Способ детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами

Авторы патента:

B09C1/00 - Восстановление загрязненной почвы

Владельцы патента RU 2562019:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства. Для детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами, в него вносят сорбент до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте. Перед внесением в грунт сорбента производят замеры концентрации загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом. Далее определяют массу сорбента, необходимого для смешения с грунтом и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества. Затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом. В качестве сорбента используют пеногипс. Изобретение обеспечивает повышение эффективности детоксикации загрязненного грунта и уменьшение расхода сорбента. 1 табл.

Изобретение относится к очистке грунта, загрязненного нефтепродуктами, и может быть использовано для детоксикации различных типов грунтов, содержащих нефтепродукты с различной концентрацией.

Известен способ сорбционной очистки почвы от нефтяных загрязнений, заключающийся в обработке почвы смесью, содержащей нефтеразрушающие микроорганизмы, азотно-фосфорное удобрение и адсорбент (RU 2354464 С2, B09C 1/10, C12N 1/26, опубл. 10.05.2009 г.). В качестве адсорбента используют проплант, а перед обработкой почвы смесь замораживают, раскалывают на куски. После чего распределяют по нефтезагрязненному участку и заглубляют в почву.

Недостатком данного способа является его низкая эффективность и большое количество технологических операций.

Известен способ детоксикации загрязненного грунта путем внесения в него природного сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, при этом в качестве сорбента используют глауконитсодержащее вещество, проводят увлажнение загрязненного грунта до 80%-ной влажности и предварительное измельчение сорбента (RU 2296016, B09C 01/08, C21F 09/28, опубл. 27.03.2005 г. ).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный за прототип способ детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами, путем внесения в грунт природного сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте (RU 2403103, B09C 1/10, B09C 1/08, опубл. 10.11.2010). Перед внесением в грунт сорбента производят замеры концентрации загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом. Затем определяют массу сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества. Проводят увлажнение загрязненного грунта, затем распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом. В качестве сорбента используют глауконит. В сорбент дополнительно вводят биопрепарат, в качестве которого используют при температуре грунта выше +15°C культуры углеводородокисляющих микроорганизмов и ассоциации почвенных нефтеокисляющих бактерий, а при температуре грунта от +15°C и ниже - мицеллиальные грибы.

Недостатком данного способа является его низкая эффективность, за счет большого расхода сорбента и применения биопрепаратов и большое количество выполняемых технологических операций.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности способа детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами, за счет уменьшения расхода сорбента и сокращения числа технологических операций.

Поставленная задача в предлагаемом изобретении достигается тем, что в способе детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами, путем внесения в него сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, перед внесением в грунт сорбента производят замеры концентраций загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом, после чего определяют массу сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества, проводят распределение рассчитанной массы сорбента по поверхности грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом, не проводят увлажнения загрязненного грунта, не вводят биопрепарат и в качестве сорбента используют пеногипс.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве сорбента используют измельченные отходы пеногипса. Отход имеет следующий минеральный состав, масс. %: полуводный гипс 39,4-51,4, кварцевый песок 0,6-20,4, силикат магния и/или алюминия 0,6-9,5, пенообразователь 0,1-0,7, ортофосфорная кислота 0,6-1,3, вода - остальное.

Была определена площадь загрязненного участка, равная 100 м², глубина проникновения нефтепродуктов, определенная бурением, составила 0,2 м.

Объем грунта, загрязненного нефтепродуктами, составил 20 м³. Масса грунта, загрязненного нефтепродуктами, составила 24000 кг.

Были проведены замеры остаточных концентраций нефтепродуктов и рассчитано среднеарифметическое значение остаточной концентрации (мг/кг) нефтепродуктов в грунте, измеренной через 6 суток после смешения трех проб загрязненного грунта с сорбентом. При этом были получены следующие результаты измерений трех соотношений:

1) 1 кг грунта: 0,8 кг сорбента = 62 мг/кг;

2) 1 кг грунта: 1 кг сорбента = 60 мг/кг;

3) 1 кг грунта: 1,2 кг сорбента = 58 мг/кг.

Среднеарифметическое значение остаточной концентрации (мг/кг) нефтепродуктов в грунте К₁=(62+60+58)/3 = 60 мг/кг.

Заданная концентрация достижения остаточного загрязнения грунта нефтепродуктов составляла 680 мг/кг (К_зад).

Используя соотношение m_с=m_гр·К₁/К_зад,

где m_с - масса сорбента (кг);

m_гр - масса грунта, загрязненного нефтепродуктами (кг);

К₁ - среднеарифметическое значение остаточной концентрации нефтепродуктов в грунте (мг/кг);

К_зад - заданная концентрация достижения остаточного загрязнения грунта нефтепродуктов (мг/кг),

было получено следующее m_с=24000·60/680=2118 кг. Таким образом, на 24000 кг грунта, загрязненного нефтепродуктами, необходимо 2118 кг пеногипса.

Далее было проведено распределение массы сорбента по поверхности загрязненного грунта с одновременным перемешиванием с загрязненным грунтом любым перемешивающим механическим средством (культиватором, плугом, в бетономешалке и т.д.). В таблице приведены полученные результаты по очистке грунта, загрязненного нефтепродуктами.

По данным таблицы видно, что при одинаковой исходной концентрации нефтепродуктов в грунте в предлагаемом способе требуется на 1218 кг сорбента меньше, чем в прототипе, при этом остаточная концентрация нефтепродуктов ниже на 300 мг/кг.

Способ детоксикации грунта, загрязненного нефтепродуктами, путем внесения в него сорбента до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте, перед внесением в грунт сорбента производят замеры концентраций загрязняющего вещества при смешении проб загрязненного грунта с сорбентом, после чего определяют массу сорбента, необходимого для смешения с грунтом, загрязненным определенным ранее загрязняющим веществом, и достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества, и распределяют рассчитанную массу сорбента по поверхности грунта с одновременным перемешиванием сорбента с загрязненным грунтом, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют пеногипс.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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 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.

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.

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.

Способ реабилитации нарушенных земель // 2567900

Изобретение относится к области рекультивации. Способ включает формирование плодородного слоя с включением измельченных растительных остатков. При этом по краям нарушенного участка формируют гребни из цеолитсодержащих глин местного происхождения различного механического и химического состава. Участок покрывают слоем глины аланита в пределах 8-10 т/га, смешанным с кукурузными кочерыжками, растворенными в послеспиртовой барде в соотношении 1:1 и составляющей 20% от общего объема вносимой смеси. На следующий год после уплотнения верхнего слоя высевают многолетние травы. 2 табл., 2 пр.

Способ рекультивации поверхности хвостохранилища, содержащего токсичные отходы, с использованием фототрофных бактерий // 2569582

Изобретение относится к рекультивации земель. Способ включает рыхление рекультивируемой поверхности грунтов на глубину 5-10 см, посев бобово-злаковой травосмеси, семян лиственницы и облепихи. Затем грунты обрабатывают биоактиватором (биологическим агентом), проводят оконтуривание хвостохранилища по периметру водопроницаемыми бортиками и дренажными канавками, создают лесозащитную полосу вокруг техногенного объекта. При этом в качестве биоактиватора (биологического агента) используют фототрофные бактерии (ФТБ), внесение которых на поверхность токсичных отходов осуществляют в количестве 1,5 л на 1 м2 рекультивируемой площади. Способ позволяет снизить отрицательное воздействие отходов переработки оловорудного сырья на объекты экосферы от техногенного загрязнения, обусловленного токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, и повысить эффективность рекультивации. 3 ил., 3 пр.

Способ рекультивации хвостохранилищ в условиях субартики // 2571346

Изобретение относится к области рекультивации техногенно нарушенных земель, в частности к экологии. Способ включает посев семян травосмеси многолетних трав и внесение азотно-фосфорно-калийных удобрений. При этом в первый год проводят техническую рекультивацию путем создания изоляционного дренажного слоя из скальных пород, щебня и гравия (подложка). Затем наносят искусственный слой (субстрата), состоящий из речного песка, почвы и опилок, гранулированного шлака, угольного порошка, торфа и кека с последующим перемешиванием поверхностного слоя фрезерованием и его последующим прикатыванием. На второй год после усадки искусственного грунта проводят подсыпку субстрата и биологическую рекультивацию путем высаживания древесно-кустарниковой растительности и посева семян травосмеси многолетних низовых злаков разбросным способом с одновременным внесением азотно-фосфорно-калийных удобрений. В качестве древесно-кустарниковой растительности используют разновидности ивы, такие как филиколистная, и/или красивая, и/или енисейская, а в качестве травосмесей - мятлик луговой и овсяницу красную. Проводят поверхностное опрыскивание посевов раствором сульфитно-спиртовой барды. Способ позволяет в короткий период времени создать продуктивный почвенно-растительный покров на техногенно нарушенных землях хвостохранилищ. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами // 2574693

Изобретение относится к экологии и может найти применение при дезактивации токсических территорий. Для дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами, сеют сорбирующую культуру вязеля пестрого, скашивают надземную биомассу и покрывают ее слоем цеолитсодержащей глины аланит. В первый год скашивают надземную массу, утилизируют ее и на поверхности скошенного участка располагают слой глины аланит в количестве 4-5 т/га. На следующий год надземную массу в фазе бутонизации скашивают и утилизируют, а перед уходом в зиму скашивают надземную биомассу и покрывают скошенный участок аланитом в количестве 2-3 т/га. Изобретение позволяет с помощью сорбционных свойств вязеля и цеолитсодержащей глины снизить радиоактивность почвы на 38-48%. 1 табл., 1 пр.

Способ очистки нефтезагрязненного грунта // 2574745

Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов. При осуществлении способа очистки нефтезагрязненного грунта сооружают сетку нагнетательных скважин. Нагнетательные скважины выполняют глубиной ниже залегания загрязненного грунта. Сооружают сетку откачивающих скважин. Откачивающие скважины расположены в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин. Подают через нагнетательные скважины жидкость для очистки и диоксид углерода. Откачивают и разделяют водонефтяную эмульсию. Возвращают условно очищенную воду в технологический цикл. В качестве жидкости для очистки используют карбонизированную воду. Обеспечивается повышение эффективности очистки грунта без внесения в природные среды химических средств. 5 ил.

Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами // 2581671

Изобретение относится к способам восстановления загрязненной почвы. При осуществлении способа очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами вводят в загрязненную почву реагент. В качестве реагента используют сосновый опил фракции 2-10 мм. Реагент вводят в количестве 10-30% от объема загрязненной почвы. Перемешивают реагент и почву не реже одного раза в трое суток. Поддерживают влажность смеси 60-70%. Выполняют перечисленные операции в вегетационный период на протяжении 40-90 суток. При превышении остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве уровня предельно допустимой концентрации производят доочистку почвы. Доочистку производят путем посева горчицы обыкновенной и ее удаления и утилизации с корнями и листьями после увядания. Исключается необходимость применения биопрепаратов для очистки. Сокращается время очистки почвы. 1 ил.

Способ биологической очистки почв // 2582352

Изобретение относится к способам биологической очистки почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Осуществляют высев семян донника желтого и белого (Melilotus Officinalis Desr и Melilotus Albus Desr) в загрязненную почву с нормой высева 15 кг/га при значении pH почвы от 6,00 до 9,15. После прорастания семян растения доводят до вегетации. Скашивание и полное удаление растительной массы проводят после созревания семян. Обеспечивается снижение содержания водорастворимых форм мышьяксодержащих соединений в почвах. 1 табл.

Способ повышения плодородия почв // 2583693

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйств и может быть использовано при решении проблем защиты литосферы. Способ включает приготовление активного угля, внесение его в почву и выращивание культурных растений. При этом используют активный уголь, имеющий соотношение микропор, мезопор и макропор равное 1,0:(0,2-1,5):(1,5-6,0), а размер микропор составляет 1,2-1,6 нм. Активный уголь вносят в почву в дозах 50-400 кг/га. Внесение активного угля в почву осуществляют в зерненом виде с размерами частиц 0,3-0,8 мм или в виде водной суспензии активного угля с размерами частиц <100 мкм при содержании угля в суспензии 2-10 мас.%. Способ позволяет повысить плодородие почв, загрязненных остатками гербицида. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Способ очистки почв урбанизированных территорий от загрязнений цинком и медью // 2583696

Изобретение относится к способам очистки почв от загрязнений цинком и медью. Осуществляют предварительное подкисление почвы компостом жомодефеката при дозе внесения 10-20 т/га. Выращивают на загрязненных почвах растения-ремедиаторы, представляющие собой амаранты и бархатцы, с последующим удалением. Бархатцы высаживают по периметру клумбы, а амарант в центре клумбы. В фазу зацветания надземную фитомассу растений амаранта удаляют и переносят на сельскохозяйственные угодья, испытывающие нехватку эссенциальных микроэлементов цинка и меди. Обеспечивается снижение содержания токсичных концентраций тяжелых металлов в корнеобитаемом слое почв. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Способ снижения радиоактивности почв // 2584027

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства, в частности к технологии снижения радиоактивности почв, и может найти применение при дезактивации почв. Способ снижения радиоактивности почв включает посев бобовых культур в смеси с сорбирующими веществами. Семена многолетних бобовых трав перед посевом обволакивают смесью измельченных растительных отходов кукурузных кочерыжек, корзинок подсолнечника, цеолитосодержащей глины аланит и мелассы в соотношении 1:1: 10:1. В фазу начала бутонизации травы скашивают и утилизируют. На скошенном участке в конце вегетации располагают слой опавших листьев древесных культур, которые собраны с лесопарковой зоны в количестве 1 - 2 т/га, в смеси с аланитом в дозе 2 - 2, 5 т/га. Использование данного способа позволяет упростить заявленный способ, снизить затраты на его реализацию. 1 табл.