Сорбент для биодеградации поверхностных и донных отложений нефтепродуктов

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для очистки водной среды. Для получения сорбента в любой емкости подходящего объема, снабженной перемешивающим устройством, приготавливают водный раствор, включающий растворимые соли азота и фосфора и нефтеразрушающие микроорганизмы. В приготовленный раствор опускают основу для культивирования нефтеразрушающих микроорганизмов, обеспечивают насыщение данного раствора кислородом с помощью компрессора. Выдерживают в питательном растворе при 25 - 30°С от 15 до 24 часов. Технический результат заключается в очистке водных объектов глубиной до 5 м от всплывающих на поверхность и оседающих на дно более тяжелых фракций нефти и нефтепродуктов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области экологии, в частности к составам сорбентов, используемых для очистки водной среды от нефти и нефтепродуктов.

В разложении нефти и нефтепродуктов принимают активное участие многочисленные виды микроорганизмов. Эта особенность и явилась основой разработки данного технического решения.

Известны сорбенты (патенты RU №2146318; RU №2241803; RU №92006372; RU №2164169; RU №2140488), недостатком которых является их способность к сорбции нефти только с поверхности воды при высоких материальных затратах на технику для сбора сорбента, отжима его и последующей утилизации.

Наиболее близким, принятым за прототип, является изобретение, полученное с помощью пеногенерирующей установки, в которой к подогретому и подвергнутому акустической обработке вспененному раствору, содержащему минеральные соли, неорганическую кислоту, ПАВ, имеющему кислую среду, дозированно впрыскивают гомогенную эмульсию, состоящую из водного раствора, содержащего малотоксичную карбамидную смолу, модифицирующий дубильный экстракт коры хвойных пород и суспензии биопрепарата на основе микроорганизмов с минеральными солями. После чего смесь формуют и отверждают (патент RU №2197322).

Недостатком является токсичность компонентов, входящих в состав сорбента, а также неспособность его очищать водный объект от донных отложений нефтепродуктов глубиной свыше 0,50 м.

Целью изобретения является экологичность процесса очистки водных объектов, уменьшение материальных затрат.

Задачей изобретения является создание сорбента, используемого для очистки водоемов (например, малых рек и других водных объектов глубиной до 5 м) от всплывающих на поверхность и оседающих на дно более тяжелых фракций нефтепродуктов. Данный сорбент представляет собой основу для культивирования нефтеразрушающих микроорганизмов.

В качестве нефтеразрушающих микроорганизмов можно использовать бактериальный препарат «Путидойл», представляющий собой мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета, получаемый путем высушивания культурной жидкости Pseudomonas putida-36 (ТУ 64.14.110-86) совместно с препаратом «Деворойл» (ТУ 9291-023-45181233-03), представляющий собой поликультуру - ассоциацию бактериальных микроорганизмов: Pseudomonas stutreri, 361-1; Rhodococcus erutropolis, 367-2; Rhodococcus maris, 367-5; Rhodococcus crythroplis, 367-6; Rhodococcus maris, 367-4 и дрожжевых микроорганизмов Candida sp., 367-3.

Для приготовления раствора применима любая емкость подходящего объема, снабженная перемешивающим устройством. Допустимо использование цементировочного агрегата типа ЦА-300, кислотовозов типа ЦА-300, кислотовозов типа «Азинмаш-35», водовозов, пожарных автомашин и др.

В качестве подкормки при культивировании бактерий используют растворимые соли азота и фосфора, например, на 1 куб. м воды - 0,3 кг аммофоса или диаммофоса.

Далее в этот питательный раствор вносят сухую культуру микроорганизмов не более 2 кг на 1 куб. м воды и погружают сорбент подходящего размера. Сорбент представляет собой текстильное полотно из синтетического материала, имеющего разветвленную структуру (например, синтепон ТУ-6-13-0204056-40-90). Обеспечивают насыщение данного раствора кислородом с помощью компрессора.

Сорбент выдерживают в питательном растворе при 25 - 30°С от 15 до 24 часов в зависимости от температуры и насыщения кислородом раствора. После чего перевозят к месту использования, при этом оптимальная температура воздуха и очищаемого водоема должна быть в пределах 10 - 30°С.

Сорбент обладает высокой эффективностью разрушения нефти и нефтепродуктов до безопасных для окружающей среды соединений (биодеградация) благодаря нефтеразрушающим микроорганизмам, культивированным на нем, и своей способности перемещаться в толще воды - тонуть и всплывать.

После погружения в нефтезагрязненный водоем (см. чертеж) сорбент (1) опускается на дно. Нефть и нефтепродукты, являясь источником питания для микроорганизмов, способствуют активному размножению и быстрому увеличению их численности на сорбенте.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмов (2) выделяется углекислый газ (CO₂) (3). В виде пузырьков СО₂ накапливается в ворсинках сорбента, преимущественно в верхней части, что приводит к его всплыванию на поверхность водоема.

После чего происходит биодеградация находящихся на поверхности воды более легких фракций нефти и нефтепродуктов. Постепенно при прямом взаимодействии с атмосферой верхней части сорбента углекислый газ улетучивается. После чего сорбент снова тонет и опускается на дно. Цикл повторяют до необходимой очистки водного объекта.

Сорбент можно использовать вторично, не подвергая сушке и отмывке. Для этого необходимо перенести его во влажном состоянии на другое место.

Сорбент для биодеградации поверхностных и донных отложении нефтепродуктов, содержащий основу для культивирования нефтеразрушающих микроорганизмов, сухую культуру нефтеразрушающих микроорганизмов и растворимые соли азота и фосфора, отличающийся тем, что сорбент получен путем выдерживания основы, представляющей собой текстильное полотно из синтетического материала с разветвленной структурой типа синтепона, в питательном водном растворе, содержащем 0,3 кг аммофоса или диаммофоса и не более 2 кг сухой культуры нефтеразрушающих микроорганизмов в 1 м³ воды, в течение 15-24 ч при температуре 25-30°С при обеспечении насыщения раствора кислородом.