RU2615526C1 - Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof - Google Patents
Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615526C1 RU2615526C1 RU2016103939A RU2016103939A RU2615526C1 RU 2615526 C1 RU2615526 C1 RU 2615526C1 RU 2016103939 A RU2016103939 A RU 2016103939A RU 2016103939 A RU2016103939 A RU 2016103939A RU 2615526 C1 RU2615526 C1 RU 2615526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- sorbent
- oil
- shungite
- activator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии, в частности к сорбентам, и может быть использовано при восстановлении нефтезагрязненных земель, ликвидации аварийных разливов нефти, утилизации отходов бурения.The invention relates to the field of ecology, in particular to sorbents, and can be used in the restoration of oil-contaminated lands, the elimination of emergency oil spills, the disposal of drilling waste.
Разливы нефти, возникающие при добыче, ремонтных работах на скважинах, сборе, транспорте, хранении и подготовке нефти, являются серьезной экологической проблемой. В настоящее время разработано большое количество биопрепаратов на основе углеводородокисляющих бактерий, актиномицетов и микроскопических грибов (патент РФ №2322312, МПК В09С 1/10, опубл. 20.04.2008; патент РФ №2319740, МПК C12N 1/20, опубл. 20.03.2008 и др).Oil spills arising from the production, repair of wells, collection, transport, storage and preparation of oil are a serious environmental problem. Currently, a large number of biological products based on hydrocarbon-oxidizing bacteria, actinomycetes and microscopic fungi have been developed (RF patent No. 2322312, IPC B09C 1/10, publ. 04/20/2008; RF patent No. 2319740, IPC C12N 1/20, publ. 20.03.2008 and etc).
Недостатки биопрепаратов следующие:The disadvantages of biological products are as follows:
- применение каждого биопрепарата, имеющего в своем составе активные формы микроорганизмов, требует создания оригинальной технологии и строгого ее выполнения в процессе использования препарата;- the use of each biological product containing active forms of microorganisms, requires the creation of an original technology and its strict implementation in the process of using the drug;
- необходимо отобрать пробы с нефтезагрязненных почв и выделить ассоциации активных аборигенных штаммов-деструкторов нефти и нефтепродуктов, активировать полученную ассоциацию;- it is necessary to take samples from oil-contaminated soils and highlight the associations of active indigenous strains-destructors of oil and oil products, activate the resulting association;
- процесс получения биосорбентов прерывный, зависящий от времени, которое колеблется от нескольких суток до месяца;- the process of obtaining biosorbents is intermittent, depending on the time, which varies from several days to a month;
- основная микробная масса сосредотачивается на поверхности биосорбента, и при его внесении в нефтезагрязненный грунт или на поверхность нефтеразлива в воде большая часть микроорганизмов может смываться с поверхности сорбента и работать как самостоятельный нефтедеструктор;- the bulk of the microbial mass is concentrated on the surface of the biosorbent, and when it is introduced into oil-contaminated soil or on the surface of an oil spill in water, most microorganisms can be washed off the surface of the sorbent and act as an independent oil destructor;
- естественный биоценоз почв, включающий большое разнообразие собственных видов углеводородокисляющих микроорганизмов, будет угнетен;- The natural biocenosis of soils, including a wide variety of native species of hydrocarbon-oxidizing microorganisms, will be inhibited;
- штаммы микроорганизмов, выделенные в зонах умеренного климата и активно разрушающие там углеводороды, в других условиях "работать" не будут в силу физиологических особенностей, адаптированных к более мягким климатическим условиям.- strains of microorganisms isolated in temperate zones and actively destroying hydrocarbons there will not “work” under other conditions due to physiological characteristics adapted to milder climatic conditions.
Известны сорбенты, содержащие рисовую шелуху и шунгит.Sorbents containing rice husks and shungite are known.
Известен сорбент, содержащий лузгу зерен риса, карбонизованную в среде воздуха при температуре 450-600°С и атмосферном давлении, или при температуре 500-700°С и давлении 200-759 мм рт.ст., или в среде азота при температуре 550-650°С и атмосферном давлении (патент РФ №2036843, МПК C02F 1/28, опубл. 09.06.1995).Known sorbent containing husk of rice grains, carbonized in air at a temperature of 450-600 ° C and atmospheric pressure, or at a temperature of 500-700 ° C and a pressure of 200-759 mm Hg, or in a nitrogen atmosphere at a temperature of 550- 650 ° C and atmospheric pressure (RF patent No. 2036843, IPC C02F 1/28, publ. 09.06.1995).
Известен способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов при их разливах путем утилизации рисовой шелухи. Способ включает получение сорбента из фракции рисовой шелухи до 3 мм, которую затем направляют на термообработку пиролизом, при температуре 350-500°С, в течение от 10 до 30 мин. Остальной объем рисовой шелухи фракцией свыше 3 мм используют для получения высокочистого диоксида кремния. В процессе термообработки используют реактор, который продувают отсасываемыми из него газообразными продуктами пиролиза. Газообразные продукты пиролиза очищают от сажи. Кроме того, по меньшей мере, часть фракции рисовой шелухи свыше 3 мм подвергают измельчению (патент РФ №2304559, МПК С01В 33/12, опубл. 20.08.2007).A known method of producing a sorbent for collecting oil and oil products during their spills by utilizing rice husk. The method includes obtaining a sorbent from a fraction of rice husk up to 3 mm, which is then sent for heat treatment by pyrolysis, at a temperature of 350-500 ° C, for 10 to 30 minutes. The remaining volume of rice husks with a fraction of more than 3 mm is used to obtain highly pure silicon dioxide. In the heat treatment process, a reactor is used, which is purged with gaseous pyrolysis products sucked from it. Gaseous pyrolysis products are cleaned of soot. In addition, at least a fraction of the rice husk fraction above 3 mm is subjected to grinding (RF patent No. 2304559, IPC СВВ 33/12, publ. 08.20.2007).
Известен состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий связующее - суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5 и содержащий мелкодисперсные сорбционные наполнители: глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и фуллеренсодержащий шунгит при следующем соотношении компонентов, мас. %: обогащенный глауконит - 10-50, фуллеренсодержащий шунгит - 10-50, суспензия - 40-80 (патент РФ №2482911, МПК B01J 20/00, 27.05.2013).A known composition for producing a granular combined nanostructured sorbent, including a binder - a suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3 to 3: 5 and containing finely divided sorption fillers: glauconite enriched to its content of at least 98%, and fullerene-containing schungite in the following ratio of components, wt. %: enriched glauconite - 10-50, fullerene-containing shungite - 10-50, suspension - 40-80 (RF patent No. 2482911, IPC B01J 20/00, 05.27.2013).
Известные сорбенты недостаточно эффективны ввиду низкой нефтеемкости. Кроме того, они не активируют рост численности аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов.Known sorbents are not effective enough due to the low oil intensity. In addition, they do not activate the growth in the number of indigenous oil-oxidizing microorganisms.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка сорбента, способствующего увеличению массы аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов и соответственно степени биодеструкции нефти и нефтепродуктов в почве и грунте.The problem to which the invention is directed is the development of a sorbent that contributes to an increase in the mass of indigenous oil-oxidizing microorganisms and, accordingly, the degree of biodegradation of oil and oil products in soil and soil.
Технический результат - повышение эффективности биодеструкции нефти и нефтепродуктов в почве и грунте за счет увеличения массы аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов, повышение нефтеемкости сорбента, экологичность процесса, возможность использования сорбента в регионах с пониженными температурными условиями окружающей среды.EFFECT: increased efficiency of biodegradation of oil and oil products in soil and soil due to an increase in the mass of indigenous oil-oxidizing microorganisms, increased oil absorption of the sorbent, environmental friendliness of the process, the possibility of using the sorbent in regions with low ambient temperature conditions.
Задача решается, а технический результат достигается сорбентом-активатором аборигенных почвенных нефтеокисляющих микроорганизмов, представляющим собой наноструктурированный углерод-кремнеземный композит и содержащим оксид кремния, углерод и микроэлементы при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид кремния (SiO2) - 35÷60, углерод (С) - 30÷55, медь (Cu) - 2,5÷2,8, алюминий (Al) - 0,8÷1,5, железо (Fe) - 0,5÷0,8, калий (K) - 0,5÷1, магний (Mg) - 0,5÷1, сера (S) - 0,2÷0,8, кальций (Са) - 0,1÷1, при этом сорбент представляет собой карбонизированную смесь шунгита и рисовой шелухи при соотношении компонентов в карбонизируемой смеси, взятых из расчета на 6 мас. ч. шунгита 1-24 мас. ч. рисовой шелухи.The problem is solved, and the technical result is achieved by the sorbent activator of indigenous soil oil-oxidizing microorganisms, which is a nanostructured carbon-silica composite and contains silicon oxide, carbon and trace elements in the following ratio of components, wt. %: silicon oxide (SiO 2 ) - 35 ÷ 60, carbon (C) - 30 ÷ 55, copper (Cu) - 2.5 ÷ 2.8, aluminum (Al) - 0.8 ÷ 1.5, iron ( Fe) - 0.5 ÷ 0.8, potassium (K) - 0.5 ÷ 1, magnesium (Mg) - 0.5 ÷ 1, sulfur (S) - 0.2 ÷ 0.8, calcium (Ca) - 0.1 ÷ 1, while the sorbent is a carbonized mixture of shungite and rice husk with a ratio of components in the carbonized mixture, taken on the basis of 6 wt. including shungite 1-24 wt. h. rice husk.
Задача решается также способом получения сорбента-активатора аборигенных почвенных нефтеокисляющих микроорганизмов в виде углерод-кремнеземного композита, включающим нагрев смеси шунгита и рисовой шелухи в реакторе до температуры 150°C±10°C, последующую дегидратацию и карбонизацию смеси при соотношении компонентов в карбонизируемой смеси, взятых из расчета на 6 мас. ч. шунгита 1-24 мас. ч. рисовой шелухи, причем дегидратацию проводят с начальной температуры (150±10)°С, постепенно поднимая ее со скоростью 5°C±1°C в минуту до 200°C±10°C, и по достижении 200°C±10°C ее поддерживают до полного испарения воды из смеси, а затем проводят карбонизацию смеси с постепенным подъемом температуры от 200°C±10°C до 400°C±20°C со скоростью 5°C±1°C в минуту, при этом процесс проводят в среде аргона или азота, полученный продукт измельчают в шаровой мельнице, промывают водой и сушат в вакууме при 100°C±10°C.The problem is also solved by a method of producing an adsorbent activator of native soil oil-oxidizing microorganisms in the form of a carbon-silica composite, including heating a mixture of shungite and rice husk in a reactor to a temperature of 150 ° C ± 10 ° C, subsequent dehydration and carbonization of the mixture at a ratio of components in the carbonized mixture, taken from the calculation of 6 wt. including shungite 1-24 wt. h. rice husk, and dehydration is carried out from an initial temperature (150 ± 10) ° C, gradually raising it at a speed of 5 ° C ± 1 ° C per minute to 200 ° C ± 10 ° C, and upon reaching 200 ° C ± 10 ° C it is maintained until the water completely evaporates from the mixture, and then the mixture is carbonized with a gradual increase in temperature from 200 ° C ± 10 ° C to 400 ° C ± 20 ° C at a rate of 5 ° C ± 1 ° C per minute, while the process is carried out in an argon or nitrogen medium, the resulting product is crushed in a ball mill, washed with water and dried in vacuum at 100 ° C ± 10 ° C.
Технический результат достигается благодаря следующему.The technical result is achieved due to the following.
Сорбент-активатор, полученный из шунгита (природного минерала) и рисовой шелухи, представляет собой нанокомпозит из микросфер SiO2, углеродных нанотрубок конического сечения и кривых графеновых поверхностей. Входящий в состав сорбента углерод является некристаллическим, неграфитируемым и характеризуется глобулярной фуллереноподобной структурой. Сорбент обладает одновременно свойствами углей и силикатных адсорбентов и имеет удельную поверхность SБЭТ=от 630 до 759 м2/г, обеспечивая высокую нефтеемкость.The sorbent activator obtained from shungite (a natural mineral) and rice husk is a nanocomposite of SiO 2 microspheres, conical carbon nanotubes and graphene surface curves. The carbon that is part of the sorbent is non-crystalline, non-graphite and is characterized by a globular fullerene-like structure. The sorbent has both the properties of coal and silicate adsorbents and has a specific surface area S BET = from 630 to 759 m 2 / g, providing high oil intensity.
Отсутствие вносимых извне углеводородокисляющих микроорганизмов сохраняет естественный биоценоз почв, включающий большое разнообразие собственных видов углеводородокисляющих микроорганизмов, в то же время их биомасса повышается. Это приводит к эффективной биодеструкции нефти. Использование предложенного сорбента-активатора не нарушает жизнедеятельность полезной микробиоты нефтезагрязненных земель, а увеличивающаяся биомасса микроорганизмов при исчерпании источника загрязнения - нефти отмирает.The absence of hydrocarbon-oxidizing microorganisms introduced from outside preserves the natural biocenosis of soils, which includes a wide variety of native types of hydrocarbon-oxidizing microorganisms, while their biomass increases. This leads to effective biodegradation of oil. The use of the proposed activator sorbent does not violate the vital activity of the beneficial microbiota of oil-contaminated lands, and the increasing biomass of microorganisms with the exhaustion of the source of pollution - oil dies.
Сорбент-активатор не токсичен для человека и теплокровных животных, устойчив к химическому загрязнению воды и почвы, активен в кислородной среде. Обладает устойчивостью к резким колебаниям температуры и рН среды, активностью при химическом загрязнении среды, адаптирован к средам с повышенным содержанием минеральных солей.The sorbent activator is not toxic to humans and warm-blooded animals, resistant to chemical contamination of water and soil, active in an oxygen environment. It is resistant to sharp fluctuations in temperature and pH of the medium, is active during chemical pollution of the environment, and is adapted to environments with a high content of mineral salts.
Выбор режимов обусловлен следующим.The choice of modes is due to the following.
При нагреве смеси в процессе дегидратации от 150°С со скоростью подъема температуры выше 5°С в минуту падает выход сорбента-активатора, его нефтеемкость, и наблюдается выделение большого количества легких продуктов пиролиза различного строения. При проведении карбонизации при температуре выше 400°С происходит уменьшение нефтеемкости сорбента до 1,1 г нефти на 1 г сорбента-активатора. При конечной температуре карбонизации ниже 400°С наблюдается низкое содержание углерода в сорбенте-активаторе и понижается биодеструкция нефти при использовании сорбента. В таблице 1 показана зависимость нефтеемкости сорбента-активатора и биодеструкции нефти при внесении его в почву от условий получения сорбента.When the mixture is heated in the process of dehydration from 150 ° C with a rate of temperature rise above 5 ° C per minute, the output of the activator sorbent decreases, its oil intensity, and a large amount of light pyrolysis products of various structures are released. When carrying out carbonization at temperatures above 400 ° C, the oil capacity of the sorbent decreases to 1.1 g of oil per 1 g of sorbent activator. At a final carbonization temperature below 400 ° C, a low carbon content in the sorbent activator is observed and the biodegradation of oil decreases when using the sorbent. Table 1 shows the dependence of the oil intensity of the activator sorbent and the biodegradation of oil when it is introduced into the soil from the conditions for obtaining the sorbent.
Способ получения сорбента-активатора осуществляют следующим образом.A method of obtaining a sorbent activator is as follows.
В реактор загружают расчетные количества шунгита и рисовой шелухи. Смесь нагревают до температуры 150°C±10°C. Проводят дегидратацию с начальной температуры 150°C±10°C, постепенно поднимая ее со скоростью 5°C±1°C в минуту до 200°C±10°C, и по достижении 200°C±10°C ее поддерживают до полного испарения воды из смеси, а затем проводят карбонизацию смеси с постепенным подъемом температуры от 200°C±10°C до 400°C±20°C со скоростью 5°C±1°C в минуту, при этом процесс проводят в среде аргона или азота, после чего полученный продукт измельчают в шаровой мельнице, промывают водой и сушат в вакууме при 100°C±10°C.The calculated quantities of shungite and rice husk are loaded into the reactor. The mixture is heated to a temperature of 150 ° C ± 10 ° C. Dehydration is carried out from an initial temperature of 150 ° C ± 10 ° C, gradually raising it at a rate of 5 ° C ± 1 ° C per minute to 200 ° C ± 10 ° C, and upon reaching 200 ° C ± 10 ° C it is maintained until complete evaporation of water from the mixture, and then the mixture is carbonized with a gradual increase in temperature from 200 ° C ± 10 ° C to 400 ° C ± 20 ° C at a rate of 5 ° C ± 1 ° C per minute, while the process is carried out in argon or nitrogen, after which the resulting product is ground in a ball mill, washed with water and dried in vacuum at 100 ° C ± 10 ° C.
Пример 1 осуществления изобретенияExample 1 of the invention
Тщательно перемешивают 6 г шунгита и 10 г рисовой шелухи. Процесс проводят в кварцевом реакторе в среде азота при следующих условиях: дегидратация при повышении температуры от 150 до 200°С и карбонизация при повышении температуры от 200 до 400°С со скоростью подъема температуры 5°С в минуту. Карбонизат измельчают в шаровой мельнице, промывают водой и сушат в вакууме при 100°С. Получают 10,7 г сорбента-активатора. Состав полученного сорбента, мас. %: оксид кремния (SiO2) - 45, углерод (С) - 48, медь (Cu) - 2,6, алюминий (Al) - 1,4, железо (Fe) - 0,5, калий (K) - 0,7.6 g of shungite and 10 g of rice husk are thoroughly mixed. The process is carried out in a quartz reactor in a nitrogen atmosphere under the following conditions: dehydration with increasing temperature from 150 to 200 ° C and carbonization with increasing temperature from 200 to 400 ° C at a rate of temperature rise of 5 ° C per minute. The carbonate is crushed in a ball mill, washed with water and dried in vacuum at 100 ° C. Receive 10.7 g of sorbent activator. The composition of the obtained sorbent, wt. %: silicon oxide (SiO 2 ) - 45, carbon (C) - 48, copper (Cu) - 2.6, aluminum (Al) - 1.4, iron (Fe) - 0.5, potassium (K) - 0.7.
Пример 2Example 2
Тщательно перемешивают 6 г шунгита и 1 г рисовой шелухи. Процесс проводят в кварцевом реакторе в среде азота при следующих условиях: дегидратация при повышении температуры от 150 до 200°С и карбонизация при повышении температуры от 200 до 400°С со скоростью подъема температуры 5°С в минуту. Карбонизат измельчают в шаровой мельнице, промывают водой и сушат в вакууме при 100°С. Получают 6,5 г сорбента-активатора. Состав полученного сорбента, мас. %: оксид кремния (SiO2) - 60, углерод (С) - 30, медь (Cu) – 2,8, алюминий (Al) – 1,5, железо (Fe) – 0,8, калий (K) – 1,0, магний (Mg) – 1,0, сера (S) – 0,8, кальций (Са) – 1,0.6 g of shungite and 1 g of rice husk are thoroughly mixed. The process is carried out in a quartz reactor in a nitrogen atmosphere under the following conditions: dehydration with increasing temperature from 150 to 200 ° C and carbonization with increasing temperature from 200 to 400 ° C at a rate of temperature rise of 5 ° C per minute. The carbonate is crushed in a ball mill, washed with water and dried in vacuum at 100 ° C. Obtain 6.5 g of sorbent activator. The composition of the obtained sorbent, wt. %: silicon oxide (SiO 2 ) - 60, carbon (C) - 30, copper (Cu) - 2.8, aluminum (Al) - 1.5, iron (Fe) - 0.8, potassium (K) - 1.0, magnesium (Mg) - 1.0, sulfur (S) - 0.8, calcium (Ca) - 1.0.
Пример 3Example 3
Тщательно перемешивают 6 г шунгита и 24 г рисовой шелухи. Процесс проводят в кварцевом реакторе в среде азота при следующих условиях: дегидратация при повышении температуры от 150 до 200°С и карбонизация при повышении температуры от 200 до 400°С со скоростью подъема температуры 5°С в минуту. Карбонизат измельчают в шаровой мельнице, промывают водой и сушат в вакууме при 100°С. Получают 21,7 г сорбента-активатора. Состав полученного сорбента, мас. %: оксид кремния (SiO2) - 35, углерод (С) - 55, медь (Cu) – 2,5, алюминий (Al) – 1,0, железо (Fe) – 0,5, калий (K) – 1,0, магний (Mg) – 1,0, сера (S) – 0,2, кальций (Са) – 1,0.6 g of shungite and 24 g of rice husk are thoroughly mixed. The process is carried out in a quartz reactor in a nitrogen atmosphere under the following conditions: dehydration with increasing temperature from 150 to 200 ° C and carbonization with increasing temperature from 200 to 400 ° C at a rate of temperature rise of 5 ° C per minute. The carbonate is crushed in a ball mill, washed with water and dried in vacuum at 100 ° C. Obtain 21.7 g of sorbent activator. The composition of the obtained sorbent, wt. %: silicon oxide (SiO 2 ) - 35, carbon (C) - 55, copper (Cu) - 2.5, aluminum (Al) - 1.0, iron (Fe) - 0.5, potassium (K) - 1.0, magnesium (Mg) - 1.0, sulfur (S) - 0.2, calcium (Ca) - 1.0.
Пример применения сорбента-активатораAn example of the use of an activator sorbent
К 900 г почвы добавляют 100 г товарной нефти с плотностью 0.822 кг/м3 месторождения А. Титова и 50 г сорбента-активатора и тщательно перемешивают. Эксперимент проводят при постоянной температуре 20±2°С, увлажнении всех вариантов опыта природной водой до 60% от общей влагоемкости. Образцы перемешивали с периодичностью один раз в 7 суток.To 900 g of soil add 100 g of marketable oil with a density of 0.822 kg / m 3 of A. Titov’s deposit and 50 g of activator sorbent and mix thoroughly. The experiment is carried out at a constant temperature of 20 ± 2 ° C, moistening all options of the experiment with natural water up to 60% of the total moisture capacity. Samples were mixed once every 7 days.
Об интенсивности биоразложения углеводородов нефти судят по остаточному содержанию нефтепродуктов в почве, изменению численности микроорганизмов. Определение остаточного содержания нефтепродуктов проводят спектрофотометрическим методом. Удельную поверхность образца сорбента-активатора (SБЭТ) определяют по методу БЭТ, основанному на измерении равновесной адсорбции азота при температуре 77 К. Расчет SБЭТ проводят в интервале равновесных относительных давлений паров азота Р/Po – 0,05-0,33 по изотерме адсорбции с использованием объемной вакуумной статической автоматизированной установки Fisons Sorptomatic-1900. Варианты модельных опытов были следующие:The intensity of biodegradation of oil hydrocarbons is judged by the residual content of oil products in the soil, the change in the number of microorganisms. The determination of the residual oil content is carried out by spectrophotometric method. The specific surface of the sample of the sorbent activator (S BET ) is determined by the BET method, based on the measurement of equilibrium nitrogen adsorption at a temperature of 77 K. Calculation of S BET is carried out in the range of equilibrium relative vapor pressures of nitrogen P / P o - 0.05-0.33 adsorption isotherm using a volumetric vacuum static automated installation Fisons Sorptomatic-1900. The options for model experiments were as follows:
1. Нефтезагрязненная почва (содержание нефти 10%) - контроль1. Oil-contaminated soil (oil content 10%) - control
2. Нефтезагрязненная почва (10% нефти + сорбент-активатор 50 г/кг)2. Oil-contaminated soil (10% oil + sorbent activator 50 g / kg)
3. Нефтезагрязненная почва (содержание нефти 20%) - контроль3. Oil-contaminated soil (oil content 20%) - control
4. Нефтезагрязненная почва (20% нефти + сорбент-активатор 100 г/кг)4. Oil-contaminated soil (20% oil + sorbent activator 100 g / kg)
Результаты испытаний представлены в таблицах 2-4:The test results are presented in tables 2-4:
в таблице 2 показана биодеструкция нефти в нефтезагрязненной почве,table 2 shows the biodegradation of oil in oil-contaminated soil,
в таблице 3 - содержание микроорганизмов при биодеструкции нефти в нефтезагрязненной почве,table 3 - the content of microorganisms in the biodegradation of oil in oil-contaminated soil,
в таблице 4 показаны результаты полевых исследований по биодеструкции нефти в присутствии сорбента-активатора на полигоне (50 г сорбента-активатора, температура 12-32°С, 2014 г. ).table 4 shows the results of field studies on biodegradation of oil in the presence of an activator sorbent at the test site (50 g of activator sorbent, temperature 12-32 ° С, 2014).
Результаты испытаний сорбента-активатора показали, что его внесение значительно повышает эффективность процесса биодеструкции нефтепродуктов, увеличивает массу и активность аборигенных почвенных нефтеокисляющих ассоциаций бактерий. Использование предлагаемого сорбента не нарушает жизнедеятельность полезной микробиоты нефтезагрязненного субстрата. Увеличивающаяся при утилизации биомасса микроорганизмов при исчерпании источника загрязнения - нефтепродуктов отмирает.The test results of the activator sorbent showed that its introduction significantly increases the efficiency of the process of biodegradation of oil products, increases the mass and activity of native soil oil-oxidizing associations of bacteria. The use of the proposed sorbent does not violate the vital activity of the beneficial microbiota of oil-contaminated substrate. The biomass of microorganisms that increases during disposal with the exhaustion of a source of pollution - petroleum products dies.
Изобретение позволяет:The invention allows:
- выполнять сразу два вида очистки экосистемы - физическую и биологическую;- perform two types of ecosystem cleanups at once - physical and biological;
- выполнять две функции - сбор и концентрирование нефти и ее утилизации до углекислоты и воды;- perform two functions - the collection and concentration of oil and its disposal to carbon dioxide and water;
- обеспечивать экологическую безопасность для природы, человека и места его применения (имеет природное происхождение). - ensure environmental safety for nature, man and the place of its application (has a natural origin).
Кроме того, изобретение обеспечивает, что:In addition, the invention provides that:
- в экосистеме не будет накапливаться сконцентрированная на сорбенте-активаторе нефть, и сорбент-активатор не нужно будет удалять из экосистемы;- the oil concentrated on the activator sorbent will not accumulate in the ecosystem, and the activator sorbent will not need to be removed from the ecosystem;
- микробная биомасса, поступающая в водную или почвенную экосистему, станет частью функционирующей в экосистеме пищевой цепи и тем самым усилит общую экологическую активность экосистемы;- microbial biomass entering the aquatic or soil ecosystem will become part of the food chain functioning in the ecosystem and thereby enhance the overall ecological activity of the ecosystem;
- микроорганизмы из аборигенной микрофлоры более эффективны в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов, чем имеющиеся в продаже промышленные, и адаптированы к местным условиям;- microorganisms from native microflora are more effective as oil-oxidizing microorganisms than commercially available industrial ones, and are adapted to local conditions;
- за счет устойчивости к неблагоприятным экологическим факторам (низкая температура, повышенная влажность, криоморфные почвы и т.д.) аборигенные почвенные нефтеокисляющие микроорганизмы позволяют осуществлять деструкцию нефти в почве практически в любое время года.- due to resistance to adverse environmental factors (low temperature, high humidity, cryomorphic soils, etc.), indigenous soil oil-oxidizing microorganisms allow the destruction of oil in the soil at almost any time of the year.
Таким образом, применение изобретения позволяет повысить эффективность биодеструкции нефти и нефтепродуктов в почве и грунте за счет увеличения массы аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, улучшить экологичность процесса, дает возможность использовать сорбент-активатор в регионах с пониженными температурными условиями окружающей среды.Thus, the use of the invention improves the efficiency of biodegradation of oil and oil products in soil and soil by increasing the mass of native hydrocarbon-oxidizing microorganisms, improves the environmental friendliness of the process, makes it possible to use a sorbent activator in regions with low ambient temperature conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103939A RU2615526C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103939A RU2615526C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2615526C1 true RU2615526C1 (en) | 2017-04-05 |
Family
ID=58505863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016103939A RU2615526C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615526C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563070A (en) * | 2019-08-20 | 2019-12-13 | 天津机科环保科技有限公司 | Biological coke preparation and use method and device |
| RU2796307C1 (en) * | 2022-07-07 | 2023-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Навигатор" | Nanostructured sorbents for water purification from oil products and method of water purification |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036843C1 (en) * | 1992-02-17 | 1995-06-09 | Илдар Гарифович Гафаров | Method of removing oil contaminants from water |
| RU2060817C1 (en) * | 1993-10-13 | 1996-05-27 | Новосибирский государственный научно-инженерный центр "Экогеология" | Process for modifying natural shungite sorbent |
| RU2304559C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-20 | Людмила Алексеевна Земнухова | Method of producing sorbent to collect spilt crude oil and petroleum products by using rice husk |
| RU2414313C2 (en) * | 2008-10-06 | 2011-03-20 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии наук | Method to clean land from oil and oil products and to recultivate agricultural soils |
| RU2414961C1 (en) * | 2009-06-29 | 2011-03-27 | Правительство Омской области | Carbon-mineral sorbent and method of making said sorbent |
| RU2482911C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-05-27 | Виктор Геннадиевич Сержантов | Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end |
-
2016
- 2016-02-08 RU RU2016103939A patent/RU2615526C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036843C1 (en) * | 1992-02-17 | 1995-06-09 | Илдар Гарифович Гафаров | Method of removing oil contaminants from water |
| RU2060817C1 (en) * | 1993-10-13 | 1996-05-27 | Новосибирский государственный научно-инженерный центр "Экогеология" | Process for modifying natural shungite sorbent |
| RU2304559C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-20 | Людмила Алексеевна Земнухова | Method of producing sorbent to collect spilt crude oil and petroleum products by using rice husk |
| RU2414313C2 (en) * | 2008-10-06 | 2011-03-20 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии наук | Method to clean land from oil and oil products and to recultivate agricultural soils |
| RU2414961C1 (en) * | 2009-06-29 | 2011-03-27 | Правительство Омской области | Carbon-mineral sorbent and method of making said sorbent |
| RU2482911C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-05-27 | Виктор Геннадиевич Сержантов | Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563070A (en) * | 2019-08-20 | 2019-12-13 | 天津机科环保科技有限公司 | Biological coke preparation and use method and device |
| RU2796307C1 (en) * | 2022-07-07 | 2023-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Навигатор" | Nanostructured sorbents for water purification from oil products and method of water purification |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Biochar as a sorbent for emerging contaminants enables improvements in waste management and sustainable resource use | |
| Liang et al. | Magnetic nanoferromanganese oxides modified biochar derived from pine sawdust for adsorption of tetracycline hydrochloride | |
| Wang et al. | Kinetics, equilibrium and thermodynamics studies on biosorption of Rhodamine B from aqueous solution by earthworm manure derived biochar | |
| Sekirifa et al. | Preparation and characterization of an activated carbon from a date stones variety by physical activation with carbon dioxide | |
| Yousaf et al. | Operational control on environmental safety of potentially toxic elements during thermal conversion of metal-accumulator invasive ragweed to biochar | |
| Zeng et al. | Sorption of ammonium and phosphate from aqueous solution by biochar derived from phytoremediation plants | |
| Xing et al. | Feasibility of sludge-based biochar for soil remediation: Characteristics and safety performance of heavy metals influenced by pyrolysis temperatures | |
| Mousavi et al. | Nettle ash as a low cost adsorbent for the removal of nickel and cadmium from wastewater | |
| Dos Santos et al. | Syagrus oleracea–activated carbon prepared by vacuum pyrolysis for methylene blue adsorption | |
| Guimarães et al. | Biochars obtained from arabica coffee husks by a pyrolysis process: characterization and application in Fe (ii) removal in aqueous systems | |
| Idris et al. | Introduction of adsorption techniques for heavy metals remediation | |
| Wang et al. | Co-pyrolysis of wood chips and bentonite/kaolin: Influence of temperatures and minerals on characteristics and carbon sequestration potential of biochar | |
| Mahmoud et al. | Effect of rice husk biochar on cadmium immobilization in soil and uptake by wheat plant grown on lacustrine soil | |
| Patel et al. | Adsorptive removal of methylene blue dye from soapnut shell & pineapple waste derived activated carbon | |
| Anwari et al. | Effects of biochar amendment on soil problems and improving rice production under salinity conditions | |
| Viana et al. | Using rice husks in water purification in Brazil | |
| Agarwal et al. | Biochar-based fertilizers and their applications in plant growth promotion and protection | |
| Xing et al. | Surface corrosion by microbial flora enhances the application potential of phosphate rock for cadmium remediation | |
| Xue et al. | Potentially migrating and residual components of biochar: Effects on phosphorus adsorption performance and storage capacity of black soil | |
| RU2612286C1 (en) | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof | |
| RU2615526C1 (en) | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof | |
| Sun et al. | Effect of Ca–modified biochar coupling with low–Cd accumulation maize cultivars on remediation of Cd contaminated soils and microbial community composition | |
| KR101512562B1 (en) | A process for producing biomass adsorbent from platanus leaves | |
| Li et al. | Aged biochar for simultaneous removal of Pb and Cd from aqueous solutions: Method and mechanism | |
| Ngouateu et al. | Kinetics and equilibrium studies of the adsorption of phenol and methylene blue onto cola nut shell based activated carbon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180209 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 19-2019 |