Способ биологической рекультивации нефтезагрязненных почв

 

Сущность изобретения: в почве выполняют зарядные полости на глубину, превышающую мощность слоя загрязненного грунта, размещают в них заряды взрывчатых веществ выброса на двух уровнях - верхнем загрязненном грунте и нижнем. На загрязненную поверхность наносят биопрепараты И/ИЛИ микроэлементы, стимулирующие биологические и биохимические процессы деградации нефтепродуктов,-и перемещают их с почвой путем взрыва. Для чего Сначала инициируют заряды верхнего уровня, а во время обратного падения взор ванного загрязнённого грунта инициируют заряды нижнего уровня. Причем инициирование зарядов взрывчатых веществ производят порядно с замедлением между рядами, равными промежутку времени между инициированием зарядов верхнего уровня и подъемом на максимальную высо ту выбрасываемого взрывом зарядов нижнего уровня грунта предыдущего ряда. 2. з. п. ф-лы, 2 ил. % Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОП ИСАН И Е И ЗОБ РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903418/15 (22) 21.01.91 (46) 23.05.93. Бюл. 1в 19 (71) Институт. гидромеханики AH УССР (72) И;В.Пархоменко, Ю,П.Андреев и

П.П. Бондарь (56) Исмаилов H.М. и др. РекультивациЯ нефтеэагрязненных земель сухих субтропиков Азербайджана. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., Наука, 1988; с. 208, (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ (57) Сущность изобретения: в почве выполняют зарядные полости на глубину, превышающую мощность слоя загрязненного грунта, размещают в них заряды взрывча. - тых веществ выброса-на двух уровнях —. верИзобретение относится к охраНе окружающей среды, в частности, к способу рекультивации . загрязненных нефтепродуктами грунтов, .например при, добыче и транспортировании нефтепродуктов.Цель изобретения — повышение эффективности рекультивации работ путем сокращения сроков рекультивации и расхода биопрепаратов и (или) микроэлементов sa . счет снижения удельной концентрации нефтепродуктов в грунте и увеличения активной зоны воздействия биопрепаратов и (или) микроэлементов и расширение функциональ-. ных возможностей эа счет обеспечения круглогодичного ведения рекультивационных работ в любых грунтовых условиях и при лю бой мощности слоя загрязненного грунта.

На фиг. 1 представлена схема размеще.ния зарядных полостей и зарядов ВВ; на о (l9) (11) (s1)s А 01 В 79/02, С 09 К 17/00 хнем загрязненном грунте и нижнем. На . загрязненную поверхность наносят биопрепараты И/ИЛИ микроэлементы, стимулирующие биологические и биохимические процессы деградации нефтепродуктов,»и . перемещают их с почвой путем взрыва. Для чего сначала инициируют заряды верхнего уровня, а во время обратного падения взор." ванного загрязненного грунта инициируют заряды нижнего уровня. Причем иницйиро-. вание зарядов взрывчатых веществ пройзводят порядно с замедлением между рядами, равными промежутку времени между инициированием зарядов верхнего уровня и подъемом на максимальную высоту выбрасываемого взрывом зарядов ниж- .Я. него уровня грунта предыдущего ряда. 2. з. и. ф-лы,2 ил. фиг. 2 — схема развития процесса взрыва (и ромежуточная стадия).

Способ рекультивации загрязненного . нефтепродуктами, например нефтью, грунта реализуется следующим образом. В пределах рекультивируемой площади проходят зарядные полости, например, скважины 1, на глубину, определяемую по формуле:

H=h/à, где. Н вЂ” глубина зарядных полостей, м;

h —. мощность слоя загрязненного грунта, м; а- заданное содержание нефтепродуктов в разрыхленном грунте, в долях единицы.

Тогда для примера, при h = 0,5 м и а =

0.1 глубина Н 0,5!0,1-5,0 м.

Расстояние между скважинами 1 в ряду и между рядами скважин определяют по формуле:

1816415 а = 0,5 Н (n + 1), где а — расстояние между скважинами в ряду и между рядами скважин, м;

n — показатель действия взрыва.

Для указанного примера при n = 1: а = 0 5 х 5 (1 + 1) = 5 м

В скважинах размещают заряды ВВ выброса, причем разделяют на две части 2 и 3 инертным материалом, например, грунтовой забойкой 4. При этом часть заряда BB 2 размещают в слое загрязненного грунта 5, а часть заряда BB 3 — в чистом грунте 6.

Массу верхней части заряда BB 2 при глубине его заложения, равной, например, мощности слоя 5, определяют по формуле:

Q< = Kh (0,4+0,6 n ), где Q1 — масса части заряда ВВ 2, кг;

К вЂ” расчетный удельный расход ВВ (определяют по таблице), кг/м, в массу части заряда ВВ 3 определяют 20 по формуле:

Qz = К (Н - h) (0,4+ 0,6 n ), где Qz — масса части заряда BB 3, xr.

Тогда для указанного примера:

Q> = 1,2 х 0,5 (О 4 + 0 6 х 1з) = 0,15 кг.

02 = 1,2 (5 - 0.5 ) (0,4 + 0 6 х 1 ) = 110 кг

В зарядах BB размешают боевики 7, инициируемые от ДШ 8. Между верхней 2 и нижней 3 частями зарядов ВВ устанавливают пиротехнические реле задержки, напри- ЗО мер, КЗДШ 9 с временем замедления, определяемым по формуле:

t> =50 Q< . где t> — время замедления между подрывом верхней 2 и нижней 3 частей заряда ВВ, мс. 35

Для укаэанного примера; т1 = 50 х 0,15 = 25 мс

На рекультивируемую поверхность наносят слой 10 биопрепаратов и(или) микроэлементов, стимулирующих 40 микробиологические и биохимические процессы деградации нефти (например, углеводородокислящие дрожжи, гетеротрофные бактерии, грибы, аминокислоты). При этом . мощность слоя 10 определяют по формуле: 45 ьь= фн, где hg — мощность слоя биопрепаратов и (или) микроэлементов 10, м;

P — заданное содержание биопрепаратов и (или) микроэлементов в разрыхленном 50 грунте, в долях единицы.

Для указанного примера:

h = 00002 х 50 = 0 001 м

Коммутируют порядно взрывную сеть

11 с установкой между рядами скважин пи- 55 ротехнических реле задержки, например, КЗДШ 12 с временем замедления tz - 150 ...

200 мс. При подаче на электродетонатор 13 инициирующего импульса происходит подрыв зарядов ВВ 2 в первом. ряду. При этом происходит рыхление и выброс загрязненного грунта 14 и биопрепаратов и (или) микроэлементов 15 с их смешиванием. Во время обратного их падения подрываются заряды ВВ 3 первого ряда. Выбрасываемый взрывом чистый грунт 16 движется навстречу смеси загрязненного грунта и биопрепаратов и (или) микроэлементов. Происходит равномерное перемешивание чистого грунта 16 с этой смесь. При этом существенно снижается удельная концентрация нефти в разрыхленном грунте и увеличивается активная эона воздействия препаратов. В момент подъема на максимальную высоту выбрасываемого взрывом зарядов ВВ 3 первого ряда грунта по направлениям,17 взрываются заряды ВВ 2 последующего ряда, При этом загрязненный грунт 18 и биопрепараты и (или) микроэлементы 19 выбрасываются по направлениям 20, причем преимущественно в направлении предыдущего ряда скважин. Таким образом происходит дополнительное перемешивание части загрязненного грунта 18 с нижними слоями снопа выброса грунта от взрыва зарядов предыдущего ряда, обеспечивая еще более равномерное перемешивание чистого грунта и биопрепаратов и (или) микроэлементов. Те же процессы повторяются при подрыве последующих зарядов ВВ в скважинах и рядах. В результате подрыва всех зарядов ВВ образуется мощный слой. разрыхленного грунта с равномерно распределенными в нем нефтепродуктами при их значительно меньшей концентрации и увеличенной активной зоной воздействия равномерно распределенных биопрепаратов и (или) микроэлементов.

Использование предлагаемого способа рекультивации загрязненных нефтепродуктами грунтов позволяет по сравнению с существующими резко снизить расход биопрепаратов и (или) микроэлементов и сократить сроки рекультивации за счет снижения удельной концентрации нефтепродуктов в рекультивируемом грунте и увеличения активной зоны воздействия биопрепаратов и (или) микроэлементов благодаря перемешиванию загрязненного и расположенного под ним чистого грунтов.

Использование энергии взрыва для перемешивания чистого и загрязненного грунтов и биопрепаратов и (или) микроэлементов позволяет проводить рекультивацию любых, в том числе, слабых водонасыщенных загрязненных нефтепродуктами грунтов в любое время года и при любой мощности загрязненного слоя.

1816415

Формула изобретения

1. Способ биологической рекультивации нефтезагрязненных почв, согласно которому на поверхность почв наносят бактериальные препараты и/или микроэлементы, стимулирующие микробиологические и биохимические процессы деградации нефтепродуктов, и перемешивают их с почвой, отличающийся тем; что, с целью повышения эффективности рекультивации путем сокращения сроков и расхода биопрепаратов и/или микроэлементов эа счет снижения удельной концентрации нефтепродуктов в грунте и увеличения активной зоны воздействия биопрепаратов и/или микроэлементов, в пределах рекультивируемой площади выполняют зарядные полости на. глубину, превышающую мощность слоя загрязненного грунта, размещают в . них заряды взрывчатых веществ выброса, а перемешивание биопрепаратов и/или микрозлементов с почвой осуществляют путем взрыва.

2, Способ по п.1,отл ича ю щийся тем, что заряды взрывчатых веществ в за5 рядн ых полостях закладывают на двух уровнях — верхнем, размещенном в слое загрязненного грунта, и расположенном . под ним нижнем, при этом первыми инициируют.заряды верхнего уровня, а во время

10 обратного падения взорванного загрязнен- .ного грунта инициируют заряды нижнего уровня.

3.Способпопп. 1 и 2,отличаюшийся тем, что инициирование зарядов

15 взрывчатых веществ производят порядно с замедлением между рядами, равным промежутку времени между инициированием зарядов верхнего уровня и подьемом на. максимальную высоту выбрасываемого

20 взрывом зарядов нижнего уровня грунта предыдущего ряда.

1816415 иа2

Составитель И. Пархоменко

Редактор Н. Козлова Техред М. Моргентал Корректор О. Густи

Заказ 1690 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 с

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101