от уровней загрязненности. Качество очистки во многом определяется степенью обеспечения избыточного давления под пленкой. Весь процесс очистки должен сопровождаться контролем за удалением газа в грунтовом массиве, а также состоянием окружающей воздушной среды.
Имеющийся практический опыт применения данного метода показывает, что очистка грунтового массива объемом 1500 м3 от хлорсодержащих углеводородов производится в течение 3,5...4 месяцев.
Если загрязненный массив грунта находится в зоне грунтовых вод, то следует производить также очистку грунтовой воды от хлорсодержащих углеводородов. В этом случае на санируемом участке устраивают водозаборные скважины, которые с помощью труб соединяют с установкой колонного типа для очистки загрязненной воды. В установке вода подвергается двустадийной вентиляции, в результате чего происходит удаление хлорсодержащих углеводородов. Очищенная вода вновь подается в грунтовый массив. Практический опыт показывает, что степень очистки грунтовой воды достигает 99%, производительность одной очистной установки составляет 40 м3/ч.
В промышленных зонах, особенно при наличии производств, где имеется газовое хозяйство, возможно загрязнение грунта токсичными цианидами, представляющими собой легкорастворимые и легко высвобождающиеся вещества, которые загрязняют не только грунт, но и отравляют окружающую воздушную среду, что особенно недопустимо при разработке грунта на строительной площадке, расположенной вблизи жилого массива.
Существует технология, которая позволяет с помощью химически активных средств связать содержащиеся в грунте цианиды и превратить их на длительный срок в нерастворимые и нетоксичные соединения. Обработанный грунт может быть использован на строительной площадке или вывезен в другое место складирования и использования. При этом обработанный таким образом грунт не наносит ущерба грунтовым водам.
Рассмотрим технологическую схему производства работ с применением такой технологии. Грунт разрабатывается экскаватором и загружается в грунтосмесительную установку, в качестве которой может быть использован автобетоносмеситель. Химический реагент подается в установку небольшими порциями, что приводит к образованию отдельных гранул.
Одной из причин загрязнения территории является попадание в грунт нефтесодержащих веществ (минеральные масла, гудрон, жидкое топливо и др.). Дня санации грунта в этом случае может быть использована технология, основанная на вентиляции отвалов загрязненного грунта с использованием микроорганизмов.
Загрязненный грунт вынимают из массива, транспортируют на специальный участок, который может находиться в пределах строительного объекта, и складируют в регенерационный отвал. Отвал формируется на специально оборудованной площадке. Привезенный грунт просеивается через соответствующее сито или грохот для отделения крупных включений негрунтового характера, а затем в него вносится соответствующее количество питательных веществ, содержащих микроорганизмы, с обеспечением однородного перемешивания. Количество и вид питательных веществ определяют специалисты при изучении состава загрязненного грунта. Складированный грунт подвергается интенсивной вентиляции свежим воздухом, который необходим для полезной деятельности микроорганизмов.
Для защиты процесса очистки грунта микроорганизмами регенерационный отвал укрывают легким покрытием. На эффективность очистки влияют такие факторы, как правильность подбора питательных веществ, обеспечение соответствующего режима вентиляции, влажность грунта, температура окружающего воздуха, продолжительность процесса вентиляции. Практический опыт применения данного метода показывает, что для обеспечения очитки грунта на уровне 75...80% требуется около пяти месяцев.