Устройства, система, смесь и способы биологической ликвидации взрывчатых веществ

Устройства, система, смесь и способы биологической ликвидации взрывчатых веществ

Реферат

 

Изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации взрывчатых веществ, более конкретно к ликвидации взрывчатых веществ, которые не были взорваны. Согласно изобретению способ изготовления взрывного устройства, способного к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, включает в себя помещение определенного количества микроорганизмов в достаточной близости к определенному количеству взрывчатого материала для обеспечения возможности биологической ликвидации указанного количества взрывчатого материала. Предложены также способ ликвидации взрывного устройства, взрывчатая смесь взрывного устройства, способная к самоликвидации, и взрывное устройство, способное к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, ликвидационное устройство для использования со взрывным устройством для ликвидации невзорвавшегося взрывчатого материала и система для ликвидации взрывчатого материала при невзорвавшемся взрывном устройстве, в которых для ликвидации взрывчатого материала используются микроорганизмы, способные его биологически ликвидировать. Изобретение направлено на создание систем, устройств и способов для биологической ликвидации невзорвавшихся взрывчатых веществ, повышающих безопасность и экологичность взрывных работ. 6 с. и 58 з.п. ф-лы, 16 ил., 10 табл.

Область изобретения Настоящее изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации взрывчатых веществ. Более конкретно, настоящее изобретение относится к ликвидации взрывчатых веществ, которые не были взорваны.

Существующий уровень развития техники Взрывчатые заряды являются опасными по своей природе по ряду признаков.

Взрывание по небрежности вызывает риск серьезного ранения личности или смерти, также значительное разрушение имущества и последующий ущерб. Взрывчатые заряды, кроме того, состоят из материальных веществ, которые даже когда они не объединены в форме, способной к проявлению в качестве взрывчатого заряда, который может быть взорван, могут быть токсичными и, следовательно, вредными для человеческого здоровья и также осложнять жизнь простых растений и животных.

Взрывчатые заряды, которые ненадежно хранятся без наблюдения за ними, или не изолированы от окружающей среды и от бесконтрольного доступа человека и животных, создают, таким образом, риск для безопасности и окружающей среды.

Такой риск явно наблюдается там, где взрывчатый заряд не взорвался после того, как взрывчатый заряд установлен для такой цели в результате деятельности, имеющей отношение к разработке месторождений, строительству или к сейсмическим исследованиям. Удачно, когда установленные взрывчатые заряды, которые не взорвались как было запланировано, обычно можно локализовать и извлечь путем затрат определенных усилий без риска для безопасности персонала. С другой стороны, обычно возникают обстоятельства, при которых невзорвавшиеся взрывчатые заряды данного типа не извлекаются или просто не могут быть извлечены. В таком случае, существует риск, что невзорвавшийся взрывчатый заряд может в какое-то последующее время взорваться из-за небрежности или стать источником потенциально вредных загрязняющих веществ.

В качестве примера, данные сейсмических исследований, которые используются для установления природы глубинных структур земли, обычно получаются посредством записи и анализа ударных волн, которые распространяются в земле и производятся взрыванием взрывчатых зарядов. Ударные волны затем наблюдаются во время прохождения через землю. При этом назначении такие сейсмические заряды применяются в больших наборах, устанавливаемых как ряд отдельных сейсмических зарядов на широко разбросанных участках. Сейсмические заряды взаимосвязываются со взрывным оборудованием для дистанционного взрыва или одновременно, или поочередно.

Сейсмические заряды для таких исследований могут взрываться или выше, или ниже поверхности земли. В любом случае, не является необычным, что, по крайней мере, один из любого набора таких сейсмических зарядов не взрывается как предназначалось. Такие неудачи могут вызываться дефектами самого взрывчатого заряда, повреждением, происшедшим во время установки, неисправным взрывным оборудованием или ошибкой персонала в отношении того, чтобы сделать эффективной взаимосвязь между указанным взрывным оборудованием и каждым сейсмическим зарядом в установленной серии.

Когда сейсмический заряд, установленный выше земли, не взрывается как предназначалось, обычно имеется возможность локализовать и безопасно извлечь невзорвавшийся сейсмический заряд. Тем не менее, существуют обстоятельства, когда взрыв серии сейсмических зарядов, установленных над землей, смещает один из невзорвавшихся сейсмических зарядов в серии, направляя указанный невзорвавшийся сейсмический заряд в грунт, в котором заряд не может быть обнаружен или не может быть легко извлечен. Ответственные сейсмические бригады, естественно, обучаются, чтобы приложить все требуемые усилия для извлечения невзорвавшихся сейсмических зарядов, которые находятся на поверхности земли, но даже самый наиболее исполнительный и охваченный энтузиазмом сейсмический персонал не может гарантировать, что все невзорвавшиеся сейсмические заряды, установленные выше земли, в конечном счете извлекаются.

Независимо от влияния человеческого фактора воздействие суровых погодных условий, таких как песчаные бури, снежные бури, шквальные ветры или ураганы, могут мешать усилиям по извлечению невзорвавшихся сейсмических взрывчатых веществ. Некоторые такие погодные условия относятся к виду даже изменяющему грунт, тем самым погребая невзорвавшийся сейсмический заряд временно или в течение продолжительного периода. Наводнения могут покрывать места сейсмических исследований, удаляя или делая незаметными невзорвавшиеся сейсмические заряды. В крайних случаях, изменения геологической поверхности, такие как селевые потоки, обвалы и трещины, вызванные землетрясениями, тяжелой погодой и даже собственнной деятельностью сейсмических исследований, могут мешать извлечению невзорвавшихся сейсмических зарядов, и даже вносят неясность в понимание того, что какой-либо сейсмический заряд не взорвался.

Риск безопасности и загрязнения окружающей среды, возникшие благодаря свободным, невзорвавшимся взрывчатым зарядам, будут присутствовать там, где любой невзорвавшийся сейсмический заряд остается неизвлеченным после взрывания серии сейсмических зарядов, частью которых он являлся.

Вероятность того, что невзорвавшийся сейсмический заряд будет оставлен, является наибольшей, однако, при проведении работ по сейсмическим исследованиям, основанным на взрываний сейсмических зарядов, установленных ниже поверхности земли. При таких работах, связанных с глубинным сейсмическим взрыванием, бурится серия глубоких стволов скважин в земле или горной породе с предусмотренными месторасположениями, которые предназначаются для максимизации данных, которые будут получены от ударных волн, возникших от взрыва сейсмических зарядов. Сейсмический заряд устанавливается на забое каждого ствола скважины и затем закупоривается в стволе скважины относительно постоянным способом с использованием цемента или герметизирующего соединения, такого как бентонит. Остальная часть ствола скважины затем заполняется рыхлым грунтом и горной породой, процесс, который единственно объясняет большинство неудачных сейсмических взрывов. Заполняющие материалы имеют понятную тенденцию к разрушению проводов стержня жгута для взрывания или неэлектрической линии передачи, которая взаимосвязывает установленный сейсмический заряд на забое ствола скважины с взрывным оборудоваеием, расположенным на поверхности земли. Если сейсмический заряд, установленный ниже поверхности земли, не взрывается, легкому извлечению невзорвавшегося сейсмического заряда серьезно мешают ярды засыпки и застывшего бетона или герметизирующего соединения, в котором сейсмический заряд погребен на забое первоначального ствола скважины. Удаление установленного таким образом сейсмического заряда повторной разработкой первоначального ствола скважины или раскопкой вокруг первоначального ствола скважины, чтобы обойти герметизирующее соединение, является чрезвычайно трудным и требующим затрат времени, потенциально небезопасным, и по многим обстоятельствам фактически невозможным.

Таким образом, при проведениии работ по сейсмическим исследованиям, особенно работ по сейсмическим исследованиям, включающим взрывание сейсмических зарядов ниже поверхности земли, невзорвавшиеся сейсмические заряды регулярно остаются в поле. Часто бывает невозможно определить даже точное местоположение невзорвавшихся сейсмических зарядов. Опасность от невзорвавшихся взрывчатых зарядов, установленных в земле, длится достаточно продолжительное время, обычно превосходя долговечность знаков предупреждения на поверхности земли, ограждения, или продолжительное владение и контроль за доступом к участку, с помощью настоящего владельца. В конце концов, воздействие роста человеческого населения может сделать участок привлекательным для гражданской и промышленной деятельности, которая может не согласовываться с погребенными неразорвавшимися взрывчатыми зарядами.

Сопутствующие опасности включают, во-первых, случайный взрыв в каком-то будущем времени. Менее драматичными, но в действительности более продолжительными являются опасности, существующие из-за вещества этих невзорвавшихся зарядов. Однажды высвобожденный за пределы оболочки взрывчатого устройства взрывчатый материал в нем может перестать представлять какую-либо опасность взрыва. Такой способ освобождения взрывчатого материала может возникнуть благодаря коррозии оболочки из-за воздействия грунтовой воды, разрушения оболочки во время небрежной установки или смещения структуры земли в месте, в котором невзорвавшийся сейсмический заряд был оставлен. Со временем длительный эффект этих воздействий в комбинации с поверхностной эрозией или глубинной миграцией жидкости может распространить на обширную площадь материал разрушенного взрывчатого заряда. Такой материал может содержать потенциально проблематичное загрязняющее вещество. Даже если он обнаружен, может потребоваться его ликвидация, для того чтобы изолировать его и исключить загрязнение.

Тем не менее, не существует практических способов для надежной ликвидации опасностей, возникающих за счет невзорвавшихся взрывчатых зарядов, особенно там, где эти невзорвавшиеся взрывчатые заряды первоначально установлены ниже поверхности земли.

Краткое изложение изобретения Настоящее изобретение предназначено для защиты общественного здоровья и безопасности от опасности, возникающей в случаях, связанных с оставленными невзорвавшимися взрывчатыми зарядами.

Соответственно, настоящее изобретение исключает возможность взрыва оставленных взрывчатых зарядов.

Дополнительно, настоящее изобретение уменьшает вероятность того, что оставленные невзорвавшиеся взрывчатые заряды будут способствовать загрязнению окружающей среды.

Конкретно, настоящее изобретение обеспечивает способы для изготовления взрывчатых веществ, способных к биологической ликвидации, способы для биологической ликвидации взрывчатых веществ, взрывчатые смеси, способные к биологической ликвидации, устройство для биологической ликвидации и системы для ликвидации in situ любого установленного взрывчатого заряда, который не взорвался как предназначалось.

Настоящее изобретение обеспечивает такие способы, смеси, устройство и системы, которые способны надежно и безопасно ликвидировать невзорвавшийся взрывчатый заряд, оставленный в земле.

Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает такие способы, смеси, устройство и системы, которые способны к ликвидации невзорвавшегося взрывчатого заряда, даже если месторасположение взрывчатого заряда не может быть установлено с любой степенью определенности.

Настоящее изобретение станет более полно наглядным в результате следующего описания и приложенной формулы изобретения или же будет оценено путем практического применения изобретения.

Согласно изобретению, которое представлено в вариантах и подробно здесь описано, обеспечиваются способы, смеси, устройство и системы, которые ликвидируют in situ невзорвавшееся взрывчатое вещество, используя биологическую активность микроорганизмов.

В одном виде, устройство, воплощающее идею настоящего изобретения, включает определенное количество взрывчатого материала и микроорганизмы, которые располагаются достаточно близко к определенному количеству взрывчатого материала так, что микроорганизмы могут начинать биологическую ликвидацию взрывчатого материала, когда микроорганизмы находятся в подвижном состоянии. Аналогично, взрывчатая смесь образуется путем перемешивания микроорганизмов и взрывчатого материала. Взрывчатое устройство имеет предпочтительно оболочку, которая позволяет воде протекать сквозь оболочку для контакта со взрывчатым материалом. Облочка может, например, иметь открытый конец, отверстия или быть водопроницаемой.

Устройство или смесь могут также включать средства мобилизации для мобилизации микроорганизмов для контакта со взрывчатым материалом. Средства мобилизации делают возможным, чтобы микроорганизмы начали биологическую ликвидацию взрывчатого материала или продолжали биологическую ликвидацию взрывчатого материала. Термины "подвижный" и "подвижность" относятся к способности микроорганизмов двигаться, переноситься движением жидкости, распространяться по направлению к взрывчатому материалу или быть неограниченными в движении за счет барьера, который до этого ограничивал микроорганизмы так, что после того, как барьер удаляется, микроорганизмы могут контактировать со взрывчатым веществом. Термин "активный" относится к состоянию микроорганизмов, в котором микроорганизмы могут биологически ликвидировать взрывчатые вещества.

Пример средств мобилизации, который используется со взрывчатым устройством, включает жесткую механическую конструкцию, имеющую перегородку для предотвращения контакта микроорганизмов со взрывчатым материалом до того, как перегородка удаляется и микроорганизмы мобилизуются для контакта со взрывчатым материалом. Перегородка может удаляться механизмом, который является механическим, электрическим и/или химическим. Другие примеры средств мобилизации, которые могут использоваться со взрывчатым устройством или взрывчатой смесью, включают мобилизующую жидкость, такую как вода или жидкость с питательными веществами, достаточную степень пористости взрывчатого материала или взрывчатой смеси и поверхностно-активное вещество во взрывчатом материале или смеси.

Микроорганизмы могут быть подвижными или лишенными активности. Примеры микроорганизмов, лишенных активности, включают микроорганизмы, которые дегидратировали путем высушивания воздухом или которые являются лиофилизованными. Микроорганизмы, в основном, высушивают лиофилизацией для увеличения выживаемости микроорганизмов во время процесса, в котором объединяются взрывчатый материал и микроорганизмы. Более конкретно, является желательным нагревать взрывчатый материал для увеличения способности к формованию взрывчатого материала и для того, чтобы сделать способными микроорганизмы и взрывчатый материал легко перемешиваться; однако, тепло может быть летальным по отношению к микроорганизмам, когда микроорганизмы помещаются или смешиваются со взрывчатым материалом. Соответственно, микроорганизмы предпочтительно приготавливают так, чтобы они являлись достаточно устойчивыми по отношению к теплу для того, чтобы значительная часть микроорганизмов переносила смешивание или процесс перемещения, даже когда процесс проходит при температуре около 100^oС.

Микроорганизмы могут размещаться в непосредственной близости от взрывчатого материала или диспергироваться внутри взрывчатого материала в различных формах. Микроорганизмы могут быть в виде разнообразных агрегатов, таких как таблетки или капсулы. Агрегаты могут добавляться также без какой-либо обработки микроорганизмов для компонования микроорганизмов в форме раздельных частиц. Соответственно, микроорганизмы могут присутствовать в виде чешуйки, гранулы, комка, порошка или небольшого куска среды питательного вещества, содержащей микроорганизмы. Питательные вещества в дополнение к взрывчатому материалу являются обычно необходимыми для микроорганизмов для выживания и роста. Связующие также часто необходимы и органические связующие являются предпочтительными. В зависимости от связующего или питательного вещества, которые используются, одно химическое соединение может выполнять функцию как связующего, так и питательного вещества. Теплостойкость микроорганизмов может также возрастать путем применения различных теплозащитных добавок.

Пример конструкции, имеющей перегородку для предотвращения контакта микроорганизмов со взрывчатым материалом до того, как перегородка удаляется, обеспечивается устройством биологической ликвидации в комбинации со взрывчатым материалом. Устройство для биологической ликвидации включает средство хранения для содержания с возможностью высвобождения, по крайней мере, одного типа микроорганизмов, способного к разложению взрывчатых материалов. В устройстве для биологической ликвидации отдельно сохраняется резервуарное средство для содержания способной к высвобождению жидкости, предназначенной для смешивания с микроорганизмами. Средство хранения располагается вблизи резервуарного средства, обычно относительно ниже резервуарного средства, с установкой в противоположной ориентации к устройству изобретения. Устройство для биологической ликвидации далее включает первое клапанное средство для доставки жидкости из резервуарного средства к микроорганизмам в средство хранения. Такое действие вызывает мобилизацию микроорганизмов. Это происходит, когда открывается первое клапанное средство. Первое клапанное средство, по крайней мере частично, располагается внутри резервуарного средства.

Дополнительно, устройство для биологической ликвидации настоящего изобретения включает второе клапанное средство для доставки гидратированных микроорганизмов в смежный невзорвавшийся взрывчатый материал. Второе клапанное средство функционально связано с первым клапанным средством и, по крайней мере частично, располагается внутри средства хранения.

Устройство для биологической ликвидации в одном варианте настоящего изобретения соединяется со взрывным устройством, которое имеет приводное средство для открывания первого клапанного средства и второго клапанного средства, которые к тому же являются соединенными. Приводное средство для открывания клапанов может действовать с помощью или механического, или электрического механизма. Если взрывчатый материал во взрывном устройстве не взрывается, взрывчатый материал будет в конечном счете ликвидироваться действием микроорганизмов, высвобождаемых из смежного средства хранения.

Идеально, когда ликвидация происходит в двух отношениях. Взрывчатое вещество делается непригодным из-за небрежного взрывания. Следовательно, вещественный состав взрывчатого материала становится относительно безвредным.

В другом варианте изобретения, микроорганизмы, способные к высвобождению, заключаются в желатин, вещество, которое самоуничтожается, когда подвергается контакту с микроорганизмами при благоприятных условиях. Например, желатин может использоваться для создания первого клапанного средства, которое удерживает жидкость в резервуарном средстве устройства для биологической ликвидации, или второго клапанного средства, которое удерживает микроорганизмы в средстве хранения устройства для биологической ликвидации.

В еще другом варианте, микроорганизмы подаются непосредственно на внешнюю поверхность взрывчатого материала или на оболочку взрывного устройства.

Краткое описание чертежей Более детальное описание изобретения, кратко описанного выше, будет сделано со ссылкой на его специфические варианты, которые иллюстрируются на чертежах. Понимая, что эти чертежи изображают только типичные варианты изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, настоящее изобретение будет описываться и объясняться с дополнительной конкретностью и детальностью путем использования сопровождающих чертежей, в которых: Фиг. 1 является перспективным видом первого варианта устройства для биологической ликвидации, включающим идею настоящего изобретения.

Фиг. 2 является перспективным видом частичного выреза устройства для биологической ликвидации Фиг. 1 в процессе, когда оно соединено со взрывным устройством согласно идее настоящего изобретения.

Фиг. 3 является поперечным сечением вертикальной проекции устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.2, которое сделано вдоль линии сечения 3-3, показанной на ней.

Фиг. 4 является перспективным видом частичного выреза устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства Фиг. 2, непосредственно вслед за установлением полного соединения.

Фиг. 5 является поперечным сечением вертикальной проекции устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.4, которое сделано вдоль линии сечения 5-5, показанной на ней.

Фиг. 6 является поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг. 5, иллюстрирующей устройство для биологической ликвидации и взрывное устройство на Фиг.4 во время, следующее за временем, которое иллюстрируется на Фиг.5, когда взрывчатый материал во взрывном устройстве, которое иллюстрируется, подвергается контакту с гидратированными микроорганизмами.

Фиг.7 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг.4, но второго варианта устройства для биологической ликвидации, которое непосредственно воплощает идею настоящего изобретения непосредственно вслед за установкой полного соединения со взрывным устройством.

Фиг.8 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг.6, но второго варианта устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.7, во время, следующее за временем, которое иллюстрируется на Фиг.7, когда взрывчатый материал во взрывном устройстве, которое иллюстрируется, подвергается контакту с гидратированными микроорганизмами.

Фиг. 9 является поперечным сечением вертикальной проекции третьего варианта взрывного устройства, которое использует электрический механизм для контроля мобилизации микроорганизмов.

Фиг.10 является поперечным сечением вертикальной проекции четвертого варианта взрывного устройства, включающего таблетку микроорганизмов, перемешанные со взрывчатым материалом.

Фиг. 11 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции пятого варианта взрывного устройства, которое включает капсулированную таблетку.

Фиг.12 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции шестого варианта взрывного устройства, которое включает капсулированную суспензию микроорганизмов.

Фиг.13 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции седьмого варианта взрывного устройства, которое включает кусочки влажных питательных облаток, содержащих микроорганизмы.

Фиг. 14 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции восьмого варианта взрывного устройства, которое включает порошок микроорганизмов, диспергированный на верхней части взрывчатого материала.

Фиг.15 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции девятого варианта взрывного устройства, которое показывает камеру во взрывчатом материале, содержащую суспензию микроорганизмов.

Фиг.16 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции десятого варианта взрывного устройства, которое включает комки микроорганизмов внутри оболочки устройства.

Детальное описание предпочтительных вариантов Настоящее изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации in situ невзорвавшихся взрывчатых зарядов. Методология использует, по крайней мере, один тип микроорганизмов, который способен усваивать взрывчатый материал.

Согласно идее настоящего изобретения, взрывчатый заряд, который будет устанавливаться, например, путем зарывания в землю помещается в кожух с микроорганизмами. Если взрывчатый заряд не взрывается, взрывчатый заряд можно тогда уверенно оставлять непотревоженным, и микроорганизмы будут усваивать или разлагать взрывчатый материал, который предусмотрен. Предпочтительно, что взрывчатое вещество будет тем самым делаться непригодным для взрывания и для детоксикации.

Термины "ликвидировать" (remediate) и "ликвидация" (remediation) применяются в описании и в прилагаемой формуле изобретения для отнесения, в основном, к превращению или трансформации взрывчатого материала, который является способным к взрыванию в результате толчка или воздействия тепла в различных химических материалах, которые являются менее взрывчатыми или невзрывчатыми. Термин "биологически ликвидировать" (bioremediate) и "биологическая ликвидация" (bioremediation) используются для отнесения к ликвидации, производимой действием микроорганизмов. Настоящее изобретение является, таким образом, изобретением, предназначенным для биологической ликвидации взрывчатых материалов.

Настоящее изобретение продемонстрировало непосредственную используемость по отношению к высоковзрывчатым материалам, таким как тринитротолуол (TNT), тетранитрат пентаэритритола (PENT), тринитрамин циклотриметилена (RDX) и тетранитрамин циклотетраметилена (НМХ). Эти материалы обычно используются в сейсмических зарядах.

Термин "взрывчатое вещество, способное к биологической ликвидации" (bioremediable explosive) используется в описании и прилагаемой формуле изобретения для ссылки на любой взрывчатый материал, который можно превратить в менее взрывчатый или невзрывчатый материал путем действия микроорганизмов, независимо от того, те ли это микроорганизмы, которые подробно в нем раскрываются. Высоковзрывчатые материалы, перечисленные выше, являются, таким образом, взрывчатыми веществами, способными к биологической ликвидации, так как это продемонстрировано тем, что, по крайней мере, примеры микроорганизмов, раскрытых здесь, способны к превращению этих материалов с высокой энергией взрыва в менее взрывчатые или невзрывчатые материалы.

В настоящее время, исключительно на основе примеров микроорганизмов, раскрытых здесь, известные биологические ликвидирующиеся взрывчатые вещества включают, по крайней мере, взрывчатые вещества, которые классифицируются как органические нитроароматические соединения, органические нитрамины или органические азотсодержащие эфиры. Примеры органических нитроароматических соединений включают TNT, гексанитростильбен (HNS), гексанитроазобензол (NAB), диаминотринитробензол (DATB) и триаминотринитробензол (ТАТВ). Примеры органических нитраминов включают RDX, НМХ, нитрогуанидин (NQ) и 2,4,6-тринитрофенилметилнитрамин (тетрил). Примеры органических азотсодержащих эфиров включают PETN, нитроглицерин и динитрат этиленгликоля.

В одном варианте настоящего изобретения, сильновзрывчатые материалы, такие как TNT и PENT, превращают посредством действия микроорганизмов в менее взрывчатые материалы. Эти промежуточные химические соединения можно затем полностью трансформировать в материалы, такие как биомасса и химические соединения, такие как СО₂ и N₂. Оптимально, сильновзрывчатые материалы превращаются согласно идее настоящего изобретения, сначала в менее взрывчатые промежуточные химические соединения или в невзрывчатые продукты. Эти промежуточные химические соединения можно затем далее трансформировать, если понадобится, в составные части, которые являются или менее взрывчатыми, или менее вредными, как загрязняющие вещества в окружающей среде для здоровья людей, животных или растений, чем могут оказаться промежуточные химические соединения. Конечный продукт, получающийся от метаболизирующего действия микроорганизмов, будет, таким образом, включать любое количество комбинаций элементов, которые возникли во взрывчатом материале как составные части до начала процесса биологической ликвидации.

Микроорганизмы включают, по крайней мере, первый тип микроорганизма, который приводит в негодность или обезвреживает взрывчатый материал путем разложения взрывчатого материала в менее взрывчатые материалы или невзрывчатые материалы. Микроорганизмы могут, кроме того, включать второй тип микроорганизма, который далее биологически ликвидирует любые промежуточные химические соединения, образующиеся в результате биологического ликвидирующего действия микроорганизма первоготипа, для полной биологической ликвидации взрывчатого материала в невзрывчатые материалы.

Хотя любой тип микроорганизма, который способен к превращению взрывчатого материала в менее вредные химические соединения, рассматривается для того, чтобы находиться в пределах объема настоящего изобретения, примеры микроорганизмов, которые продемонстрированы как проявляющие такую способность, включают группу, состоящую из Pseudomonas spp., Escherichia spp., Morganella spp. , Rhodococcus spp., Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. В пределах объема настоящего изобретения находится использование любой комбинации этих отдельных микроорганизмов или любых других микроорганизмов, которые определяются как являющиеся способными к биологической ликвидации взрывчатых материалов. Пригодные микроорганизмы Pseudomonas spp. включают микроорганизмы в группе, состоящей из aeruginosa, fluorescens, acidovorans, mendocina, cepacia и неидентифицированного типа.

Настоящее изобретение использует, таким образом, любую из многочисленных иных селекции микроорганизмов, способных деградировать взрывчатые материалы в любых разнообразных относительных количествах. Каждая из этих разнообразных селекции микроорганизмов будет для удобства в дальнейшем и в прилагаемой формуле изобретения определяться как "консорция микроорганизмов" (microorganism consortium). В такой консорции микроорганизмов один тип микроорганизма может преимущественно превращать взрывчатый материал до конкретного промежуточного химического соединения, такого как азоароматическое соединение, в то время как тот или иной тип микроорганизмов может затем далее превращать азоароматические соединения или другие промежуточные химические соединения до углеродных цепей, СН₄, МН₃ и N₂. В одном теперь предпочтительном варианте такая консорция микроорганизмов использует все или некоторые из разнообразия микроорганизмов, принадлежащих к Pseudomonas spp., Escherichia spp., Morganella spp., Rhodococcus spp., Comamonas spp. и денитрифицирующим микроорганизмам.

Скорость биологической ликвидации является значительно изменчивой при проектировании системы, на которую воздействуют многие факторы. Одним фактором, который тесно связан со скоростью биологической ликвидации взрывчатых материалов посредством микроорганизмов, является скорость роста микроорганизмов. Скорость роста некоторых видов микроорганизмов, раскрытых здесь, является логарифмической, в то время как скорость роста других видов является линейной. Соответственно, скорость роста консорции зависит от типа микроорганизмов, которые используются. Кроме того, скорость роста консорции микроорганизмов зависит от других факторов, таких как наличие питательных веществ. Скорость роста консорции микроорганизмов может, однако, в основном характеризоваться как логарифмическая.

Консорция микроорганизмов в пределах объема настоящего изобретения депозитирована для целей этого раскрытия Американской коллекцией типов культур (далее "АТСС") согласно положениям Будапештского Договора о Международном Признании Депозитных Микроорганизмов для целей Патентной Процедуры. Депозитированной консорции микроорганизмов было дано наименование АТСС Designation 55784. Для целей этого раскрытия консорция микроорганизмов, депозитированная АТСС и обозначенная АТСС Designation 55784, вводится здесь ссылкой.

Консорцию микроорганизмов, депозитированную АТСС, получали из Richards Industrial Microbiology Laboratories, Inc. (далее "RIML"), расположенных 55 East Center, Pleasant Grove, Utah 84062 USA. Консорцию микроорганизмов идентифицировали в RIML посредством Product RI-247. Соответственно, микроорганизмы, проданные RIML как RL-247 под торговым наименованием RL-247 и обозначенные АТСС Designation 55784, рассматриваются как находящиеся в объеме изобретения, раскрытого здесь, независимо от состава микроорганизмов в нем, которые явно идентифицированы в нем до некоторой степени.

Микроорганизмы консорции микроорганизмов выбираются такими, которые проявляют способность к метаболизму и разложению взрывчатых материалов любым способом, который способствует приведению в негодность взрывчатого материала или к детоксификации его химических компонентов. Если микроорганизмы выбираются таким образом, что одновременно являются аэробными и анаэробными, биологическая ликвидация будет происходить в неглубоко расположенных и открытых поверхностных участках, так же как в глубоких стволах скважин для взрывания. Идеально, чтобы микроорганизмы, отбираемые для консорции микроорганизмов, были бы неболезнетворными и производящими поверхностно-активные вещества, чтобы это увеличивало поглотительное действие колонии микроорганизмов.

В одном варианте консорции микроорганизмов, выбранной согласно идее настоящего изобретения, Pseudomonas spp. выбирались из группы, состоящей из aeruginosa, fluorescens, acidovorans, mendocina и cepacia. Любые микроорганизмы Pseudomonas spp. , помимо микроорганизмов, идентифицированных выше, рассматриваются как находящиеся в объеме изобретения, раскрытого здесь, при условии, что такие микроорганизмы выполняют любую функцию, описанную выше, имеющую применение в ликвидации взрывчатого заряда. Соответственно, любой микроорганизм рассматривается как находящийся в объеме изобретения, раскрытого здесь, при условии, что микроорганизм является в какой-либо степени полезным по отношению к биологической ликвидации взрывчатых материалов.

Таким образом, раскрытие и введение здесь консорции микроорганизмов, обозначенных АТСС Designation N 55784, или раскрытие консорции микроорганизмов, доступных от RIML под торговым наименованием RI-247, не являются примерами консорции микроорганизмов, находящихся в пределах идеи настоящего изобретения и не ограничивают микроорганизмы, которые могут отбираться для включения в консорцию микроорганизмов согласно идее настоящего изобретения.

Ниже представляются различные варианты взрывчатых веществ, которые приготовлены так, чтобы микроорганизмы были способны к биологической ликвидации определенного количества взрывчатого материала. Микроорганизмы располагаются в достаточной близости к взрывчатому материалу с тем, чтобы микроорганизмы инициировали биологическую ликвидацию взрывчатого материала, когда микроорганизмы мобилизуются.

Срок годности при хранении взрывчатого материала и микроорганизмов увеличивается путем замедления деятельности биологической ликвидации микроорганизмов, по крайней мере, вплоть до того, пока взрывчатое вещество не будет готово к применению. Соответственно, предпочтительные варианты включают использование микроорганизмов, которые временно иммобилизуются или блокированы от контакта со взрывчатым материалом до тех пор, пока взрывчатое вещество не будет помещаться в землю или когда взрывчатое вещество уже находится в земле. Могут использоваться также конструкции, где микроорганизмы первоначально мобилизуются, когда размещаются взаимосвязанно со взрывчатым материалом, тем самым делая возможным для микроорганизмов немедленно начинать биологическую ликвидацию.

Варианты изобретения, предназначенные для замедления деятельно