Грунтошламовая фиторемедиационная смесь (гфс)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Грунтошламовая фиторемедиационная смесь (ГФС) содержит нефтяной шлам, торф, мелиоранты биодеструкторы, причем она дополнительно содержит диатомит, сапропель, смесь трав. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет создать фиторемедиационную смесь с добавлением нефтешламов на территории их образования, способную к деструкции углеводородов нефти и активации дерновых процессов. 6 ил., 4 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано при утилизации нефтешламов, образующихся в результате переработки (обезвреживания) отходов бурения, загрязненных нефтью и нефтепродуктами грунтов, шламов очистки трубопроводов, емкостей, железнодорожных цистерн и др. и предназначено для использования при рекультивации нарушенных земель в процессе строительства линейных сооружений и площадочных объектов; ликвидации буровых шламовых амбаров, шламонакопителей, нефтешламонакопителей (внесения изоляционного слоя); утилизации нефтешламов непосредственно на месте их образования; создания рекультивационного слоя при восстановлении нефтезагрязненных земель и для создания плодородного дернового слоя грунта.

Из уровня техники известна грунтошламовая смесь, содержащая нефтешлам, буровой шлам, торф, песок, воду, сорбенты и биодеструкторы углеводородов при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтешлам и буровой шлам - 20-25; песок - 20-30; торф - 30-35; сорбенты - 2-5; биодеструкторы углеводородов - 2-5; вода - 10. Обеспечивается улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нефтезагрязненных и нарушенных земель в результате обогащения при очистке загрязненных земель кислородом и минеральными удобрениями, уменьшение нефтезагрязненных участков [Пат. РФ 2522317, 20.02.2013].

Недостатком является увеличение стоимости обеззараживания нефтешламов за счет применения сорбентов и биодеструкторов углеводородов и маленький объём утилизируемых нефтешламов по отношению к другим компонентам грунтошламовой смеси.

Известен способ получение грунта, включающего буровой шлам, в который на 97,5% массовых долей вносят прокаленный диатомит в количестве 2,5% массовых долей с последующим механическим перемешиванием до получения однородного грунта. Способ позволяет улучшить воднофизические свойства бурового шлама [Пат. РФ 2704858, 09.01.2019].

Недостатком изобретения является неизвестное время деструкции нефтепродуктов, имеющихся в наличии в заявленной грунтошламовой смеси и дальнейший способ её утилизации.

Прототипом заявленного изобретения является смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки. Используют буровой шлам плотностью 1,5-1,85 г/см3 и влажностью в пределах 30-60%. Содержание компонентов смеси составляет, мас.%: буровой шлам 35-50, песок или супесчаный грунт 25-30, торф марки А, Б 25-30, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки - остальное. Использование данного изобретения позволяет обеспечить экологическую безопасность окружающей среды [Пат. РФ 2631391, 18.10.2015].

Недостатком прототипа слишком обширное содержание различных вариантов, составляющих смеси, что может негативно отразиться как на стоимости шламово-грунтовой смеси и эффективности применения.

Целью изобретения является сокращение затрат на транспортировку нефтешламов до ближайшего пункта утилизации и возможность их переработки сразу после образования путем создания фиторемедиационной смеси с нефтешламом в составе.

Задачей, на которую направлено данное изобретение, является создание фиторемедиационной смеси с добавлением нефтешламов на территории их образования, способной к деструкции углеводородов нефти и активации дерновых процессов.

Указанная задача достигается в грунтошламовой фиторемедиационной смеси, содержащей нефтяной шлам, торф, диатомит, сапропель, мелиоранты биодеструкторы (например, торфо-диатомитовый мелиорант (ТДМ) Пат. РФ 2718815 или др.) для деструкции нефти и нефтепродуктов и для активации дерновых процессов смесь трав пырея ползучего (лат. Elytrígia répens) с кострецом безостым (лат. Bromopsis inermis) или ржи озимой - Secale cereale с овсом обыкновенным - Avenasativa при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтешлам - 40-50;

Торф - 25-30;

Сапропель - 5-10;

Диатомит - 5-7;

Мелиоранты биодеструкторы - 3-5;

Смесь трав - остальное.

Грунтошламовая фиторемедиационная смесь изготавливается следующим образом:

Исходное сырье ГФС при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтяной шлам - 40-50, торф - 25-30, диатомит - 5-7, сапропель - 5-10, мелиоранты биодеструкторы (например, торфо-диатомитовый мелиорант (ТДМ) Пат. РФ 2718815 или др.) - 3-5 и смесь трав пырея ползучего (лат. Elytrígia répens) с кострецом безостым (лат. Bromopsis inermis) или ржи озимой - Secale cereale с овсом обыкновенным - Avenasativa - остальное, тщательно перемешивается, например, в машине для перемешивания грунта MC1120 или MC2120 (Фиг. 1) или др. аналогичных моделей, до получения однородной смеси.

Приготовленная ГФС представляет собой однородную грунтоподобную смесь от текучепластичной до рыхлой консистенции в зависимости от влагосодержания исходного сырья.

Приготовленная ГФС равномерным слоем до 15 см рассыпается на земельную поверхность в непосредственной близости от образования нефтяного шлама и при необходимости орошается.

Для разработки ГФС использовали следующие материалы:

1. Верховой торф. Влажность торфа от 50 до 75%, водородный показатель водной вытяжки (рН) 5,5 - 7,5. Степень разложения верхового торфа не превышает 25 %, зольность - менее 5%. Основные неорганические соединения торфа: азот до 1,5%, фосфор, калий, кальций (в сумме) до 0,6% (N:P:K). Содержание гуминовых веществ в торфе составляет 7,4 - 7,9%.

2. Диатомит по ГОСТ Р 51641-2000 или ТУ 10-05031531-378-94, или ТУ 5761-001-59266087-2005. Диатомит увеличивает степень сорбции углеводородов за счет высокой пористости и представляет собой окаменелые остатки диатомовых водорослей, более чем на 90% состоит из кремнезема.

Исходное нерудное сырьё соответствует следующим параметрам (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика диатомита

Наименование показателя Значение показателя
Содержание SiО2 Не менее 82%
Содержание А12О3 Не более 7%
Содержание Fe2О3 Не более 4%
Влажность Не более 8%

3. Сапропель (ТУ 0135-001-94744244-2007). Имеет следующие характеристики:

Таблица 2

Характеристики сапропеля

Наименование показателя Значение показателя
1. Внешний вид, цвет Однородная масса темно-бурого цвета
2. Массовая доля влаги, не более % 60
3. Кислотность (pHсол), не менее 8,1
4. Массовая доля органического вещества в пересчете на сухое вещество, % не менее 52
5. Зольность на сухое вещество, % не более 48
6. Массовая доля макроэлементов питания растений, % на абсолютно сухое вещество, не менее
- азота общего
- фосфора общего
- калия общего
1,5
0,2
0,4

Пример 1 - опытно-промышленные испытания в ОАО «РЖД»

ГФС готовили по вышеуказанному способу с использованием нефтешламов, образованных в основном в связи с промывкой железнодорожных цистерн перевозящих нефтепродукты, на территории эксплуатационного локомотивного депо Егоршино г. Артемовский Свердловской области, на железобетонном нефтеуловителе ОАО «РЖД».

ГФС с различной степенью загрязнения и пропорциями составляющих в двух повторностях высыпали ровным слоем на огороженном перегородками земельном участке в квадраты площадь каждого 1 м2 и высевали рожь озимую - Secale cereale с овсом обыкновенным - Avenasativa. В таблице 3 представлены результаты динамики деструкции нефтепродуктов и изменения агрохимических показателей с 1 по 6 квадрат.

Таблица 3

Результаты опытно-промышленных испытаний (фиг. 4-5)

Пропорции составляющих ГФС НШ/Т/Д/С/М/СТ*, % Начальная степень загрязнения нефтепродуктами, г/кг № квадрата Динамика деструкции НП, г/кг Изменение NPK и гумуса объединённых проб
K, млн-1 P, млн-1 N, % Гумус, %
20.05.2020 20.06.20 20.07.20 20.08.20 20.08.20
28.09.20
40/30/5/7/3/15 132 1 32,83 1,17 0,33 463
534
14
24
1,51
1,31
>15
>15
4 49,83 2,83 1,00
50/25/10/5/5/5 264 2 185,00 35,54 1,83 494
450
10
54
1,37
1,08
>15
>15
5 153,40 43,20 1,33
45/27/7/6/4/11 660 3 352,83 188,83 34,33 364
906
49
10
1
1,58
>15
>15
6 329,17 167,00 33,83
Контроль - - - - - 165 189 0,31 7,2

НШ - нефтешлам; Т - торф; Д - диатомит; С - сапропель; М - мелиоранты; СТ - смесь трав.

В результате опытно-промышленных испытаний (табл. 3, фиг. 4-5) в период положительных температур 2020 года наблюдалась устойчивая динамика к снижению нефтепродуктов и практически везде прослеживалась положительная динамика изменения агрохимических показателей ГФС.

Пример 2 - результаты лабораторных испытаний

ГФС готовили по вышеуказанному способу с использованием нефтешламов, образованных в основном в связи с промывкой железнодорожных цистерн, перевозящих нефтепродукты, в лабораторных условиях.

ГФС с различной степенью загрязнения и пропорциями составляющих в трех повторностях высыпали в лабораторные горшки и высевали смесь трав пырея ползучего (лат. Elytrígia répens) с кострецом безостым (лат. Bromopsis inermis). После высева наблюдали энергию прорастания семян, всхожесть, длину ростков, корней и биомассу растений. Длительность эксперимента - 31 день.

Таблица 4

Энергия прорастания (ЭП), всхожесть, суммарные длины ростков и корней, и суммарная биомасса растений

№ п/п Пропорции составляющих ГФС НШ/Т/Д/С/М/СТ, % Шифр ЭП (3 дня), % Всхожесть, % Суммарная длина ростков, мм Суммарная длина корней, мм Суммарная биомасса, мг
1 40/30/5/7/3/15 ГФС50(1) 60 90 3466 1242 2,1893
50/25/10/5/5/5 ГФС40(2) 30 60 2422 970 0,919
2 40/30/5/7/3/15 ГФС50(3) 25 50 1310 498 0,177
50/25/10/5/5/5 ГФС40(4) 25 40 1249 433 0,202
3 40/30/5/7/3/15 ГФС50(5) 50 90 2202 819 0,258
50/25/10/5/5/5 ГФС40(6) 30 40 1288 362 0,229
4 ГН50** 5 0 0 0 0
ГН40** 20 60 852 315 0,062
К Контроль 15 70 1949 935 0,9355

**ГН50 - грунт/нефтешлам /50г/50г; **ГН40 - грунт/нефтешлам /50г/40г

В результате проведенных исследований наблюдается эффективность применения ГФС на развитие стебля и корней растений и на прирост биомассы как по отношению к контролю, так и по отношению к загрязненному грунту без применения ГФС (Фиг. 2-3, 6).

На грунте, загрязненном нефтешламом ГН50, прорастание семян наблюдалось в начале эксперимента, но через непродолжительное время они погибли. Прорастание семян может быть связано с тем, что они находилось на поверхности исследуемого грунта и когда корни ростков начали стремиться в грунт, то подверглись токсическому влиянию НШ и погибли. На образцах ГН50 с меньшей степенью загрязнения наблюдается отставание суммарных длин корней, ростков, биомассы и др. показателей растений от образцов с применением ГФС.

Внедрение ГФС позволяет сэкономить нефтедобывающим, перерабатывающим и транспортирующим нефть и нефтепродукты предприятиям на штрафных санкциях и решить проблему утилизации нефтешламов.

Грунтошламовая фиторемедиационная смесь (ГФС), содержащая нефтяной шлам, торф, мелиоранты биодеструкторы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит диатомит, сапропель, смесь трав при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтешлам 40-50
Торф 25-30
Сапропель 5-10
Диатомит 5-7
Мелиоранты биодеструкторы 3-5
Смесь трав Остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биологически активных веществ - пестицидов и регуляторов роста - включает смешивание гумусодержащего сырья с растворителем, экстрагирование в реакторе с получением готового продукта, причем в качестве гумусодержащего сырья используют образовавшиеся в результате переработки органических субстратов личинками насекомых подотряда Brachycera Orthorrhapha зоогумус или смеси зоогумуса с подмором личинок и куколок насекомых в соотношении зоогумус: подмор 1:(0,01-2), при этом сырье перед смешиванием с растворителем измельчают с получением фракции от 0,01 до 20 мм, обрабатывают щелочными или кислотными растворами для создания рН смеси от 4,0 до 9, выдерживают в закрытых или открытых промежуточных емкостях в течение 0,1-24 часов, а смешивание сырья с растворителем проводят в соотношении от 1:1 до 1:100.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения компоста характеризуется тем, что он получен путем обработки осадков сточных вод препаратом, содержащим в качестве исходных компонентов растительное сырье в виде зерна риса или зерна пшеницы, сульфат меди пятиводный, гидроксид натрия и воду.

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой применение композиции, содержащей эффективное количество по меньшей мере одного липопептида, продуцируемого по меньшей мере одним штаммом Bacillus sp, в качестве биостимулятора для роста растений, где липопептид выбран из итурина, сурфактина и фенгицина или их смеси.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Применение плодородного субстрата характеризуется тем, что плодородный субстрат получен путем обработки осадков сточных вод препаратом, содержащим в качестве исходных компонентов растительное сырье в виде зерна риса или зерна пшеницы, сульфат меди пятиводный, гидроксид натрия и воду.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к композициям для стабилизации удобрений. Композиция для стабилизации азотсодержащих удобрений содержит: (А) смесь, которая содержит по меньшей мере один триамид (тио)фосфорной кислоты согласно общей формуле (I) где X представляет собой кислород или серу; R1 представляет собой группу С1-С20 алкила, С3-С20 циклоалкила, С6-С20 арила или диалкиламинокарбонила; R2 представляет собой Н или R1 и R2 вместе с атомом азота, который связывает их, обозначают 5- или 6-членный насыщенный или ненасыщенный гетероциклический радикал, который необязательно содержит 1 или 2 дополнительных гетероатома, выбранных из группы, которая состоит из азота, кислорода и серы, и (L14) полиэтиленимин согласно общей формуле (V) который имеет среднюю молярную массу (MW) от 200 до 1000000 г/моль и в котором R1-R6 независимо друг от друга представляют собой водород, линейный или разветвленный радикал С1-С20-алкила, -алкокси, -полиоксиалкилена, -полиоксиэтилена, -гидроксиалкила, -(алкил)карбокси, -фосфоноалкила, -алкиламино, С2-С20-алкенильные радикалы или радикалы С6-С20-арила, -арилокси, -гидроксиарила, -арилкарбокси или -ариламино, которые являются необязательно дополнительно замещенными, и R2, R3 и R5 могут независимо друг от друга необязательно представлять собой дополнительные полиэтилениминные полимерные цепи, и R1 может необязательно представлять собой NR3R4 или NH2 радикал, и х, у и z независимо друг от друга представляют собой 0 или целое число, где сумма х, у и z должна быть выбрана таким образом, чтобы средняя молярная масса находилась в указанном диапазоне; и дополнительно содержит смесь пропан-1,2-диола (альфа-пропиленгликоля) и ДМСО.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления комплексного сорбционно-стимулирующего препарата для снижения аллелотоксичности почвы характеризуется тем, что водные растворы бентонита, гумата калия или натрия, автолизата пивных дрожжей (АПД) и полиэтиленгликоля (ПЭГ) смешивают в массовом соотношении 4:0,9-1,1:2,8-3,2:0,35-0,45, соответственно, при непрерывном перемешивании в течение 5-6 часов с получением суспензии, которую высушивают до получения сухого остатка с последующим его измельчением в порошок.
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения гранулята удобрения характеризуется тем, что получают суспензию по меньшей мере из по меньшей мере одного содержащего фосфор вторичного сырья и по меньшей мере одной минеральной кислоты, в суспензии труднорастворимые фосфаты из по меньшей мере одного содержащего фосфор вторичного сырья по меньшей мере частично растворяются и/или по меньшей мере частично преобразуются в водорастворимую и/или растворимую в нейтральном цитрате аммония фосфатную фазу и данная суспензия затем поступает на гранулирование, при этом образуется гранулят удобрения и при этом содержащийся P2O5 в грануляте удобрения более чем на 75% растворим в нейтральном цитрате аммония.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Органическая комплексная подкормка растений с функцией почвоулучшителя включает обожженную диатомитовую крошку с размером частиц 1,0-5,0 мм, гранулированную древесную золу с размером гранул от 1,0 до 3,0 мм, гранулированную золу лузги подсолнечника с размером гранул от 1,0 до 3,0 мм при следующем соотношении компонентов по массе, %: диатомит 65, зола древесная гранулированная 25, зола лузги подсолнечника гранулированная 10.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к минеральным удобрениям для внекорневой обработки растений, содержащим фосфорные и азотные компоненты, а также микроэлементы. Внекорневое удобрение для выращивания продовольственных сельскохозяйственных культур содержит азотсодержащий материал, ортофосфорную кислоту, микроэлементы, в качестве которых используют соединения магния и цинка, вспомогательные вещества, а также удобрение дополнительно содержит этоксилированный алифатический (жирный) амин, при следующем содержании ингредиентов, мас.%: азотсодержащий материал - 0,1-40,0, ортофосфорная кислота - 1,0-60,0, соединение магния - 0,1-8,0, соединение цинка - 0,1-10,0, этоксилированный алифатический (жирный) амин - 0,01-6,0, вспомогательные вещества - 0,01-6,0, вода - остальное до 100%.
Изобретение относится к удобрениям для стимуляции и роста растений. Удобрение включает компонент, усиливающий рост, содержащий сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов (CPFAPH) в количестве от 80% до 90% по массе в расчете на общую массу удобрения, элементы, выбранные из группы, включающей в себя: соединения азота, соединения фосфора и соединения серы в количестве от 3% до 7% по массе в расчете на общую массу удобрения, а также одно или большее количество вторичных нутриентов, выбранных из группы, включающей в себя: кальций, магний и серу, микронутриенты, выбранные из группы, включающей в себя: цинк, марганец и медь, а также биологически активные гетеромолекулярные комплексы металлических микроэлементов, содержащие металлический микроэлемент, выбранный из группы, включающей в себя: молибден, ванадий, кобальт и никель в количестве от 3% до 10% по массе в расчете на общую массу удобрения.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Состав для нейтрализации кислых почв включает мелиорант в виде известьсодержащего отхода производства, причем в качестве мелиоранта используют известняковый щебень фракции от 8 до 25 мм, равномерно перемешанный с торфом и кислой почвой.
Наверх