Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения

Группа изобретений относится к области биотехнологии и экологии. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами включает органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты. В качестве донных отложений использованы отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов - биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», а в качестве органоминеральных добавок - азотсодержащее минеральное удобрение. Соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» составляет 1:1, а их количество - до 5% от объема донных отложений, а количество минерального азотсодержащего удобрения составляет от 5 и до 10 масс. %. Способ получения рекультиванта включает смешивание донных отложений с азотсодержащим минеральным удобрением и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях. Способ рекультивации предусматривает, что перед внесением в загрязненные грунты и почвы рекультиванта проводят рыхление почвы, внесение азотсодержащего минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней. Обеспечивается рециклинг отходов с одновременным получением экологичного и недорого рекультиванта с высокой эффективностью деструкции углеводородных загрязнений различного генезиса. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к биотехнологии и экологии. Оно может быть использовано для очистки и восстановления промышленных и природных объектов окружающей среды, загрязненных нефтяными углеводородами в условиях высокой засоленности.

В нефтедобывающих регионах страны, добыча, переработка и транспортировка сырой нефти, а также различных нефтепродуктов приводит к загрязнению значительных территорий нефтяными углеводородами, следствием этого является создание масштабных полигонов опасных отходов. Наличие нефтезагрязненных территорий и полигонов размещения таких отходов приводит к выводу из сельскохозяйственного и природного оборота огромного количества ценнейшего и не возобновляемого, так же как нефть и газ, отечественного ресурса - почвы и появлению существенных экологических угроз окружающей природе и населению.

Известно, что юго-западные регионы страны (волгоградская, саратовская, самарская, астраханская области) имеют сети и каналы искусственного орошения, которые поддерживаются в рабочем состоянии за счет постоянных мелиоративных работ, в результате которых образуется ежегодно тысячи тонн донных отложений, также являющихся отходами, которые подлежат рециклингу и вторичному использованию.

Эти донные отложения могут быть успешно использованы для получения нового экологичного и дешевого рекультиванта для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв, за счет введения в его состав эффективных нефтеокисляющих биопрепаратов широкого спектра действия.

Поиск технологических приемов, позволяющих эффективно осуществить биоремедиацию нефтезагрязненных почв и восстанавливать их качество, с применением местных материалов, является актуальным, в особенности, при проведении работ в районах распространения засоленных почв, таких как солончаки.

Проведены патентные исследования по классам МПК C12N, C02F, B01J с использованием патентной базы ФИПС, не обнаружено патентов, отвечающей решению задачи создания органо-минерального рекультиванта из донных осадков пресных водоемов для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв.

Изучение литературных источников по теме заявки, позволило выявить аналог, представляющий собой торфо-сапропелевый рекультивант в состав которого введен нефтеокисляющий биопрепарат "Дестройл" (www.beesona.ru//id282/blogs/1001/; www, agroyng.ru/price/file/5 87.pdf.)

Торфо-сапропелевый ремедиант представляет собой сыпучую или капсулированную смесь в разных пропорциях торфа и сапропеля содержащую биопрепарат "Дестройл". Этот ремедиант имеет следующие недостатки: он производится из ценного сырья по сложной технологической цепочке; температурный режим его действия ограничен интервалом 15-20°С. Биопрепарат "Дестройл" не эффективен при высоких значениях солевого фона и высоких уровнях нефтезагрязнения.

Технической проблемой, существующей в настоящее время, является отсутствие эффективного рекультиванта и способа очистки нефтезагрязненных почв и грунтов, с использованием крупномасштабного зонального отхода, в широком температурном диапазоне (+4-37°С), в условиях повышенной солености и высоком уровне углеводородного загрязнения. Предлагаемое изобретение направлено на решение данной технической проблемы.

Предлагаемый продукт позволяет решить две задачи: рециклинг отходов с получением нового продукта из них, и возвращение в природопользование территорий, почв, подверженных техногенному загрязнению.

Технический результат, который достигается при использовании предлагаемого изобретения, заключается в рециклинге отходов с одновременным получением экологичного и недорогого рекультиванта с высокой эффективностью деструкции углеводородных загрязнений различного генезиса.

Технический результат достигается за счет того, что в рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), включающем органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты, предлагается в качестве донных отложений использовать отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов использовать биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», в качестве минеральных добавок азотсодержащее минеральное удобрение. Дополнительными отличиями являются:

- соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» применяют 1:1 в количестве до 5% от объема донных отложений;

- количество минеральных азотсодержащих добавок используют от 5% и до 10% (масс);

- используют донные отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).

Также технический результат достигается за счет того, что в способе получения рекультиванта, включающем смешивание донных отложений с органоминеральным сырьем и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов, биопрепараты вносятся в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.

Технический результат достигается еще и за счет того, что в способе применения рекультиванта, включающем внесение рекультиванта в загрязненные грунты и почвы, перед внесением рекультиванта проводят рыхление почвы, внесение комплексного минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней.

Таким образом, предлагается использовать крупномасштабные отходы - донные отложения (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в том числе пресноводных объектах Ставропольского края таких как Отказненское водохранилище. Агрохимические свойства донных осадков вполне благоприятны по содержанию органического вещества и основных элементов питания. Эффективным приемом оптимизации свойств донных осадков может быть их инфицирование полезной почвенной микрофлорой. Поскольку донные осадки сформированы в водоемах в анаэробных условиях, микробиота в них специфическая, целесообразна ее замена на микробиоту, характерную для почв региона.

Характеристика по санитарно-экологическим показателям донных отложений, используемых для получения нового рекультиванта, должны соответствовать следующим параметрам, приведенным в таблице 1:

Согласно результатам испытаний содержание тяжелых металлов и радионуклидов в донных осадках не превышает допустимых уровней для почв. Соответственно они являются чистыми и экологически безопасными. Это крайне важно для использования их в качестве основного компонента для приготовления нового рекультиванта.

Рекультивант производится на основе донных отложений (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченных при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в частности, Ставропольского края (Отказненское водохранилище),

Донные отложения подвергаются дополнительной обработке путем удаления грубых включений, смешивания с органоминеральными добавками для получения сбалансированного соотношения элементов питания.

Для получения конечного продукта микробные препараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» (в соотношении 1:1), в количестве 5% вносят в донные отложения методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.

Суспензию препарата «БАК-Л» готовят согласно инструкции производителя (ООО «НПК «ИЛМА ЭКО», 190020, г. Санкт-Петербург, набережная Обводного канала, 150, корп. 1, лит. А).

Суспензию препарата «БАК-ПАУ» готовят согласно инструкции производителя (ООО «НПК «ИЛМА ЭКО», 190020, г. Санкт-Петербург, набережная Обводного канала, 150, корп. 1, лит. А).

Препараты БАК-Л и БАК-ПАУ широко используются для очистки почв, грунтов, а также поверхностных и сточных вод от нефтяных загрязнений.

Рекультивант, полученный на основе крупнотоннажного зонального отхода - донных осадков и биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», предлагается для очистки территорий, почвы от нефтяных углеводородов впервые, в связи с чем, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующими графическоми материалами.

Фиг. 1, на которой приведена хроматограмма по полному ионному току загрязненного грунта (Образец №1)

Фиг. 2, на которой приведена хроматограмма по полному ионному току загрязненного грунта после биоремедиации с применением нового рекультиванта (Образец №2).

Изобретение подтверждается следующими примерами.

Пример 1:

Исследования донных осадков Донные осадки (отложения) (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлечены при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).

Все исследования проведены в аккредитованной испытательной лаборатории Филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ленинградской области (аттестат аккредитации № Росс RU ДС 1.6.1.047 от 13 мая 2015 г), АИЛЦ ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по г. Санкт-Петербург», Аттестат аккредитации № РОСС. RU.0001.510228. На основе результатов исследования дана оценка удобрительной агрохимической и агрофизической ценности донных осадков и санитарно-гигиенической безопасности, составлено также соответствующее заключение.

Все исследованные пробы донных осадков представляют собой землистую массу с разной степенью однородности по составу, цвету, содержанию органического вещества и сохранившихся растительных остатков водных растений.

Донные осадки, характеризуемые по значениям основных агрохимических показателей близки к зональным, окружающим водоем, почвам. По содержанию органического вещества, фосфора и калия они вполне пригодны для приготовления продуктов для рекультивационных целей. Физико-химические свойства донных осадков (слабая щелочность, высокая емкость катионного обмена и очень низкое содержание обменного натрия) не являются лимитирующим фактором в их использовании для приготовления продуктов для рекультивации территорий и почв подвергнутых техногенному загрязнению.

С точки зрения физико-структурного состояния донные осадки, вполне подходят для применения непосредственно в качестве основного компонента нового рекультиванта.

Пример 2

Получение иммобилизованной формы грунта-рекультиванта.

В качестве носителя для нового рекультиванта используют донные осадки (отложения (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).

Для получения готовой продукции - нового рекультиванта микробные препараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» в соотношении 1:1 (суспензию клеток, полученную, согласно инструкции по применению), наносят на донные отложения в соотношении 1:20. Получившийся новый продукт имеет стабильную устойчивую форму с высоким титром нефтеокисляющих микробных культур 104-106 КОЕ/г продукта. Срок хранения готовой продукции без потери активности - 1 год.

Преимущество такой формы рекультиванта заключается в том, что он поставляется в виде, готовом к внесению в нефтезагрязненную почву, без предварительной подготовки на месте использования.

Нанесенные (иммобилизованные) нефтеокисляющие бактерии предлагаемого нового рекультиванта устойчивы к неблагоприятному воздействию окружающей среды и эффективно окисляют углеводородные загрязнения при высоких концентрациях.

Пример 3

Нефть, мазут, дизельное топливо добавляли в питательную среду в количестве 1% от массы питательной среды в качестве единственного источника углерода. Опыт производился в трех повторностях. В колбы объемом 750 см3 вносили по 200 см3 минеральной среды с соленостью 5% и по 2000 мг нефти, мазута и дизельного топлива. В колбы вносили грунт-рекультивант в количестве 2 г. В качестве контроля использовали колбы с минеральной средой с нефтепродуктами. Колбы культивировали на качалке при 200 об./мин и 22°С в течение 14 суток. Измерение концентрации нефтепродуктов выполнено флуориметрическим методом по ПНД Ф 16.1.21-98. Полученные результаты показали, что в течение 14 суток при 22°С концентрация нефтяных углеводородов снизилась на 65,8; 51,2 и 78,8%, соответственно, по сравнению с контролем.

Пример 4

Количественное сравнение снижения содержания полициклических ароматических углеводородов (бенз(а)пирена) в техногенном грунте, обработанном рекультивантом и нативным микробным препаратом БАК-ПАУ.

Для сравнения эффективности грунта-рекультиванта и препарата БАК-ПАУ, использовали техногенный грунт со строительной площадки курортного района Ленинградской области и сравнивали снижение бенз(а)пирена в образцах. По методике выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в пробах почвы, грунтов, донных отложений и твердых отходах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на Флюорате-02 в качестве флуоресцентного детектора (ПНДФ16.1:2:2:2:3.39-2003) определяли концентрацию бенз(а)пирена в опытных образцах - 1 мг/кг, что составляет 50 ПДК бензапирена (0,02 мг/кг).

Опыт ставили в 3-х повторностях, в опытные образцы вносили по 10% грунта-рекультиванта и препарата БАК-ПАУ, в качестве контроля использовался - необработанный техногенный грунт.

Все опытные кюветы с грунтами помещали в условиях естественной освещенности и при температуре 15-20°С, еженедельно увлажняли и рыхлили.

По истечении 3 месяцев эксперимента концентрация бенз[а]пирена снизилась на 55,4% в опытных образцах с препаратом БАК ПАУ и на 76,2% в опытных образцах с добавлением грунта-рекультиванта.

Все исследования проведены в испытательном лабораторном центре Федерального бюджетного учреждения здравоохранения (ФБУЗ) «Центр гигиены и эпидемиологии по г. Санкт-Петербург».

Пример 5

Биоремедиационное снижение содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в техногенном грунте

В качестве образца техногенного грунта была взята проба почвогрунта с участка вблизи железнодорожной станции Сортировочная (Санкт-Петербург), проведена оценка содержания индивидуальных ПАУ по методике КХА: М-МВИ-202-07 методом хромато-масс-спектрометрии (ХМС).

Для исследования биоремедиации техногенного почвогрунта рекультивантом три образца почвы поместили в полипропиленовые колонки диаметром 10 см. Высота слоя образца в каждой из них составляла 45 см. В две из них был внесен грунт-рекультивант.в количестве 10% от объема, в третью внесен инертный грунт.

Концентрации веществ в исходной пробе грунта представлены в таблице 2.

Как видно из результатов таблицы 2, в представленной пробе грунта доминируют такие представители ПАУ, как фенантрен, флуорантен, пирен. Их общая концентрация составляет 63% от суммарной концентрации ПАУ в изучаемом образце. Так же отмечается высокое содержание бенз[а]пирена - 80 мкг/кг, в то время как допустимое содержание этого вещества в почве не должно превышать по СанПиН 20 мкг/кг. Таким образом, наблюдается четырехкратное превышение допустимого уровня содержания данного токсиканта.

В ходе исследований в усредненной пробе опытных образцов по истечении 3 месяцев эксперимента концентрация ПАУ, имеющих в своей структуре три ароматических кольца, в пробе уменьшилась на 90% от исходного значения, с четырехъядерными ПАУ, наблюдалась деструкция изучаемых соединений на 60%. С увеличением количества ароматических колец наблюдается замедление процесса деструкции: суммарная концентрация пяти-ядерных ПАУ снизилась лишь на 36%. Точно так же ведет себя и бенз[а]пирен, чья концентрация снизилась на 52%. Суммарная концентрация спустя 3 месяца после начала проведения эксперимента снизилась на 20% от исходного значения.

Все исследования проведены Федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук (НИЦЭБ РАН)».

Пример 6

Оценка количественного снижения нефтяных углеводородов в нефтезагрязненных грунтах.

В качестве образца взята проба грунта с территории ООО «РН-Ставропольнефтегаз». По результатам лабораторных исследований степень засоленности по хлорид и сульфид иону исследуемого образца составляет 0,21%, концентрация нефтепродуктов составила 26410 мг/кг.

В ходе исследований в опытные образцы вносили 5% образца нового рекультиванта. В качестве контроля использовали - исходный грунт без добавок. Опыт производился в трех повторностях. Исследования проводили в стационарных условиях в течение 28 дней при +6 С. Вес каждого образца составил 3 кг. Агротехнические мероприятия (полив, рыхление) проводились 1 раз в неделю. Измерение концентрации нефтепродуктов выполнено на 28 день, полученные результаты показали, что в течение 28 суток при +5°С в присутствии продукта «Новый рекультивант» снижается содержание нефтяных углеводородов на 28, 6%.

Пример 7

Оценка фитотоксичности.

Критерием качества ремедиационных работ является фитотоксичность, всхожесть растений, сохранность и развитие, урожайность растений являются надежным результатом восстановления и экологического состояния почвы.

Оценку фитотоксичности определяли согласно методическим рекомендациям MP 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности».

Фитотест основан на способности семян адекватно реагировать на экзогенное химическое воздействие путем изменения интенсивности прорастания корней, что позволяет длину последних принять за показатель тест-функции. Критерием вредного действия считается ингибирование роста корней семян.

Для определения фитотоксичности использовали в качестве тест -растения семена Secale cereal (рожь посевная). Во время эксперимента проверяли прорастание семян в водной вытяжке исследуемых образцов. В качестве контроля использовали дистиллированную воду.

Экстракт проб получали: 10 г пробы (образца) помещали в мерную колбу объемом 100 мл и дистиллированной водой доводили до метки.

Время экстракции - 24 час при комнатной температуре. Далее проводили фильтрование экстракта через фильтр «синяя лента».

Опытные чашки с семенами (по 25 шт.) обрабатывали экстрактом (или его разведением). Все образцы помещали в термостат при температуре 20-23 С°.

По истечении срока экспозиции:

А) измеряли длину корней проростков в контрольной и опытных пробах;

Б) измеряли длину зеленого стебля проростков в контрольной и опытных пробах.

Рекогносцировочный опыт проводится с целью выяснения диапазона фитотоксического действия. В рекогносцировочном опыте испытываются нативный экстракт (R=1) и его разведения (R=2, 10).

Определение фитотоксического эффекта проводится путем сопоставления показателей тест-функции (Lcp) контрольных и опытных семян.

Водные вытяжки нефтезагрязненного грунта (исходного) оказывают вредное воздействие на рост корней и зеленый стебель растений. При обработке проб продуктом «Новый рекультивант» токсическое действие полностью снималось.

Пример 8

Биодеструкция нефтяных углеводородов засоленных нефтезагрязненных грунтов новым рекультивантом.

В качестве образца для исследований взят грунт, отобранный с площадок полей испарения ООО «Ставропольнефтегаз» Левокумского района Ставропольского края. По результатам исследований степень засоленности по хлорид и сульфид иону исследуемого грунта составляет - 0,25%. В ходе исследований в опытные образцы вносили 5% нового рекультиванта. В качестве контроля использовали исходный грунт.

Опыт производился в трех повторностях. Исследования проводили в стационарных условиях в течение 70 дней при 20°С. Вес каждого образца составил 5 кг. Агротехнические мероприятия (полив, рыхление) проводились 1 раз в неделю. Анализ экстрактов проводился при разрешающей способности 1000 на хроматомасс-спектрометре QP 2010 фирмы Shimadzu (Япония). Использовался режим SCAN - полное сканирование в диапазоне масс от 45 до 600. Температура ионного источника составляла 200°С, интерфейса - 300°С. При анализе использовалась капиллярная колонка корпорации "Thermo Electron Corporation" длиной 60 м и внутренним диаметром 0,25 мм. Толщина слоя фазы TR-5MS - 0,25 мкм. Газ-носитель - гелий. При вводе проб использовали шприц 2 мкл "Dynatech precision sampling" (USA). Условия хроматографирования следующие: режим с постоянной скоростью потока газа-носителя 1,0 мл/мин. Температура инжектора составляла 300°С. Нагрев термостата колонки осуществлялся по следующей программе: начальную температуру (60°С) выдерживали 2 мин, затем колонку нагревали со скоростью 10°/мин до 150°С, далее со скоростью 4°/мин до 290°С, затем со скоростью 10°/мин до 300°С. При этой температуре колонку выдерживали 10 мин. Общее время хроматографирования - 68 мин.

Идентификация компонентов осуществлялась по их масс-спектрам (с учетом относительных характеристик хроматографического удерживания) при помощи автоматической системы поиска из масс-спектральной библиотеки NIST. Количественное определение осуществлялось методом внутреннего стандарта.

Хроматограммы по полному ионному току приведены на фиг. 1. и фиг. 2. Образец №1 - загрязненный грунт. Образец №2 - загрязненный грунт после биоремедиации с применением нового рекультиванта.

Основными компонентами полулетучей органической фракции образца №1 являются линейные и разветвленные углеводороды - н-алканы и изоалканы в диапазоне от С13 (тридекан) до С30 (триаконтан). Плавное распределение «линейки» (фиг. 1) и чередование пиков алканов и изоалканов характерно для большинства нефтепродуктов.

Сравнение хроматограмм по полному ионному току полученных для пробы загрязненного грунта до (проба 1, фиг. 1) и после биоремедиации (проба 2, фиг. 2) показывает существенное изменение в качественном и количественном составе полулетучих органических веществ, состоящих из линейных (алканы) и разветвленных (изоалканы) нефтяных углеводородов (нугв).

Если до лабораторного почвенного эксперимента в пробе №1 идентифицировались алканы и изоалканы, представляющие собой плавное распределение «линейки» и чередование пиков алканов и изоалканов, что характерно для большинства нефтепродуктов близких к парафинам, то после биообработки произошли существенные изменения самой хроматограммы - нет характерного чередования пиков линейных и разветвленных нефтяных углеводородов и общий вид хроматограммы свидетельствует об изменении соотношения углеводородов в пробе 2.

Следует отметить, что органическая составляющая пробы 2 претерпела существенные качественные и количественные изменения в результате биообработки, что следует из сравнения этих двух спектров.

В пробе №2 идентифицированы и количественно определены новые соединения относящиеся к спиртам альдегидам, сложным эфирам, что указывает на активные окислительные превращения нефтеновых углеводородов, которые инициируются мощными ферментными системами интродуцированных и иммобилизованных в донные отложения бактериальных штаммов-нефтедеструкторов. Все процессы углеводородного биоразложения идут через окисление углеводородных цепочек окислительными ферментами бактерий.

Количественный анализ по внутренним углеводородным стандартам проведен для двух алканов (гептадекан С16Н34 и октадекан С18Н38) и изоалканов С18 (изооктадекан, две изомерные формы). Из полученных результатов видно, что концентрация этих соединений в пробе 2-1 снизилась для алканов в 15-69 раз, для изоалканов в 1,8-3 раза.

На основании этих данных можно с уверенностью сказать, что процесс биодеструкции нефтяных углеводородов в почвах успешно осуществляется.

Об этом же говорит и появление окисленных форм углеводородов - альдегидов (бензопропаналь) и спиртов (бензопропонол), (разрушение углеводородных цепей обязательно происходит через образование многоатомных спиртов, затем альдегидов, и далее).

Идентификация и количественное определение кислородосодержащих полулетучих соединений пробы 2: кислородсодержащих сложноэфирных соединений (фталаты) и кислородосодержащих соединений терпеновых-изопреновых - соединений (терпеноиды), образующиеся при окислении и превращениях тяжелых фракций нефтяных углеводородов также указывают на качественные изменения произошедшие в грунте после обработки бактериальным препаратом-нефтедеструктором.

Суммарное количество указанной фракции углеводородов составило 45,5 мкг/г в первом образце, проанализированном как загрязненный грунт. Новые кислородсодержащие соединения, обнаруженные в образце №2 грунта после ремедиации с применением нового рекультиванта. В Таблице 3 приведены сравнительные данные по качественному и количественному составу проб 1 и 2.

Все аналитические исследования проведены в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук (НИЦЭБ РАН.

Пример 9

Полевые испытания нового рекультиванта. Испытания нового продукта на нефтезагрязненных промышленных территориях.

Биоремедиацию (очистку) нефтезагрязненной почвы поводили в сочетании с агротехническими мероприятиями - рыхление почвы, внесение комплексного минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение.

1. Место проведения эксперимента: площадка АО «Первая Грузовая Компания» в Ленинградской области, Киришском районе, 2017 год. Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания: 50 дней, количество обработок: 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 43,50 г/кг, степень очистки - 78,58%, снижение класса опасности с IV до V класса опасности.

2. Место проведения эксперимента: Краснодарский край, Крымский район, Колхоз имени «Советской армии» площадка обезвреживания ООО НПП «Экобио», 2017. Загрязнитель: нефтешлам (степень засоленности 0,12%), время обезвреживания - 30 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 187,35 г/кг, степень очистки - 61,42%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.

3. Место проведения эксперимента: промплощадка ООО РН-Ставропольнефтегаз, Ставропольский край, Нефтекумский район, 2017.

Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания - 60 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 78,64 г/кг, степень очистки - 76,20%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.

4. Место проведения эксперимента: промышленная площадка ООО «Экопром-Холдинг», 2017 г по адресу: Ленинградская область, Выборгский р-н. Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания - 30 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 112,65 г/кг, степень очистки - 72,00%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.

Во всех вариантах после внесения продукта грунта-рекультиванта сразу наблюдался активный рост, как гетеротрофных микроорганизмов, так и бактерий-нефтедеструкторов. Иммобилизованные клетки препарата устойчивее к неблагоприятному воздействию окружающей среды и не требуют периода адаптации.

1. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, включающий органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты, характеризующийся тем, что в качестве донных отложений использованы отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов - биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», в качестве органоминеральных добавок - азотсодержащее минеральное удобрение, причем соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» составляет 1:1, а их количество - до 5% от объема донных отложений, а количество минерального азотсодержащего удобрения составляет от 5 и до 10 масс. %.

2. Рекультивант по п. 1, характеризующийся тем, что использованы донные отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводном объекте Ставропольского края - Отказненском водохранилище.

3. Способ получения рекультиванта по п. 1, включающий смешивание донных отложений с азотсодержащим минеральным удобрением и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов, характеризующийся тем, что биопрепараты вносят в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.

4. Способ рекультивации, характеризующийся тем, что перед внесением в загрязненные грунты и почвы рекультиванта по п. 1 проводят рыхление почвы, внесение азотсодержащего минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней.

5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что рекультивант вносят из расчета 3-5 кг/м2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к комплексной переработке золошлаковых отходов, нефтесодержащих отходов и осадков сточных вод городских очистных сооружений путем создания вторичного ресурса в виде искусственного грунта с применением торфа и реагентов.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Применение в качестве рекультиванта органоминеральной смеси, содержащей осадок сточных вод, полученный в результате деятельности станции аэрации, и отсев сталеплавильного щебня фракции 0-5 мм при их массовом соотношении 3:1.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке и утилизации сточных вод животноводческих комплексов. Для осуществления способа в сточные воды последовательно вводят щелочной коагулянт - известковое молоко, или суспензию шлама карбида кальция, или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН 10-12 и подкисляющего реагента до рН 6,5-8,0 с выделением образующегося осадка.

Способ получения компоста на основе осадка сточных вод включает очистку сточных вод актиномицетом Str. chromogenes s.g 0832, смешивание образующегося осадка с опилками древесных пород и кератиновыми отходами - пером птицы, дальнейшее аэробное компостирование полученной смеси.

Изобретение относится к технологии получения почвогрунта из активного ила с биологических очистных сооружений. Способ включает проведение предварительных лабораторных анализов для определения влажности, микробиологических показателей - численности и состава микрофлоры, количества колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий и микромицетов, а также содержания в иле наиболее опасных металлов - свинца, кадмия, цинка, меди, никеля, хрома, ртути, мышьяка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органических (белковых) удобрений из отработанного активного ила очистных сооружений включает термообработку, причем извлечение белковой массы осуществляется методом ультразвуковой обработки с частотой излучения 2-10 Вт/см2 продолжительностью 0,5-10 мин в статических условиях и 10-15 Вт/см2 продолжительностью 5-10 мин в динамических условиях.

Изобретение относится к обработке материалов, содержащих фосфор и по меньшей мере один металл, а также к обработке, направленной на повторное использование. Описан способ концентрирования фосфатных соединений, включающий стадии: растворения сырья, содержащего золу осадка сточных вод, содержащую фосфор и по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия, в жидкости, содержащей по меньшей мере хлороводородную кислоту; отделения нерастворимых остатков, полученных на указанной стадии растворения, с образованием тем самым первого выщелачивающего раствора; где указанный первый выщелачивающий раствор имеет мольное отношение фосфора к суммарному содержанию железа(III) и алюминия; контролирования указанного мольного отношения таким образом, чтобы оно составляло более 1; добавления основания в указанный первый выщелачивающий раствор после указанной стадии отделения нерастворимых остатков, вызывая осаждение фосфатных соединений, содержащих по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия, из указанного первого выщелачивающего раствора; удаления указанных осажденных фосфатных соединений из указанного первого выщелачивающего раствора; добавления серной кислоты в указанный первый выщелачивающий раствор после указанной стадии удаления указанных осажденных фосфатных соединений, вызывая осаждение сульфатных соединений; отделения указанных осажденных сульфатных соединений из указанного первого выщелачивающего раствора; и повторного использования по меньшей мере части указанного выщелачивающего раствора после указанной стадии отделения указанных осажденных сульфатных соединений в качестве указанной жидкости, содержащей по меньшей мере хлороводородную кислоту, на указанной стадии растворения золы осадка сточных вод.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Технология способа заключается в приготовлении активной смеси из адсорбента и инертного материала, смешивании активной смеси и механически обезвоженных осадков сточных вод и подсушивании смеси до влажности 0-20%.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения экологически чистых минерально-органических удобрений с использованием метанового брожения, осуществляемого биоценозом анаэробных бактерий, включает: 1) кавитационную обработку жидкой фракции навоза или сточной воды; 2) отдельное приготовление структурированной и биологически активной воды; 3) разбавление в анаэробном биореакторе структурированной и биологически активной воды; 4) приготовление раствора биологически активных веществ (БАВ); 5) заполнение биореактора раствором БАВ с тщательным перемешиванием; 6) внесение посевного материала в биореактор для осуществления метанового брожения; 7) ведение метанового брожения в мезофильном режиме; 8) сушку выработанного биогаза; 9) получение возвратной технологической воды; 10) направление первого биологического фильтра с осевшими твердыми частицами в шламосборник для освобождения от осадка, направляемого для приготовления экологически чистого органического удобрения; 11) получение физиологически полноценной питьевой воды; 12) контроль состава органического удобрения на соответствие экологическим нормам.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм бактерий Pseudomonas azotoformans 1Y-2014, обладающий способностью к биодеструкции твердых парафинов и полициклических ароматических соединений в воде, жидких шламах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с одновременной трансформацией углеводородных ксенобиотиков в биомассу липидных метаболитов источников биодизеля, депонирован в ИБФМ РАН под регистрационным номером ВКМ В-3254D.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при очистке поверхностных вод и седиментов Балтийского моря от нефти и нефтепродуктов. Консорциум микроорганизмов – нефтедеструкторов содержит штаммы бактерий Pseudomonas abietaniphila ВКМ В-3174D, Delftia tsuruhatensis ВКМ В-3175D, Sphingobacterium siyangense ВКМ В-3176D, Rhodococcus erythropolis ВКМ Аc-2778D и Rhodococcus erythropolis ВКМ Аc-2777D.

Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Microbacterium paraoxydans ELA-10 м, обладающий способностью осуществлять деградацию нефти и нефтепродуктов в широком диапазоне температур от +8 до +37°C, депонирован под регистрационным номером ВКМ Ac-2619D.

Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Micrococcus luteus LER - 4 обладает способностью утилизировать нефть и нефтепродукты, депонирован под регистрационным номером VKM Aс-2627D и может быть использован для очистки почвы и воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами в широком диапазоне температур от +10 до +37°С.

Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Microbacterium sp.

Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis LER-9.2, обладающий способностью быстро утилизировать нефть и нефтепродукты, депонирован под регистрационным номером VKM Aс-2628D.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Pseudonocardia carboxydivorans, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ АС-2046.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Penicillium chrysogenum НД-1, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ F-1373.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены препарат для биодеградации нефтепродуктов, включающий ассоциацию бактерий Bacillus megaterium ВКПМ В-607, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269, иммобилизованную на глауконитсодержащем носителе в заданном количестве, и способ его получения.
Способ биологической очистки от нефтепродуктов почв земель сельскохозяйственного назначения, включающий внесение природного сорбента - источника макро- и микроэлементов, органического удобрения, посев однолетних трав.

Изобретение относится к области экологической безопасности и может быть использовано для очистки от тяжелых металлов как техногенного грунта, так и земель сельскохозяйственного назначения.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и экологии. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами включает органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты. В качестве донных отложений использованы отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов - биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», а в качестве органоминеральных добавок - азотсодержащее минеральное удобрение. Соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» составляет 1:1, а их количество - до 5 от объема донных отложений, а количество минерального азотсодержащего удобрения составляет от 5 и до 10 масс. . Способ получения рекультиванта включает смешивание донных отложений с азотсодержащим минеральным удобрением и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях. Способ рекультивации предусматривает, что перед внесением в загрязненные грунты и почвы рекультиванта проводят рыхление почвы, внесение азотсодержащего минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 гм2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней. Обеспечивается рециклинг отходов с одновременным получением экологичного и недорого рекультиванта с высокой эффективностью деструкции углеводородных загрязнений различного генезиса. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Наверх