Состав для очистки нефтешлама и почвы от нефтяных загрязнений

Состав для очистки нефтешлама и почвы от нефтяных загрязнений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от нефтяных загрязнений и может быть использовано для локальной очистки нефтешламов и почвы от нефти и нефтепродуктов.

Известен состав для очистки от нефтяных загрязнений почвы с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, комплексного удобрения, адсорбента (древесные отходы) [1].

Недостатком данного изобретения является дороговизна биопрепаратов и их низкая эффективность.

Наиболее близким аналогом является состав по способу обработки нефтезагрязненной почвы [2], содержащий, мас.%: активный ил 1-2, навоз 25-35, адсорбент 63-74. Один раз в месяц производят рыхление загрязненной почвы на глубину 50-55 см. Оптимальное количество в составе для очистки почвы адсорбента и активного ила устанавливают по полученным формулам зависимости степени биоразложения нефтепродуктов от содержания адсорбента в загрязненной почве и дозы активного ила, принят за прототип.

Данный состав имеет следующие недостатки:

- применение ила для рекультивации сельхозугодий может привести к накоплению в почве токсических веществ (тяжелые металлы, соединения мышьяка, кадмия, ядохимикаты), развитию патогенных микроорганизмов (кишечная палочка, стрептококки, стафилококки, кишечная амеба, энтерококки, трихомонады, холерный вибрион и пр.), а также яиц гельминтов [3], попадающих в почву вместе с илом;

- использование в качестве органоминеральной добавки навоза предполагает дополнительные затраты на его приобретение и транспорт;

- низкая эффективность применения состава, который позволяет очищать нефтезагрязненную почву с содержанием нефтепродуктов до 0,76%.

Задачей изобретения является разработка более эффективного локального состава для очистки нефтешламов и нефтезагрязненных грунтов.

Указанная задача решается тем, что в составе для очистки нефтешлама и почвы от нефтяных загрязнений путем внесения в нефтезагрязненную почву активного ила из канализационных очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода, отобранного из распределительной камеры вторичных отстойников через 0-8 часов после вывода на регенерацию, удобрения и адсорбента, согласно изобретению в качестве удобрения вносят сухой избыточный активный ил с иловых карт, а в качестве адсорбента - опилки лиственных пород деревьев при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активный ил	8-10
Сухой избыточный активный ил	8-10
Адсорбент	80-82

причем микробную массу ила (активный ил из канализационных очистных сооружений с содержанием нефтеокисляющих микроорганизмов не менее 10⁵-10⁶ кл/мл и сухой избыточный ил) и адсорбент вносят в нефтегрунт в смеси. Подготовленный нефтегрунт послойно укладывают с песком и почвогрунтом, между слоями размещают перфорированные трубы, обеспечивающие аэрирование, в качестве адсорбента вносят древесные опилки лиственных пород деревьев.

Для приготовления состава непосредственно в нефтезагрязненную среду с содержанием нефти и нефтепродуктов до 10 мас.% вносят сухой ил 8-10 мас.%, жидкий ил 8-10 мас.% и опилки лиственных пород деревьев 80-82 мас.%. Сухой ил представляет собой вещество с влажностью 50-60%, большую часть сухого вещества ила составляют вещества белкового происхождения (до 50%), жиры (до 20%) и углеводы (до 8%). Сухое вещество ила содержит почти все необходимые для развития нефтеокисляющих микроорганизмов макроэлементы, мас.%: гумус - до 60; калий - 0,2-0,7; кальций - 3-5; соединения фосфора 1-4; соединения азота - 1-3; соединения серы - 1-2 и т.д. [3].

Предварительно подготовленная нефтезагрязненная почва, почвогрунт и песок закладываются в емкость. Для подвода воздуха под слоями нефтезагрязненной почвы размещают перфорированные трубы диаметром 5 см. Перфорированные трубы размещаются на расстоянии не более 50 см друг от друга и имеют вертикальный выход на поверхность (фиг.1). Дренаж в виде слоя песка 10 см обеспечивает сток воды в случае попадания в емкость избыточного количества воды. Отвод излишка воды осуществляется через трубу в приемную емкость, откуда она забирается и снова разбрызгивается по поверхности площадки. На протяжении всего периода очистки осуществляются следующие технологические приемы:

- сверху над емкостью предусматривается покрытие в виде полиэтиленовой пленки, предотвращающее испарение влаги и углеводородов, а также попадание в систему неконтролируемой воды в виде атмосферных осадков,

- подача воздуха в систему перфорированных труб в количестве 0,5 м³/ч,

- полив по мере необходимости водой до 60% влагоемкости,

- температура на период очистки не должна быть ниже 10°С.

Пример 1. Для проведения опыта готовились пробы почвы с различным содержанием нефтепродуктов (0,5%, 1%, 2%, 3%, 5%, 10%). В качестве нефтеокисляющих агентов использовались подсушенная биомасса избыточного активного ила с иловых карт в количестве 10 мас.% и суспензия активного ила, отобранная из распределительной камеры вторичных отстойников в количестве 10 мас.%. В серии опытов А жидкий активный ил и сухой активный ил вносили раздельно с адсорбентом, в серии опытов Б - совместно. Адсорбент брали в количестве 80 мас.%. Для каждой пробы почвы готовились отдельные земляные емкости с забетонированными стенками (высота 80 см, длина и ширина по 50 см), размещенные на открытом полигоне. В емкости послойно укладывались песок, почвогрунт и нефтезагрязненная почва, между слоями устанавливались перфорированные трубы, имеющие общий выход на поверхность (фиг.1). По мере необходимости осуществлялся полив почвы водой до влажности верхнего слоя 60%. Об эффективности биодеструкции нефти и нефтепродуктов судили по изменению их концентрации в пробах почвы. Содержание нефти и нефтепродуктов в почве определяли весовым и спектрофотометрическим методами по известной методике после экстракции четыреххлористым углеродом [4]. Определение концентрации производили через 30, 60 и 90 дней. Для проведения опыта отбирались пробы с различных слоев загрузки, которые затем усреднялись. Контролем являлась емкость, в которой нефтезагрязненная почва не обрабатывалась микробной массой, не осуществлялось послойное расположение нефтезагрязненной почвы с активным илом и песка, не производилось аэрирование.

В ходе проведенной работы было установлено, что степень биодеструкции уже за 90 дней при содержании нефти и нефтепродуктов 0,5%, 1%, 3%, 10% составляет для совместного внесения микробной массы ила и адсорбента - 72,3%, 59,6%, 44,7%, 28,1%, для раздельного внесения микробной массы ила и адсорбента - 61,7%; 50,8%; 39,8%; 22,5% соответственно, т.е. после предварительного смешения эффект биоочистки на 7-10% выше (табл.1).

Пример 2. Опыт ставился по схеме примера 1 с использованием смеси сухого избыточного ила с иловых карт и жидкого активного ила с адсорбентом. В данном примере подсушенная биомасса избыточного активного ила и суспензия активного ила вносились в нефтезагрязненную почву совместно в различном соотношении. В ходе проведенной работы было установлено, что при совместном внесении подсушенной биомассы избыточного ила и суспензии активного ила в нефтезагрязненую почву наибольший эффект биодеструкции нефтепродуктов наблюдался при соотношении сухой биомассы активного ила к жидкой 8:10 (табл.2).

Пример 3. Опыт ставился по схеме примера 2 путем совместного внесения в нефтезагрязненную почву сухого избыточного ила с иловых карт 8 мас.% и жидкого активного ила 8 мас.%. В данном примере для улучшения агрохимических свойств в нефтезагрязненную почву вносились опилки лиственных пород деревьев совместно с микробной массой ила из расчета - 10, 30, 40, 50, 80 и 82 мас.% (остальное - песок).

Таким образом, содержание опилок (адсорбента) в количестве 80-82 мас.% в смеси с микробной массой ила усиливает эффект очистки нефтезагрязненных грунтов на 8-10% (табл.3).

Пример 4. Опыт проводили по схеме примера 3 с дополнительной трехразовой подкормкой составом, содержащим подсушенную биомассу избыточного ила с иловых карт 8 мас.% и активный ил из распределительной камеры вторичных отстойников 10 мас.%. Степень биодеструкции определяли по остаточному количеству нефтепродуктов по известной методике [4]. Остаточное содержание нефти и нефтепродуктов представлено на фиг.2. Результаты определения степени биодеструкции нефти и нефтепродуктов приведены на фиг.3.

Как видно из фиг.3 при трехразовой подкормке на 240 сутки достигается эффект очистки 99%.

Список использованных источников

1. Патент РФ №2112610, Гараев И.Х., Гарейшина А.З., Ахметшина С.М. Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений. // Изобретения. - 1998.

2. Патент РФ №2175580, Чертес К.Л., Быков Д.Е., Шинкевич М.Ю. и др. Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений. // Изобретения. - 2001.

3. Трубникова Л.И. Утилизация избыточного активного ила предприятий нефтехимии. // Экология и промышленность России. 2001. №8, с 9-11.

4. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. - М.: Химия, 1973.

- 215 с.

Состав для очистки нефтешлама и почвы от нефтяных загрязнений, содержащий в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов активный ил из канализационных очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода, отобранный из распределительной камеры вторичных отстойников через 0-8 ч после вывода на регенерацию, удобрение и адсорбент, отличающийся тем, что в качестве удобрения используют сухой избыточный активный ил с иловых карт, а в качестве адсорбента - опилки лиственных пород деревьев, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активный ил	8-10
Сухой избыточный ил	8-10
Адсорбент	80-82