1  РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Необходимость экологической рекультивации и реабилитации водотоков (рек и ручьёв) вызвана сильным техногенным и антропогенным воздействием, которое испытывают водные объекты при протекании в городской черте, в том числе — по промышленным территориям. Русла таких рек подвержены зарастанию и образованию большого числа вредных мелководных участков. Последнее обстоятельство снижает пропускную способность рек и способствует наводнениям.

При разработке проектной документации по экологической реабилитации рек они рассматриваются как линейные объекты. Как правило закладывается следующий комплекс работ:
– расчистка русла от мусора;
– удаление водной растительности;
– удаление донных отложений (дноуглубление);
– устройство биоплато (биологическая мелиорация).

Для выполнения перечисленных работ в проекте организации строительства (ПОС) назначаются земснаряды со специальной оснасткой рабочего органа, а также мобильным плавающим пульпопроводом. На всё время проведения работ земельные участки, на которых они ведутся, изымаются во временное пользование.

 

2  ГЕОТУБИРОВАНИЕ

Важным вопросом любого проекта рекультивации реки является утилизация получаемых грунтовых материалов и отходов. Для решения данного вопроса в последнее время всё чаще применяется так называемое геотубирование. Технология геотубирования предусматривает выполнение как обезвоживания, так и складирования обезвоженного материала в специальных геотекстильных оболочках, называемых контейнерами или геотубами. Оболочка геотуба изготавливается из полипропилена толщиной около 2 мм. Оболочка не подвержена ветровой или водной эрозии, и позволяет хранить речные донные и береговые отложения вплоть до вывоза их на полигон ТБО.

 

Пример расположения геотубов на строительной площадке

Пример расположения геотубов на строительной площадке

 

Концептуально технология геотубирования при рекультивации и реабилитации рек и ручьёв выглядит в виде последовательного выполнения следующих этапов:
1) Разработка донных и береговых грунтовых отложений методами гидромеханизации (земснаряды);
2) Перекачка пульпы на технологический комплекс обезвоживания (в геотубы);
3) Обработка (кондиционирование) пульпы флокулянтом;
4) Подача обработанной пульпы в геотубы и выдержка её до необходимой степени обезвоживания. Образующийся фильтрат отводится в резервуар доочистки (колодец-отстойник).
5) Вывоз и утилизация обезвоженного материала (грунта).

Пульпа, подаваемая земснарядом на технологический комплекс обезвоживания, представляет собой мелкодисперсную суспензию. Процесс обезвоживания данной суспензии выражается в интенсивном отделении от частиц грунта свободной и капиллярной воды. Обезвоживание обеспечивается обработкой пульпы полимерным реагентами, называемыми флокулянтами. В основном применяются полимерные флокулянты на основе полиакриламида. Для приготовления флокулянта на строительной площадке производится монтаж комплекса реагентов (в стандартном контейнере). Производительность такого комплекса обычно составляет несколько кубометров в час. В результате обработки пульпы флокулянтами тонкая структура её материала разрушается, образуются крупные агломераты, которые хорошо отдают воду. Дозировка катионного флокулянта составляет 1,5―2 кг на 1000 кг сухого вещества пульпы. Пульпа, обработанная флокулянтом, загружается в геотекстильные контейнеры (геотубы), где происходит ее обезвоживание — отделение через фильтрующие стенки геотубов воды.

Крупнейшим отечественным производителем геотубов, работающим по лицензии нидерландской фирмы «TenCate Geosynthetics Netherlands BV», является компания «Адмир Евразия» (Москва).

Подача пульпы в геотубы осуществляется с концентрацией сухого вещества около 2―4 %. При повышенной концентрации повышается вязкость пульпы, что нарушает обработку (кондиционирование) флокулянтом.

Собственно процесс обезвоживания пульпы включает две стадии:
1) Интенсивная: наполнение геотуба пульпой, обработанной флокулянтом. При этом свободная вода отделяется и стекает по внешней поверхности геотуба, а внутри геотуба образуется пастообразный массив текучей консистенции;
2) Пассивная: консолидация материала пульпы. На данной стадии происходит отделение капиллярной воды и дальнейшее сгущение грунтового материала. Стадия занимает достаточно длительное время. По её окончании внутри геотуба образуется объём слегка влажного рассыпчатого грунтового материала.

После первичного заполнения геотубов, по мере отвода свободной воды, производится повторное многократное заполнение геотубов (до пяти раз). Сами геотубы могут укладываться поверх друг друга в несколько слоёв.

В целом при обезвоживании практически 99,9 % твердой составляющей пульпы сохраняется внутри геотубов. Концентрация взвешенных веществ в воде, профильтровавшеся через геотубы, обычно составляет 5―50 мг/л. При повышенных требованиях к очистке в проектной документации предусматривается дополнительное отстаивание фильтрата в отстойнике.

 

Общий вид геотубов (фотография «TenCate Geosynthetics Netherlands BV»)

Общий вид геотубов (фотография «TenCate Geosynthetics Netherlands BV»)