RU2198748C1

RU2198748C1 - Method of cleaning soil and water basins from oil pollutions

Info

Publication number: RU2198748C1
Application number: RU2001122753A
Authority: RU
Inventors: Т.С. Онегова; А.А. Калимуллин; Э.М. Юлбарисов; Н.А. Киреева; И.Ш. Гарифуллин; Н.В. Жданова; У.Н. Садыков
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-02-20

Abstract

FIELD: oil producing industry, ecology. SUBSTANCE: method includes cleaning of water basins, soils from oil pollutions by treatment of surfaces with biological reagent including dry microbe biomass of active sludge of sewage purification works of paper and pulp production and biogenic nutrition. EFFECT: increased degree of soil and water basins cleaning. 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области рекультивации почв, водоемов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. The invention relates to the field of soil remediation, water bodies contaminated with oil and oil products.

Известен биореагент для очистки почвы от нефтяных загрязнений, представляющий собой жидкий активный ил биохимкомбината (Н.А. Киреева и др. Использование активного ила для рекультивации почв, загрязненных нефтью// Почвоведение, 1996, 11, стр.1399-1403). Known bioreagent for cleaning soil from oil pollution, which is a liquid activated sludge of a biochemical plant (N. A. Kireeva and others. Use of activated sludge for the rehabilitation of soils contaminated with oil // Soil Science, 1996, 11, pp. 1399-1403).

Недостатками данной композиции являются: низкая концентрация микробной биомассы и питательных веществ по сухому веществу (1,0-1,5%); низкая степень очистки, ограниченность применения на водоеме, длительность периода очистки, необходимость добавления березовых опилок в качестве разрыхлителя и сорбента. The disadvantages of this composition are: low concentration of microbial biomass and nutrients in dry matter (1.0-1.5%); low degree of purification, limited use in the pond, the duration of the cleaning period, the need to add birch sawdust as a baking powder and sorbent.

Наиболее близким к заявляемому объекту является биореагент для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений (патент РФ 2081854, кл. C 02 F 3/34, В 09 С 1/10, 1997). Способ заключается в том, что загрязненную нефтью и нефтепродуктами почву обрабатывают гидрофобизированным торфом с иммобилизованной культурой вместе с компонентами биогенного питания. При этом бактериальной культурой является культура рода Pseudomonas, а компонентами биогенного питания являются натриевое мыло синтетических жирных кислот, водорастворимые соли алюминия и кальция, аммонийные соли. Closest to the claimed object is a bioreagent for cleaning water and soil from oil pollution (RF patent 2081854, class C 02 F 3/34, 09 09 1/10, 1997). The method consists in the fact that the soil contaminated with oil and oil products is treated with hydrophobized peat with an immobilized culture along with nutrient components. In this case, the bacterial culture is the culture of the genus Pseudomonas, and the components of biogenic nutrition are sodium soap of synthetic fatty acids, water-soluble salts of aluminum and calcium, ammonium salts.

Недостатком способа является недостаточная степень очистки загрязненной нефтью почвы при значительной трудоемкости осуществления способа - смешение различных биогенных элементов, трудоемкость выращивания культуральной жидкости, что усложняет и удорожает технологию обработки почвы. The disadvantage of this method is the insufficient degree of purification of oil-contaminated soil with a significant complexity of the method — the mixing of various nutrients, the complexity of growing the culture fluid, which complicates and increases the cost of processing the soil.

Задачей изобретения является повышение степени очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, упрощение технологического процесса, снижение стоимости очистки. The objective of the invention is to increase the degree of purification of soil and water from oil pollution, simplifying the process, reducing the cost of cleaning.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, включающем обработку загрязнения смесью микроорганизмов и питательных веществ, в качестве последней используют сухой активный ил целлюлозных предприятий. The problem is solved in that in the method of cleaning the soil and water from oil pollution, including the treatment of pollution with a mixture of microorganisms and nutrients, dry activated sludge from cellulose enterprises is used as the latter.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе используют сухой активный ил, представляющий собой готовую смесь промышленной ассоциации аэробно-анаэробных микроорганизмов (бактерии, дрожжи, грибы) в концентрациях 10⁸-10¹³ кл/мл, относящихся к различным физиологическим группам, питательного субстрата, состоящего из органических и минеральных веществ. В сухом активном иле содержатся полисахариды, целлюлозное волокно, низкомолекулярный лигнин, жирные кислоты. Сухой активный ил получают путем сгущения до 20-35 г/дм³ и сушки до влажности 10-15% активного ила целлюлозно-бумажных производств. Сухой активный ил выпускается по ТУ 2458-001-33782561-2000. Коммерческое название "Белвитамил".Unlike the prototype, the proposed method uses dry activated sludge, which is a ready-made mixture of the industrial association of aerobic-anaerobic microorganisms (bacteria, yeast, fungi) at concentrations of 10 ⁸ -10 ¹³ cells / ml, belonging to different physiological groups, of a nutrient substrate consisting of from organic and mineral substances. Dry activated sludge contains polysaccharides, cellulose fiber, low molecular weight lignin, fatty acids. Dry activated sludge is obtained by thickening to 20-35 g / dm ³ and drying to a moisture content of 10-15% of activated sludge from pulp and paper industries. Dry activated sludge is produced according to TU 2458-001-33782561-2000. The commercial name is Belvitamil.

Сухой активный ил нетоксичен, не обладает кумулятивным действием и не способен к образованию токсичных соединений. Используется как кормовая добавка, удобрение. Dry activated sludge is non-toxic, does not have a cumulative effect and is not capable of forming toxic compounds. It is used as a feed additive, fertilizer.

Основными факторами очистки почвы и водоемов является то, что почвенная микрофлора использует сухой активный ил в качестве источника питания, который стимулирует жизнедеятельность почвенной микрофлоры без дополнительной аэрации почвы. Органические и минеральные вещества сухого активного ила, попадая в почву, служат энергетическим материалом для почвенной микрофлоры, благодаря чему в почве усиливается активность микробиологических процессов, под влиянием которых происходит мобилизация питательных веществ и самоочищение почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. The main factors in cleaning soil and water bodies is that soil microflora uses dry activated sludge as a source of nutrition, which stimulates the vital activity of soil microflora without additional soil aeration. Organic and mineral substances of dry activated sludge, getting into the soil, serve as energy material for soil microflora, due to which the activity of microbiological processes increases under the influence of which the mobilization of nutrients and the self-cleaning of soils contaminated with oil and oil products occur.

Способ биологической очистки почв и водоемов от нефтяных загрязнений осуществляется следующим образом. The method of biological treatment of soils and reservoirs from oil pollution is as follows.

Обработку загрязненных территорий производят путем равномерного нанесения порошка сухого активного ила на всю поверхность загрязненного участка, затем поливают водой не менее 10 л/м². Сроки внесения - с весны до поздней осени на освобожденные от снега (льда) поверхности. Внесение сухого активного ила способствует локализации нефтяных потоков и уменьшению количества нефти, впитавшейся в почву, ускоряет сроки естественного зарастания участков. Целлюлозное волокно и низкомолекулярный лигнин, входящие в состав сухого активного ила, являются адсорбентами, который усиливает газообмен микроорганизмов на поверхности нефтезагрязненного грунта.The treatment of contaminated areas is carried out by uniformly applying dry activated sludge powder on the entire surface of the contaminated area, then watering with at least 10 l / m ² . Duration of application - from spring to late autumn on the surface free from snow (ice). The introduction of dry activated sludge helps to localize oil flows and reduce the amount of oil absorbed into the soil, accelerates the time of natural overgrowing sites. Cellulose fiber and low molecular weight lignin, which are part of dry activated sludge, are adsorbents that enhance the gas exchange of microorganisms on the surface of oil-contaminated soil.

Поверхность водоема обрабатывают сухим активным илом, обладающим плавучестью и способностью удерживать бактерии на поверхности нефтяной пленки. Под воздействием микроорганизмов происходит разрушение нефтяной пленки и увеличение доступа кислорода воздуха, что активизирует процесс биодеструкции нефтепродуктов. Присутствие в сухом активном иле белков, витаминов, микроэлементов обеспечивает наилучшие условия роста и окислительной активности бактериальных клеток, что не требует дополнительных добавок при обработке нефтезагрязненной почвы, воды. Обработанная препаратом нефть разлагается в течение одного летнего сезона. The surface of the reservoir is treated with dry activated sludge, which has buoyancy and the ability to hold bacteria on the surface of the oil film. Under the influence of microorganisms, the destruction of the oil film and an increase in the access of atmospheric oxygen occur, which activates the process of biodegradation of oil products. The presence of proteins, vitamins, microelements in dry activated sludge provides the best conditions for the growth and oxidative activity of bacterial cells, which does not require additional additives when processing oil-contaminated soil and water. The oil treated with the drug decomposes during one summer season.

Пример конкретного применения способа
Испытания способа очистки нефтезагрязненной почвы проводились на серой лесной почве, загрязненной товарной нефтью.An example of a specific application of the method
Tests of the method for cleaning oil-contaminated soil were carried out on gray forest soil contaminated with commercial oil.

Пример 1. Нефтезагрязненная почва без обработки (таблица)
В вегетационные сосуды помещали 2 кг почвы, загрязненные нефтью из расчета 10 г на 100 г почвы (10%). Влажность на протяжении всего опыта поддерживали на уровне 60% от полной влагоемкости.Example 1. Oil-contaminated soil without treatment (table)
2 kg of soil contaminated with oil was placed in the vegetation vessels at the rate of 10 g per 100 g of soil (10%). Humidity throughout the experiment was maintained at 60% of full moisture capacity.

Пример 2. Нефтезагрязненная почва + сухой активный ил (таблица)
В вегетационные сосуды помещали 2 кг почвы, загрязненной нефтью из расчета 10 г на 100 г почвы (10%), и вносили сухой активный ил в количестве 1,8 г /100 г почвы. Влажность на протяжении всего опыта поддерживали на уровне 60% от полной влагоемкости.Example 2. Oil-contaminated soil + dry activated sludge (table)
2 kg of soil contaminated with oil was placed in the vegetation vessels at the rate of 10 g per 100 g of soil (10%), and dry activated sludge was added in an amount of 1.8 g / 100 g of soil. Humidity throughout the experiment was maintained at 60% of full moisture capacity.

Инкубация в термостате (30^oС) продолжалась 90 суток. Анализы на содержание нефтепродуктов проводились через 30, 45, 90 дней. Повторность опыта трехкратная. В таблице приведены усредненные данные.Incubation in a thermostat (30 ^o C) lasted 90 days. Analyzes for the content of petroleum products were carried out after 30, 45, 90 days. The experiment was repeated three times. The table shows the averaged data.

Как видно из полученных данных таблицы, в процессе рекультивации наблюдалось последовательное снижение количества нефтепродуктов, причем максимальное снижение концентрации было в варианте использования сухого активного ила, где в почве разложилось 92,2% нефтепродуктов. As can be seen from the data obtained in the table, in the process of reclamation, a consistent decrease in the amount of oil products was observed, the maximum decrease in concentration being in the option of using dry activated sludge, where 92.2% of oil products decomposed in the soil.

Промышленные испытания по очистке водной поверхности проводились на территории СП "Белые ночи" (г. Радужный Ханты-Мансийский национальный округ. Западная Сибирь). В результате аварии было замазучено 0,5 га озера и прибрежных участков, слой нефти составлял до 5 см. На водную поверхность было внесено 3 тонны препарата. Температура воздуха в течение 2,5 месяцев испытания держалась на уровне 25-30^oС. Уровень загрязнения, который варьировал от 68,3 до 229,3 г/кг, снижен в результате применения сухого активного ила на 84,5-92,5% в течение одного сезона. Рекультивированные участки приняты Нижневартовским комитетом по экологии.Industrial tests to clean the water surface were carried out on the territory of the JV White Nights (Raduzhny Khanty-Mansiysk National District. Western Siberia). As a result of the accident, 0.5 hectares of the lake and coastal areas were contaminated, the oil layer was up to 5 cm. 3 tons of the preparation were applied to the water surface. The air temperature during the 2.5 months of the test was kept at 25-30 ^o C. The level of pollution, which varied from 68.3 to 229.3 g / kg, was reduced as a result of the use of dry activated sludge by 84.5-92.5 % for one season. Reclaimed sites adopted by the Nizhnevartovsk Committee on Ecology.

Таким образом, предлагаемый способ очистки нефтезагрязненных почв позволяет под воздействием микробной биомассы, питательных веществ, целлюлозного волокна и низкомолекулярного лигнина, входящих в состав сухого активного ила, ускорять процесс биодеградации нефти и увеличивать степень очистки почвы и водоемов. Способ прост в исполнении, экологически безопасен. Thus, the proposed method for cleaning oil-contaminated soils allows under the influence of microbial biomass, nutrients, cellulose fiber and low molecular weight lignin, which are part of dry activated sludge, to accelerate the process of biodegradation of oil and increase the degree of purification of soil and water bodies. The method is simple to execute, environmentally friendly.

Claims

Способ очистки почвы и водоемов от нефтяных загрязнений, включающий обработку поверхности смесью микроорганизмов и питательных веществ, отличающийся тем, что в качестве смеси микроорганизмов и питательных веществ используют сухой активный ил целлюлозно-бумажных предприятий. A method for cleaning soil and water bodies from oil pollution, including surface treatment with a mixture of microorganisms and nutrients, characterized in that dry activated sludge from pulp and paper enterprises is used as a mixture of microorganisms and nutrients.