Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами


 


Владельцы патента RU 2581671:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

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.

 

Изобретение относится к способам восстановления загрязненной почвы, в частности нефтью и нефтепродуктами, с использованием микроорганизмов.

Известен способ очистки почвы (RU 2421291, МПК B09C 1/10, C12N 1/26, Т.Ф. Одегова, А.В. Баландина, Е.М. Бурлакова, К.М. Злотников, А.К. Злотников, А.В. Казаков. Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. - Опубл. 20.06.2011), включающий поэтапное выполнение цикла восстановительных работ в две стадии с фитомелиоративной обработкой. На первой стадии в почвенный покров вносят комплексную суспензию из микромицета Phoma eupyrena и сельскохозяйственного биопрепарата Альбит, полученного на основе гидролизата бактерий Pseudomonas aureofaciens ВКМВ - 1973Д и гидролизата бактерий Bacillus megaterium, а на второй стадии биологической обработки в почвенный покров вносят комплексную суспензию из микромицета Cephaliophora tropica и упомянутого сельскохозяйственного препарата Альбит.

Недостатком данного способа является высокая стоимость используемой комплексной суспензии из микромицета и биопрепарата Альбит, основой которого являются специально выведенные микроорганизмы, а применение которого требует создания определенных условий, обеспечивающих их наибольшую эффективность (температура, pH, источники фосфора и азота).

Также известен способ очистки почв от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (RU 2191643, МПК B09C 1/10, C12N 1/20, C12N 1/20, C12R 1/01, В.М. Саксон, С.А. Кузнецов, И.В. Бойкова, И.И. Новикова. Способ очистки почвы от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. - Опубл. 27.10.2002), предусматривающий введение в загрязненную среду суспензии биопрепарата, содержащего нефтеокисляющие бактерии, с предварительной подготовкой и активацией биопрепарата путем барботирования его водной суспензии воздухом в течение 1,5-2,5 ч. В качестве биопрепарата используют консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов Pseudomonas putida ПИ Ko-1, Pseudomonas fluorescens ПИ-896, Micrococcus sp. ПИ Ky-1, Burkholderia caryophylli Jap-3, Serratia odorifera Jap-1.

Недостатком данного способа является высокая стоимость биопрепарата, основой которого являются специально выведенные микроорганизмы, применение которого требует создания определенных условий, обеспечивающих их наибольшую эффективность (температура, pH, источники фосфора и азота), и необходимость его предварительной подготовки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ очистки почв (RU 2137559, МПК B09C 1/10, B09C 1/08, Т.П. Алексеева, Н.Н. Терещенко, Т.И. Бурмистрова, В.Д. Перфильева, Ю.В. Савиных, Л.Д. Стахина. Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. - Опубл. 20.09.1999), заключающийся во введение в загрязненную среду культуры микроорганизмов и минеральных добавок, содержащих азот и фосфор. При этом в качестве источника микроорганизмов используют торф, который предварительно активируют введением минеральных добавок, содержащих азот и фосфор, с последующей инкубацией в мезофильном режиме в течение 3-7 суток.

Недостатком данного способа является то, что в качестве источника микроорганизмов используют торф, что невозможно применить во всех районах без дополнительных затрат на его доставку, кроме того, требуются дополнительные материальные затраты и значительное время на инкубацию торфа для обеспечения необходимого уровня численности углеводородокисляющих микроорганизмов.

Целью изобретения является снижение затрат и времени на очистку почвы от нефти и нефтепродуктов за счет исключения применения дорогостоящих биопрепаратов и времени на их подготовку.

Указанная цель достигается использованием опила соснового, являющегося отходом лесозаготовительного производства, и доочистки почвы с помощью быстрорастущего растения - горчицы обыкновенной (Brássica nígra (L) Koch).

Сущностью изобретения является то, что в качестве реагента используют опил сосновый фракции 2-10 мм, который в количестве 10-30% от объема загрязненной почвы наносят на поверхностью предварительно взрыхленной на глубину загрязнения почвы, перемешивают опил сосновый с загрязненной почвой с периодичностью не реже одного раза в трое суток, поддерживают в смеси опила с почвой влажность 60-70%, причем названный комплекс технологических операций выполняют в вегетационный период на протяжении 40-90 суток, по истечении которых определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной почве, сравнивают результат с уровнем предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов в почве, при превышении остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве уровня предельно допустимой концентрации производят доочистку почвы путем посева быстрорастущего растения - горчицы обыкновенной в количестве 30 г/м2, которая интенсивно поглощает нефть и нефтепродукты и накапливает их в корнях и листьях, после увядания удаляют растения с корнями и листьями с поверхности почвы и утилизируют их, повторно определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной почве.

На фиг. 1 представлена схема осуществления предлагаемого способа очистки почв от нефти и нефтепродуктов, включающая в себя анализ природно-климатических условий местности и типологию загрязненной почвы 1, определение глубины проникновения и концентрации нефти и нефтепродуктов в загрязненной почве 2, определение необходимого количества опила соснового - 10-30% от объема загрязненной почвы 3, нанесение на поверхность загрязненной почвы опила соснового фракцией 2-10 мм, объемом 10-30% от объема загрязненной почвы 4, перемешивание опила соснового с загрязненной почвой 5, рыхление смеси загрязненной почвы с опилом сосновым на глубину загрязнения в течение 40-90 суток 6, поддержание в смеси опила с почвой влажности 60-70% в течение 40-90 суток 7, определение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве в конце вегетационного периода 8, сравнение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве с уровнем предельно допустимой концентрации 9, 10 выявление соответствия уровню предельно допустимой концентрации, при необходимости осуществляется доочистка почвы 12 путем посева быстрорастущего растения, например горчицы обыкновенной, жизненный цикл которой составляет 15-20 суток 13, удаление с поверхности почвы растений с корнями и листьями и их утилизация 14, повторное определение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве 15.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При загрязнении почв нефтью и нефтепродуктами, являющимися одними из наиболее токсичных и распространенных веществ, оказывающих негативное влияние на состояние окружающей среды, необходимо проведение мероприятий по утилизации загрязнения и очистке загрязненных почв.

Перед началом проведения мероприятий по очистке почвы анализируют природно-климатические условия местности загрязнения и типологию загрязненной почвы, определяют глубину проникновения и концентрацию нефти и нефтепродуктов в загрязненной почве.

После проведения названных мероприятий на поверхность загрязненной почвы наносят и перемешивают с ней опил сосновый фракции 2-10 мм, являющийся отходом деревообрабатывающей промышленности и широко распространенный на территории Российской Федерации, в количестве 10-30% от объема загрязненной почвы. Опил сосновый при внесении его в загрязненную почву, с одной стороны, служит органическим сорбентом и предотвращает дальнейшую миграцию нефти и нефтепродуктов, уменьшая степень их вымывания из почв до 5 раз по отношению к чистой почве, а с другой, является источником интенсификации жизнедеятельности аборигенных нефтеусваивающих микроорганизмов, активность которых при внесении опила соснового и создании определенных условий резко возрастает, поскольку опил сосновый является для микроорганизмов питательной средой и увеличивает их биологическую массу в загрязненной почве, ускоряя тем самым скорость деструкции нефтяного загрязнения.

Полученную смесь загрязненной почвы с опилом сосновым рыхлят на глубину загрязнения периодичностью не реже одного раза в трое суток и поддерживают в ней влажность 60-70%, с целью создания микроорганизмам благоприятных условий жизнедеятельности. Комплекс данных технологических операций выполняют в вегетационный период на протяжении 40-90 суток.

Применение предлагаемого способа очистки почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, позволяет уменьшить концентрацию нефти и нефтепродуктов в загрязненных почвах до 60% и обеспечивает восстановление загрязненных почв с последующей возможностью их дальнейшего хозяйственного использования.

В случае если за вегетационный период не достигнуто уменьшение концентрации нефти и нефтепродуктов в почве до уровня предельно допустимой концентрации, на всей площади загрязнения производят посев быстрорастущего растения - горчицы обыкновенной (Brássica nígra (L) Koch) в количестве 30 г/м2. Рост и развитие горчицы обыкновенной (Brássica nígra (L) Koch) происходит 15-20 суток и обеспечивает накапливание нефти и нефтепродуктов в корнях и листьях растения. После окончания роста горчицы обыкновенной ее с корнями и листьями удаляют с поверхности почвы и утилизируют. Применение метода фиторемедиации в качестве доочистки позволяет добиться сокращения концентрации нефти и нефтепродуктов в почве не менее чем на 75% от первоначальной.

Таким образом, предлагаемый способ очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами позволяет добиться эффективной и экологически безопасной очистки почв с различной степенью загрязненности нефтью и нефтепродуктами без ее выемки и транспортировки, без применения дополнительного спецоборудования, при минимальных трудозатратах и времени на подготовку очищаемого грунта. Для очистки почв предлагаемым способом не требуется применение дорогостоящих биопрепаратов, поскольку опил сосновый содержит в себе элементы, необходимые для жизнедеятельности и развития микроорганизмов, обеспечивающих высокую скорость деструкции нефти и нефтепродуктов. Кроме того, опил сосновый является дешевым, экологически чистым сырьем, обеспечивающим сорбцию нефти и нефтепродуктов на своей поверхности, улучшающим структуру почвы и усиливающим почвенный газообмен, и широко распространен на территории Российской Федерации.

Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, включающий введение в загрязненную почву реагента, отличающийся тем, что в качестве реагента используют опил сосновый фракции 2-10 мм, который в количестве 10-30% от объема загрязненной почвы наносят на поверхность предварительно взрыхленной на глубину загрязнения почвы, перемешивают опил сосновый с загрязненной почвой с периодичностью не реже одного раза в трое суток, поддерживают в смеси опила с почвой влажность 60-70%, причем названный комплекс технологических операций выполняют в вегетационный период на протяжении 40-90 суток, по истечении которых определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной почве, сравнивают результат с уровнем предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов в почве, при превышении остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной почве уровня предельно допустимой концентрации производят доочистку почвы путем посева быстрорастущего растения - горчицы обыкновенной в количестве 30 г/м2, которая интенсивно поглощает нефть и нефтепродукты и накапливает их в корнях и листьях, после увядания удаляют растения с корнями и листьями с поверхности почвы и утилизируют их, повторно определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной почве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов. При осуществлении способа очистки нефтезагрязненного грунта сооружают сетку нагнетательных скважин.

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.

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.

Изобретение относится к рекультивации земель. Способ включает рыхление рекультивируемой поверхности грунтов на глубину 5-10 см, посев бобово-злаковой травосмеси, семян лиственницы и облепихи.

Изобретение относится к области рекультивации. Способ включает формирование плодородного слоя с включением измельченных растительных остатков.

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.
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.

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.
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.
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 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.
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.

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.

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.
Наверх