УСТРОЙСТВА, СИСТЕМА, СМЕСЬ И СПОСОБЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИКВИДАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2003 года по МПК F42D5/04 A62D3/00 C06B21/00 

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации взрывчатых веществ. Более конкретно, настоящее изобретение относится к ликвидации взрывчатых веществ, которые не были взорваны.

Существующий уровень развития техники
Взрывчатые заряды являются опасными по своей природе по ряду признаков.

Взрывание по небрежности вызывает риск серьезного ранения личности или смерти, также значительное разрушение имущества и последующий ущерб. Взрывчатые заряды, кроме того, состоят из материальных веществ, которые даже когда они не объединены в форме, способной к проявлению в качестве взрывчатого заряда, который может быть взорван, могут быть токсичными и, следовательно, вредными для человеческого здоровья и также осложнять жизнь простых растений и животных.

Взрывчатые заряды, которые ненадежно хранятся без наблюдения за ними, или не изолированы от окружающей среды и от бесконтрольного доступа человека и животных, создают, таким образом, риск для безопасности и окружающей среды.

Такой риск явно наблюдается там, где взрывчатый заряд не взорвался после того, как взрывчатый заряд установлен для такой цели в результате деятельности, имеющей отношение к разработке месторождений, строительству или к сейсмическим исследованиям. Удачно, когда установленные взрывчатые заряды, которые не взорвались как было запланировано, обычно можно локализовать и извлечь путем затрат определенных усилий без риска для безопасности персонала. С другой стороны, обычно возникают обстоятельства, при которых невзорвавшиеся взрывчатые заряды данного типа не извлекаются или просто не могут быть извлечены. В таком случае, существует риск, что невзорвавшийся взрывчатый заряд может в какое-то последующее время взорваться из-за небрежности или стать источником потенциально вредных загрязняющих веществ.

В качестве примера, данные сейсмических исследований, которые используются для установления природы глубинных структур земли, обычно получаются посредством записи и анализа ударных волн, которые распространяются в земле и производятся взрыванием взрывчатых зарядов. Ударные волны затем наблюдаются во время прохождения через землю. При этом назначении такие сейсмические заряды применяются в больших наборах, устанавливаемых как ряд отдельных сейсмических зарядов на широко разбросанных участках. Сейсмические заряды взаимосвязываются со взрывным оборудованием для дистанционного взрыва или одновременно, или поочередно.

Сейсмические заряды для таких исследований могут взрываться или выше, или ниже поверхности земли. В любом случае, не является необычным, что, по крайней мере, один из любого набора таких сейсмических зарядов не взрывается как предназначалось. Такие неудачи могут вызываться дефектами самого взрывчатого заряда, повреждением, происшедшим во время установки, неисправным взрывным оборудованием или ошибкой персонала в отношении того, чтобы сделать эффективной взаимосвязь между указанным взрывным оборудованием и каждым сейсмическим зарядом в установленной серии.

Когда сейсмический заряд, установленный выше земли, не взрывается как предназначалось, обычно имеется возможность локализовать и безопасно извлечь невзорвавшийся сейсмический заряд. Тем не менее, существуют обстоятельства, когда взрыв серии сейсмических зарядов, установленных над землей, смещает один из невзорвавшихся сейсмических зарядов в серии, направляя указанный невзорвавшийся сейсмический заряд в грунт, в котором заряд не может быть обнаружен или не может быть легко извлечен. Ответственные сейсмические бригады, естественно, обучаются, чтобы приложить все требуемые усилия для извлечения невзорвавшихся сейсмических зарядов, которые находятся на поверхности земли, но даже самый наиболее исполнительный и охваченный энтузиазмом сейсмический персонал не может гарантировать, что все невзорвавшиеся сейсмические заряды, установленные выше земли, в конечном счете извлекаются.

Независимо от влияния человеческого фактора воздействие суровых погодных условий, таких как песчаные бури, снежные бури, шквальные ветры или ураганы, могут мешать усилиям по извлечению невзорвавшихся сейсмических взрывчатых веществ. Некоторые такие погодные условия относятся к виду даже изменяющему грунт, тем самым погребая невзорвавшийся сейсмический заряд временно или в течение продолжительного периода. Наводнения могут покрывать места сейсмических исследований, удаляя или делая незаметными невзорвавшиеся сейсмические заряды. В крайних случаях, изменения геологической поверхности, такие как селевые потоки, обвалы и трещины, вызванные землетрясениями, тяжелой погодой и даже собственнной деятельностью сейсмических исследований, могут мешать извлечению невзорвавшихся сейсмических зарядов, и даже вносят неясность в понимание того, что какой-либо сейсмический заряд не взорвался.

Риск безопасности и загрязнения окружающей среды, возникшие благодаря свободным, невзорвавшимся взрывчатым зарядам, будут присутствовать там, где любой невзорвавшийся сейсмический заряд остается неизвлеченным после взрывания серии сейсмических зарядов, частью которых он являлся.

Вероятность того, что невзорвавшийся сейсмический заряд будет оставлен, является наибольшей, однако, при проведении работ по сейсмическим исследованиям, основанным на взрываний сейсмических зарядов, установленных ниже поверхности земли. При таких работах, связанных с глубинным сейсмическим взрыванием, бурится серия глубоких стволов скважин в земле или горной породе с предусмотренными месторасположениями, которые предназначаются для максимизации данных, которые будут получены от ударных волн, возникших от взрыва сейсмических зарядов. Сейсмический заряд устанавливается на забое каждого ствола скважины и затем закупоривается в стволе скважины относительно постоянным способом с использованием цемента или герметизирующего соединения, такого как бентонит. Остальная часть ствола скважины затем заполняется рыхлым грунтом и горной породой, процесс, который единственно объясняет большинство неудачных сейсмических взрывов. Заполняющие материалы имеют понятную тенденцию к разрушению проводов стержня жгута для взрывания или неэлектрической линии передачи, которая взаимосвязывает установленный сейсмический заряд на забое ствола скважины с взрывным оборудоваеием, расположенным на поверхности земли. Если сейсмический заряд, установленный ниже поверхности земли, не взрывается, легкому извлечению невзорвавшегося сейсмического заряда серьезно мешают ярды засыпки и застывшего бетона или герметизирующего соединения, в котором сейсмический заряд погребен на забое первоначального ствола скважины. Удаление установленного таким образом сейсмического заряда повторной разработкой первоначального ствола скважины или раскопкой вокруг первоначального ствола скважины, чтобы обойти герметизирующее соединение, является чрезвычайно трудным и требующим затрат времени, потенциально небезопасным, и по многим обстоятельствам фактически невозможным.

Таким образом, при проведениии работ по сейсмическим исследованиям, особенно работ по сейсмическим исследованиям, включающим взрывание сейсмических зарядов ниже поверхности земли, невзорвавшиеся сейсмические заряды регулярно остаются в поле. Часто бывает невозможно определить даже точное местоположение невзорвавшихся сейсмических зарядов. Опасность от невзорвавшихся взрывчатых зарядов, установленных в земле, длится достаточно продолжительное время, обычно превосходя долговечность знаков предупреждения на поверхности земли, ограждения, или продолжительное владение и контроль за доступом к участку, с помощью настоящего владельца. В конце концов, воздействие роста человеческого населения может сделать участок привлекательным для гражданской и промышленной деятельности, которая может не согласовываться с погребенными неразорвавшимися взрывчатыми зарядами.

Сопутствующие опасности включают, во-первых, случайный взрыв в каком-то будущем времени. Менее драматичными, но в действительности более продолжительными являются опасности, существующие из-за вещества этих невзорвавшихся зарядов. Однажды высвобожденный за пределы оболочки взрывчатого устройства взрывчатый материал в нем может перестать представлять какую-либо опасность взрыва. Такой способ освобождения взрывчатого материала может возникнуть благодаря коррозии оболочки из-за воздействия грунтовой воды, разрушения оболочки во время небрежной установки или смещения структуры земли в месте, в котором невзорвавшийся сейсмический заряд был оставлен. Со временем длительный эффект этих воздействий в комбинации с поверхностной эрозией или глубинной миграцией жидкости может распространить на обширную площадь материал разрушенного взрывчатого заряда. Такой материал может содержать потенциально проблематичное загрязняющее вещество. Даже если он обнаружен, может потребоваться его ликвидация, для того чтобы изолировать его и исключить загрязнение.

Тем не менее, не существует практических способов для надежной ликвидации опасностей, возникающих за счет невзорвавшихся взрывчатых зарядов, особенно там, где эти невзорвавшиеся взрывчатые заряды первоначально установлены ниже поверхности земли.

Краткое изложение изобретения
Настоящее изобретение предназначено для защиты общественного здоровья и безопасности от опасности, возникающей в случаях, связанных с оставленными невзорвавшимися взрывчатыми зарядами.

Соответственно, настоящее изобретение исключает возможность взрыва оставленных взрывчатых зарядов.

Дополнительно, настоящее изобретение уменьшает вероятность того, что оставленные невзорвавшиеся взрывчатые заряды будут способствовать загрязнению окружающей среды.

Конкретно, настоящее изобретение обеспечивает способы для изготовления взрывчатых веществ, способных к биологической ликвидации, способы для биологической ликвидации взрывчатых веществ, взрывчатые смеси, способные к биологической ликвидации, устройство для биологической ликвидации и системы для ликвидации in situ любого установленного взрывчатого заряда, который не взорвался как предназначалось.

Настоящее изобретение обеспечивает такие способы, смеси, устройство и системы, которые способны надежно и безопасно ликвидировать невзорвавшийся взрывчатый заряд, оставленный в земле.

Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает такие способы, смеси, устройство и системы, которые способны к ликвидации невзорвавшегося взрывчатого заряда, даже если месторасположение взрывчатого заряда не может быть установлено с любой степенью определенности.

Настоящее изобретение станет более полно наглядным в результате следующего описания и приложенной формулы изобретения или же будет оценено путем практического применения изобретения.

Согласно изобретению, которое представлено в вариантах и подробно здесь описано, обеспечиваются способы, смеси, устройство и системы, которые ликвидируют in situ невзорвавшееся взрывчатое вещество, используя биологическую активность микроорганизмов.

В одном виде, устройство, воплощающее идею настоящего изобретения, включает определенное количество взрывчатого материала и микроорганизмы, которые располагаются достаточно близко к определенному количеству взрывчатого материала так, что микроорганизмы могут начинать биологическую ликвидацию взрывчатого материала, когда микроорганизмы находятся в подвижном состоянии. Аналогично, взрывчатая смесь образуется путем перемешивания микроорганизмов и взрывчатого материала. Взрывчатое устройство имеет предпочтительно оболочку, которая позволяет воде протекать сквозь оболочку для контакта со взрывчатым материалом. Облочка может, например, иметь открытый конец, отверстия или быть водопроницаемой.

Устройство или смесь могут также включать средства мобилизации для мобилизации микроорганизмов для контакта со взрывчатым материалом. Средства мобилизации делают возможным, чтобы микроорганизмы начали биологическую ликвидацию взрывчатого материала или продолжали биологическую ликвидацию взрывчатого материала. Термины "подвижный" и "подвижность" относятся к способности микроорганизмов двигаться, переноситься движением жидкости, распространяться по направлению к взрывчатому материалу или быть неограниченными в движении за счет барьера, который до этого ограничивал микроорганизмы так, что после того, как барьер удаляется, микроорганизмы могут контактировать со взрывчатым веществом. Термин "активный" относится к состоянию микроорганизмов, в котором микроорганизмы могут биологически ликвидировать взрывчатые вещества.

Пример средств мобилизации, который используется со взрывчатым устройством, включает жесткую механическую конструкцию, имеющую перегородку для предотвращения контакта микроорганизмов со взрывчатым материалом до того, как перегородка удаляется и микроорганизмы мобилизуются для контакта со взрывчатым материалом. Перегородка может удаляться механизмом, который является механическим, электрическим и/или химическим. Другие примеры средств мобилизации, которые могут использоваться со взрывчатым устройством или взрывчатой смесью, включают мобилизующую жидкость, такую как вода или жидкость с питательными веществами, достаточную степень пористости взрывчатого материала или взрывчатой смеси и поверхностно-активное вещество во взрывчатом материале или смеси.

Микроорганизмы могут быть подвижными или лишенными активности. Примеры микроорганизмов, лишенных активности, включают микроорганизмы, которые дегидратировали путем высушивания воздухом или которые являются лиофилизованными. Микроорганизмы, в основном, высушивают лиофилизацией для увеличения выживаемости микроорганизмов во время процесса, в котором объединяются взрывчатый материал и микроорганизмы. Более конкретно, является желательным нагревать взрывчатый материал для увеличения способности к формованию взрывчатого материала и для того, чтобы сделать способными микроорганизмы и взрывчатый материал легко перемешиваться; однако, тепло может быть летальным по отношению к микроорганизмам, когда микроорганизмы помещаются или смешиваются со взрывчатым материалом. Соответственно, микроорганизмы предпочтительно приготавливают так, чтобы они являлись достаточно устойчивыми по отношению к теплу для того, чтобы значительная часть микроорганизмов переносила смешивание или процесс перемещения, даже когда процесс проходит при температуре около 100^oС.

Микроорганизмы могут размещаться в непосредственной близости от взрывчатого материала или диспергироваться внутри взрывчатого материала в различных формах. Микроорганизмы могут быть в виде разнообразных агрегатов, таких как таблетки или капсулы. Агрегаты могут добавляться также без какой-либо обработки микроорганизмов для компонования микроорганизмов в форме раздельных частиц. Соответственно, микроорганизмы могут присутствовать в виде чешуйки, гранулы, комка, порошка или небольшого куска среды питательного вещества, содержащей микроорганизмы. Питательные вещества в дополнение к взрывчатому материалу являются обычно необходимыми для микроорганизмов для выживания и роста. Связующие также часто необходимы и органические связующие являются предпочтительными. В зависимости от связующего или питательного вещества, которые используются, одно химическое соединение может выполнять функцию как связующего, так и питательного вещества. Теплостойкость микроорганизмов может также возрастать путем применения различных теплозащитных добавок.

Пример конструкции, имеющей перегородку для предотвращения контакта микроорганизмов со взрывчатым материалом до того, как перегородка удаляется, обеспечивается устройством биологической ликвидации в комбинации со взрывчатым материалом. Устройство для биологической ликвидации включает средство хранения для содержания с возможностью высвобождения, по крайней мере, одного типа микроорганизмов, способного к разложению взрывчатых материалов. В устройстве для биологической ликвидации отдельно сохраняется резервуарное средство для содержания способной к высвобождению жидкости, предназначенной для смешивания с микроорганизмами. Средство хранения располагается вблизи резервуарного средства, обычно относительно ниже резервуарного средства, с установкой в противоположной ориентации к устройству изобретения. Устройство для биологической ликвидации далее включает первое клапанное средство для доставки жидкости из резервуарного средства к микроорганизмам в средство хранения. Такое действие вызывает мобилизацию микроорганизмов. Это происходит, когда открывается первое клапанное средство. Первое клапанное средство, по крайней мере частично, располагается внутри резервуарного средства.

Дополнительно, устройство для биологической ликвидации настоящего изобретения включает второе клапанное средство для доставки гидратированных микроорганизмов в смежный невзорвавшийся взрывчатый материал. Второе клапанное средство функционально связано с первым клапанным средством и, по крайней мере частично, располагается внутри средства хранения.

Устройство для биологической ликвидации в одном варианте настоящего изобретения соединяется со взрывным устройством, которое имеет приводное средство для открывания первого клапанного средства и второго клапанного средства, которые к тому же являются соединенными. Приводное средство для открывания клапанов может действовать с помощью или механического, или электрического механизма. Если взрывчатый материал во взрывном устройстве не взрывается, взрывчатый материал будет в конечном счете ликвидироваться действием микроорганизмов, высвобождаемых из смежного средства хранения.

Идеально, когда ликвидация происходит в двух отношениях. Взрывчатое вещество делается непригодным из-за небрежного взрывания. Следовательно, вещественный состав взрывчатого материала становится относительно безвредным.

В другом варианте изобретения, микроорганизмы, способные к высвобождению, заключаются в желатин, вещество, которое самоуничтожается, когда подвергается контакту с микроорганизмами при благоприятных условиях. Например, желатин может использоваться для создания первого клапанного средства, которое удерживает жидкость в резервуарном средстве устройства для биологической ликвидации, или второго клапанного средства, которое удерживает микроорганизмы в средстве хранения устройства для биологической ликвидации.

В еще другом варианте, микроорганизмы подаются непосредственно на внешнюю поверхность взрывчатого материала или на оболочку взрывного устройства.

Краткое описание чертежей
Более детальное описание изобретения, кратко описанного выше, будет сделано со ссылкой на его специфические варианты, которые иллюстрируются на чертежах. Понимая, что эти чертежи изображают только типичные варианты изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, настоящее изобретение будет описываться и объясняться с дополнительной конкретностью и детальностью путем использования сопровождающих чертежей, в которых:
Фиг. 1 является перспективным видом первого варианта устройства для биологической ликвидации, включающим идею настоящего изобретения.

Фиг. 2 является перспективным видом частичного выреза устройства для биологической ликвидации Фиг. 1 в процессе, когда оно соединено со взрывным устройством согласно идее настоящего изобретения.

Фиг. 3 является поперечным сечением вертикальной проекции устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.2, которое сделано вдоль линии сечения 3-3, показанной на ней.

Фиг. 4 является перспективным видом частичного выреза устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства Фиг. 2, непосредственно вслед за установлением полного соединения.

Фиг. 5 является поперечным сечением вертикальной проекции устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.4, которое сделано вдоль линии сечения 5-5, показанной на ней.

Фиг. 6 является поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг. 5, иллюстрирующей устройство для биологической ликвидации и взрывное устройство на Фиг.4 во время, следующее за временем, которое иллюстрируется на Фиг.5, когда взрывчатый материал во взрывном устройстве, которое иллюстрируется, подвергается контакту с гидратированными микроорганизмами.

Фиг.7 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг.4, но второго варианта устройства для биологической ликвидации, которое непосредственно воплощает идею настоящего изобретения непосредственно вслед за установкой полного соединения со взрывным устройством.

Фиг.8 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции, подобной проекции Фиг.6, но второго варианта устройства для биологической ликвидации и взрывного устройства, иллюстрируемого на Фиг.7, во время, следующее за временем, которое иллюстрируется на Фиг.7, когда взрывчатый материал во взрывном устройстве, которое иллюстрируется, подвергается контакту с гидратированными микроорганизмами.

Фиг. 9 является поперечным сечением вертикальной проекции третьего варианта взрывного устройства, которое использует электрический механизм для контроля мобилизации микроорганизмов.

Фиг.10 является поперечным сечением вертикальной проекции четвертого варианта взрывного устройства, включающего таблетку микроорганизмов, перемешанные со взрывчатым материалом.

Фиг. 11 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции пятого варианта взрывного устройства, которое включает капсулированную таблетку.

Фиг.12 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции шестого варианта взрывного устройства, которое включает капсулированную суспензию микроорганизмов.

Фиг.13 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции седьмого варианта взрывного устройства, которое включает кусочки влажных питательных облаток, содержащих микроорганизмы.

Фиг. 14 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции восьмого варианта взрывного устройства, которое включает порошок микроорганизмов, диспергированный на верхней части взрывчатого материала.

Фиг.15 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции девятого варианта взрывного устройства, которое показывает камеру во взрывчатом материале, содержащую суспензию микроорганизмов.

Фиг.16 является частичным поперечным сечением вертикальной проекции десятого варианта взрывного устройства, которое включает комки микроорганизмов внутри оболочки устройства.

Детальное описание предпочтительных вариантов
Настоящее изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации in situ невзорвавшихся взрывчатых зарядов. Методология использует, по крайней мере, один тип микроорганизмов, который способен усваивать взрывчатый материал.

Согласно идее настоящего изобретения, взрывчатый заряд, который будет устанавливаться, например, путем зарывания в землю помещается в кожух с микроорганизмами. Если взрывчатый заряд не взрывается, взрывчатый заряд можно тогда уверенно оставлять непотревоженным, и микроорганизмы будут усваивать или разлагать взрывчатый материал, который предусмотрен. Предпочтительно, что взрывчатое вещество будет тем самым делаться непригодным для взрывания и для детоксикации.

Термины "ликвидировать" (remediate) и "ликвидация" (remediation) применяются в описании и в прилагаемой формуле изобретения для отнесения, в основном, к превращению или трансформации взрывчатого материала, который является способным к взрыванию в результате толчка или воздействия тепла в различных химических материалах, которые являются менее взрывчатыми или невзрывчатыми. Термин "биологически ликвидировать" (bioremediate) и "биологическая ликвидация" (bioremediation) используются для отнесения к ликвидации, производимой действием микроорганизмов. Настоящее изобретение является, таким образом, изобретением, предназначенным для биологической ликвидации взрывчатых материалов.

Настоящее изобретение продемонстрировало непосредственную используемость по отношению к высоковзрывчатым материалам, таким как тринитротолуол (TNT), тетранитрат пентаэритритола (PENT), тринитрамин циклотриметилена (RDX) и тетранитрамин циклотетраметилена (НМХ). Эти материалы обычно используются в сейсмических зарядах.

Термин "взрывчатое вещество, способное к биологической ликвидации" (bioremediable explosive) используется в описании и прилагаемой формуле изобретения для ссылки на любой взрывчатый материал, который можно превратить в менее взрывчатый или невзрывчатый материал путем действия микроорганизмов, независимо от того, те ли это микроорганизмы, которые подробно в нем раскрываются. Высоковзрывчатые материалы, перечисленные выше, являются, таким образом, взрывчатыми веществами, способными к биологической ликвидации, так как это продемонстрировано тем, что, по крайней мере, примеры микроорганизмов, раскрытых здесь, способны к превращению этих материалов с высокой энергией взрыва в менее взрывчатые или невзрывчатые материалы.

В настоящее время, исключительно на основе примеров микроорганизмов, раскрытых здесь, известные биологические ликвидирующиеся взрывчатые вещества включают, по крайней мере, взрывчатые вещества, которые классифицируются как органические нитроароматические соединения, органические нитрамины или органические азотсодержащие эфиры. Примеры органических нитроароматических соединений включают TNT, гексанитростильбен (HNS), гексанитроазобензол (NAB), диаминотринитробензол (DATB) и триаминотринитробензол (ТАТВ). Примеры органических нитраминов включают RDX, НМХ, нитрогуанидин (NQ) и 2,4,6-тринитрофенилметилнитрамин (тетрил). Примеры органических азотсодержащих эфиров включают PETN, нитроглицерин и динитрат этиленгликоля.

В одном варианте настоящего изобретения, сильновзрывчатые материалы, такие как TNT и PENT, превращают посредством действия микроорганизмов в менее взрывчатые материалы. Эти промежуточные химические соединения можно затем полностью трансформировать в материалы, такие как биомасса и химические соединения, такие как СО₂ и N₂. Оптимально, сильновзрывчатые материалы превращаются согласно идее настоящего изобретения, сначала в менее взрывчатые промежуточные химические соединения или в невзрывчатые продукты. Эти промежуточные химические соединения можно затем далее трансформировать, если понадобится, в составные части, которые являются или менее взрывчатыми, или менее вредными, как загрязняющие вещества в окружающей среде для здоровья людей, животных или растений, чем могут оказаться промежуточные химические соединения. Конечный продукт, получающийся от метаболизирующего действия микроорганизмов, будет, таким образом, включать любое количество комбинаций элементов, которые возникли во взрывчатом материале как составные части до начала процесса биологической ликвидации.

Микроорганизмы включают, по крайней мере, первый тип микроорганизма, который приводит в негодность или обезвреживает взрывчатый материал путем разложения взрывчатого материала в менее взрывчатые материалы или невзрывчатые материалы. Микроорганизмы могут, кроме того, включать второй тип микроорганизма, который далее биологически ликвидирует любые промежуточные химические соединения, образующиеся в результате биологического ликвидирующего действия микроорганизма первоготипа, для полной биологической ликвидации взрывчатого материала в невзрывчатые материалы.

Хотя любой тип микроорганизма, который способен к превращению взрывчатого материала в менее вредные химические соединения, рассматривается для того, чтобы находиться в пределах объема настоящего изобретения, примеры микроорганизмов, которые продемонстрированы как проявляющие такую способность, включают группу, состоящую из Pseudomonas spp., Escherichia spp., Morganella spp. , Rhodococcus spp., Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. В пределах объема настоящего изобретения находится использование любой комбинации этих отдельных микроорганизмов или любых других микроорганизмов, которые определяются как являющиеся способными к биологической ликвидации взрывчатых материалов. Пригодные микроорганизмы Pseudomonas spp. включают микроорганизмы в группе, состоящей из aeruginosa, fluorescens, acidovorans, mendocina, cepacia и неидентифицированного типа.

Настоящее изобретение использует, таким образом, любую из многочисленных иных селекции микроорганизмов, способных деградировать взрывчатые материалы в любых разнообразных относительных количествах. Каждая из этих разнообразных селекции микроорганизмов будет для удобства в дальнейшем и в прилагаемой формуле изобретения определяться как "консорция микроорганизмов" (microorganism consortium). В такой консорции микроорганизмов один тип микроорганизма может преимущественно превращать взрывчатый материал до конкретного промежуточного химического соединения, такого как азоароматическое соединение, в то время как тот или иной тип микроорганизмов может затем далее превращать азоароматические соединения или другие промежуточные химические соединения до углеродных цепей, СН₄, МН₃ и N₂. В одном теперь предпочтительном варианте такая консорция микроорганизмов использует все или некоторые из разнообразия микроорганизмов, принадлежащих к Pseudomonas spp., Escherichia spp., Morganella spp., Rhodococcus spp., Comamonas spp. и денитрифицирующим микроорганизмам.

Скорость биологической ликвидации является значительно изменчивой при проектировании системы, на которую воздействуют многие факторы. Одним фактором, который тесно связан со скоростью биологической ликвидации взрывчатых материалов посредством микроорганизмов, является скорость роста микроорганизмов. Скорость роста некоторых видов микроорганизмов, раскрытых здесь, является логарифмической, в то время как скорость роста других видов является линейной. Соответственно, скорость роста консорции зависит от типа микроорганизмов, которые используются. Кроме того, скорость роста консорции микроорганизмов зависит от других факторов, таких как наличие питательных веществ. Скорость роста консорции микроорганизмов может, однако, в основном характеризоваться как логарифмическая.

Консорция микроорганизмов в пределах объема настоящего изобретения депозитирована для целей этого раскрытия Американской коллекцией типов культур (далее "АТСС") согласно положениям Будапештского Договора о Международном Признании Депозитных Микроорганизмов для целей Патентной Процедуры. Депозитированной консорции микроорганизмов было дано наименование АТСС Designation 55784. Для целей этого раскрытия консорция микроорганизмов, депозитированная АТСС и обозначенная АТСС Designation 55784, вводится здесь ссылкой.

Консорцию микроорганизмов, депозитированную АТСС, получали из Richards Industrial Microbiology Laboratories, Inc. (далее "RIML"), расположенных 55 East Center, Pleasant Grove, Utah 84062 USA. Консорцию микроорганизмов идентифицировали в RIML посредством Product RI-247. Соответственно, микроорганизмы, проданные RIML как RL-247 под торговым наименованием RL-247 и обозначенные АТСС Designation 55784, рассматриваются как находящиеся в объеме изобретения, раскрытого здесь, независимо от состава микроорганизмов в нем, которые явно идентифицированы в нем до некоторой степени.

Микроорганизмы консорции микроорганизмов выбираются такими, которые проявляют способность к метаболизму и разложению взрывчатых материалов любым способом, который способствует приведению в негодность взрывчатого материала или к детоксификации его химических компонентов. Если микроорганизмы выбираются таким образом, что одновременно являются аэробными и анаэробными, биологическая ликвидация будет происходить в неглубоко расположенных и открытых поверхностных участках, так же как в глубоких стволах скважин для взрывания. Идеально, чтобы микроорганизмы, отбираемые для консорции микроорганизмов, были бы неболезнетворными и производящими поверхностно-активные вещества, чтобы это увеличивало поглотительное действие колонии микроорганизмов.

В одном варианте консорции микроорганизмов, выбранной согласно идее настоящего изобретения, Pseudomonas spp. выбирались из группы, состоящей из aeruginosa, fluorescens, acidovorans, mendocina и cepacia. Любые микроорганизмы Pseudomonas spp. , помимо микроорганизмов, идентифицированных выше, рассматриваются как находящиеся в объеме изобретения, раскрытого здесь, при условии, что такие микроорганизмы выполняют любую функцию, описанную выше, имеющую применение в ликвидации взрывчатого заряда. Соответственно, любой микроорганизм рассматривается как находящийся в объеме изобретения, раскрытого здесь, при условии, что микроорганизм является в какой-либо степени полезным по отношению к биологической ликвидации взрывчатых материалов.

Таким образом, раскрытие и введение здесь консорции микроорганизмов, обозначенных АТСС Designation N 55784, или раскрытие консорции микроорганизмов, доступных от RIML под торговым наименованием RI-247, не являются примерами консорции микроорганизмов, находящихся в пределах идеи настоящего изобретения и не ограничивают микроорганизмы, которые могут отбираться для включения в консорцию микроорганизмов согласно идее настоящего изобретения.

Ниже представляются различные варианты взрывчатых веществ, которые приготовлены так, чтобы микроорганизмы были способны к биологической ликвидации определенного количества взрывчатого материала. Микроорганизмы располагаются в достаточной близости к взрывчатому материалу с тем, чтобы микроорганизмы инициировали биологическую ликвидацию взрывчатого материала, когда микроорганизмы мобилизуются.

Срок годности при хранении взрывчатого материала и микроорганизмов увеличивается путем замедления деятельности биологической ликвидации микроорганизмов, по крайней мере, вплоть до того, пока взрывчатое вещество не будет готово к применению. Соответственно, предпочтительные варианты включают использование микроорганизмов, которые временно иммобилизуются или блокированы от контакта со взрывчатым материалом до тех пор, пока взрывчатое вещество не будет помещаться в землю или когда взрывчатое вещество уже находится в земле. Могут использоваться также конструкции, где микроорганизмы первоначально мобилизуются, когда размещаются взаимосвязанно со взрывчатым материалом, тем самым делая возможным для микроорганизмов немедленно начинать биологическую ликвидацию.

Варианты изобретения, предназначенные для замедления деятельности биологической ликвидации микроорганизмов до установленного времени, используют средство мобилизации для мобилизации микроорганизмов к контакту со взрывчатым материалом. Средство мобилизации делает микроорганизмы способными инициировать биологическую ликвидацию или продолжать биологическую ликвидацию взрывчатого материала. Могут применяться любые мобилизующие средства, включая механизмы, которые являются, в основном, механическими, электрическими, химическими или их комбинациями.

Примеры комбинаций механических и химических механизмов, используемых для мобилизации микроорганизмов, обеспечиваются вариантом на Фигурах 1-6 и вариантом на Фигурах 7-8. На Фиг.9 приводится вариант, который использует электрические, механические и химические механизмы для мобилизации микроорганизмов. В этих вариантах, жесткая механическая конструкция содержит микроорганизмы в относительно иммобилизованных условиях или, по крайней мере, отдельно от взрывчатого материала. Биологическая ликвидация взрывчатого материала инициируется, когда перегородка между микроорганизмами и взрывчатым материалом удаляется и микроорганизмы оказываются в соответствующем количестве жидкости, которая делает микроорганизмы достаточно подвижными с тем, чтобы входить в контакт со взрывчатым материалом.

Первый вариант устройства, использующего принципы настоящего изобретения, иллюстрируется на Фиг.1 как взрывное устройство 10 для биологической ликвидации. Устройство 10 для биологической ликвидации включает кожух 12, имеющий верхний конец 14 и нижний конец 16. Кожух 12 предпочтительно изготавливается из материала, который является водостойким и способным выдерживать экстремальные температуры.

Крышка 18 устанавливается на верхний конец 14 кожуха 12. Крышка 18 предпочтительно изготавливается из износоустойчивого материала, который выдерживает продвижение вниз ствола скважины штангой ударного бурения. Крышка 18 включает верх 20 крышки и наружный элемент 22 крышки, целиком проходящий от верха 20 крышки и имеющий резьбу 24. Крышка 18 крепится со стороны верхнего конца 14 кожуха 12 посредством соединения резьбы 24 крышки с резьбой 26, которая образована на внешней поверхности верхнего конца 14. Крышка 18 может включать внутренний элемент крышки в виде О-образного кольцевого или вспененного уплотнения, сконструированного и расположенного так, чтобы блокировать верхний конец 14 кожуха 12. Это увеличивает безопасность создаваемой герметизации.

Крышка 18 является лишь одним примером конструкции, способной к функционированию в качестве закрывающего средства для изоляции верхнего конца кожуха, такого как кожух 12. Другим примером конструкции, способной к выполнению функции закрывающего средства, согласно идее натоящего изобретения может являться кожух без какого-либо внешнего элемента крышки, но скорей имеющий внутренний элемент крышки, который вставляется в верхний конец 14. Альтернативно, устройство 10 для биологической ликвидации может обеспечиваться конструкцией, которая выполняет роль основы такого закрывающего средства, но изготавливается как неотъемлемая часть с кожухом 12. Любая такая конструкция крышки, которая изготавливается как неотъемлемая часть с кожухом 12 из пластичного материала, должна конструироваться так, чтобы выдержать воздействия и давление, которые встречаются в обвалившемся стволе скважины.

Устройство 10 для биологической ликвидации имеет конфигурацию нижнего конца 16 кожуха 12, пригодную для соединения со взрывчатым устройством, показанным и рассмотренным в последующем в связи с Фигурами 2-6, когда оно наполнено взрывчатым материалом, который может биологически ликвидироваться. Устройство 10 для биологической ликвидации имеет также резьбу 28 на кожухе 12, которая взаимно соединяется с соответственно образованной резьбой на взрывном устройстве для создания предусмотренного соединения.

Согласно идее настоящего изобретения, микроорганизмы 30, способные к разложению взрывчатых материалов, хранятся в средстве хранения для содержания микроорганизмов с возможностью высвобождения. С помощью примера, но не ограничиваясь им, такое средство хранения в пределах объема настоящего изобретения может принимать форму камеры 32 хранения, имеющей боковые стенки, ограниченные кожухом 12. Как показано на Фигурах 1-5, микроорганизмы могут размещаться на кольце, изготовленном из крахмала, муки, отрубей или другого подобного питательного материала.

Микроорганизмы 30 могут храниться во влажных условиях в камере 32 хранения или микроорганизмы можно также лиофилизовать или сушить вымораживанием. Микроорганизмы 30 предпочтительно не мобилизуют до тех пор, пока устройство 10 для биологической ликвидации фактически не соединят со взрывным устройством, которое предпочтительно находится в поле в то время, когда сейсмический заряд будет размещаться в стволе скважины, или во время намеченного взрыва заряда в указанном взрывном устройстве. В дополнение к кольцевой конфигурации, микроорганизмы 30 можно размещать в контакте с материалами такими, как крахмал, мука или отруби, с допущением любой другой формы расположения.

Микроорганизмы 30 мобилизуют с помощью жидкости 34, которая хранится в резервуарных средствах для содержания жидкости с возможностью высвобождения. Жидкость 34 может быть водой или питательной средой, которая может питать микроорганизмы 30, но жидкость 34 является устойчивой к замерзанию при окружающих температурах. С помощью примера, но не ограничиваясь им, резервуарные средства в пределах объема настоящего изобретения могут принимать форму резервуарной камеры 36. Резервуарная камера 36 имеет боковые стенки, ограниченные внутренней частью кожуха 12, и верхнюю часть, ограниченную крышкой 18. Резервуарная камера 36 включает также канал для жидкости 38, ограниченный внутренней частью горловины 40. Горловина 40 является неотъемлемой частью кожуха 12 и имеет диаметр, который сужается радиально внутрь от внешнего диаметра боковых стенок резервуарной камеры 36 до меньшего диаметра, как изображено наилучшим образом на Фиг.3.

Предпочтительно, камера 32 хранения располагается ниже резервуарной камеры 36 перед устройством 10 для биологической ликвидации, когда оно соединено и установлено со взрывным устройством 60. Камера 32 хранения является способной к связи с резервуарной камерой 36 через канал 38 для жидкости. Камера 32 хранения снабжена выпусным отверстием 42 устройства биологической ликвидации, которое проходит через нижний конец 16 кожуха 12 и через патрубковый элемент 44, который выступает из нижнего конца 16 кожуха 12. Соответственно, выпускное отверстие 42 устройства для биологической ликвидации представляет собой главный выход или отверстие сквозь кожух 12, которое связано с камерой 32 хранения.

Микроорганизмы 30 мобилизуются жидкостью 34 после открытия первого клапанного средства для доставки жидкости 34 из резервуарной камеры 36 в камеру 32 хранения. С помощью примера, но не ограничиваясь им, первое клапанное средство, согласно идее настоящего изобретения, может принимать форму первого клапана 46, который включает внутреннюю часть горловины 40 и первый клапанный элемент 48. Суженный конец 50 образован по периметру первого клапанного элемента 48, соответствуя по размеру внутренней части горловины 40. Объединение этих конструкций обеспечивает герметизацию внутри жидкостного канала 38.

Когда первый клапан 46, который показан на Фиг.1, закрывается, как показано на Фиг. 3, первый клапан 46, по крайней мере частично, располагается внутри резервуарной камеры 36. Более конкретно, когда первый клапан 46 закрывается, первый клапан 46 располагается между резервуарной камерой 36 и камерой 32 хранения и внутри канала 38 для жидкости, при этом первый клапанный элемент 48, определяет нижнюю часть резервуарной камеры 36 и верхнюю часть камеры 32 хранения. Уплотнение, образованное внутри канала 38 для жидкости первым клапаном 46, удерживает таким образом жидкость 34 в резервуарной камере 36 до тех пор, пока первый клапан 46 не будет открыт.

Сразу после мобилизации или активации, микроорганизмы 30 поступают из камеры 32 хранения к отверстию второго клапанного средства для доставки мобилизованных микроорганизмов к взрывчатому материалу в взрывном устройстве. С помощью примера, но не ограничиваясь им, второе клапанное средство, согласно идее настоящего изобретения, может принимать форму второго клапана 52, который включает второй клапанный элемент 54 в комбинации с патрубковым элементом 44. Второй клапан 52 определяет нижнюю часть камеры 32 хранения и является нижним концом соединителя 56 клапана, который проходит через выпускное отверстие 42 устройства для биологической ликвидации в патрубковом элементе 44. Соединитель 56 клапана имеет верхний конец, который соединяется с первым клапанным элементом 48.

Когда второй клапан 52 закрывается, как показано на Фиг.3, второй клапан 52, по крайней мере частично, располагается внутри камеры 32 хранения. Более конкретно, когда он закрыт, второй клапан 52 располагается в нижней части камеры 32 хранения внутри выпускного отверстия 42 устройства для биологической ликвидации. Второй клапанный элемент 54 образует уплотнение с патрубковым элементом 44 в выпускном отверстии 42 устройства для биологической ликвидации, чтобы удержать таким образом мобилизованные микроорганизмы 30 в камере 32 хранения до тех пор, пока второй клапан 52 не откроется. Надежность уплотнения увеличивается с помощью клапанного О-образного кольца 58, которое обхватывает второй клапанный элемент 54.

Клапанный соединитель 56 можно наилучшим образом увидеть на Фиг.3, соединяющим первый клапанный элемент 48 и второй клапанный элемент 54. Длина клапанного соединителя подбирается так, чтобы первый клапан 46 и второй клапан 52 были способны открываться и закрываться согласно предусмотренной синхронной взаимосвязи. Таким образом, первый клапан 46, второй клапан 52 и клапанный соединитель 56 могут иметь конфигурацию, создающую совместное отверстие или приводящую в действие первый клапан 46 и второй клапан 52. Альтернативно, первый клапан 46, второй клапан 52 и клапанный соединитель 56 могут иметь такую конфигурацию, сконструированы так, чтобы один из клапанов выполнял функцию замедления, после того, как другой клапан приведен в действие. Это может быть желательным, например, для того, чтобы позволить жидкости 34 контактировать с микроорганизмами 30 путем открывания первого клапана 46, и чтобы только затем открыть второй клапан 52.

Когда микроорганизмы 30 и жидкость 34 надежно изолированы в отдельных пространствах, как показано на Фиг.3, устройство 10 для биологической ликвидации можно отправлять и хранить в течение продолжительного периода времени без какого-либо значительного уменьшения в нем эффективности биологической ликвидации. Конфигурация устройства 10 для биологической ликвидации предназначается для легкой комбинации с традиционным взрывчатым веществом, таким как сейсмический заряд.

Фигуры 2 и 3 показывают устройство 10 для биологической ликвидации в процессе, когда оно соединено с взрывным устройством 60. Фиг.2 представляет перспективный вид, а Фиг. 3 представляет вид поперечного сечения, выполненный вдоль линии сечения 3-3 Фиг.2. Как наилучшим образом иллюстрируется на Фиг.3, первый клапанный элемент 48 и второй клапанный элемент 54 остаются в закрытых положениях, когда устройство 10 для биологической ликвидации первоначально ввинчивается во взрывное устройство 60.

Взрывное устройство 60 включает оболочку 62, которая имеет открытый конец 64 и взрывчатый материал 66, заключенный внутри оболочки 62. Внутренняя часть оболочки 62 снабжается резьбой 70 оболочки вблизи открытого конца 64. Эта резьба совмещается с соответствующим образом сформированной резьбой 28 кожуха на устройстве 10 для биологической ликвидации. Оболочка 62 может изготавливаться из отдельных компонентов или быть целостной конструкцией, как показано.

Объединение резьбы 28 кожуха и резьбы 70 оболочки вместе служит примером соединительного средства для соединения устройства для биологической ликвидации, согласно идее настоящего изобретения, со взрывным устройством, таким как взрывное устройство 60. В варианте, который иллюстрируется, функция такого соединительного средства выполняется путем удлинения кожуха 12 устройства 10 для биологической ликвидации и удлинения оболочки 62 взрывного устройства 60. Альтернативно, приведенные к определенной конфигурации конструкции могут, однако, выполнять функцию такого соединительного средства.

Например, может осуществляться заклинивающая посадка между устройством 10 для биологической ликвидации и взрывным устройством 60, использующая соответствующие изготовленные под углом обхватываемые и обхватывающие детали, которые, соответственно, примыкают друг к другу. Так как соединительное средство является, главным образом, механизмом для соединения устройства 10 для биологической ликвидации и взрывного устройства 60, оно находится в пределах идеи настоящего изобретения для того, чтобы обеспечивать конструкции, которые предохраняют устройство 10 для биологической ликвидации и взрывное устройство 60 от возникновения непреднамеренного разделения, выполняя, таким образом, функцию замыкающего средства для того, чтобы обезопасить устройство 10 для биологической ликвидации и взрывное устройство 60 от разъединения соединения между ними.

Взрывное устройство 60 далее включает цокольное гнездо (capwell) 72, расположенное в открытом конце 64 для приема детонаторов 74. Детонаторы 74, в свою очередь, электрически связываются проводами 76 с внешней частью оболочки 62 посредством доступных для прохождения проводов отверстий 78, показанных на Фиг. 2. Главный вход 80 устройства для биологической ликвидации, образованный посредством цокольного гнезда 72, связывает со взрывчатым материалом 66 для создания доступа мобилизованным микроорганизмам 30 от выпускного отверстия 42 устройства для биологической ликвидации к взрывчатому материалу 66. Элемент 82 главного входа проходит вверх, как показано на Фиг.3, от центра цокольного гнезда 72, обхватывая и определяя на внутренней его части главный вход 80 устройства для биологической ликвидации. О-образное кольцо 84 главного входа обхватывает элемент 82, для обеспечения жидкостной изоляции между патрубковым элементом 44 и элементом 82 главного входа, когда взрывное устройство 10 для биологической ликвидации соединяется со взрывным устройством 60.

Фигуры 4 и 5 показывают устройство 10 для биологической ликвидации сразу после достижения полного соединения со взрывным устройством 60. фиг.4 является перспективным видом, а Фигура 5 является видом поперечного сечения, выполненным вдоль линии сечения 5-5 Фиг.4. Фиг.5 иллюстрирует наилучшим образом, что, в результате соединения устройства 10 для биологической ликвидации со взрывным устройством 60, первый клапан 46 и второй клапан 52 открылись. Показано, что жидкость 34 доставляется за счет гравитации из резервуарной камеры 36 через канал для жидкости 38 в камеру 32 хранения.

Как только устройство 10 для биологической ликвидации соединяется со взрывным устройством 60, патрубковый элемент 44 и элемент 82 главного входа продвигаются по направлению друг к другу до тех пор, пока элемент 82 главного входа не расположится внутри патрубкового элемента 44. Жидкостное уплотнение обеспечивается между патрубковым элементом 44 и элементом 82 с помощью О-образного кольца 84. Продвижение устройства 10 для биологической ликвидации приводит к упору элемента 82 главного входа относительно второго клапанного элемента 54. Так как клапанный соединитель 56 создает жесткую взаимосвязь между вторым клапанным элементом 54 и первым клапанным элементом 48, дальнейшее продвижение устройства 10 для биологической ликвидации в и по направлению к взрывному устройству 60 выдавливает второй клапанный элемент 54 из выпускного отверстия 42 устройства для биологической ликвидации и выдавливает первый клапанный элемент 48 из канала 38 для жидкости.

Патрубковый элемент 44, второй клапанный элемент 54 и элемент 82 главного входа могут иметь любые длины, которые обеспечат возможность открываться первому клапану 46 и второму клапану 52. В варианте, показанном на Фигурах 5 и 6, элемент 82 и второй клапанный элемент 54 каждый имеет длину, которая меньше, чем длина патрубкового элемент 44, а длина элемента 82 главного входа приблизительно равна или больше, чем длина второго клапанного элемента 54.

Выдавливание второго клапанного элемента 54 и первого клапанного элемента 48 вверх внутри кожуха 12 открывает путь потоку, который позволяет мобилизованным микроорганизмам 30 контактировать со взрывчатым материалом 66 через главный вход 80 устройства для биологической ликвидации, как показано на Фиг.6.

Первый клапанный элемент 48, второй клапанный элемент 54 и клапанный соединитель 56 образуют средство разделения, которое предпочтительно изготавливается, по крайней мере частично, из легковесного материала, такого как полиэтилен. Средство разделения такого вида имеет предпочтительно более низкую плотность, чем вода. Это дает возможность средству разделения плавать на поверхности суспензии микроорганизмов, как показано на Фиг.6, после того, как жидкость вступает в контакт со взрывчатым материалом 66.

Средство разделения, образованное первым клапанным элементом 48, вторым клапанным элементом 54 и клапанным соединителем 56, представляет пример разделительного средства для высвобождения микроорганизмов во взрывчатый материал, согласно идеи настоящего изобретения. В альтернативном варианте, разделительное средство может принимать форму клапанного средства для доставки мобилизованных микроорганизмов из средства хранения во взрывчатый материал в камере хранения взрывного устройства. Микроорганизмы находятся во влажном состоянии или же находятся в достаточном количестве жидкости, чтобы характеризоваться как суспензия или дисперсия. Такой альтернативный вариант соответственно использует лишь единичную камеру и единичный клапан.

Элемент 82 главного входа является примером приводного средства для создания контакта между мобилизованными микроорганизмами и взрывчатым материалом путем открывания первого клапана 46 и второго клапана 52. В альтернативном варианте, элемент 82 главного входа имеет длину большую, чем патрубковый элемент 44, делая тем самым ненужным какой-либо второй клапанный элемент, который расположен внутри патрубкового элемента 44, чтобы выравнивать элемент 82 главного входа для контакта со вторым клапанным элементом. В дополнительном альтернативном варианте, второй клапан 52 имеет конфигурацию, подобную первому клапану 46. В этом дополнительном альтернативном варианте, второй клапан 52 имеет клапанный элемент внутри выпускного отверстия 42 устройства для биологической ликвидации, который не проходит вниз и не имеет патрубкового элемента для обеспечения выравнивания элемента 82 главного входа при контактировании с клапанным элементом для приведения в действие второго клапана 52. Любая конструкция, способная инициировать доступ мобилизованных микроорганизмов к взрывчатому материалу 66, находится в пределах объема приводного средства настоящего изобретения.

Приводное средство и соединительное средство понимаются вместе как пример контактного средства для возникновения и поддержания контакта между мобилизованными микроорганизмами и взрывчатым материалом.

Соединение устройства 10 для биологической ликвидации со взрывчатым устройством 60 образует систему для биологической ликвидации in situ взрывчатого материала. Система может опускаться или забиваться в низ ствола скважины путем контактирования крышки 18 с ударной штангой. Кроме того, анкерный элемент 90, показанный только на Фиг.6, может располагаться около кожуха 12 для поддержания системы в вертикальном положении, иллюстрируемом во время установки системы на забой скважины. Анкерный элемент 90 является предпочтительно диском, по окружности обхватывающим кожух 12 и распространяющимся перпендикулярно во внешнее пространство от него. Продольное расположение анкерного элемент 90 вдоль продольного положения кожуха 12 поддерживается, как показано на Фиг. 6 путем уменьшения внешнего диаметра кожуха 12 выше анкерного элемента 90.

Отсутствие взрыва установленного взрывчатого вещества возникает, главным образом, из-за воздействий, которые испытываются во время установки системы на забое скважины. Во время процесса, провода 76 часто разрываются или разъединяются с детонаторами 74, так что взрыв не может произойти. Когда это случается, поглощение взрывчатого материала 66 микроорганизмами 30 будет происходить в свое время. В конечном счете, взрывчатый материал будет превращен в невзрывчатые и безвредные материалы, которые не являются взрываемыми при любых воздействиях вблизи, и не являются загрязняющими веществами для окружающей среды.

В течение времени, за счет воздействия микроорганизмов на невзорвавшиеся заряды, общее количество взрывчатого материала заряда уменьшается до количества, которое не может взрываться. В иллюстрируемых вариантах настоящего изобретения, поглотительная активность микроорганизмов 30 обезвреживает взрывчатый материал 66 при первом поражении зоны вокруг цокольного гнезда взрывчатого устройства. Это там, где взрыв фактически возникает. Не существует, однако, причиняющего полный вред действия на способность взрывчатого заряда взрываться сразу же после того, как он первоначально вступил в контакт с биологически ликвидирующими микроорганизмами. Начальная деятельность микроорганизмов вблизи цокольного гнезда может предотвратить случайный взрыв взрывчатого заряда, который может быть вызван, например, земляными работами в зоне взрывчатого заряда после того, как взрывчатый заряд установлен в стволе скважины.

Время, которое требуется микроорганизмам, чтобы вначале сделать непригодным взрывчатое вещество и затем полностью ликвидировать данное количество промежуточных химических материалов, зависит от количества и типа используемого взрывчатого материала, также как состава консорции микроорганизмов, используемого с ним. В зависимости от конструкции, относительной концентрации взрывчатого вещества время, которое требуется, может быть днями, неделями, месяцами или годами.

Фигуры 7 и 8 показывают второй вариант изобретения системы для биологической ликвидации in situ взрывчатого материала согласно идее настоящего изобретения. Система, показанная здесь, включает устройство 100 для биологической ликвидации и взрывное устройство 110. Компоненты, показанные на Фигурах 7 и 8, идентичны компонентам, показанным на Фигурах 1-6, и обозначены теми же самыми номерами позиций, что и соответствующие компоненты на Фигурах 1-6.

Устройство 100 для биологической ликвидации имеет крышку 18, распорную деталь 112 и анкерный элемент 90, который обхватывает верхний конец 14 кожуха 12, Крышке 18 и распорной детали 112 придана форма, позволяющая поддерживать анкерный элемент 90 на выступе 114. Крышка 18 имеет резьбу 24, которая соединяется с резьбой 26, расположенной на торце верхнего конца 14 кожуха 12 для уплотнения верхнего конца 14 кожуха 12. Распорная деталь 112 располагается между крышкой 18 и анкерным элементом 90. Распорная деталь имеет нижнюю часть, не показанную на Фигурах, которая располагается внутри верхнего конца анкерного элемента 90. Когда система, показанная на Фигурах 7 и 8, проталкивается в ствол скважины ударной штангой, анкерный элемент 90 не может быть сдвинут с выступа 114, так как анкерный элемент 90 соединяется впритык с распорной деталью 112, и крышка 18 удерживает распорную деталь 112 на месте.

Жидкость 34 содержится в резервуарной камере 36 и высвобождается для контакта микроорганизмов 30 в камере 32 хранения, когда первый клапан 116 в канале 38 для жидкости открывается. Первый клапан 116 включает внутреннюю часть горловины 40 и первый клапанный элемент 118. Первый клапанный элемент 118 имеет край 120 в виде козырька, расположенного по периметру первого клапанного элемента 118. Край 120 в виде козырька сужается до соответствующих размеров внутренней части горловины 40 и является гибким, тем самым образуя жидкостное уплотнение с жидкостным каналом 38.

Второй клапан 122 включает второй клапанный элемент 124 и уплотнительный элемент 126 в виде козырька. Второй клапанный элемент 124 является суженным нижним концом клапанного соединителя 128. Уплотнительный элемент 126 в виде козырька проходит от патрубкового элемента 44 в выпускное отверстие 42 устройства для биологической ликвидации для образования жидкостного уплотнения со вторым клапанным элементом 124.

Первый клапанный элемент 118 образует единое целое с клапанным соединителем 128, а клапанный соединитель 128 представляет собой неотъемлемую часть второго клапанного элемента 124. Соответственно, первый клапанный элемент 118, клапанный соединитель 128 и второй клапанный элемент 124 образуют вместе единое средство разделения. В первом варианте, показанном на Фигурах 1-6, первое клапанное средство также связывается со вторым клапанным средством, так как первый клапанный элемент 48 и второй клапанный элемент 54 соединяются посредством клапанного соединителя 56. Таким образом, в обоих вариантах, в первом варианте (Фигуры 1-6) и во втором варианте (Фигуры 1-8), по крайней мере, часть или компонент каждого клапанного средства связан, по крайней мере, с частью или компонентом другого клапанного средства.

Связывающее средство для связывания устройства для биологической ликвидации со взрывным устройством, такое как сочетание резьбы 28 кожуха и резьбы 70 оболочки, как показано на фигурах 1-8, может, кроме того, включать средство для определения местоположения клапанов. В предпочтительном варианте, кожух 12 предпочтительно имеет выпуклость, не показанную на Фигурах, которая вызывает щелкающий звук, когда элемент 82 главного входа контактирует со вторым клапанным элементом после того, как резьба 28 кожуха и резьба 70 оболочки выдвигаются друг против друга. Щелкающий звук информирует пользователя, что устройство для биологической ликвидации и взрывное устройство соединяются.

В еще дополнительных альтернативных вариантах устройство, подобное устройствам, показанным на Фигурах 1-6 или на Фигурах 7-8, в котором первое и второе клапанные средства могут электронно контролироваться, чтобы оставаться закрытыми до тех пор, пока электронно не активируются. Например, батарея может обеспечить электричество, чтобы удерживать клапан в закрытом положении, так чтобы клапан открывался, когда батарея обесточена. Соответственно, микроорганизмы не мобилизуются до тех пор, пока не пройдет период времени, равный или превышающий продолжительность срока службы батареи. При таком варианте не является необходимым соединять устройство для биологической ликвидации и взрывное устройство вместе для мобилизации микроорганизмов, поэтому микроорганизмы и взрывчатые вещества могут содержаться в едином корпусе.

Пример варианта, который использует электрический механизм, показывается на Фиг. 9, который подобен варианту, показанному на Фигурах 7-8. Устройство 100 для биологической ликвидации, показанное на Фиг.9, содержит микроорганизмы 30, которые присутствуют не в виде тороидальной конструкции, но добавляются в виде блока. Фланец 142 проходит от клапанного соединителя 56 и располагается выше поршня 144. Поршень 144 проходит внутри пружины 146 от соленоида 148. Соленоид 148 электрически связывается с батареей 150. Батарея 150 подает энергию в катушку соленоида 148, который втягивает поршень 144 в катушку соленоида 148 и удерживает поршень 144 против воздействия пружины 146 в течение времени, пока энергия подается вкатушку соленоида 148. Когда батарея обесточивается, тогда поршень 144 и пружина 146 освобождаются и толкают фланец 142, который заставляет первый клапанный элемент 48 и второй клапанный элемент 54 выталкиваться вверх, открывая, таким образом, первый клапан 46 и второй клапан 52. В этом варианте не является необходимым для патрубкового элемента 44 второго клапанного элемента 124 или элемента 82 главного входа иметь длины, которые дают возможность открывать клапанные элементы.

Другие варианты используют механизмы, которые являются по своей природе, главным образом, химическими, такими как перегородка, изготовленная из материала, который является водорастворимым или медленно самоуничтожающимся в присутствии воды, водного раствора или микроорганизмов. Так, например, самоуничтожающиеся перегородки, которые в конечном счете разлагаются и высвобождают микроорганизмы, могут выполнять функции любого или обоих первого или второго клапанных средств согласно настоящего изобретения. Примеры материалов, которые могут использоваться как самоуничтожающиеся клапанные элементы, включают желатин, альгинат, крахмал и акриламид. Тщательная конструктивная и материальная разработка таких перегородок может давать сравнительно точные по времени высвобождения. Альтернативно, микроорганизмы, капсулированные в материале, таком как желатин или альгинат, могут содержаться с возможностью высвобождения в средствах хранения настоящего изобретения для возможного контакта со взрывчатым материалом.

На Фигурах 10-16 показаны варианты настоящего изобретения, где микроорганизмы перемешиваются со взрывчатым материалом или располагаются на внешней поверхности взрывчатого материала. Микроорганизмы, показанные на Фиг. 10-16, располагаются в достаточной близости к указанному количеству взрывчатого материала, так что микроорганизмы могут инициировать биологическую ликвидацию взрывчатого материала, когда микроорганизмы мобилизуются. Взрывное устройство, показанное на Фиг.10-16, не требует соединения отдельного устройства для биологической ликвидации с соответствующим взрывным устройством.

Микроорганизмы, перемешанные со взрывчатым материалом, находятся обычно в виде агрегатов или кластеров (блоков), таких как таблетки, как показано на Фиг. 10, капсул, как показано на Фиг.11-12, или мелких кусков, как показано на Фиг. 13. Варианты, показанные на Фиг.14-16, обеспечивают примеры микроорганизмов, расположенных на внешней поверхности взрывчатого материала. Фиг. 14 показывает порошок микроорганизмов, диспергированный на верхней поверхности взрывчатого материала. Фиг.15 показывает микроорганизмы в виде столба внутри взрывчатого материала. Фиг.16 показывает блок микроорганизмов, расположенный внутри оболочки, которая содержит микроорганизмы. Дополнительно к блокам или агрегатам, раскрытым на Фиг.10-16, микроорганизмы могут быть расположены в любой форме, даже в виде индивидуальных микроорганизмов.

Фиг. 10 показывает взрывное устройство 200, сконструированное с необязательной крышкой 202 и доступными отверстиями 204 для проводов 74. Как и в вариантах, показанных на Фиг.1-9, взрывное устройство 202 содержит цокольное гнездо 72 с детонаторами 74. Взрывное устройство 200 далее включает оболочку 206, содержащую взрывчатый материал 208 и таблетки 210 микроорганизмов, диспергированные по всему взрывчатому материалу 208. Оболочка 206 способствует предпочтительно протеканию воды через оболочку 206 для контакта со взрывчатым материалом 208, или, по крайней мере, для контакта с микрорганизмами в таблетках 210 на внешней поверхности взрывчатого материала 208. Оболочка 206, может, например, содержать открытый конец, где может протекать вода, может иметь отверстия или быть водопроницаемой для того, чтобы способствовать вхождению воды в поры взрывчатого материала 208.

Таблетки 210 диспергируются так как необходимо. Например, таблетки 210 могут быть диспергированными хаотически, как показано, или могут быть сконцентрированы как необходимо для дезактивации взрывчатого заряда. Таблетки 210 предпочтительно располагаются для облегчения десенсибилизации взрывного устройства за счет того, что они сконцентрированы внутри взрывчатого материала 208 вокруг детонаторов 74.

Таблетки 210 могут быть расположены внутри взрывчатого материала 208 с помощью любого способа и в любой желаемой концентрации. Контроль концентрации и дисперсии таблеток 210 во взрывчатом материале 208 максимизируется добавлением таблеток 210 во взрывчатый материал 208, когда взрывчатый материал находится в жидком состоянии. Взрывчатый материал 208 находится в жидком состоянии, когда формуется в желаемую конфигурацию за счет литья взрывчатого материала в форму или непосредственно в оболочку 206. Температура формования взрывчатого материала составляет около 100^oС и является обычно летальной для микроорганизмов. Таким образом, время выдержки микрорганизмов в таблетках 210 до летальных температур предпочтительно минимизируется добавлением таблеток во взрывчатый материал 208, в то время как взрывчатый материал 208 формуется или льется в желаемую форму. Таблетки 210 могут быть также впрессованы во взрывчатый материал 208, когда взрывчатый материал 208 находится в твердом или полутвердом состоянии в течение времени, когда изготавливается заряд.

Микроорганизмы или таблетки 210, содержащие микроорганизмы, являются, предпочтительно теплостойкими для увеличения выживаемости микроорганизмов, когда добавляются к взрывчатому материалу 208. Существует несколько способов, которые могут быть использованы сами по себе или в комбинации, для получения теплостойких микроорганизмов или таблеток.

Один из способов получения теплостойких микроорганизмов включает лиофилизацию микроорганизмов до добавления микроорганизмов к горячему взрывчатому материалу. Микроорганизмы могут быть дегидратированы за счет испарения воды или предпочтительно за счет сушки микроорганизмов вымораживанием. Сушка микроорганизмов вымораживанием в значительной степени снижает смертность микроорганизмов благодаря термическому шоку при экспозиции в расплавленном взрывчатом материале в течение процесса литья. Предполагается, что микроорганизмы, высушенные вымораживанием, являются менее чувствительными к влиянию летальных температур, чем микроорганизмы во влажных окружающих условиях, потому что содержание воды во влажных микроорганизмах обеспечивает лучшую теплопередачу к живым структурам и температурно чувствительным внутренним структурам. Вода, удаленная из микроорганизмов при сушке вымораживанием, заменяется позже в достаточном количестве для активирования и мобилизации микроорганизмов.

Выживаемость микроорганизмов при термическом стрессе также увеличивается за счет увеличения толщины таблеток 210. Увеличение толщины таблеток 210 снижает скорость теплопередачи во внутреннюю часть таблеток 210, тем самым защищая микроорганизмы во внутренней части до такой степени, что остаточное время нахождения микроорганизмов в горячем расплаве не является чрезмерным. Когда внешние микроорганизмы разрушаются, они выступают в качестве термического изолятора для микроорганизмов в пределах внутренней части. Пригодные таблетки обычно имеют средний диаметр около 3 мм.

Другой способ для снижения смертности микроорганизмов, обусловленной термическим стрессом, достигается путем добавления микроорганизмов и взрывчатого материала в расплав в виде тонких слоев. Добавлением микроорганизмов и взрывчатого материала путем приращения в тонких слоях, слои могут быстро охлаждаться, тем самым уменьшая время экспозиции микроорганизмов в горячем расплаве.

Теплостойкость может быть также увеличена путем медленного подъема температуры роста микроорганизмов. Путем медленного подъема температуры окружающей среды микроорганизмов в течение периода времени в процессе их роста высокотемпературная толерантность микроорганизмов значительно увеличивается. Могут быть использованы микроорганизмы, которые были выращены в адаптированных условиях или выращены генетически. Предпочтительно выращиваются микроорганизмы, которые имеют очень высокую степень выживаемости, даже когда они подвергаются воздействию температур таких высоких как около 100^oС. Даже микроорганизмы, которые не были выращены соответственно, чтобы переносить воздействие температур таких высоких как около 100^oС, являются очень полезными, так как температура снижается, когда она передается в таблетку, давая больший выход выживаемости во внутренней части, по сравнению с таблеткой, использующей некондиционные микроорганизмы. Таким образом, все микроорганизмы, которые были выращены с высокотемпературной толерантностью, являются полезными и дают более высокую степень выживаемости.

Кроме того, таблетки 210 могут быть также изготовлены из смесей микроорганизмов и термозащитных добавок, которые увеличивают теплостойкость микроорганизмов. Примеры добавок, которые найдены для увеличения выживаемости микроорганизмов, когда они были подвергнуты термическому стрессу, включают сухое молоко и бентонитовую глину. Эти соединения, увеличивающие жизнеспособность, могут быть также использованы в качестве связующих, так как они обладают тенденцией к связыванию составляющих в таблетку и могут также служить источником питания для микроорганизмов. Изолирующие агрегаты, не обладающие связывающей способностью или не являющиеся источниками питания, также могут быть использованы для термической защиты микроорганизмов.

Таблетки могут быть изготовлены прессованием микроорганизмов вместе с любыми другими составляющими материалами, такими как питательные вещества, связующие и изолирующие материалы. Как ранее установлено, один и тот же компонент может выступать в качестве питательного вещества, связующего или изолирующего материала. Питательные вещества обычно необходимы даже тогда, когда микроорганизмы лиофилизуются, так как они обеспечивают микроорганизмы всеми материалами, необходимыми микроорганизмам для полного роста и размножения. Взрывчатые вещества обычно обеспечивают углерод и азот, в то время как питательные вещества обычно обеспечивают фосфат и другие химические соединения. Может быть использовано любое пригодное питательное вещество, однако, в зависимости от типа используемого питательного вещества и доступности питательного вещества может изменяться скорость роста. Дополнительно к питательным веществам, обсуждавшимся ранее, таким как крахмал, мука, отруби и молоко; другие пригодные питательные вещества включают молочный сахар и глицериновую минимальную среду. Многие из этих питательных веществ могут выступать также в качестве стабилизаторов, такие как крахмал, мука, отруби, молоко, глицерин при добавлении к фосфатному забуференному солевому раствору.

Не всегда является необходимым добавлять компонент, который выступает только в качестве связующего, так как многие питательные вещества могут быть использованы в качестве связующего, которые затем превращаются в питательные вещества, когда контактируют с достаточным количеством воды для солюбилизации связующего. Дополнительно к связующим, упоминавшимся ранее, может быть использовано любое пригодное связующее. Связующее является, предпочтительно органическим связующим. Продукт, продаваемый как Diatab, является особенно пригодным связующим или основой таблетки. Другие материалы, которые могут быть использованы в качестве связующего, включают акриламид, альгиновую кислоту или альгинат, этилцеллюлозу, гуаровую смолу и желатин.

Таблетки 210 могут быть капсулированы в капсулу 212, как показано на Фиг.11. Микроорганизмы в капсуле 212 могут быть высушены вымораживанием, затем сформованы в таблетку и капсулированы, или капсула может быть приготовлена путем капсулирования влажных микроорганизмов, или суспензии микроорганизмов путем выливания суспензии в капсулу и затем высушиванием или сушкой вымораживанием капсулы. Могут быть использованы любые пригодные материалы для получения капсулы 212. Примеры пригодных материалов включают желатин, крахмал, альгинат и акриламид.

В то время как предпочтительным является получение взрывчатого материала помещением таблеток дегидратированных микроорганизмов в расплавленный взрывчатый материал, так как расплавленный взрывчатый материал легко и относительно быстро формуется в желаемую форму, это может снижать жизнеспособность микроорганизмов. Таким образом, желательным также является получение таблеток 210 из влажных микроорганизмов. В зависимости от количества присутствующей жидкости, может быть необходимым введение микроорганизмов во взрывчатый материал в виде суспензии микроорганизмов, как показано в 214 на Фиг.12, которая содержится в капсуле 212.

Микроорганизмы, которые являются просто влажными, могут быть также капсулированы или могут быть введены в виде мелких кусков 216 влажных питательных обкладок, содержащих микроорганизмы, как показано на Фиг.13. Мелкие куски 216, которые являются фрагментами или чешуйками, также могут быть питательной обкладкой, содержащей лиофилизованные микроорганизмы.

Кластеры или агрегаты влажных микроорганизмов в таких конфигурациях как таблетки, капсулы, мелкие куски, чешуйки и им подобные предпочтительно смешиваются со взрывчатым материалом 208 и затем прессуются в форму. Кластеры влажных микроорганизмов могут быть также впрессованы во взрывчатый материал 208. Когда микроорганизмы находятся во влажном состоянии, но являются блокированными от контакта с взрывчатым материалом или являются не достаточно подвижными, питательные вещества обеспечивают минимальный источник пищи до тех пор, пока микроорганизмы не смогут метаболизовать взрывчатый материал. После того как смесь переводится во взрывной заряд, взрывной заряд и микроорганизмы являются достаточно влажными, он будет биологически ликвидироваться автоматически в пределах предварительно определенного времени следующего за изготовлением.

Взрывное устройство часто оставляется под землей в течение периода времени вплоть до шести месяцев и даже вплоть до года. Таким образом, взрывное устройство предпочтительно остается способным к взрыву в течение вплоть до шести месяцев и, более предпочтительно, в течение времени вплоть до года.

Как предварительно установлено, микроорганизмы могут быть сконцентрированы вокруг детонаторов 74 для десенсибилизации взрывчатого вещества, так как детонаторы 74 являются обычно более чувствительными к удару и трению, чем взрывчатый материал 208. Время, необходимое для десенсибилизации взрывного устройства 200 за счет приведения в негодность взрывчатого материала 208 вокруг детонаторов 74, зависит от многих изменений дополнительно к распределению микроорганизмов, скорости роста используемых типов микроорганизмов, соотношения микроорганизмов со взрывчатым материалам, пригодности конкретных питательных веществ, типов микроорганизмов и используемых взрывчатых веществ и других физических условий, таких как pH, доступность воды и температуры. Те же самые изменения обычно определяют время, необходимое для разложения взрывчатого материала 208 до остаточного или незначительного количества и время необходимое для полного разложения взрывчатого материала 208 до неопасного и, предпочтительно, невредного материала. Некоторые из этих дополнительных изменений включают количество площади поверхности, которая подвергается действию микроорганизмов, подвижности микроорганизмов и пористости взрывчатых материалов. Таким образом, скорость биологической ликвидации может быть задана такой, какая необходима.

Пористость взрывчатых материалов представляет пример мобилизующего средства для мобилизации микроорганизмов для контакта с взрывчатым материалом 208. Пористость взрывчатого материала 208 делает мобилизованные микроорганизмы способными двигаться через взрывчатый материал 208 и продолжать биологическую ликвидацию взрывчатого материала 208. Вода, входящая в поры во взрывчатом материале 208, входит в контакт с микроорганизмами и мобилизует микроорганизмы. Поверхностно-активное вещество во взрывчатом материале 208 является другим примером мобилизующего средства. Поверхностно-активные вещества облегчают смачивание кристаллов взрывчатого материала 208, которое увеличивает подвижность микроорганизмов и доступность кристаллов для микроорганизмов.

Взрывное устройство 200 может быть погружено в воду до того как будет помещено в ствол скважины для того, чтобы позволить воде пройти через оболочку 206 и войти в поры для мобилизации микроорганизмов или их кластеров, перемешанных во взрывчатом материале 208. Взрывное устройство 200 предпочтительно выдерживается в вакууме до того как быть погруженным в воду. Обычно нет необходимости в погружении взрывного устройства 200 в воду, так как подземная вода почти всегда присутствует в стволе скважины. Таким образом, вода может быть также налита в ствол скважины, если необходимо. Вода вокруг или в контакте со взрывным устройством 200 является дополнительным примером мобилизующего средства для мобилизации микроорганизмов.

Так как подземная вода почти всегда присутствует в стволе скважины, обычно желательно конструировать взрывное устройство для использования в подземной воде. Таким образом, пористость предпочтительно приводит к оптимальному капилярному действию через сетку микроканалов. Сетка микроканалов или пор является достаточно взаимосвязанной для обеспечения оптимальной проходимости для микроорганизмов с помощью воды и для обеспечения оптимальной подвижности для мобилизованных микроорганизмов.

Пористость конструируется также для оптимальной площади поверхности для микроорганизмов в биологической ликвидации. Пористость приводится в соответствие с количеством взрывчатого материала, которое предпочтительно присутствует и любым необходимым количеством механической прочности для сопротивления разрушению и другим силам, испытываемым во время установки в стволе скважины. Пористость может быть также гетерогенной во всем взрывчатом материале 208, так что площадь вокруг детонаторов 74 является более пористой, по сравнению с другими частями для того чтобы подвергать действию большую площадь поверхности.

Варианты, представленные на Фиг.10-13, зависят преимущественно от пористости взрывчатого материала 208 для обеспечения доступа к микроорганизмам и для обеспечения путей мобилизации для мобилизованных микроорганизмов. Фиг. 14-15 показывают варианты настоящего изобретения, которые преимущественно не базируются на пористости взрывчатого материала 208.

Фиг.14 показывает микроорганизмы, осажденные в виде гранул 218 на верхней части взрывчатого материала 208. Таким образом, когда вода проходит через оболочку 206, первоначальная активность биологической ликвидации всех микроорганизмов концентрируется в части взрывчатого материала вокруг детонаторов 74.

Фиг. 15 показывает камеру 220, центрально и продольно расположенную внутри взрывчатого материала 208, который содержит суспензию 222 микроорганизмов. Микроорганизмы, которые являются более влажными или лиофилизованными, могут также располагаться в камере 220. Эта конфигурация делает способными мобилизованные микроорганизмы проводить биологическую ликвидацию взрывчатого материала 208 из конкретного месторасположения во взрывчатом материале. Положение камеры 220 обеспечивается для контролированной биологической ликвидации взрывчатого материала 208 вокруг детонаторов 74.

Фиг. 16 показывает другой вариант, где оболочка 62 содержит куски 224 микроорганизмов. Оболочка 62 предпочтительно изготавливается из материала, который является не только водопроницаемым, но также достаточно водорастворимым для высвобождения микроорганизмов, содержащихся в оболочке. Примеры пригодных материалов включают, но не ограничиваются ими, бумагу и поливиниловый спирт. Микроорганизмы могут затем биологически ликвидировать взрывчатый материал 208, начинают ликвидацию с внешней части взрывчатого материала 208.

Еще другой способ биологической ликвидации взрывчатых материалов включает установку взрывного заряда во взрываемый участок, такой как ствол скважины, и затем расположение микроорганизмов вокруг взрывного заряда путем осаждения микроорганизмов непосредственно на взрывной заряд и взрывной участок. Аналогично, раствор микроорганизмов может быть осажден во взрывном участке. Затем взрывчатый заряд помещается в суспензию микроорганизмов. Таким образом, взрывное устройство может быть опрыснуто суспензией микроорганизмов или может быть погружено в суспензию микроорганизмов до того как оно будет установлено на данном взрывном участке, в то же время, предпочтительно, выдержано в вакууме.

Были проведены эксперименты для изучения способа ликвидации взрывчатого материала согласно идее настоящего изобретения. Проводя эксперименты таким образом, консорция микроорганизмов была выделена из образцов почвы и воды, взятых на территории поизводителя взрывчатого материала, расположенной на 8305 South Highway 6, Spanish Fork, Utah 84660 U.S.A. Консорция микроорганизмов в форме суспензии была объединена с различными типами взрывчатых материалов, либо в твердой форме, либо в форме водной суспензии, и результаты были изучены и зарегистрированы. Результаты некоторых из этих испытаний приводятся ниже в качестве примеров.

Пример 1
Количества взрывчатых материалов TN и PETN в воде были объединены с суспензией консорции микроорганизмов. Получающаяся смесь первоначально включала 47.23 ppm (частей на миллион) PETN и 40.63 ppm TNT. Смесь разделяли в контейнеры, которые хранили в аэробных условиях при температуре окружающей среды в течение различных промежутков времени. Таблица 1 показывает данные взрывных анализов этих образцов после каждого из обозначенных временных интервалов. Взрывчатые материалы, по-существу, разлагались после пяти недель.

Пример 2
Смесь, приготовленную в Примере 1, хранили в анаэробных условиях при температуре окружающей среды и проводили наблюдение. Результаты определяли с помощью жидкостной гель проникающей хроматографии в ppm и усредняли. Таблица 2 представляет полученные результаты. Из сравнения результатов Таблиц 2 и 1 можно видеть, что испытанные взрывчатые материалы ликвидируются более быстро при анаэробных условиях, чем при аэробных условиях.

Пример 3
Диски взрывчатого материала Pentolite, имеющего диаметр карандаша, были расщеплены на две части. Когда диски были расщеплены, каждый из них весил 0.1 грамма. Диски помещали либо в воду в качестве контроля, либо в 6-8 мл суспензии консорции микроорганизмов. После нахождения в течение определенного промежутка времени в аэробных условиях диски высушивали и взвешивали или анализировали с помощью жидкостной гельпроникающей хроматографии. Жидкие части анализировали с помощью жидкостной гельпроникающей хроматографии. Потерю ликвидированного чистого веса во взрывчатом материале определяли с помощью вычитания потери контрольного веса в виде процентного содержания из потери веса в виде процентного содержания в каждом ликвидированном взрывчатом материале. Потеря взрывчатого материала за счет разложения представляется в Таблице 3 для каждого из образцов. Образцы в В и С испытывали в течение более продолжительного периода времени, чем образец в А. Результаты испытаний образцов В и С показывают, что значительной потери не происходит за пределами уровня достигаемого в образце А. Это, наиболее вероятно, обусловлено недостаточными количествами питательных веществ в образцах В и С, так как активность биологической ликвидации, вероятно, прекращается, когда расходуются питательные вещества.

Пример 4
Эксперименты проводили для сравнения скоростей ликвидации в аэробных и анаэробных условиях. Выделенные 5 г образцы PENT/TNT Pentolite в отношении 60: 40 были проанализированы и помещены в 100-300 мл суспензии консорции микроорганизмов. Один из образцов был подвергнут испытаниям в аэробных условиях; другой был подвергнут испытаниям в анаэробных условиях. Образцы удаляли через различные промежутки времени, сушили на воздухе и взвешивали для определения количества взрывчатого материала, который не подвергся деструкции. Вес остающегося взрывчатого материала вычитали из исходного веса для определения потерь веса взрывчатого материала, обусловленных биологической ликвидацией. Результаты представляются в Таблице 4, приведенной ниже. Результаты указывают на то, что было использовано недостаточное количество микроорганизмов или что количество питательного вещества было недостаточным особенно в свете результатов, полученных в других примерах.

Пример 5
Была также исследована ликвидация согласно настоящему изобретению низких уровней взрывчатых материалов в воде. Взрывчатые материалы RDX и PETN смешивали с водой, объединяли с суспензией консорции микроорганизмов и хранили. Образцы анализировали с помощью гельпроникающей хроматографии на содержание взрывчатого материала вначале и спустя две недели. Как показано в Таблице 5 биологическая ликвидация почти завершалась спустя две недели.

Пример 6
Была также изучена ликвидация согласно настоящему изобретению почвы, загрязненной взрывчатым материалом. Почву, загрязненную взрывчатым PETN, смешивали с суспензией консорции микроорганизмов и хранили при температуре окружающей среды. Образцы анализировали вначале, через 44 дня и наконец, через 125 дней. Содержание PETN в почве снижалось от 1659 ppm до 551 ppm. Результаты приводятся в Таблице 6.

Пример 7
Для того чтобы определить влияние температуры на рост образцов микроорганизмов, была оценена природная высокотемпературная толерантность консорции микроорганизмов. Культуры микроорганизмов адаптировали к более высоким температурам за счет медленного подъема температуры. За счет подъема температуры, верхний и нижний пределы роста, оба сдвигались вверх.

Были оценены две раздельные стадии микробиологического роста: log фаза, где у микроорганизмов наблюдался логарифмический рост, и стационарная фаза, где микроорганизмы достигали максимального роста. Культуры микроорганизмов, которые входили в стационарную фазу позже в их цикле роста, индуцировали экспрессию генов, которые защищали микроорганизмы от различных окружающих стрессов.

Были установлены четыре отдельные культуры микроорганизмов. Одна культура, отнесенная к "культуре 30^o/Log фазы" включала новые инокулы, проявляющие логарифмический рост, в свежей минимальной среде, с TNT экстрактом в качестве единственного источника азота, и росла при 30^oС в течение 3 дней. Вторая культура, отнесенная к "культуре 30^o/стационарной фазы", включала микроорганизмы, которые достигали максимального роста, в минимальной среде, с TNT экстрактом в качестве единственного источника азота, которые вначале росли при комнатной температуре в течение нескольких недель и дополнительно росли при 30^oС в течение трех дней. Третья культура, отнесенная к "культуре 37^oC/Log фазы", включала новые инокулы, проявляющие логарифмический рост, в свежей минимальной среде, с TNT экстрактом в качестве единственного источника азота, и росла при 37^oС в течение трех дней. Последняя культура, отнесенная к "культуре 37^oС/стационарной фазы" включала микроорганизмы, которые достигали максимального роста, в минимальной среде, с TNT экстрактом в качестве единственного источника азота, которые вначале росли при комнатной температуре в течение нескольких недель и дополнительно росли при 37^oС в течение трех дней.

Образцы четырех различных культур микроорганизмов подвергали воздействию температур в области от 30 до 97^oС в течение 20 минут. Небольшой образец каждой нагретой культуры и ненагретая контрольная культура были распределены на чашках с питательным агаром и чашках с минимальной средой с 10% глицерина. Чашки инкубировали в течение ночи при 30^oС.

Микробный рост оценивали в соответствии с числом колониеобразующих единиц чашки или визуальным наблюдением четких колоний. Результаты этих оценок иллюстрируются в Таблице 7. Микробный рост, полностью покрывающий чашку, если вообще имел место, с несколькими или некоторыми единичными колониями, относили к "полному". Микробный рост выше чем 1000 четко определенных колоний на чашку, или слишком большой в подсчете, относили к ">1000". Если плотность образца была слегка ниже, чем плотность предыдущего образца, появлялась звездочка "*" после обозначения. При более низких уровнях плотности колонии были определяемыми как включающие, по крайней мере, бактерии, "В" или гриб/нитеобразные бактерии, "F". Число предшествующих "В" или "F" соответствовало количеству четких колоний.

Культуры log фазы представляли преимущественно колонии единичного типа микроорганизмов. Культуры стационарной фазы содержали колонию микроорганизмов единичного типа и организмы, которые представляли грибы или нитевидные бактерии.

Ни один из нагретых образцов культуры не показывал значительного роста за пределами 57^oС. Различие в фазе роста культур, т.е. log фазы против стационарной фазы, не приводило к значительному различию в росте. Однако культура 37^oC/Log фазы проявляла некоторое преимущество в росте. Отметим, что при 52^oС культура 37^oC/Log фазы обладала микробным ростом, покрывающим полностью чашку, тогда как рост других образцов снижался до количеств, которые возможно подсчитать.

Кроме того, образцы культуры 37^oС/стационарной фазы и образцы культуры 37^oC/Log фазы показывали преимущество роста по сравнению с ростом культуры 30^oС/стационарной фазы и культуры 30^oC/Log фазы, которое являлось пропорциональным с дифференциальной начальной температурой роста этих образцов. Таким образом, из-за того, что культуры микроорганизмов могут адаптироваться к более высоким температурам внутри указанных пределов за счет медленного подъема или снижения температуры роста, путем подъема температуры, верхние и нижние пределы роста оба сдвигаются вверх. Таким образом, 37^oС образцы были подвержены более существенному росту при более высоких температурах, чем 30^o образцы.

В соответствии с этим, была установлена новая культура 37^oC/Log фазы с использованием минимальной среды с TNT. Образец этой культуры помещали в водяную баню, где температуру поднимали на 1^oС каждые два дня. Значительный рост наблюдали при такой высокой температуре как 41^oС,
Пример 8
Для того чтобы оценить характеристики выживаемости культуры микроорганизмов в процессе охлаждения взрывного заряда, был выполнен следующий моделированный оценочный эксперимент с использованием культуры 37^oC/Log фазы. Небольшие образцы этой культуры помещали в трубках в водяные бани при 95 и 80^oС. Было проведено программирование этих водяных бань таким образом, чтобы происходило падение температуры на 1^oС каждую минуту на основании приемлемой аппроксимации скорости охлаждения производимой зарядом. С пятиминутными интервалами небольшие образцы удаляли из трубок в водяных банях и помещали на чашки с питательным агаром. Эти чашки инкубировали при 30^oС в течение ночи и проверяли через 12 и 36 часов на образование колоний микроорганизмов. Через 36 часов оценивали рост на чашках. Ненагретый образец включали в качестве контроля. Результаты этого исследования иллюстрируются в Таблице 8.

Результаты этого исследования указывают на то, что образцы из водяной бани при 80^oС обладали большим уровнем выживания, чем образцы из водяной бани при 95^oС.

Пример 9
Целью следующей оценки было продемонстрировать, что любой рост на TNT был выше, чем рост, который можно ожидать от низкого уровня загрязнения за счет азота из других источников. Для того, чтобы оценить характеристики роста культуры микроорганизмов по отношению к подаче азота, был выполнен следующий эксперимент при аэробных условиях.

Образец культуры 37^oC/Log фазы помещали в каждый из трех составов свежей среды. Первый содержал минеральные соли определенной среды (ММО) и аммиак в качестве источника азота. Второй содержал ММО и TNT в качестве источника азота. Третий содержал только ММО без добавки азота. Культуры затем выращивали и встряхивали в инкубаторе при 37^oС.

Рост измеряли с помощью оценки оптической плотности культуры. Образцы, удаленные из каждой культуры, помещали в спектрофотометр и измеряли оптическую плотность при длине волны 425 нанометров, длине волны, обычно не поглощаемой молекулами, продуцированными с помощью микроорганизмов. Оптическая плотность образцов культуры представляет дисперсию падающего пучка за счет конкретных микроорганизмов. Более высокая величина оптической плотности, соответствует большему количеству микробного роста. Результаты оптической плотности иллюстрируются в Таблице 9.

Культуры с TNT и в отсутствие азота были значительно менее продуктивными, чем культуры с подачей аммиака. Кроме того, величины оптической плотности культуры с подачей аммиака были сообразно выше, чем величины в отсутствие азота. Это указывает на то, что культуры использовали TNT в качестве источника азота в TNT дополненной культуре.

Пример 10
Было выполнено другое исследование, аналогичное Примеру 9, приведенному выше, в анаэробных условиях. Образец культуры 37^oC/Log фазы помещали в каждый из трех составов свежей среды. Первый содержал минеральные соли синтетической солевой среды (ММО) и аммиак в качестве источника азота. Второй содержал ММО и TNT в качестве источника азота. Третий содержал только ММО без добавки азота. Культуры были помещены в герметичные бутыли с сывороткой и воздух был заменен чистым азотом. Культуры были проинкубированы без встряхивания в инкубаторе при 37^oС, Результаты этого исследования иллюстрируются в Таблице 10.

Вновь, культуры с TNT и в отсутствие азота были значительно менее продуктивными, чем культуры с подачей аммиака. Кроме того, величины оптической плотности культуры с подачей TNT были сообразно выше, чем величины в отсутствие азота. Это указывает на то, что культуры использовали TNT в качестве источника азота в TNT дополненной культуре. В общем, культуры в анаэробных условиях показывают меньший рост, чем в аэробных.

Пример 11
Для того чтобы оценить термостойкость консорции микроорганизмов в системе, которая будет адекватно мимичной системам пентолитной заливки, свежие образцы растущей консорции с TNT и контрольный в отсутствие TNT были высушены вымораживанием и непосредственно испытаны на температурную чувствительность. Образцы, высушенные вымораживанием, помещали в пакеты из алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу использовали потому, что ее свойства теплопередачи гарантировало то, что температура, испытанная с помощью порошка высушенного вымораживанием аппроксимировалась с температурой, даваемой печью. Пакеты из фольги помещали в печь при исходной температуре либо 100^oС, либо 80^oС. Начальные температуры 100 и 80^oС поддерживали в течение 2 минут. Затем каждая температура понижалась в возрастающей степени со скоростью 1^oС в минуту до 35^oС. Пакеты выдерживали при 35^oС в течение 10 минут и затем удаляли из печи. Содержимое пакетов помещали в ММО с TNT и глицерин и затем помещали во встряхиваемый инкубатор при 37^oС.

Отрицательные контрольные опыты были свободны от какой-либо окраски, которая указывала на полное отсутствие азотной деградации. Все другие образцы находились на различных стадиях деградации TNT, что показывалось за счет уменьшения окраски в образцах от бесцветной до светло оранжевой к глубокой красной или фиолетовой. Образцы, которые начинали нагревать при 80^oС, проявляли более ускоренную деструкцию TNT, чем образцы, которые начинали нагревать при 100^oС.

Эти результаты были в соответствии с результатами Примера 8, приведенного выше. При повторении, в этом исследовании образцы из водяной бани при 80^oС имели более оптимальную скорость выживания, чем образцы из водяной бани при 95^oС. Поэтому, хотя консорция и реагировала после испытаний при таких высоких температурах как 100^oС, более оптимальная начальная температура представляла максимум 80^oС.

Лиофилизованные микроорганизмы все еще проявляли значительные свойства биологической ликвидации даже после того как выдерживались до температур, соответствующих температурам горячего расплава взрывчатого материала. Таким образом, можно заключить, что лиофилизация микроорганизмов в значительной степени улучшает термостойкость микроорганизмов.

Пример 12
Для того чтобы далее оценить термическую толерантность и защиту консорции микроорганизмов было проведено сравнение высушивания вымораживанием с микрокапсулированием. Процедура микрокапсулирования требует поддержания существенного количества культуры свежих клеток. Клетки были разделены на четыре образца и ресуспендированы в фосфатном забуференном солевом растворе (PBS); PBS и 3% сухом молоке; PBS и 3% сухой бентонитовой глине; и минимальной среде с глицерином. Образцы четырех суспензий были приготовлены путем сушки вымораживанием 2 мл порций. Остатки суспензий были разделены на две части для капсулирования в альгинат и полиакриламид. Капсулирование в альгинат сопровождалось добавлением альгината натрия к суспензии образца и затем добавлением смеси по каплям в раствор хлористого кальция с молярностью 0.1. Капсулирование в полиакриламиде сопровождалось объединением бисакриламидной смеси с катализатором, таким как продукт, продаваемый под маркой Temed, и бэта-меркаптоэтанолом. Когда смесь полимеризовалась, суспензия микроорганизмов захватывалась в матрицу геля. Половина каждого образца, выбранного для капсулирования (альгинат или полиакриламид), была высушена вымораживанием, а другая половина была высушена на воздухе.

Все образцы (высушенные вымораживанием, капсулированные и высушенные вымораживанием, капсулированные и высушенные на воздухе) подвергали действию температуры согласно кривой Примера 8, приведенного выше. Затем образцы были добавлены в агар при низкой температуре и нагружены на полный питательный агар. Оценивали рост и выживание образцов. Затем были добавлены дополнительные порции каждого образца обратно в минимальную среду с глицерином и TNT для оценки выживания в зависимости от TNT-критических порций консорции.

Капсулированные образцы не приводили к значительным различиям в росте по сравнению с образцами, высушенными вымораживанием. Таким образом, капсулирование не дает какого-либо четкого преимущества по сравнению с сушкой вымораживанием в отношении температурной толерантности и последующей выживаемости консорции микроорганизмов.

Настоящее изобретение может быть представлено в других конкретных формах без отклонения от его сути или существенных характеристик. Описанные варианты считаются во всех отношениях как варианты для иллюстрации, а не для ограничения изобретения. Объем изобретения поэтому определяется скорее прилагаемой формулой изобретения, чем вышеприведенным описанием. Все изменения, которые входят в пределы значений и области эквивалентности формулы изобретения должны быть включены в пределы объема этого изобретения.

Изобретение относится к системам, устройству и способам для ликвидации взрывчатых веществ, более конкретно к ликвидации взрывчатых веществ, которые не были взорваны. Согласно изобретению способ изготовления взрывного устройства, способного к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, включает в себя помещение определенного количества микроорганизмов в достаточной близости к определенному количеству взрывчатого материала для обеспечения возможности биологической ликвидации указанного количества взрывчатого материала. Предложены также способ ликвидации взрывного устройства, взрывчатая смесь взрывного устройства, способная к самоликвидации, и взрывное устройство, способное к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, ликвидационное устройство для использования со взрывным устройством для ликвидации невзорвавшегося взрывчатого материала и система для ликвидации взрывчатого материала при невзорвавшемся взрывном устройстве, в которых для ликвидации взрывчатого материала используются микроорганизмы, способные его биологически ликвидировать. Изобретение направлено на создание систем, устройств и способов для биологической ликвидации невзорвавшихся взрывчатых веществ, повышающих безопасность и экологичность взрывных работ. 6 с. и 58 з.п. ф-лы, 16 ил., 10 табл.

1. Способ изготовления взрывного устройства, способного к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, включающий обеспечение взрывного устройства определенным количеством взрывчатого материала, определение микроорганизмов, способных к биологической ликвидации взрывчатого материала при их мобилизации, получение определенного количества указанных микроорганизмов, помещение этого количества указанных микроорганизмов в такой близости к указанному количеству взрывчатого материала, что, когда указанное количество микроорганизмов мобилизовано, эти микроорганизмы в своем указанном количестве способны к биологической ликвидации указанного количества взрывчатого материала, при этом, если взрывное устройство установлено на участке детонации и содержит невзорвавшийся взрывчатый материал, указанные микроорганизмы биологически ликвидируют взрывчатый материал на указанном участке детонации. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере часть указанных микроорганизмов выбирают из группы, состоящей из Pseudomonas spp. , Escherichia spp. , Morganella spp. , Rodococcus spp. , Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере часть указанных микроорганизмов соответствует микроорганизму в консорции микроорганизмов, идентифицированной в Американской коллекции типов культур как АТСС 55784. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный взрывчатый материал выбирают из группы, состоящей из органических нитроароматических взрывчатых соединений, органических нитроаминных взрывчатых соединений и органических нитроэфирных взрывчатых соединений. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы являются достаточно подвижными для инициирования биологической ликвидации указанного взрывчатого материала. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеспечивают контакт указанного количества взрывчатого материала со средством для мобилизации указанных микроорганизмов. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы размещают в конструкции, содержащей удаляемый барьер, предотвращающий контакт микроорганизмов с указанным количеством взрывчатого материала. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы диспергируют внутри указанного количества взрывчатого материала. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы дегидратируют. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещение указанных микроорганизмов в указанной близости к указанному взрывчатому материалу осуществляют при температуре около 100^oC с сохранением жизнеспособности значительного количества микроорганизмов. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный взрывчатый материал вводят в оболочку, обеспечивающую прохождение жидкости через нее извне для контакта с взрывчатым материалом. 12. Способ ликвидации взрывного устройства при невзорвавшемся взрывчатом материале, включающий обеспечение взрывного устройства определенным количеством взрывчатого материала, определение микроорганизмов, способных к биологической ликвидации взрывчатого материала, помещение определенного количества указанных микроорганизмов в такой близости к указанному количеству взрывного материала, что, когда указанное количество микроорганизмов мобилизовано, это количество микроорганизмов способно к биологической ликвидации взрывчатого материала, размещение взрывного устройства и указанного количества микроорганизмов в заранее определенном участке детонации, причем когда указанное количество микроорганизмов мобилизовано, а взрывное устройство содержит невзорвавшийся взрывчатый материал, микроорганизмы в указанном количестве биологически ликвидируют указанное количество взрывчатого материала на указанном участке детонации. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы включают по крайней мере один тип микроорганизмов, выбранных из группы, состоящей из Pseudomonas spp. , Escherichia spp. , Morganella spp. , Rodococcus spp. , Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. 14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что по крайней мере часть указанных микроорганизмов соответствует микроорганизму в консорции микроорганизмов, идентифицированной в Американской коллекции типов культур как АТСС 55784. 15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанный взрывчатый материал выбирают из группы, состоящей из органических нитроароматических взрывчатых соединений, органических нитраминных взрывчатых соединений и органических нитроэфирных взрывчатых соединений. 16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы являются достаточно подвижными для инициирования биологической ликвидации указанного взрывчатого материала после их контакта с указанным количеством взрывчатого материала. 17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные микроорганизмы и указанное количество взрывчатого материала перемешивают. 18. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное количество взрывчатого материала подвергают контакту с микроорганизмами посредством жидкости, приводящей к контакту и мобилизующей микроорганизмы. 19. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное количество взрывчатого материала подвергают контакту с указанными микроорганизмами путем соединения указанного взрывного устройства с устройством для биологической ликвидации, содержащим микроорганизмы. 20. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное количество взрывчатого материала подвергают контакту с указанными микроорганизмами путем удаления барьера, расположенного между микроорганизмами и взрывчатым материалом. 21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что указанный барьер удаляют посредством механического механизма. 22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что указанный барьер удаляют посредством химического механизма. 23. Способ по п. 20, отличающийся тем, что указанный барьер удаляют посредством электрического механизма. 24. Взрывчатая смесь взрывного устройства, способная к самоликвидации при невзорвавшемся взрывном устройстве, установленном на участке детонации, включающая определенное количество взрывчатого материала, определенное количество микроорганизмов, способное при их мобилизации биологически ликвидировать указанное количество взрывчатого материала, причем количество указанных микроорганизмов так перемешано с указанным количеством указанного взрывчатого материала, что, когда это количество микроорганизмов мобилизовано, а взрывное устройство, установленное на участке детонации, не взорвалось, микроорганизмы биологически ликвидируют указанное количество взрывчатого материала на указанном участке детонации. 25. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы включают по крайней мере один тип микроорганизмов, выбранный из группы, состоящей из Pseudomonas spp. , Escherichia spp. , Morganella spp. , Rodococcus spp. , Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. 26. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что по крайней мере часть указанных микроорганизмов соответствует микроорганизму в консорции микроорганизмов, идентифицированной в Американской коллекции типов культур как АТСС 55784. 27. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанный взрывчатый материал выбирается из группы, состоящей из органических нитроароматических взрывчатых соединений, органических нитраминных взрывчатых соединений и органических нитроэфирных взрывчатых соединений. 28. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что она содержит мобилизующее средство для мобилизации указанных микроорганизмов для контакта с указанным количеством взрывчатого материала. 29. Взрывчатая смесь по п. 28, отличающаяся тем, что мобилизующее средство обеспечивает способность указанных микроорганизмов инициировать биологическую ликвидацию указанного количества взрывчатого материала. 30. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы являются подвижными и могут инициировать биологическую ликвидацию указанного количества взрывчатого материала. 31. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы являются дегидратированными. 32. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы мобилизуются с помощью жидкости. 33. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы являются резистентными по отношению к термическому стрессу. 34. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанные микроорганизмы находятся в агрегации с другими микроорганизмами. 35. Взрывчатая смесь по п. 34, отличающаяся тем, что указанная агрегация включает термозащитные добавки. 36. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что она является пористой. 37. Взрывчатая смесь по п. 24, отличающаяся тем, что указанный взрывчатый материал заключен в оболочку, обеспечивающую прохождение жидкости через нее извне для контакта с указанным взрывчатым материалом. 38. Взрывное устройство, способное к самоликвидации при невзорвавшемся взрывчатом материале, его содержащем, включающее определенное количество взрывчатого материала, определенное количество микроорганизмов, способных при их мобилизации биологически ликвидировать указанное количество взрывчатого материала, причем указанное количество микроорганизмов помещено в такой близости к указанному количеству взрывчатого материала, что, когда это количество микроорганизмов мобилизовано, а указанное взрывное устройство установлено на участке детонации и содержит невзорвавшийся взрывчатый материал, микроорганизмы биологически ликвидируют указанное количество взрывчатого материала на указанном участке детонации. 39. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы включают по крайней мере один тип микроорганизмов, выбранный из группы микроорганизмов, состоящей из Pseudomonas spp. , Escherichia spp. , Morganella spp. , Rodococcus spp. , Comamonas spp. и денитрифицирующих микроорганизмов. 40. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что по крайней мере часть указанных микроорганизмов соответствует микроорганизму в консорции микроорганизмов, идентифицированной в Американской коллекции типов культур как АТСС 55784. 41. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанный взрывчатый материал выбран из группы взрывчатых материалов, состоящей из органических нитроароматических взрывчатых соединений, органических нитраминных взрывчатых соединений и органических нитроэфирных взрывчатых соединений. 42. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что оно содержит мобилизующее средство для мобилизации указанных микроорганизмов и их контакта с указанным количеством взрывчатого материала. 43. Взрывное устройство по п. 42, отличающееся тем, что указанное мобилизующее средство выполнено с возможностью обеспечения инициирования биологической ликвидации указанного количества взрывчатого материала указанными микроорганизмами. 44. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы подвижны и могут инициировать биологическую ликвидацию указанного количества взрывчатого материала. 45. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы дегидратированы. 46. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы мобилизуемы с помощью мобилизующей жидкости. 47. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы резистентны по отношению к термическому стрессу. 48. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанный взрывчатый материал является пористым. 49. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы диспергированы внутри указанного количества взрывчатого материала. 50. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанные микроорганизмы размещены в конструкции, содержащей удаляемый барьер, предотвращающий контакт микроорганизмов с указанным количеством взрывчатого материала. 51. Взрывное устройство по п. 50, отличающееся тем, что указанный барьер выполнен с возможностью его удаления посредством механического механизма. 52. Взрывное устройство по п. 50, отличающееся тем, что указанный барьер выполнен с возможностью его удаления посредством электрического механизма. 53. Взрывное устройство по п. 50, отличающееся тем, что указанный барьер выполнен с возможностью его удаления посредством химического механизма. 54. Взрывное устройство по п. 38, отличающееся тем, что указанное количество взрывчатого материала заключено в оболочку, обеспечивающую прохождение жидкости через нее извне для контакта с взрывчатым материалом. 55. Ликвидационное устройство для использования со взрывным устройством, содержащим взрывчатый материал, для ликвидации невзорвавшегося взрывчатого материала, включающее средство хранения для содержания в нем с возможностью высвобождения определенного содержащегося в нем количества микроорганизмов, способных биологически ликвидировать указанный взрывчатый материал, когда это количество микроорганизмов мобилизовано, средство соединения для крепления этого средства хранения к взрывному устройству, средство разделения для высвобождения указанного количества микроорганизмов из указанного средства хранения и их контакта с этим взрывчатым материалом во взрывном устройстве, когда средство хранения закреплено на взрывном устройстве посредством указанного средства соединения, причем, когда это количество микроорганизмов мобилизовано, а взрывное устройство установлено на участке детонации и содержит невзорвавшийся взрывчатый материал, микроорганизмы биологически ликвидируют указанное количество взрывчатого материала на указанном участке детонации. 56. Ликвидационное устройство по п. 55, отличающееся тем, что оно содержит резервуарное средство для содержания с возможностью высвобождения жидкости, способной смешиваться с указанным количеством микроорганизмов и мобилизовать их в указанном средстве хранения. 57. Ликвидационное устройство по п. 55, отличающееся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска с помощью механического механизма. 58. Ликвидационное устройство по п. 55, отличающееся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска с помощью электронного механизма. 59. Ликвидационное устройство по п. 55, отличающееся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска при помощи химического механизма. 60. Ликвидационное устройство по п. 56, отличающееся тем, что указанное средство разделения включает в себя первое клапанное средство, расположенное по крайней мере частично в указанном резервуарном средстве для доставки указанной жидкости из резервуарного средства в указанное средство хранения, когда первое клапанное средство открыто, и второе клапанное средство, расположенное по крайней мере частично в указанном средстве хранения для доставки указанной жидкости и указанного количества микроорганизмов к взрывчатому материалу, когда второе клапанное средство открыто, при этом невзорвавшийся взрывчатый материал биологически ликвидируется с помощью указанных микроорганизмов. 61. Система для ликвидации взрывчатого материала взрывного устройства при невзорвавшемся взрывном устройстве, содержащая устройство для биологической ликвидации, включающее средство хранения для содержания с возможностью высвобождения определенного количества микроорганизмов, способных биологически ликвидировать взрывчатый материал, когда указанные микроорганизмы мобилизованы, средство разделения для высвобождения указанного количества микроорганизмов из указанного средства хранения при открытии средства разделения и взрывное устройство, выполненное с возможностью соединения с указанным устройством для биологической ликвидации и включающее оболочку, имеющую открытый конец, выполненный с возможностью соединения с указанным устройством для биологической ликвидации, в которой размещено определенное количество указанного взрывчатого материала, цокольное гнездо, расположенное в указанном открытом конце указанной оболочки, имеющее портал для доступа микроорганизмов к взрывчатому материалу, образованный через указанную оболочку у открытого конца оболочки и сообщенный с указанным взрывчатым материалом в этой оболочке, и приводное средство, размещенное у открытого конца указанной оболочки для открытия указанного средства разделения, когда указанное взрывное устройство соединено с указанным устройством для биологической ликвидации, высвобождая указанное количество указанных микроорганизмов из указанного средства хранения для прохождения их через портал для доступа микроорганизмов к указанному взрывчатому материалу в указанной оболочке, причем, когда указанное количество микроорганизмов мобилизовано, а взрывное устройство установлено на участке детонации с соединенным с ним устройством для биологической ликвидации и не взорвалось, указанные микроорганизмы биологически ликвидируют указанное количество указанного взрывчатого материала на указанном участке детонации. 62. Система по п. 61, отличающаяся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска с помощью механического механизма. 63. Система по п. 61, отличающаяся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска с помощью электронного механизма. 64. Система по п. 61, отличающаяся тем, что указанное средство разделения выполнено с возможностью запуска с помощью химического механизма.

Приоритет по пунктам:
17.11.1995 по пп. 1, 2, 4-8, 12, 13, 15-22, 24, 25, 27-30, 32, 38, 39, 41-44, 46, 49-51, 53, 55-57, 59-62 и 64;
04.06.1996 по пп. 3, 14, 23, 26, 40, 52, 58 и 63;
8.10.1996 по пп. 9-11, 31, 33-37, 45, 47, 48 и 54.