Способ очистки почвы от нефтепродуктов и установка для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2535627:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (RU)

Группа изобретений относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтепродуктами земель, обезвреживанию почвы, ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Для химической очистки почвы от нефтепродуктов ее обезвреживают смешиванием с реагентом, в качестве которого для смеси применяют самораспадающиеся феррованадиевые шлаки, содержащие 26% SiO2, 9% Al2O3, 6% MgO, 56% CaO, 2% W2O5, 1% P2O5. Перед смешиванием производят измельчение и сепарирование почвы до величины частиц 4-5 мм. Образованную смесь обжигают в камерной печи при температуре 750-800°C, продукты горения удаляют, очищенная почва поступает на хозяйственное использование. Установка для осуществления описанного способа содержит бункер 1, вибратор 2, перемешивающее устройство 3. Дополнительно установлены: камерная печь 4 с газоочисткой, сепаратор 5 между вибратором 2 и перемешивающим устройством 3. Перемешивающее устройство 3 снабжено дозатором 6 для шлака, причем выход перемешивающего устройства 3 соединен с входом камерной печи 4, на выходе из которой установлено выгрузное устройство 8 для очищенной почвы. Группа изобретений обеспечивает значительное повышение интенсивности очистки почвы от нефтепродуктов независимо от времени года, а также позволяет соблюсти нормы пожарной и экологической безопасности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Группа изобретений относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтепродуктами земель, обезвреживанию почвы, ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

Известен способ очистки капиллярно-пористой среды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, путем введения в зону очистки раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, введение электропроводящей жидкости, пропускание электрического тока для создания электроосмоса (RU 96115094 А, МПК В09С 1/10, опубл. 27.11.1998 г.).

Известен способ очистки грунтов и почвы от нефти и нефтепродуктов, включающий перемешивание и отмывку загрязненного материала, разделение жидкой фазы на воду и нефтепродукты, на первом этапе загрязненный материал предварительно подготавливают, удаляя включения и перемешивая его с подогретой водой. На втором этапе подготовленный загрязненный материал интенсивно отмывают подогретой водой в высокоскоростном турбулентном потоке замкнутой гидравлической обвязки. На третьем этапе разделяют жидкую и твердую фазы методом гидроциклонирования и разделяют жидкую фазу на воду и нефтепродукты, после чего возвращают воду в цикл очистки (RU 2381995 С1, МПК В09С 1\08, опубл. 10.01.2000 г.).

Недостатком вышеуказанных аналогов является трудоемкость их применения и недостаточная степень очистки почвы от нефтепродуктов.

Наиболее близким аналогом способа, принятым в качестве прототипа, является способ химической обработки загрязненной нефтью и нефтепродуктами почвы, включающий их обезвреживание смешиванием с синтетическим моющими средствами и реагентом, в качестве реагента применяются отходы металлургических производств: шлаки феррохромовые самораспадающиеся во фракции менее 0,5 мм до 97%, известь порошкообразная во фракции менее 1 мм - 85% (RU 2152274 С1, МГЖ В09С 1\08, опубл. 10.07.2000 г.).

Недостатком прототипа является трудоемкость его применения в связи с длительностью технологического процесса.

Известно устройство для очистки от загрязнений капиллярно-пористой среды, включающее камеру для размещения очищаемой среды с электродами, подключенными к источнику постоянного тока, емкость с очищаемой жидкостью и емкость для отработанной жидкости (RU 2106432 С1, МПК6 С25С 1\22, опубл. 10.03. 1998 г.). Недостатком устройства является сложность конструкции и небольшая производительность.

Известна линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, содержащая бункер, винтовой конвейер, емкость перелива нефти, вибросито, загрузочную решетку, моющую установку (RU 2244686 С1, МПК C02F 1\40, опубл. 20.01. 2005 г.). Недостатком данного устройства-аналога является недостаточная степень очистки.

Наиболее близкой к предлагаемой установке является установка, принятая за прототип, содержащая бункер с перемешивающим устройством, с приспособлением для транспортирования жидкости из него в емкость перелива и устройством для вывода твердых включений, систему подачи моющей жидкости, вибратор, гидроциклон для дополнительной очистки (RU 2330734 С1, МПК В09С 1\00, опубл. 10.08.2008 г.).

Недостатком прототипа является наличие большого количества оборудования, дополнительные экономические затраты, заключающиеся в подогреве воды, перемешивании загрязненного материала с подогретой водой, отмывании загрязненного материала подогретой водой, разделении очищенного материала на жидкую и твердую фазу, то есть на воду и нефтепродукты. Невозможность работы устройства в холодное время года, так как вода, используемая для отмывания почвы от нефти, замерзает, что снижает эффективность очистки почвы от нефтепродуктов.

Задачей предлагаемых способа и установки для его осуществления является снижение трудоемкости и себестоимости процесса очистки почвы от нефтепродуктов.

Технический результат достигается за счет того, что способ химической очистки почвы от нефтепродуктов включает смешивание с реагентом, но в отличие от прототипа, перед смешиванием производят измельчение и сепарирование почвы до величины частиц 4-5 мм, в качестве реагента для смеси применяют самораспадающиеся феррованадиевые шлаки 26% SiO2, 9% Al2O3, 6% MgO, 56% CaO, 2% W2O5, 1% P2O5, образованную смесь обжигают в камерной печи при температуре 750-800°C, продукты горения удаляют, очищенная почва поступает на хозяйственное использование.

Технический результат применения установки достигается тем, что она содержит бункер, вибратор, перемешивающее устройство, но в отличие от прототипа, для измельчения почвы, смешивания со шлаками и обжига смеси, дополнительно установлены: камерная печь с газоочисткой, между вибратором и перемешивающим устройством размещен сепаратор, перемешивающее устройство снабжено дозатором для шлака, причем выход перемешивающего устройства соединен с входом камерной печи, на выходе из которой установлен транспортер для очищенной почвы.

Известно, что при производстве феррохрома образуются отходы в виде самораспадающихся шлаков: феррованадия и др. Феррованадиевый шлак имеет состав: 26% SiO2, 9% Al2O3, 6% MgO, 56% CaO, 2% W2O5, 1% P2O5, шлаки - высокоосновные (Баталии Б.С. Самораспадающиеся шлаки // Природа.-2003.№10).

Способ осуществляют следующим образом.

Перед смешиванием с реагентом почвы, загрязненной нефтепродуктами, производят ее измельчение и сепарирование до величины частиц 4-5 мм. Если крупность частиц почвы менее 4-5 мм, то при их транспортировке по валковой решетке печи частицы проваливаются между валками. Если крупность частиц почвы более 4-5 мм, то сорбирование капель нефти шлаками не эффективно.

В качестве реагента применяют самораспадающиеся феррованадиевые шлаки, содержащие 26% SiO2, 9% Al2O3, 6% MgO, 56% CaO, 2% W2O5, 1% P2O5, в связи с тем, что данные шлаки сорбируют капли нефти из почвы и образует смесь с загрязненной нефтепродуктами почвой. На 1 т почвы используют 50-100 кг самораспадающихся феррованадиевых шлаков.

Далее образованную смесь обжигают в камерной печи при температуре 750-800°C. Если температура в печи меньше 750-800°C происходит неполное выжигание нефти из почвы. Если температура в печи больше 750-800°C, то происходит большой вынос продуктов горения в атмосферу. Образовавшиеся продукты горения удаляют через газоочистку в атмосферу, а очищенную почву выгружают из печи с помощью выгрузного устройства и транспортера.

Схема установки для осуществления способа поясняется чертежом.

Установка содержит бункер 1, вибратор 2, для смешивания почвы со шлаками служит перемешивающее устройство 3, для обжига смеси дополнительно установлена камерная печь 4 с газоочисткой, между вибратором 2 и перемешивающим устройством 3 установлен сепаратор 5, перемешивающее устройство снабжено дозатором 6 для шлака, причем выход перемешивающего устройства соединен со входом камерной печи, газоочистка 7, выгрузное устройство 8 для очищенной почвы.

Установка работает следующим способом.

Почва, загрязненная нефтепродуктами, подается при помощи ковша погрузчика (не показан) в бункер, откуда по транспортеру поступает в вибратор, в котором производится ее измельчение, а затем сепарирование почвы в сепараторе 5 до величины частиц почвы 4-5 мм. Далее частицы загрязненной нефтепродуктами почвы поступают в перемешивающее устройство 3, где через дозатор 6 в нее подается шлак. Включается привод перемешивающего устройства (не показан), и происходит смешивание частиц загрязненной нефтепродуктами почвы с шлаком. Образовавшаяся смесь по транспортеру перемещается в камерную печь и попадает на валковую решетку печи, по которой перемещается к выгрузному устройству. Природный газ подается в камеру печи и сжигается при помощи форсунок, а печь нагревается. Нагретые стенки печи способствуют испарению летучих компонентов продуктов горения. Подача воздуха обеспечивается воздуходувкой, расположенной ниже валковой решетки. При достижении нагрева печи, равном 750-800°C, происходит обжиг загрязненной нефтепродуктами почвы. Образовавшиеся продукты сгорания нефтепродуктов через систему газоочистки выводятся из камерной печи. Очищенная почва выгружается из печи с помощью выгрузного устройства и используется на хозяйственные нужды.

Реализация изобретения позволяет снизить себестоимость и трудоемкость процесса очистки почвы от нефтепродуктов. Кроме того, значительно повышается эффективность очистки, которая не зависит от времени года в связи с отсутствием операции промывки загрязненной почвы жидкостью.

1. Способ химической очистки почвы от нефтепродуктов, включающий их обезвреживание смешиванием с реагентом, отличающийся тем, что перед смешиванием производят измельчение и сепарирование почвы до величины частиц 4-5 мм, в качестве реагента для смеси применяют самораспадающиеся феррованадиевые шлаки, содержащие 26% SiO2, 9% Al2O3, 6% MgO, 56% CaO, 2% W2O5, 1% P2O5, образованную смесь обжигают в камерной печи при температуре 750-800°C, продукты горения удаляют, очищенная почва поступает на хозяйственное использование.

2. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая бункер, вибратор, перемешивающее устройство, отличающаяся тем, что для измельчения почвы, смешивания со шлаками и обжига смеси дополнительно установлены: камерная печь с газоочисткой, между вибратором и перемешивающим устройством размещен сепаратор, перемешивающее устройство снабжено дозатором для шлака, причем выход перемешивающего устройства соединен с входом камерной печи, на выходе из которой установлено выгрузное устройство для очищенной почвы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов. В смесителе осуществляют приготовление сорбента, содержащего негашеную известь, технический жир, метилсиликонат натрия и хлорид магния.
Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и обезвреживания отходов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и алюмометилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический жир - 0,20-2,40; алюмометилсиликонат натрия - 0,05-0,13 и известь негашеная - остальное.
Изобретение относится к сорбентам для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и утилизации отходов и грунтов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и метилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, масс.%: технический жир - 0,20-2,70; метилсиликонат натрия - 0,05-0,15; известь негашеная - остальное.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биологической рекультивации, и может использоваться в земледелии на Крайнем Севере. В способе формируют почвенный и растительный покров с использованием семян трав.
Изобретение относится к сорбенту для обеззараживания проливов ракетного топлива, содержащему карбоксильные группы в составе органического катионита. При этом в качестве носителя карбоксильных групп применен гидролизный лигнин степенью влажности 0-30% с размерами частиц 1-2 мм.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к разработке реагента для обезвреживания отходов нефтегазовой промышленности, образующихся при аварийных разливах нефтепродуктов, представленных в виде твердых, жидких и пастообразных нефтезагрязненных материалов.
Изобретение может быть использовано при переработке осадков сточных вод, в частности городских сточных вод, и их утилизации в качестве средства для повышения плодородия почвы.
Изобретение относится к области биотехнологии, а также экологии и рекультивации. Способ включает внесение в очищаемую почву углеводородокисляющих микроорганизмов и пероксидного соединения.
Изобретение относится к области рекультивации грунтов, загрязненных нефтепродуктами. В способе вносят природный сорбент в грунт, загрязненный нефтепродуктами, до достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества.
Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано при рекультивации почв, загрязненных нефтью. Для снижения токсичности почв и затрат на мелиорацию используют 3 вида глин различного химического состава с добавлением мелассы и биопрепарата Линекс в следующих соотношениях, масс.%: глина диалбекулит - 38-40; глина ирлит 1 - 28-32; глина ирлит 7 - 16-20; меласса - 8-12; биопрепарат Линекс - 2-4.

Изобретение относится к обезвреживанию химических веществ. Жидкий бром обезвреживают путем воздействия на него водным раствором реагента. В воде с температурой 40-50°С сначала растворяют 1-4 мас. % хозяйственного мыла, затем в раствор добавляют 5-15 мас. % щелочи, охлаждают полученный раствор до комнатной температуры, переводят раствор воздушно-механическим способом в пенообразное состояние, сразу же наносят пену на пораженные бромом поверхности или в объемы, выдерживают пену над бромом без внешнего воздействия не менее времени полураспада пены или до превращения пены в сгусток, утилизируют полученные продукты обезвреживания. Изобретение позволяет эффективно изолировать пораженную поверхность или объем путем укрытия пораженной поверхности слоем устойчивой пены и защитить окружающее пространство от паров брома и, одновременно, превращать элементарный бром в водорастворимые соединения, понижая класс его опасности. Устойчивость пены обеспечивает достаточную продолжительность времени, что позволяет более рационально убрать продукты обезвреживания. 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах. В способе прокладки газонефтепровода осуществляют укладку изолированного газонефтепровода в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, засыпку газонефтепровода слоем обсыпки, обработанным модификатором, с последующим формированием обвалования. В качестве модификатора используют продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, содержащий гидроксид и карбонат кальция в количестве 15-45 масс. % от веса грунта. Технический результат: снижение коррозионной активности грунтов подготовки и обсыпки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Для рекультивации земель, занятых шламовыми амбарами, в отходы бурения вносят добавку из расчета 50% от их объема, после чего производят ее размешивание по всему объему отходов. Далее в амбар засыпают выравнивающие слои, обеспечивающие выравнивание площади амбара с прилегающим рельефом местности, и осуществляют посев семян многолетних культур. В качестве добавки используют углеродный сорбент-деструктор, фосфогипс, строительный песок или песчано-глинистую фракцию при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродный сорбент - деструктор 1-3; фосфогипс 1-5; строительный песок 25-48; отходы бурения 50-70. В качестве сорбента-деструктора используют соединение окиси кремния и углерода, при следующем соотношении компонентов, мас.%: окись кремния 10-55; углерод 45-90. Изобретение обеспечивает высокоэффективную рекультивацию земель в производственных или в природный биоценоз. 1 з.п. ф-лы,1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способам рекультивации шламов бурения. Осуществляют разбавление шлама растворителем-разбавителем с последующим разделением полученной смеси на минеральную и жидкую фазы и их последующую утилизацию. Утилизацию минеральной фазы выполняют промывкой водным раствором щелочной соли алкилсульфоната и оксида триалкиламина. Щелочная соль алкилсульфоната представляет собой децилсульфонат натрия, оксид триалкиламина - оксид диметилалкиламина. Водный раствор содержит от 0,1% до 10% децилсульфоната натрия и от 0,1% до 10% оксида диметилалкиламина. Алкильный радикал представляет собой смесь прямоцепочечных алкильных остатков C10H21-C18H37 или смесь прямоцепочечных алкильных остатков C12H25-C14H29. Промывку осуществляют три раза при соотношении шлам:раствор от 4:1 до 1:1. Обеспечивается упрощение технологии рекультивации при одновременном повышении ее эффективности. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх