Фильтрационно-реологические свойства шламов и загрязненных шламами грунтов
Автор: Чертес К.Л., Пашков А.Д., Бухман Н.С., Тупицына О.В., Быков Д.Е.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Экология - технические науки
Статья в выпуске: 4 т.26, 2024 года.
Бесплатный доступ
Элементами нарушенных экосистем выступают фрагменты почв и пород зоны аэрации, загрязненные шламами. Восстановление подобных экосистем требует использования технологий высоконапорной промывки. Расчет и проектирование сооружений промывки затруднены без знания фильтрационных и реологических показателей загрязнений в порах и капиллярах грунтов: коэффициентов проницаемости, динамической вязкости, а также давлений нагнетания. Шламы и загрязнения на их основе представляют собой неньютоновские жидкости от бингамовского состояния до дилатантного. Значения вязкости подобных жидкостей при вымывании из загрязненной геосреды обуславливают необходимость обеспечения давлений в десятки и сотни атмосфер. Соответственно и существующее промывное оборудование должно быть адаптировано под соответствующие параметры среды. Представлены результаты лабораторных исследований фильтрационно-реологических свойств шламов различной природы, а также промышленных испытаний по промывке грунтов, загрязненных шламами на территории одного из накопителей опасных отходов Самарской области.
Шламы и отходы на их основе, вязкость, дилатантные жидкости, бингамовские жидкости, нарушенная геосреда
Короткий адрес: https://sciup.org/148330108
IDR: 148330108 | УДК: 628.544 | DOI: 10.37313/1990-5378-2024-26-4-186-193
Filtration and rheological properties of sludge and sludge-contaminated soils
Elements of disturbed ecosystems are fragments of soils and rocks of the aeration zone, contaminated with sludge. Restoring such ecosystems requires the use of high-pressure flushing technologies. Calculation and design of flushing structures are difficult without knowledge of the filtration and rheological parameters of contaminants in the pores and capillaries of soils: permeability coefficients, dynamic viscosity, and injection pressures. Sludges and contaminants based on them are non-Newtonian fluids from the Bingham state to the dilatant state. The viscosity values of such liquids when washed out of a polluted geoenvironment necessitate the provision of pressures of tens and hundreds of atmospheres. Accordingly, existing washing equipment must be adapted to the appropriate environmental parameters. The results of laboratory studies of the filtration and rheological properties of sludges of various natures, as well as industrial tests on washing soils contaminated with sludge on the territory of one of the hazardous waste storage facilities in the Samara region are presented.
Список литературы Фильтрационно-реологические свойства шламов и загрязненных шламами грунтов
- Малкин, А.Я. Реология: концепции, методы, приложения [Пер. с англ.] / А.Я. Малкин, А.И. Исаев. – СПб.: Профессия, 2007. – 560 с.
- ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
- Чертес, К.Л. Геоинженерная защита территорий, нарушенных объектами накопленного экологического вреда / К.Л. Чертес, О.В. Тупицына, В.Н. Пыстин, В.Я. Шишкин, А.А. Михасек, Е.Н. Петренко, А.А. Букин, А.В. Сергеева, Д.Н. Шерстобитов // Экология и промышленность России. – 2020. – Т. 24. – № 4. – С. 10–15.
- Желвакова, Е.А. Загрязнение нефтепродуктами песчаных грунтов различного гранулометрического состава и промывка их водой. Автореферат дисс… ученой степени канд. техн. наук / Е.А. Желвакова. – Санкт-Петербургский политехнический университет. – Санкт-Петербург, 2004.
- Петров, С.К. Мероприятия, снижающие негативное воздействие ликвидации отходов на окружающую среду / С.К. Петров, Т.Н. Патрушева, А.Ю. Олейников, П.В. Матвеев // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2019. – № S7. – С. 471-483.
- Темам, Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ / Р. Темам. – 2-е изд. – М.: Мир, 1981. – 408 с.
- Бетяев, С.К. Локальные теории в гидродинамике. уравнение Навье - Стокса: задачи, математические модели, решения / С.К. Бетяев // Труды ЦАГИ. – 2010. – № 2687. – С. 1-80.
- Остах, С.В. Комплексирование методов гидрогеологического и гидроэкологического прогнозирования последствий воздействия на литосферу несанкционировано размещенных отходов / С.В. Остах, М.П. Папини, П. Чиампи, Н.Ю. Ольховикова // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2020. – № 5 (296). – С. 12-20.
- Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Под общей ред. В.А. Ильичева и Р.А. Мангушева. – М.: Изд-во АСВ, 2014. – 728 с
- Овчинникова, К.С. Неньютоновские жидкости. Матрица научного познания / К.С. Овчинникова. – 2022. – № 12-1. – С. 21-29.
- Гафаров, Ш.А. Исследование фильтрационных параметров неньютоновской нефти при течении в карбонатных пористых средах / Ш.А. Гафаров, Г.А. Шамаев // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2005. № 1. С. 28]
- СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. – М., 2003.
- Шишкин, В.Я. Применение струйной геотехнологии при реконструкции объектов в условиях городской застройки / В.Я. Шишкин, А.Е. Погорелов // Интеграл. – 2011. – № 3. – С. 124-128.
- Чертес, К.Л. Геоинженерная защита территорий, нарушенных объектами накопленного экологического вреда / К.Л. Чертес, О.В. Тупицына, В.Н. Пыстин, В.Я. Шишкин, А.А. Михасек, Е.Н. Петренко, А.А. Букин, А.В. Сергеева, Д.Н. Шерстобитов // Экология и промышленность России. – 2020. – Т. 24. – № 4. – С. 10–15.
