Способ очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, экологии. Способ включает очистку водоемов, почвы от нефтяных загрязнений путем обработки поверхности биореагентом, включающим в себя сухую микробную биомассу активного ила очистных сооружений целлюлозно-бумажных производств и биогенное питание. Способ позволяет увеличить степень очистки почвы и водоемов. 1 табл.

Изобретение относится к области рекультивации почв, водоемов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Известен биореагент для очистки почвы от нефтяных загрязнений, представляющий собой жидкий активный ил биохимкомбината (Н.А. Киреева и др. Использование активного ила для рекультивации почв, загрязненных нефтью// Почвоведение, 1996, 11, стр.1399-1403).

Недостатками данной композиции являются: низкая концентрация микробной биомассы и питательных веществ по сухому веществу (1,0-1,5%); низкая степень очистки, ограниченность применения на водоеме, длительность периода очистки, необходимость добавления березовых опилок в качестве разрыхлителя и сорбента.

Наиболее близким к заявляемому объекту является биореагент для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений (патент РФ 2081854, кл. C 02 F 3/34, В 09 С 1/10, 1997). Способ заключается в том, что загрязненную нефтью и нефтепродуктами почву обрабатывают гидрофобизированным торфом с иммобилизованной культурой вместе с компонентами биогенного питания. При этом бактериальной культурой является культура рода Pseudomonas, а компонентами биогенного питания являются натриевое мыло синтетических жирных кислот, водорастворимые соли алюминия и кальция, аммонийные соли.

Недостатком способа является недостаточная степень очистки загрязненной нефтью почвы при значительной трудоемкости осуществления способа - смешение различных биогенных элементов, трудоемкость выращивания культуральной жидкости, что усложняет и удорожает технологию обработки почвы.

Задачей изобретения является повышение степени очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, упрощение технологического процесса, снижение стоимости очистки.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, включающем обработку загрязнения смесью микроорганизмов и питательных веществ, в качестве последней используют сухой активный ил целлюлозных предприятий.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе используют сухой активный ил, представляющий собой готовую смесь промышленной ассоциации аэробно-анаэробных микроорганизмов (бактерии, дрожжи, грибы) в концентрациях 10⁸-10¹³ кл/мл, относящихся к различным физиологическим группам, питательного субстрата, состоящего из органических и минеральных веществ. В сухом активном иле содержатся полисахариды, целлюлозное волокно, низкомолекулярный лигнин, жирные кислоты. Сухой активный ил получают путем сгущения до 20-35 г/дм³ и сушки до влажности 10-15% активного ила целлюлозно-бумажных производств. Сухой активный ил выпускается по ТУ 2458-001-33782561-2000. Коммерческое название "Белвитамил".

Сухой активный ил нетоксичен, не обладает кумулятивным действием и не способен к образованию токсичных соединений. Используется как кормовая добавка, удобрение.

Основными факторами очистки почвы и водоемов является то, что почвенная микрофлора использует сухой активный ил в качестве источника питания, который стимулирует жизнедеятельность почвенной микрофлоры без дополнительной аэрации почвы. Органические и минеральные вещества сухого активного ила, попадая в почву, служат энергетическим материалом для почвенной микрофлоры, благодаря чему в почве усиливается активность микробиологических процессов, под влиянием которых происходит мобилизация питательных веществ и самоочищение почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Способ биологической очистки почв и водоемов от нефтяных загрязнений осуществляется следующим образом.

Обработку загрязненных территорий производят путем равномерного нанесения порошка сухого активного ила на всю поверхность загрязненного участка, затем поливают водой не менее 10 л/м². Сроки внесения - с весны до поздней осени на освобожденные от снега (льда) поверхности. Внесение сухого активного ила способствует локализации нефтяных потоков и уменьшению количества нефти, впитавшейся в почву, ускоряет сроки естественного зарастания участков. Целлюлозное волокно и низкомолекулярный лигнин, входящие в состав сухого активного ила, являются адсорбентами, который усиливает газообмен микроорганизмов на поверхности нефтезагрязненного грунта.

Поверхность водоема обрабатывают сухим активным илом, обладающим плавучестью и способностью удерживать бактерии на поверхности нефтяной пленки. Под воздействием микроорганизмов происходит разрушение нефтяной пленки и увеличение доступа кислорода воздуха, что активизирует процесс биодеструкции нефтепродуктов. Присутствие в сухом активном иле белков, витаминов, микроэлементов обеспечивает наилучшие условия роста и окислительной активности бактериальных клеток, что не требует дополнительных добавок при обработке нефтезагрязненной почвы, воды. Обработанная препаратом нефть разлагается в течение одного летнего сезона.

Пример конкретного применения способа Испытания способа очистки нефтезагрязненной почвы проводились на серой лесной почве, загрязненной товарной нефтью.

Пример 1. Нефтезагрязненная почва без обработки (таблица) В вегетационные сосуды помещали 2 кг почвы, загрязненные нефтью из расчета 10 г на 100 г почвы (10%). Влажность на протяжении всего опыта поддерживали на уровне 60% от полной влагоемкости.

Пример 2. Нефтезагрязненная почва + сухой активный ил (таблица) В вегетационные сосуды помещали 2 кг почвы, загрязненной нефтью из расчета 10 г на 100 г почвы (10%), и вносили сухой активный ил в количестве 1,8 г /100 г почвы. Влажность на протяжении всего опыта поддерживали на уровне 60% от полной влагоемкости.

Инкубация в термостате (30^oС) продолжалась 90 суток. Анализы на содержание нефтепродуктов проводились через 30, 45, 90 дней. Повторность опыта трехкратная. В таблице приведены усредненные данные.

Как видно из полученных данных таблицы, в процессе рекультивации наблюдалось последовательное снижение количества нефтепродуктов, причем максимальное снижение концентрации было в варианте использования сухого активного ила, где в почве разложилось 92,2% нефтепродуктов.

Промышленные испытания по очистке водной поверхности проводились на территории СП "Белые ночи" (г. Радужный Ханты-Мансийский национальный округ. Западная Сибирь). В результате аварии было замазучено 0,5 га озера и прибрежных участков, слой нефти составлял до 5 см. На водную поверхность было внесено 3 тонны препарата. Температура воздуха в течение 2,5 месяцев испытания держалась на уровне 25-30^oС. Уровень загрязнения, который варьировал от 68,3 до 229,3 г/кг, снижен в результате применения сухого активного ила на 84,5-92,5% в течение одного сезона. Рекультивированные участки приняты Нижневартовским комитетом по экологии.

Таким образом, предлагаемый способ очистки нефтезагрязненных почв позволяет под воздействием микробной биомассы, питательных веществ, целлюлозного волокна и низкомолекулярного лигнина, входящих в состав сухого активного ила, ускорять процесс биодеградации нефти и увеличивать степень очистки почвы и водоемов. Способ прост в исполнении, экологически безопасен.

Формула изобретения

Способ очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, включающий обработку поверхности смесью микроорганизмов и питательных веществ, отличающийся тем, что в качестве смеси микроорганизмов и питательных веществ используют сухой активный ил целлюлозно-бумажных предприятий.

РИСУНКИ

Рисунок 1