Способ рекультивации нефтезагрязненных почвогрунтов

Авторы патента:

Герасимов Александр Иннокентьевич (RU)

B09C1/00 - Восстановление загрязненной почвы

Владельцы патента RU 2522354:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при ликвидации последствий разлива нефти на почву. Способ заключается в перемешивании загрязненного нефтью почвогрунта, расстиланного на поверхности свежевспаханного незагрязненного поля слоем толщиной от 1/10 до 1/6 части глубины вспашки, во всю глубину вспашки с помощью культиватора несколько раз. Изобретение позволяет восстановить загрязненный нефтью почвогрунт без внесения дополнительных инородных нейтрализующих веществ и реагентов.

Область, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при проведении рекультивационных работ загрязненных нефтью почвогрунтов.

Уровень техники

Известно большое количество различных методов и способов рекультивации нефтезагрязненных почвогрунтов, состоящих в вывозе загрязненного грунта. Основными из них являются методы с применением углеводородокисляющих микроорганизмов, агрохимические, фиторекультивационные способы, как по отдельности, так и в комплексе (1. RU №2403102 от 15.05.2009; 2. RU 2440199 от 11.06.2010; 3. RU 2421291 от 27.01.2010; 4. RU 2320430 от 22.12.2006; 5. RU 2253209 от 06.11.2003; 6. 39-1.13-056-2002; 7. ВРД 39-1.13-057-2002).

Наиболее близким к заявляемому изобретению способом является рекультивация собранного в отдельном месте нефтезагрязненного грунта (8. Поляков С.Н. Устранение последствий масштабного разлива нефтепродуктов на территории нефтехранилища угольного разреза. / Поляков С.Н., Лушников С. В., Волков В.М., Негодяев С. В. // Экология и промышленность России. - 2005. - №3.). Этот способ заключается в расстилании собранного нефтезагрязненного почвогрунта слоем 30 см и внесении в него удобрений и алюмосиликатов по определенной схеме, а также древесных опилок. В дальнейшем в течение теплого сезона грунт увлажняется дождеванием водой из дренажного рва до уровня влажности 70% и еженедельно перемешивается легким бульдозером и обогащается древесными опилками.

Общими недостатками вышеприведенных способов рекультивации являются длительный срок восстановления, внесение в очищаемую почву дополнительных нейтрализующих нефть веществ, реагентов, биопрепаратов.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение проведения рекультивационных мероприятий.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в непосредственном восстановлении загрязненных нефтью почвогрунтов без внесения дополнительных инородных нейтрализующих нефть веществ и реагентов, кроме самого почвогрунта.

Существенные признаки, характеризирующие изобретение

Ограничительные: расстилание собранного нефтезагрязненного почвогрунта равномерным слоем.

Отличительные: равномерное расстилание загрязненного почвогрунта на поверхности свежевспаханного незагрязненного почвогрунта слоем от 1/10 до 1/6 глубины вспашки с последующим перемешиванием почвогрунта во всю вспаханную глубину.

Известно, что после проведения очистки почв от нефти остаточное загрязнение на уровне до 15% не оказывает серьезного негативного влияния на рост и развитие растений Phalaroides arundinacea из семейства Роасеае (9. RU №2440199 от 11.06.2010).

Известно, что при загрязнении почвы нефтью на уровне от 1,5% до 5% возможна посадка зерновых культур (пшеница, ячмень, овес), моркови и укропа (10. Консейсао А.А. Разработка новых сорбентов и адгезионных нефтесборщиков для сбора аварийных разливов углеводородов: Дисс.докт.техн. наук. Уфа. 2008).

Установлено, что на рост растений решающее значение имеет степень загрязнения почвы (11. Зильберман М.В. Порошина Е.А., Зырянова Е.В. Биотестирование почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. - ФГУ УралНИИ «Экология», Пермь, 2005; 12. Колесников С.И. Биодиагностика экологического состояния почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами. / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков и др. - Ростов на Дону: изд-во ЗАО Ростиздат, 2007).

Известно также, что после трехкратной очистки загрязненной почвы нефть полностью не очищается, тем не менее всхожесть семян сельскохозяйственных культур не отличается от всхожести семян, посаженных на чистую незагрязненную почву, а высота роста высаженных растений на рекупированную неоднократно почву намного превышает высоту растений, посаженных на незагрязненную почву. Высокая урожайность растений объясняется полной переработкой остатков нефти в очищенной почве микрофлорой почвы, что благоприятно действует на рост сельскохозяйственных культур (10. Консейсао А.А. Разработка новых сорбентов и адгезионных нефтесборщиков для сбора аварийных разливов углеводородов: Дисс.докт.техн. наук. Уфа. 2008. - С.230-253).

Учитывая то обстоятельство, что полная очистка нефтезагрязненного почвогрунта с использованием специальных сорбентов и реагентов недостижима, а малое содержание нефти в почве благоприятно сказывается на урожайность сельскохозяйственных культур, предлагается не очищать загрязненную почву от нефти, а перемешать с незагрязненным почвогрунтом для достижения допустимого уровня концентрации нефти в почвогрунте от 1,5% до 15% с целью восстановления естественного растительного покрова.

Осуществление изобретения

Способ осуществляется следующим образом. С поверхности почвогрунта, загрязненного нефтью, удаляются остатки нефти с помощью сорбентов. Вблизи от загрязненного почвогрунта вспахивается и обрабатывается культиватором незагрязненное поле, площадь которого умноженная на глубину вспашки равнялась от 5/6 до 9/10 объема загрязненного почвогрунта. Загрязненный нефтью почвогрунт удаляется с места разлива нефти и равномерно расстилается на поверхность свежевспаханного поля слоем толщиной от 1/10 до 1/6 глубины вспашки и перемешивается со свежевспаханной землей во всю глубину вспашки, например, культиватором. Для достижения равномерного распределения загрязненного почвогрунта по всей поверхности и глубине вспаханного поля обработку культиватором производят несколько раз. Частицы свежевспаханной земли, являясь хорошим природным сорбентом, впитают в себя часть нефти от частиц загрязненного нефтью почвогрунта, уменьшая содержание нефти до допустимого уровня концентрации нефти в почвогрунте от 1,5% до 15%, необходимого для восстановления естественного растительного покрова.

Таким образом, восстановление загрязненных нефтью почвогрунтов произведено без внесения дополнительных инородных нейтрализующих нефть веществ и реагентов.

Способ очистки загрязненного нефтью почвогрунта, заключающийся в сборе разлитой нефти с поверхности почвогрунта сорбентами и сборе загрязненного нефтью почвогрунта для рекуперации, отличающийся тем, что загрязненный нефтью почвогрунт расстилают на ровную поверхность свежевспаханного незагрязненного поля слоем толщиной от 1/10 до 1/6 части глубины вспашки и перемешивают во всю глубину вспашки с помощью культиватора несколько раз.

Изобретение относится к области технологий биологической обработки и переработки отходов. Для биопреобразования нефтяных шламов и отходов добычи и переработки нефти путем заселения загрязненной почвы природными черноземообразующими организмами предварительно готовят смесь со стартовым составом из 26-30% бурового шлама, 26-30% жидкого нефтяного шлама, остальное - органические бытовые отходы и/или древесные опилки, настаивают эту смесь в течении 20-24 часов при температуре 20-25°С для последующего заселения в нее дождевых червей первого поколения, выдерживают смесь 17-30 суток до появления в ней червей второго и третьего поколений, предназначенных для обработки загрязненной шламом почвы.

Грунт техногенный полученный путем термической обработки для рекультивации нарушенных земель // 2520146

Изобретение относится к охране окружающей среды. Грунтошламовая смесь получена путем термической обработки и содержит полученную посредством переработки отходов на установке для утилизации замазученных грунтов УЗГ-1МГЖ смесь компонентов в количестве 30-40 мас.%, торф 20-35 мас.% и песок 20-50 мас.%, при этом смесь компонентов содержит, мас.%: оксид ванадия - 32,5; углерод - 31,4; оксид алюминия - 7,5; оксид кремния - 7,5; оксид азота - 6,8; оксид железа - 5,3; водород - 4,4; оксид магния- 1,5; оксид марганца - 0,8; оксид свинца - 0,4; оксид хрома - 0,4; оксид цинка - 0,4; азот - 0,4 и сопутствующие примеси - 0,7.

Грунт техногенный заторфованный для рекультивации нефтезагрязненных и нарушенных земель // 2520145

Грунтошламовая смесь для рекультивации нефтезагрязненных и нарушенных земель содержит полученную посредством переработки состава из нефтешлама, торфа, песка и воды смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид ванадия 32,5; углерод 31,4; оксид алюминия 7,5; оксид кремния 7,5; оксид азота 6,8; оксид железа 5,3; водород 4,4; оксид магния 1,5; оксид марганца 0,8; оксид свинца 0,4; оксид хрома 0,4; оксид цинка 0,4; азот 0,4; сопутствующие примеси 0,7.

Состав для очистки почв от загрязнения нефтью и моторным топливом // 2519997

Изобретение относится к охране окружающей среды. Состав для очистки почв, загрязненных нефтью и моторным топливом, содержит торфяной наполнитель, азотное и фосфорное удобрения, использованные в соотношении N:P2O5=1-10:1, цеолит-глинистую породу, модифицированную катионным ПАВ, а также катионобменные минералы при следующем содержании компонентов, вес.%: Низинный или верховой торф 44,79-93,989 Азотное удобрение, N 0,01-0,15 Фосфорное удобрение, P2O5 0,001-0,06 Цеолит-глинистая порода, модифицированная катионным ПАВ 1-15 Катионообменные минералы 5-40 Изобретение обеспечивает локализацию и биодеструкцию углеводородного загрязнителя с высокой эффективностью и длительностью действия.

Устройство для очистки почвы от нефтепродуктов // 2517222

Изобретение относится к рекультивации загрязненных нефтепродуктами земель, обезвреживанию почвы, ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Устройство содержит приемный бункер, перемешивающее устройство, дробилку, устройство для отгрузки очищенной почвы, винтовой конвейер, вибратор.

Способ биоремедизации загрязненных кадмием почв // 2515691

Изобретение относится к биотехнологии. Для биоремедизации загрязненных кадмием почв сначала, перед посевом гороха, готовят инокулюм из устойчивых к кадмию симбиотических микроорганизмов, состоящий из почвенно-корневой смеси, содержащей штамм гриба арбускулярной микоризы Glomus sp.Fo 1, депонированный в коллекции ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии под номером RCAM00630, в количестве 0,5-1,0 г смеси на 1 семя гороха; водной суспензии клубеньковых бактерий, содержащей штамм Rhizobium leguminosarum bv.

Способ биологической рекультивации техногенно-нарушенных земель // 2512171

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к рекультивации. Способ включает посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений.

Способ рекультивации отвалов и полигонов промышленных отходов // 2509457

Изобретение относится к области лесного хозяйства и рекультивации. Способ включает покрытие склонов почвенным субстратом путем равномерного сдвигания его с горизонтальных поверхностей, покрытие горизонтальных участков почвенным субстратом путем разравнивания, посадку саженцев деревьев и кустарников, посев семян травянистых растений.

Способ очистки почвы от углеводородов, радионуклидов, тяжелых металлов и устройство для его осуществления // 2508954

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от радионуклидов и тяжелых металлов при использовании явления электроосмоса.

Способ биологической рекультивации нарушенных земель крайнего севера // 2497608

Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель. Способ включает боронование грунта и формирование растительного и почвенного покрова путем расстилания на голый грунт надземной части фитомассы местных видов растений.

Кремнегуминовый почвенный мелиорант // 2524956

Изобретение относится к области природоохранных технологий, передовых аграрных технологий и химии кремнийорганических соединений и может быть использовано для восстановления структуры нарушенных почв путем стабилизации водопрочных агрегатов. В частности, предлагаемое изобретение использует водорастворимые гуминовые силанольные производные, которые были специальным образом модифицированы, чтобы придать им способность необратимо сорбироваться на поверхностях минеральных частиц и других гидроксилсодержащих носителей. Способ применения в агротехнологиях заключается в использовании гуминовых производных в качестве структурообразователей (мелиорантов почв) путем их закрепления на поверхностях почвенных агрегатов с целью придания последним водопрочных свойств. Вносят гуминовые производные в деградированные почвы в виде водных растворов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил., 8 табл.

Способ освоения залежных земель под сенокосы и пастбища и устройство для его реализации // 2525255

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает стравливание травостоя животными, уничтожение непоедаемых, вредных и ядовитых растений, разравнивание экскрементов животных и уборку несъеденных остатков боронами и граблями, внесение удобрений, а также создание древесно-кустарниковых защитных полос. При этом на отводимой под сенокосы и пастбища площади после стравливания травостоя животными первоначально вносят удобрения, а затем уничтожают несъеденные растения, наклоняя их и нанося гербицид методом намазывания его на их биомассу, включая стебли и нижнюю поверхность листьев. Боронование и обработку травостоя граблями осуществляют после начала отрастания поедаемых животными растений. Устройство включает резервуар для гербицида, а также насос для его подачи в трубчатые перфорированные штанги с устройствами для нанесения гербицида на растения. Перфорированные штанги установлены друг за другом параллельно с возможностью горизонтального и вертикального перемещения, а устройство для нанесения гербицида на растения выполнено в виде капиллярного полотнища, расположенного между прижимными пластинами и закрепленного на перфорированных частях указанных штанг, которые соединены и обрамлены полотнищем и размещены в трубчатых кожухах с продольными прорезями, через которые пропущено полотнище, сжатое прижимными пластинами, зафиксированными на кромках прорезей. Причем перфорированные трубчатые штанги сообщены друг с другом шлангом, при этом входной конец передней трубчатой штанги соединен с насосом, а выходной конец задней штанги через сливной шланг с краном - с резервуаром для гербицида, образуя проточную регулируемую систему. Кроме того, перфорированные трубчатые штанги и их кожухи закреплены на раме, установленной на движителях, со свободой вертикального и горизонтального перемещения. Изобретения позволяют упростить технологию создания кормовых угодий на залежных землях с одновременным формированием древесно-кустарниковых полос. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

Способ обработки почвы, загрязненной радионуклидами, тяжелыми металлами и устройство для его осуществления // 2535626

Способ включает подрезание загрязненного верхнего слоя почвы, сбрасывание на дно борозды и заваливание его незагрязненным пластом. Загрязненный слой почвы подрезают почвообрабатывающим органом скреперного типа и перемещают в сторону с образованием гребня и открывают незагрязненный плодородный слой почвы. Открытый незагрязненный слой почвы подрезают комбинированным рабочим органом и поднимают на транспортер без оборота пласта. Пласт почвы транспортируют вначале вверх, а затем вниз, оставляя проход для загрязненного слоя, подрезаемого боковым рабочим органом скреперного типа под гребнем загрязненного слоя, образованным первым рабочим органом, и вместе с ним перемещают на дно борозды. Затем прикатывают загрязненный слой почвы и закрывают его сходящим с транспортера незагрязненным пластом. После чего почву выравнивают и прикатывают по ширине захвата устройства. Устройство включает прямоугольную раму, опорные колеса, механизм присоединения к трактору и рабочие органы. Первый и боковой рабочие органы выполнены скреперного типа. Устройство имеет также комбинированный рабочий орган, состоящий из двух, расположенных навстречу друг другу, жестко соединенных между собой рабочих органов плуга отвального типа. Общая отвальная часть комбинированного рабочего органа выполнена укороченной в виде желоба. За комбинированным рабочим органом установлен транспортер с восходящей, горизонтальной и нисходящей частями, имеющий привод от вала отбора мощности тягового агрегата через карданный вал, редуктор и цепную передачу. За транспортером установлены сталкиватель для выравнивания поверхности поля после прохода устройства и прикатывающий каток, являющийся опорным при переводе устройства в транспортное положение гидроцилиндром, закрепленным на среднем продольном брусе рамы. Такие технология и конструкция позволят повысить качество обработки почвы, загрязненной радионуклидами и тяжелыми металлами за счет исключения перемешивания загрязненного и незагрязненного слоев почвы в процессе их перемещения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ восстановления нефтезагрязненных почв путем внесения микробно-растительных сообществ // 2535746

Изобретение относится к области рекультивации почв, в частности к биологическим способам очистки почв от нефтезагрязнений. В способе после предварительного сбора с почвенной поверхности нефти в нефтезагрязненную почву одновременно с интродукцией микроорганизмов-нефтедеструкторов в виде раствора биопрепарата, содержащего микроорганизмы-нефтедеструкторы с минеральными удобрениями, высевают устойчивые к нефтезагрязнению многолетние травянистые растения. Способ позволяет увеличить эффективность очистки благодаря вовлечению в процессы биодеградации нефтезагрязнения более широкого спектра нефтяных углеводородов и ускорить процесс восстановления почв. 1 табл., 2 пр.

Электролизер-нейтрализатор диссоциированных загрязнений // 2538106

Изобретение может быть использовано при восстановлении почвенно-растительного покрова земель с использованием обезвреженного илового осадка очистных сооружений, а также для очистки воды для производственно-хозяйственной деятельности. Электролизер-нейтрализатор диссоциированных загрязнений содержит трубчатый корпус из токонепроводящего материала и электроды, установленные в корпусе и подключенные к источнику переменного многофазного тока. Корпус выполнен из сегментов, примыкающих один к другому с образованием трубчатого элемента. Внутренняя поверхность трубчатого элемента на входе имеет сужение, а на выходе - диффузор. Электроды вмонтированы в секторы или между секторами в направлении движения очищаемого потока. Секторы стянуты концевыми конусными втулками. Обеспечивается повышение производительности за счет проточной очистки загрязнений, а также упрощение операции замены электродов в зависимости от типа нейтрализуемых отходов. 6 ил.

Способ рекультивации бурового шламового амбара // 2539470

Изобретение относится к области рекультивации шламовых амбаров, производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама и может быть использовано в горной и нефтедобывающей отраслях промышленности. Техническим результатом является получение грунта, выполняющего функцию почвообразующей породы - компонента природной среды, имеющего повышенные качественные характеристики. Способ заключается в последовательном сборе жидкой нефти, затем битуминизированной нефти с водной поверхности амбара, откачке водной фазы из амбара, создании разрезающих отсыпок, сборе битуминизированной нефти с поверхности бурового шлама, сборе битуминизированной нефти, нефтешлама и нефтезагрязненного грунта с поверхности обваловки бурового шламового амбара, смешении полученного бурового шлама с торфом и песком в соотношении, об.%: шлам буровой не более 75,0, торф не менее 18,0, песок не менее 7,0, при общем содержании компонентов, равным 100 об.% в объемах, обеспечивающих получение грунта, выполняющего функцию почвообразующей породы, с последующим контролем качества грунта, армированием его поверхности, созданием плодородного слоя и посадкой растительности, причем суммарное значение объема грунта, выполняющего функцию почвообразующей породы, объема материала для создания разрезающих полос, объема материала для армирования поверхности грунта, объема материала для создания плодородного слоя выбирают из условий равенства или не превышения объема бурового шламового амбара. 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 1 пр.

Способ экологически чистой биоконверсии высокодисперсных отходов металлургической индустрии, содержащих тяжелые металлы // 2541642

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ экологически чистой биоконверсии высокодисперсных отходов металлургической индустрии, содержащих тяжелые металлы, включает создание смесей на основе песка, металлургического шлама, торфа и карбоната кальция для выращивания растений, причем для биоконверсии используются растения свеклы кормовой (Beta vulgaris L.), льна крупноцветкового (Linum grandiflorum), кукурузы сахарной (Zea Mays) и рапса (Brassica napus). Изобретение позволяет упростить технологию получения органоминеральных удобрений для сельского хозяйства в процессе биологической утилизации шламов металлургического производства. 4 пр.

Способ утилизации боенских отходов // 2552076

Изобретение относится к сбору, утилизации и уничтожению биологических отходов. Предложенный способ включает измельчение боенских отходов, роторную внутрипочвенную механическую обработку рыхлителем с фрезами на горизонтальном вале 5 и его механический привод в виде роторного щелереза 6, распределение пульпы из боенских отходов и воды внутри почвы в процессе ее роторного внутрипочвенного рыхления. Для утилизации боенских отходов их измельчают до размера частиц 2-5 мм, смешивают с водой или с водой, содержащей дезинфицирующее вещество, в соотношении 1:3-1:5. Далее вносят образованную пульпу в почву на глубину 30-80 см, при этом почву измельчают до размера частиц 1-25 мм и перемешивают с пульпой в соотношении 1:6-1:20. Затем обрабатывают верхний слой почвы по следу прохода роторного щелереза 6 дезинфицирующим веществом. Изобретение обеспечивает повышение степени переработки боенских отходов, ускорение разложения утилизируемого биологического материала в почве, повышение плодородия почвы. 1 ил.

Способ рассоления тяжелых засоленных земель // 2555034

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства. Для рассоления тяжелых засоленных почв подводят воду к рассоляемому участку, нарезают щели 3, размещают вдоль центральной оси межщелевых полос поливные трубопроводы 6 с капельницами 7, укрывают межщелевые полосы водонепроницаемыми экранами. Затем подают промывную воду через капельницы 7, перемещают грунт с солью со стенок щелей 3 на их дно после прекращения промывки и засыпают щели 3. Перед нарезкой щелей 3 производят глубокое рыхление 2. Щели 3 нарезают с уклоном дна в сторону коллектора и сопрягают с ним. Вдоль центральной оси межщелевых полос путем уплотнения формируют ложбины 5, в которые укладывают трубопроводы 6 с капельницами 7. После перемещения на дно щелей 3 грунта с солью их засыпают сначала гравием слоем 0,2-0,3 м, затем песком до поверхности поля. Далее поверхность участка выравнивают и производят вспашку с формированием пахотного слоя. Предлагаемый способ обеспечивает повышение эффективности рассоления тяжелых засоленных земель с минимальными затратами воды, отведение избытка осадков с удалением солей за пределы рассоляемого участка.3 ил.

Состав для очистки и рекультивации почвы от нефтяных загрязнений // 2556062

Изобретение относится к охране окружающей среды. Состав для очистки и рекультивации почвы от нефтяных загрязнений содержит азотно-фосфорное удобрение и цеолит-глинистую породу в соотношении 1:3. В качестве цеолит-глинистой породы используют вермикулит, в качестве удобрения - органоминеральный продукт, образующийся после механической и реагентной обработки осадков сточных вод и активного ила. Изобретение обеспечивает сорбционное связывание и утилизацию загрязнителя, сокращение сроков рекультивации и повышение степени очистки. 3 табл., 2 пр.