Очистка нефтезагрязненных почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Влияние нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду

1.1 Нефтяное загрязнение почв

2. Методы оценки нефтяного загрязнения почв

3. Основные подходы и роль биоремедиации в восстановлении нефтезагрязненных почв

4. Биотехническая очистка почв от нефти и нефтепродуктов. Биопрепараты

Список использованных источников

Введение

Нефть является одним из основных факторов мирового экономического развития в 20 веке и остается важнейшим энергоресурсом на обозримое будущее. Относительно невысокие цены на нефть и нефтепродукты при больших объемах их потребления, отсутствие адекватной создаваемой угрозе политики по охране окружающей среды приводили к весьма значительным потерям, последствиями которых явились загрязнения почв и грунтов.

Нефтяное загрязнение как по масштабам, так и по токсичности представляет собой общепланетарную опасность. Нефть и нефтепродукты вызывают отравление, гибель организмов и деградацию почв. Естественное самоочищение природных объектов от нефтяного загрязнения длительный процесс, особенно в условиях где долгое время сохраняется пониженный температурный режим. Поэтому исключительную актуальность приобретает проблема рекультивации нефтезагрязненных почв.

В настоящее время одной из наиболее перспективной технологии очистки нефтезагрязненных почв считается интродуцирование в почву различных комплексов микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеструкции тех или иных углеводородных компонентов нефти и нефтепродуктов.

В природных условиях биотрансформация нефти и нефтепродуктов осуществляется под воздействием комплекса самых различных групп организмов. Особое внимание уделяется исследованиям по совместному влиянию представителей двух смежных трофических уровней: микроорганизмов и дождевых червей на элиминирование нефти в почве.

нефтяной почва очистка биопрепарат

1. Влияние нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду

Нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказывают отрицательное воздействие на воздух, воду и почву.

Одна из серьезных глобальных проблем загрязнение почвенного покрова нефтью и нефтепродуктами. Решение проблемы очистки почвенного покрова от загрязнений нефтью, разработка новых и совершенствование существующих технологий восстановления нефтезагрязненных земель, относится к числу приоритетных.

1.1 Нефтяное загрязнение почв

При освоении, обустройстве и эксплуатации месторождений нефти и газа в значительной мере изменяется природный ландшафт и идет интенсивное загрязнение земель.

Почвенный покров основной элемент ландшафта .В связи с механическим нарушением и нередко химическим загрязнением происходит постепенная деградация почв, которая стала одной из основных экологических проблем нефтегазового комплекса.

Нефть, попадая в почву, вызывает значительные, порой необратимые изменения ее свойств образование битуминозных солончаков, гудронизацию, цементацию и т. д. Эти изменения влекут за собой ухудшение состояния растительности и биопродуктивности земель. В результате нарушения почвенного покрова и растительности усиливаются нежелательные природные процессы эрозия почв, деградация, криогенез.

Проблема деградации почв требует от компетентных отраслевых служб принятия незамедлительных мер, поскольку с почвами связана биологическая продуктивность всего ландшафта.

Деградация почв возникает в результате разных природных и антропогенных причин, принимая формы химического загрязнения, опустынивания, заболачивания и т.д. Антропогенная деградация является либо непосредственным результатом залповой техногенной нагрузки (механическая, химическая), либо связана с природными гипергенными или почвообразовательными процессами.

В результате формируются отдельные сочетания неблагоприятных почвенных свойств, и происходит снижение биологической продуктивности ландшафтов.

2. Методы восстановления нефтезагрязненных почвенных экосистем

Нефтяное загрязнение отличается от многих других антропогенных воздействий тем, что оно дает не постепенную, а, как правило, «залповую» нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию. При оценке последствий такого загрязнения не всегда можно сказать, вернется ли экосистема к устойчивому состоянию или будет необратимо деградировать. Во всех мероприятиях, связанных с ликвидацией последствий загрязнения, с восстановлением нарушенных земель, необходимо исходить из главного принципа: не нанести экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесен при загрязнении. Суть восстановления загрязненных экосистем максимальная мобилизация внутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих первоначальных функций.

Биоремедиация - применяют нефтеразрушающие микроорганизмы. Необходима запашка культуры в почву. Периодические подкормки растворами удобрений, ограничение по глубине обработки, температуре почвы (выше 15єС), процесс занимает 2-3 сезона.

Фиторемедиация - устранение остатков нефти путём высева нефтестойких трав (клевер ползучий, щавель, осока и др.), активизирующих почвенную микрофлору, является окончательной стадией рекультивации загрязнённых почв.

3. Основные подходы и роль биоремедиации в восстановлении нефтезагрязненных почв

Существующие механические, термические и физико-химические методы очистки почв от нефтяных загрязнений дорогостоящи и эффективны только при определенном уровне загрязнения (как правило, не менее 1% нефти в почве), часто связаны с дополнительным внесением загрязнения и не обеспечивают полноты очистки. В настоящее время наиболее перспективным методом для очистки нефтезагрязненных почв, как в экономическом, так и в экологическом плане является биотехнологический подход, основанный на использовании различных групп микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеградации компонентов нефтей и нефтепродуктов (Логинов и др., 2000). Способность утилизировать трудноразлагаемые вещества антропогенного происхождения (ксенобиотики) обнаружена у многих организмов. Это свойство обеспечивается наличием у микроорганизмов специфических ферментных систем, осуществляющих катаболизм таких соединений. Поскольку микроорганизмы имеют сравнительно высокий потенциал разрушения ксенобиотиков, проявляют способность к быстрой метаболической перестройке и обмену генетическим материалом, им придается большое значение при разработке путей биоремедиации загрязненных объектов.

Под термином «биоремедиация» принято понимать применение технологий и устройств, предназначенных для биологической очистке почв, т.е. для удаления из почвы уже находящихся в ней загрязнителей (Биология. Большой энциклопедический…, 1999). Биоремедиация включает в себя два основных подхода:

1 биостимуляция активизация деградирующей способности аборигенной микрофлоры внесением биогенных элементов, кислорода, различных субстратов;

2 биодополнение интродукция природных и генноинженерных штаммов-деструкторов чужеродных соединений.

Биостимуляция in vitro. При этом обеспечивается преимущественный и избирательный рост тех микроорганизмов, которые способны наиболее эффективно утилизировать данный загрязнитель. «Активизированную» микрофлору вносят в загрязненный объект одновременно с необходимыми добавками, повышающими эффективность утилизации загрязнителя (Логинов и др., 2000).

Существующие два пути интенсификации биодеградации ксенобиотиков в окружающей среде стимуляция естественной микрофлоры и интродукция активных штаммов, не только не противоречат, но и дополняют друг друга (Коронелли, 1996).

4. Биотехническая очистка почв от нефти и нефтепродуктов. Биопрепараты

Восстановление жизненных процессов зависит от способностей почвы и воды перерабатывать органику (к каковой относятся углеводороды нефти) в безвредные для окружающей среды легкоусвояемые продукты метаболизма. Как уже упоминалось, нефть и ее продукты, являясь тяжелыми, трудно-окисляемыми, и токсичными веществами, серьезно подавляют самоочистительные способности почвы и воды места нефтяных разливов на многие годы остаются участками безжизненной суши или мертвыми водоемами. И все же, процессы разрушения и разложения нефтяных загрязнителей в природе идут в основном за счет содержащихся в почве и воде микроорганизмов обладающих способностью извлекать из углеводородов энергию необходимую для строительства новых колоний и их жизнедеятельности. Природа создала мудрую экологичную систему, настроенную на самоочищение, которая, однако, не в состоянии противостоять темпам и масштабам интенсивного техногенного загрязнения естественные концентрации полезных микроорганизмов в природе не могут быстро переработать масштабные и глубокие загрязнения. Современные же темпы развития нефтедобычи и нефтепереработки требуют эффективных методов, позволяющих в короткие сроки нейтрализовать последствия воздействия на почву и водоемы нефти, мазута, солярки, дизтоплива, бензина.

Задача многократной активизации и ускорения процессов биологического разрушения углеводородов нефти в воде и почве, блестяще решена разработчиками средства биологической очистки почвы и воды Микрозим (tm) Петро Трит. Внесение в загрязненный нефтью участок почвы или воды специально выделенных из почвы и селекционированных микроорганизмов размноженных в форме готового к использованию биопрепарата, обеспечивает интенсификацию микробиологической активности почвы и воды по разрушению углеводородов нефти в десятки раз, что позволяет в предельно сжатые сроки нейтрализовать нефть как опасный загрязнитель, превратив ее в безвредные для окружающей среды продукты жизнедеятельности бактерий СО2, Н2О, летучие вещества. С уменьшением в почве и воде концентрации нефтяных углеводородов интенсифицируется самоочищение увеличение численности физиологических групп полезных микроорганизмов, что связано со снижением токсического действия нефти и нефтепродуктов. Как показывают многочисленные исследования по изучению влияния биопрепарата на почвенные процессы, применение микроорганизмов многократно интенсифицирует метаболизм нефтезагрязненных почв, сокращая время полного разложения нефти на безопасные для окружающей среды вещества до нескольких месяцев.

Средство биологической очистки почвы и водоемов Микрозим (tm) ПЕТРОТРИТ сочетает в себе биологические и биохимические методы интенсификации самоочистки нефтезагрязненных почв и водоемов и представляет собой комплексный биодеструктор углеводородов нефти. В препарате присутствуют 12 уникальных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов, эффективно использующих углеводороды нефти в качестве источника энергии жизнедеятельности и выполняющих основную функцию переработки нефти в безвредные для окружающей среды вещества, а также комплекс минеральных солей и уникальный набор микробных ферментов, необходимых для многократного ускорения микробиологической активности. В процессе жизнедеятельности комплекс микроорганизмов, стимулируемый питательными элементами и ферментами, синтезирует собственные ферменты и био-ПАВ, которые с высокой эффективностью расщепляют нефть, что облегчает ее дальнейшее усвоение микроорганизмами. В результате тяжелый и токсичный загрязнитель, которым является нефть, превращается в воду, углекислоту и нетоксичные биоразложимые вещества, не препятствующие дальнейшим процессам самоочистки и почвообразования. Насколько же эффективно данное средство? Многократные испытания показывают, что по критерию максимального микробиологического усвоения углеводородов эффективность очистки в течение первых 14 суток после первой обработки почвы биопрепаратом составляет 50%, до 85% в течение первого месяца обработки, и до 98% в течение одного месяца после повторной обработки. При этом значительно активизируются процессы самоочищения почвы и полностью восстанавливается норматив кислородного режима почвы уже в течение первых 10-14 суток. При расходе биопрепарата 7 килограммов на 1 тонну нефти, микроорганизмы биопрепарата сохраняют высокую усваивающую активность до потребления 90-95% углеводородов нефти. Первая обработка почвы биопрепаратом снижает концентрации нефти или нефтепродуктов на 80-85% в течение 1-1,5 месяца, повторная обработка снижает содержание углеводородов нефти в почве на 97% 99%. При этом не требуется внесения минеральных удобрений биопрепарат уже содержит специальный комплекс минеральных солей.

Средство может применяться при температурах окружающего воздуха от плюс15 градусов до плюс 50 градусов. Если температура окружающего воздуха опускается ниже плюс 5 градусов, рост бактерий замедляется вплоть до полной остановки биологической активности, формирования спор и перехода в состояние cна. При последующем повышении температуры микробы вновь начинают размножаться. Препарат устойчив к повышенным концентрациям солей и элементов меди, цинка, и т.д., повышенные концентрации этих металлов не оказывают на активность препарата существенного ингибирующего действия. Биопрепарат Микрозим (tm) Петро Трит предназначен для очистки и восстановления почв и водоемов, подвергшихся одноразовому загрязнению или постоянно загрязняемых нефтепродуктами, восстановления самоочищения и плодородия почв при ликвидации нефтяных разливов в качестве средства в короткие сроки преобразующего нефть в почве и воде в безвредные для окружающей среды вещества. Сам биопрепарат безвреден для человека и окружающей среды, животных, рыб, растений, зоопланктона. В биопрепарате используются нетоксичные, не патогенные микроорганизмы и натуральные микробные ферменты. Средству присвоен 5 класс опасности (безвреден для окружающей среды). Препарат Микрозим (tm) Петро Трит может применяться также для очистки сточных вод промышленных предприятий, стоков автомоек замкнутого цикла, депарафинизации скважин, обезвреживания нефтесодержащих шламов и осадков. Очищенная препаратом почва пригодна для посадки растений, очищенная вода пригодна для слива в канализацию, рыбохозяйственные водоемы, орошения. Препарат выпускается в сухом порошковом и в жидком состоянии для работы со всеми типами машин. Технология очистки почвы препаратом достаточно проста и не трудоемка. В случаях, когда глубина проникновения нефти в почву не превышает 60 см. очистка почвы препаратом производится непосредственно на месте загрязнения, благодаря возможности взрыхлить почву на глубину загрязнения чтобы обеспечить доступ кислорода. Непосредственно перед обработкой почва готовится с поверхности почвы убирают сухие листья и траву, проводится вспашка почвы на глубину загрязнения, почва увлажняется до 60%. Затем в почву вносится биопрепарат. Обработку почвы биопрепаратом проводят дважды за теплый сезон. Первая обработка снижает содержание нефтепродуктов на загрязненном участке на 80-85% относительно исходного уровня загрязнения в течение одного месяца. Повторная обработка производится через один полтора месяца после первой обработки и снижает концентрации нефтепродуктов в почве на 97-99% относительно исходного уровня. Для внесения препарата в почву на больших площадях применяют механические средства: на ровных площадях и твердых грунтах применяются разбрасыватели минеральных удобрений, в труднопроходимых районах используются cпециальные механические агрегаты на гусеничном ходу, на болотистых почвах болотоходные машины для внесения жидкого препарата. На протяжении всего процесса очистки, почва должна периодически переворачиваться и рыхлиться рыхлением обеспечивается доступ в почву кислорода, необходимого для высокой активности аэробных процессов, а также и вывод из почвы летучих продуктов разложения нефти. Влажность почвы поддерживается на уровне не ниже 50% (до 70%) периодическим дождеванием. Работы по очистке завершаются осенью, обычно в октябре, с понижением температур ниже плюс10градусов. Очищенная почва засеивается травой. Первый посев в очищенную почву семян травы дает до 70% всхожести. В случаях, когда нефть проникает в почву на глубину свыше 60 сантиметров, применяется выемка загрязненного грунта для его последующей очистки на специальных площадках, где создаются оптимальные условия для очистки замазученных грунтов или песков поддерживается оптимальная температура, влажность, доступ кислорода. Для активной деятельности углеводородо-окисляющих микроорганизмов готовятся благоприятные условия: загрязненный грунт укладывается в компостные гряды высотой 30-40 см. (размеры гряд могут быть и больше все зависит от технической возможности регулярно переворачивать грунт), почва увлажняется, вносится биопрепарат, почва регулярно переворачивается и перемешивается. В результате в сроки от 2 до 4 месяцев получается очищенный грунт. Рекультивационная площадка обязательно имеет гидроизолированное основание для предотвращения утечки растворенных углеводородов в грунтовые воды. Микробиологическая очистка является оптимальным способом очистки и восстановления жизнеспособности почвы и водоемов т.к. сочетает в себе невысокую затратность при высокой эффективности (глубине) очистки и полной экологической безопасности. Полученные в результате биоразложения нефти вещества не представляют опасности для окружающей среды и представляют собой основу гумуса. Средство для биологической очистки почвы и воды Микрозим (tm) Петро Трит прошло испытания в ГУ НИИ МТ РАМН и на основании заключений экспертов было рекомендовано Заключением ГСЭН РФ для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв и водоемов.

Существует ещё одна технология, успешно применяемая в ряде регионов России. Микробиологическая очистка почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, с помощью биопрепарата "Микромицет" (микрогрибы). Применение технологии обеспечивает экологически безопасную очистку почв до глубины 1,5 м.

Использование: изобретение относится к нефтяной промышленности, сельскому хозяйству и экологии и может быть использовано для биологической очистки почв и поверхностных вод от нефтезагрязнений. Сущность: предложен биопрепарат (коммерческое название "Нафтокс"), состоящий из высокоактивных живых аэробных нефтеокисляющих бактерий (Mycobacterium, Pseudomonas и др.), выращенных на твердых субстратах-носителях с титрами 2,5 7 10⁹ кл/мл в зависимости от рода и вида используемых бактерий. С целью увеличения потенциальной нефтеокисляющей активности и поддержания необходимых высоких титров в процессе длительного хранения препарата в субстрат-носитель дополнительно вводят 0,05 1,0% аммония щавелевокислого и 1,0 1,5% нормальных парафинов. Биопрепарат не патогенен, не загрязняет окружающую среду, удобен в хранении и транспортировке. Срок годности 6 мес. при температуре 10 15^oС с момента его изготовления. 3 з. п. ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, сельскому хозяйству и экологии и может быть использовано для биологической очистки почв и поверхностных вод от нефтезагрязнений.

Нефтезагрязнение почвы и воды в результате аварий при транспортировке, неудачных эксплуатационных приемов добычи нефти и других причин наносит значительный ущерб экологии, рыбному и сельскому хозяйству. Восстановление нефтезагрязненных земель и очистка поверхностных вод представляет собой широкий комплекс мероприятий. Во всем мире ведутся интенсивные исследования в части изучения действия нефти на живую природу, разрабатываются способы ускорения деградации нефти в почве или на поверхности воды. Установлено, что микроорганизмы выступают в роли особых катализаторов разложения нефти. Абиотические факторы непосредственно не оказывают существенного влияния на этот процесс: действие этих факторов приобретает существенную роль, исключительно влияя на жизнедеятельность нефтеокисляющих микроорганизмов (температура, влага и т. п.). Практическое использование соответствующих микроорганизмов осуществляется путем внесения их в почву в форме различных препаратов.

Примечание Грибы отличаются от бактерий значительно более низкой способностью утилизации углеводородов нефти. Следует подчеркнуть, что в процессе окисления нефти штаммам, хотя и принадлежит ведущая роль, однако практическое использование микробной деградации и нефти определяется составом биопрепарата, что определяет жизнеспособность бактерий, их количеством и, наконец, технологией использования препаратов в практических целях.

Известен бактериальный препарат "Путидойл", предназначенный для ускорения разложения нефти, несмотря на то, что авторы указывают на его эффективность, но тем не менее ему присущи существенные недостатки.

Технология изготовления препарата предусматривает распылительную сушку живой культуры бактерий, что вызывает травмирование бактерий и, как следствие, их гибель или потерю необходимой активности. Для восстановления их жизнедеятельности авторы применяют сложный комплекс мер подогрев большого количества воды (5 м³) до 18-28^оС, перемешивание, аэрирование, и все это в течение длительного времени (16-24 ч), что в полевых условиях выполнить довольно сложно.

Препарат "Путидойл" оказывает угнетающее действие на естественный микробный ценоз.

В естественных условиях препарат оказался малоэффективным.

Целью предлагаемого изобретения является создание высокоэффективного бактериального препарата (предполагаемое промышленное название "Нафтокс"), лишенного указанных недостатков и способного активизировать процесс окисления нефти и нефтепродуктов, создавая таким образом предпосылки для рекультивации нефтезагрязненных почв, очистки поверхностных вод и улучшения экологической обстановки.

Поставленная цель достигается использованием бактериального препарата, состоящего из одного или нескольких штаммов нефтеокисляющих бактерий, выращенных на влажных субстратах-носителях с заданными свойствами (таких, как торф, вермикулит и т.п.), предварительно простерилизованных гамма-облучением, обогащенных дополнительными источниками углерода и энергии. Препарат "Нафтокс" получают по известной технологической схеме, принятой для производства препаратов азотфиксирующих бактерий (а.с. N 922104, 1982).

С целью поддержания постоянно высокой углеводородокисляющей активности используемых штаммов в качестве источников углерода и энергии используют нормальные парафины ряда С₁₂-С₁₈, а в качестве активатора окислительной активности бактерий аммоний щавелевокислый. Известен способ стимулирования жизнедеятельности микроорганизмов путем введения в субстрат янтарной кислоты .

В предварительных опытах было показано, что щавелевокислый аммоний в значительной степени превосходит янтарную кислоту по признаку, способствующему накоплению клеток в жидкой и торфяной культурах (почвенной) при выращивании в присутствии парафинов в качестве единственного источника углерода и энергии. Кроме того, щавелевокислый аммоний в отличие от янтарной кислоты доступный и недорогой компонент. Более высокая биологическая активность щавелевокислого аммония по сравнению с янтарной кислотой представлена в табл. 2 (накопление клеток в млрд/мл или млрд/г).

Таким образом установлено, что в гамма-стерильном торфе, обогащенном жидкими парафинами, нефтеокисляющие бактерии родов Mycobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus способны активно расти и накапливать относительно высокие титры 3-3,4 млрд/г; щавелевокислый аммоний в концентрациях 0,05-0,25 на сухой вес торфа почти удваивает количество бактерий в препарате при сравнительно длительном времени хранения. В отдельных опытах получено, что при хранении препарата в течение 3-6 месяцев, хотя титры заметно снижаются, но в присутствии щавелевокислого аммония этот процесс несколько замедляется (см. табл. 4).

В цитированном выше а.с. N 922104 указано, что концентрация углеводов в сухом субстрате-носителе составляет 3% В случае использования углеводородов для обогащения торфа эта величина для нефтеокисляющих бактерий оказалась меньшей и составила 1-1,5% .

Оптимальная концентрация С₁₂-С₁₈ в субстрате-носителе находится в пределах 1,0-1,5%

Пример 1. Торф нейтрализуют мелом до рН 6,8-7,0, увлажняют до 35-40% обогащают смесью углеводородов С₁₂-С₁₈ до концентрации 1,0-1,5% на сухой вес субстрата (постоянное перемешивание), упаковывают в полиэтиленовые мешки с коэффициентом заполнения 0,4-0,5, подвергают гамма-облучению в дозе 15 кГр (1,5 Мрад). Пакет, содержащий 230 г влажного стерильного торфа (около 140 г сухого), 70 мл культуры и 35-175 мг ЩКА, выдерживают при температуре 18-20^оС в течение 5-7 дн. (подращивание). Концентрация клеток в 1 г препарата 3х10⁹ кл. конечная влажность препарата 55-60%

Пример 2. Торф нейтрализуют мелом до рН 6,8-7,0, увлажняют до 35-40% обогащают смесью углеводородов С₁₂-С₁₈ до концентрации 1,5% на сухой вес субстрата-носителя (постоянное перемешивание), упаковывают в полиэтиленовые пакеты с коэффициентом заполнения 0,4-0,5 и подвергают гамма-облучению в дозе 15 кГр (1,5 Мрад). Пакет, содержащий 230 г влажного стерильного торфа (около 140 г сухого), 70 мл культуры Micobacterium 5 КВ и 175 мг щавелевокислого аммония, выдерживают при температуре 18-20^оС в течение 5-7 дн. (подращивание). Конечная концентрация 5КВ в одном грамме препарата составляет 4х10⁹кл, влажность препарата 55-60% При необходимости и, располагая более активными штаммами, например Rhodococcus, аналогичным образом получаем биопрепараты с другими микроорганизмами.

Полученные препараты используются для очистки от нефти почв и поверхности водоемов. Препарат наносят на поверхность почвы в количестве 50-300 кг/га. Норма расхода препарата определяется степенью нефтяного загрязнения (см. табл. 6).

Препарат запахивают на глубину 20-25 см и при необходимости почву известкуют до рН 6,0-6,5. Периодически 3-4 раза за сезон почву рыхлят культиваторами. Постоянно поддерживают оптимальную влажность (60% от полной влажности). Весь процесс очистки почвы рассчитан на весенне-летний период продолжительностью 4-6 мес. Как показывает опыт работ, нагрузка 50 кг/га является предельной для успешной биологической очистки.

Изобретение относится к биотехнологии. Способ предусматривает внесение в загрязненную почву уплотненного и обезвоженного избыточного активного ила сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод, полученного в результате очистки производственных и хозяйственно-бытовых вод активным илом в смеси с биопрепаратом «Дестройл», добавляемым в сточные воды через каждые 25-30 дней очистки в количестве 1,5-2,0 г на 1 м³ водно-иловой смеси, находящейся в аэротенке. Используют ил в количестве 3-5 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м²почв или почвогрунтов. Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к очистке нефтезагрязненных почв и почвогрунтов.

Известен способ очистки нефтезагрязненных почв путем обработки биопрепаратом «Дестройл». Для осуществления данного способа требуются агротехнические приемы, улучшающие свойства почвы: внесение питательных субстратов, рыхление, увлажнение, внесение минеральных удобрений.

Известен способ очистки почвы от нефтяных загрязнений, включающий обработку активным илом целлюлозно-бумажных предприятий с дополнительным введением углеводно-минеральной добавки. Для аэрации добавляют солому, для нейтрализации кислых почв известь, а сильнощелочных гипс. Осуществление данного способа отличается большим количеством применяемых добавок, что способствует его усложнению. Кроме того, применение активного ила целлюлозно-бумажных предприятий целесообразно только на территории вблизи данных предприятий, а его транспортировка на большие расстояния требует больших затрат.

Известен способ ускоренной рекультивации нефтезагрязненных почв, включающий внесение торфа, минеральных удобрений и активного ила и обработку суспензией нефтеокисляющих организмов, выделенных из почвы. Однако осуществление данного способа также трудоемко в связи с выполнением большого числа приемов.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки нефтезагрязненных почв и почвогрунтов путем внесения активного ила сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод Осуществление данного способа отличается относительной простотой, но не позволяет достигнуть заметной степени очистки нефтезагрязненных почв и почвогрунтов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени очистки нефтезагрязненных почв и почвогрунтов. Технический результат достигается тем, что в способе очистки нефтезагрязненных почв и почвогрунтов путем внесения активного ила сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод используют ил, полученный в аэротенке со смесью производственных, хозяйственно-бытовых вод и исходного ила, содержащей биопрепарат «Дестройл» в количестве 1,5-2,0 г на 1 м³смеси. Ил вносят в количестве 3-5 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м² почв или почвогрунтов. Используют ил после естественного его уплотнения и обезвоживания на иловой площадке или, при необходимости, последующего подсушивания на открытой площадке. Способ преимущественно осуществляют при среднесуточной температуре воздуха 15-25°С. Очистку нефтезагрязненных почвогрунтов производят по предлагаемому и известному способам.

Пример 1. Опытные участки почвогрунтов, загрязненных смесью нефтепродуктов на глубину до 30 см со средним содержанием нефтепродуктов 20,5 г на 1 кг почвогрунта, перекапывают, равномерно вносят уплотненный и обезвоженный ил, полученный в аэротенке со смесью производственных, хозяйственно-бытовых вод и исходного ила, содержащей биопрепарат «Дестройл» в количестве 1,75 г на 1 м³ смеси. Ил вносят в количестве 3, 4, 10 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м² участка. Увлажненные почвогрунты вместе с внесенным илом вторично перекапывают и разрыхляют. Рыхление выполняют через каждые 7-10 дней. Почвогрунты постоянно поддерживают в увлажненном состоянии. Спустя 30, 60 и 90 дней в почвогрунтах определяют содержание нефтепродуктов, г на 1 кг почвогрунта (таблица).

Пример 2 (известный способ).Опытные участки почвогрунтов, загрязненных смесью нефтепродуктов на глубину до 30 см со средним содержанием нефтепродуктов 19,7 г на 1 кг почвогрунта, перекапывают, равномерно вносят уплотненный и обезвоженный ил после биологической очистки производственных нефтесодержащих и хозяйственно-бытовых сточных вод. Ил вносят в количестве 10 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м²участка. Увлажненные почвогрунты вместе с внесенным илом вторично перекапывают и разрыхляют. Рыхление выполняют через каждые 7-10 дней. Почвогрунты постоянно поддерживают в увлажненном состоянии. Спустя 30, 60 и 90 дней в почвогрунтах определяют содержание нефтепродуктов, г на 1 кг почвогрунта (таблица).

Осуществление предлагаемого способа позволяет значительно повысить степень очистки почвогрунтов от нефтепродуктов по сравнению с известным способом при меньшем количестве вносимого ила. Это объясняется тем, что во вносимом иле содержится существенно больше нефтеокисляющих микроорганизмов, чем в иле после обычной биологической очистки нефтесодержащих сточных вод. Ил, полученный в аэротенке, где присутствуют хозяйственно-бытовые сточные воды, имеет преимущество вследствие наличия большого количества питательных веществ. Содержание биопрепарата «Дестройл» в смеси производственных, хозяйственно-бытовых вод и исходного ила должно быть 1,5-2,0 г на 1 м³ смеси. Уменьшение данного количества приводит к недостатку нефтеокисляющих микроорганизмов в полученном иле и ухудшению показателей очистки почвогрунтов, а увеличение количества биопрепарата не способствует улучшению данных показателей. Количество вносимого ила в почвы и почвогрунты должно быть 3-5 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м² почв или почвогрунтов: уменьшение до 3 кг/м² приводит к небольшому ухудшению результатов очистки, а повышение до 10 кг/м² не способствует дальнейшему снижению содержания нефтепродуктов.

Формула изобретения

1. Способ очистки нефтезагрязненных почв и почвогрунтов путем внесения активного ила сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод, отличающийся тем, что используют ил, полученный в аэротенке со смесью производственных, хозяйственно-бытовых вод и исходного ила, содержащей биопрепарат «Дестройл» в количестве 1,5-2,0 г на 1 м³ смеси.

2. Способ по 1, отличающийся тем, что ил вносят в количестве 3-5 кг (в пересчете на сухое вещество) на 1 м² почв или почвогрунтов.

Список использованной литературы

1. Биология. Большой энциклопедический, 1999

2. Использование биопрепаратов для очистки и рекультивации нефтезагрязненых почв./ Андерсон Р.К., Калимулинин А.А. и др.//НТЖ. Нефтепромысловое дело. 1995г№6.

3. Биотехнические методы ликвидации загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами./ Р.К. Андерсон/ВНИИОЭНГ 1993г.

Размещено на Allbest.ru