Введение
В результате аварии 1994 года на нефтепроводе Возей-Головные сооружения (Республика Коми) нефтью было загрязнено около 80 гектаров земной поверхности. В течение короткого периода произошли разрывы нефтепровода во многих местах, удаленных друг от друга на несколько десятков километров. В связи с этим, места аварийного разлива нефти были разбиты на 6 участков. Наибольшие масштабы загрязнения наблюдались на участке 5, где нефть растеклась на площади 31 гектар, причем, большая часть этих земель представляла собой болото.
Работы по ликвидации последствий нефтяного загрязнения на этом участке начались в декабре 1994 года. ОАО «Коминефть» привлекло к работам экологическое предприятие «Природа», которое в течение предыдущих трех месяцев успешно завершило сбор основных концентраций разлитой нефти на ручье, протекающем через участок 6.
Проблемы
Наряду с первоочередными работами по локализации нефтяного разлива на участке 5, предстояло решить проблему выбора технологии уборки мобильных концентраций нефти, а затем и восстановления загрязненных земель. Сложность этой проблемы определялась следующими факторами:
- удаленность участка 5 от ближайшей дороги, расстояние до которой составляло более 10 километров;
- нефть, разлитая на поверхности топкого болота слоем до 50 сантиметров, препятствовала промерзанию болота в зимнее время, в связи с чем невозможно было применить для ее уборки даже специальную технику на гусеничном ходу с низким удельным давлением на поверхность;
- огромная площадь загрязнения делала малоэффективным работу скиммерных установок из-за невозможности концентрирования нефти у скиммера, кроме того, в зимний период, когда температура воздуха опускается до минус 45 градусов Цельсия и который длится в этой местности около 7 месяцев, применение скиммерных установок невозможно.
Технология очистки
После обследования и детального картирования участка разлива специалистами предприятия «Природа» была разработана оригинальная технология очистки, в соответствии с которой предприятие приступило к работам. В течение двух месяцев были выполнены следующие работы:
- построена подъездная дорога к месту аварии;
- выполнено более половины работ по локализации мест разлива;
- построена установка производительностью до 200 куб. метров в сутки по очистке собранных нефтяных шламов и закачке очищенной нефти в нефтепровод.
В феврале 1995 года на участке были начаты очистные работы и уже к концу месяца первые тысячи кубических метров очищенной нефти были закачаны в нефтепровод. Таким образом, была внедрена практически безотходная технология: от уборки нефтяного загрязнения до закачки очищенной нефти.
Сбор основных концентраций
Главная проблема – сбор основных концентраций нефти была решена по следующей технологии.
Участок аварии был разбит при помощи дамб из песка на секции, размеры которых определялись с точки зрения удобства проведения работ. В длину секция охватывала весь разлив нефти в данном месте, ширина ее составляла 60-70 метров, что было продиктовано конструктивными особенностями механизмов, применяемых для проведения очистных работ. Вдоль дамбы были вырыты технологические траншеи глубиной 1 метр.
Для сбора нефти специалистами предприятия «Природа» было специально сконструировано приспособление, названное драгой. В зависимости от того, в какой период года выполняются работы по очистке, применялись две разновидности драг – для зимы и для лета, которые существенно отличались по конструктивным особенностям. Это вызвано тем, что зимой необходимо было счищать плотный снег и загустевшую нефть, поэтому конструкция зимней драги представляет собой скребок. Драга для работы летом – это кострукция из трубы диаметром 720 миллиметров, оба конца которой герметично закрыты. Заполняя трубу водой можно дополнительно регулировать давление драги на поверхность, тем самым выбирая оптимальный вариант работы в зависимости от характеристики поверхности, с которой происходит очистка нефти. Через сцепное устройство драга тросом соединяется с лебедкой, установленной на тракторе. Работа драги выполняется по следующей схеме.
Два трактора с лебедкой располагаются на противоположных (меньших) концах секции на дамбах, то есть на расстоянии длины троса лебедки, которое как раз составляет около 70 метров. При помощи лебедки драга перемещается от одного конца секции к другому. При ее движении с поверхности секции соскребывается лежащая на ней нефть, которая двигается под напором драги к траншее у дамбы. В зависимости от толщины слоя нефти на секции за один раз в траншею драгой перемещается от 5 до 10 кубических метров нефтесодержащей жидкости. Обратным ходом драги при помощи лебедки установленной на другом тракторе процесс повторяется. Затем оба трактора передвигаются по дамбам в одну и ту же сторону на расстояние равное половине длины драги и повторяют манипуляции, описанные выше. Драгирование производится до тех пор, пока с поверхности секции не будет удален в траншеи лежащий на ней слой нефти. Производительность этого процесса такова, что за 6-12 часов с секции площадью 2 гектара в траншеи перемещается до 1000 кубических метров нефтесодержащей жидкости. Из траншеи собранную нефть при помощи экскаватора и автомобилей-самосвалов с герметичным кузовом перевозят или на комплекс по очистке или в котлованы временного хранения. После окончания работ по очистке основных концентраций нефти на поверхности болота остается загрязненная нефтью погибшая растительность, концентрация нефти составляет не менее 250 000 миллиграммов на 1 килограмм торфяного покрова.
Главные преимущества данной технологии:
- простота и низкая стоимость изготовления драги;
- высокая производительность и надежность процесса драгирования;
- низкая себестоимость работ по сравнению с другими методами очистки;
- возможность сохранения верхнего почвенного слоя;
- возможность проведения очистных работ в зимнее время.
Очистка остаточных концентраций
На следующем этапе работ выполнялась очистка остаточных концентраций нефти струями воды высокого давления. Для этого применялись высокопроизводительные мобильные 6-дюймовые насосы фирмы «Годвин», а также насосы пожарной машины. Операторы, двигаясь по деревянным настилам, струями воды, направленными под углом 5-10 градусов к поверхности болота, смывали перед собой остаточное нефтяное загрязнение в направлении траншей. Для создания водного потока, по которому нефть смытая с поверхности легко бы транспортировалась в траншею, смываемый участок секции ограничивали с двух сторон береговыми бонами на расстоянии 5-7 метров друг от друга. После проведения этих работ концентрация нефти уменьшается до 50000-60000 миллиграммов на 1 килограмм торфяного покрова.
Дополнительная очистка
Для дальнейшего снижения содержания нефти предпринимались попытки применить биологические методы очистки нефтяного загрязнения при помощи микроорганизмов, однако, из-за короткого по продолжительности и относительно холодного летнего периода (температура воздуха преимущественно ниже 20 градусов Цельсия), они результатов не дали. Необходимо было найти нетрадиционный метод решения этой проблемы, и он был найден специалистами предприятия «Природа». Технология дополнительной очистки основывалась на использовании климатического фактора района работ. В зимний период болото замерзало на глубину до нескольких десятков сантиметров, а загрязненная нефтью поверхность болота слоем 3-5 сантиметров оставалась незамороженной. Необходимо было только срезать этот слой и удалить образующийся нефтяной шлам с очищаемой секции. Эти работы выполнялись весной, сразу как только растаял снег, а болото еще оставалось замерзшим. Продолжительность такого периода составляет 2-3 недели. Срезание загрязненного слоя производилось при помощи зимней драги, к нижней поверхности которой на всю длину была присоединена стальная полоса шириной 5 сантиметров, играющая роль ножа. Технология проведения этих работ абсолютно такая же, как и при сборе основных концентраций нефти. После суровой зимы, когда болото промерзало на глубину 70-90 сантиметров, вместо драги срезание верхнего загрязненного слоя выполнялось болотным бульдозером с низким удельным давлением на поверхность. Остаточная концентрация нефти после выполнения этих работ составляет 500-3000 миллиграммов на 1 килограмм торфяного покрова, что соответствует требованиям принятого в Республике Коми регламента по восстановлению загрязненных нефтью земель.
Биологическая рекультивация
С началом вегетационного периода на очищенный торфяной покров производился посев влаголюбивых многолетних трав с добавкой комбинированных удобрений. К концу теплого сезона на секции формировался устойчивый травяной покров. На следующий год начали появляться также всходы растений, которые произрастали в этом месте до аварии на нефтепроводе.
Выводы
В настоящее время можно с уверенностью сказать, что предприятие «Природа» разработало эффективную технологию, которая позволила в течение 1995-1998 годов очистить от нефтяного загрязнения и восстановить на участке 5 около 20 гектаров болотных земель, пострадавших в результате аварии на нефтепроводе Возей-Головные сооружения.
Автор: Курченко Александр Борисович
