КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕСОДЕРЖАЩИМИ ПРОДУКТАМИ Российский патент 2009 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к рекультивации загрязненных нефтью и нефтесодержащими продуктами почв.

Известен способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтесодержащими продуктами, в условиях Крайнего Севера (патент РФ 2009626, МКИ А01В 79/02, опубл. 30.03.1994), выбранный за прототип, включающий механическое удаление избытка нефтепродуктов с поверхности при толщине слоя нефти или нефтесодержащих продуктов более 1 см, сбор в транспортные емкости с последующей закачкой в сборные коллекторы, рекультивирование очищенной площади путем нанесения на загрязненную поверхность слоя органического сорбента в виде

торфа из расчета 0,7 м³ на 10 м², посадку многолетних саженцев древесных растений, взятых из ближайших коренных фитоценозов вместе с комом земли, причем образующееся пространство между комом земли и стенкой посадочной ямы заполняют торфом.

Вынутую землю используют в качестве грунтового барьера вокруг древесного растения для воспрепятствования проникновению нефти к кому земли дичка, в котором размещается корневая система. Слой торфа выполняет функцию защитного экрана от проникновения легких фракций нефти к корневой системе дичка.

По известному способу внесение удобрений при производстве рекультивации не производится.

Недостатком способа является то, что способ не позволяет осуществлять рекультивацию на участках нарушенных почв на болотах и заболоченных участках, применяемые технические приемы не позволяют полностью очистить нефтезагрязненную земную поверхность и, как следствие, это недостаточно удовлетворительное восстановление растительности на нарушенных почвах, а также возможность попадания остаточной нефти в водные объекты.

Практически все виды производств нефтяного комплекса являются источниками экологически опасных загрязнений окружающей среды. Ни один другой загрязнитель не может сравниться с нефтью и нефтепродуктами по масштабам распространения, количеству источников и степени нагрузок на все компоненты природной среды. Нефтяные загрязнения не локализуются на месте разлива, а проникают вглубь почвы и водоемов, растекаются по поверхности, испаряются в атмосферу, нарушая экологическое равновесие в существующих экосистемах.

Как правило, технический этап очистки земной поверхности (почвы, грунта) от нефтезагрязнений осуществляют при положительных температурах, тем не менее в районах Крайнего Севера в течение 8 месяцев удерживается отрицательная температура, поэтому проблема охраны природы нефтедобывающих регионов, в том числе Республики Коми, является актуальной. Нефтезагрязненная почва представляет собой нефтянной шлам - смесь нефти, воды и механических примесей (твердые частицы, растительные остатки), относится к отходам 4 класса токсичности и в силу текучести представляет наибольшую опасность для окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является разработка комплексной более эффективной технологии рекультивации нарушенных земель.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- снижение до минимума нагрузки на окружающую среду при восстановлении земель при аварийных разливах нефти;

- ускоренные сроки восстановления нарушенных экосистем и проведение работ по рекультивации нарушенных земель в течение всего года;

- проведение рекультивации нефтезагрязненных земель на любых участках, в том числе на труднодоступных, болотах и заболоченных участках;

- возможность возврата экологически чистой почвы на место выемки, что позволяет удовлетворительно восстановить растительность на нарушенных почвах, а также исключить возможность попадания остаточной нефти в водные объекты.

Комплексная технология рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, включающая механическое удаление нефтепродуктов с земной поверхности, посадку многолетних саженцев древесных растений, взятых из ближайших коренных фитоценозов, отличается от известного аналога тем, что удаление нефтепродуктов с земной поверхности осуществляют путем сбора нефти над слоем загрязненной почвы с последующей переработкой нефти, обеспечивающей отделение замазученных механических примесей, которые направляют на отмывку, после удаления нефтепродуктов определяют глубину загрязнения почвы (грунта) нефтью, затем промораживают загрязненную почву (грунт) при отрицательных температурах на глубину ниже уровня загрязнения, после чего извлекают промороженную почву (грунт) ниже уровня загрязнения вместе с чистой почвой (грунтом), вывозят извлеченную почву (грунт) для отмывки, отмывку нефтезагрязнений осуществляют посредством моющей жидкости в виде 0,3-3,0% водного раствора поверхностно-активного вещества, образующего неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, при температуре не менее 40 градусов до требуемой регламентом концентрации, перед отмывкой почву (грунт) разделяют на фракции - плавающую массу и осаждаемую почву (грунт), причем отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением массы от загрязненного моющего водного раствора, отмывку осаждаемой почвы (грунта) проводят потоком моющего раствора при перемещении на наклонном винтовом конвейере с последующей струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемой почвы (грунта) от загрязненного моющего раствора, после отмывки почву (грунт) и/или отделенные механические примеси возвращают на место выемки, после чего осуществляют посев многолетних трав с одновременным внесением минеральных удобрений, в течение двух лет проводят подкормку древесных растений и трав минеральными удобрениями.

Отмывку почв (грунта) и/или механических примесей осуществляют в несколько циклов.

После сбора нефти над слоем загрязненной почвы осуществляют удаление остаточных концентраций нефтяного загрязнения путем его смывания водным потоком в траншею с последующим сбором и отмывкой механических примесей.

Сбор нефти над слоем загрязненной почвы осуществляют при положительной температуре в противоположно расположенные траншеи посредством возвратно-поступательного перемещения летней драги, в виде заглубленного плавучего скребка, с помощью тягового механизма.

В частном случае, выемку загрязненной почвы (грунта) ниже уровня загрязнения осуществляют в противоположно расположенные траншеи посредством возвратно-поступательного перемещения зимней драги в виде ножа-скребка, установленного на полозьях, с помощью тягового механизма.

В частном случае, выемку загрязненной почвы (грунта) ниже уровня загрязнения осуществляют путем выпиливания фрагментов, при этом проморозку проводят путем периодической очистки его от снега.

В частном случае, выемку загрязненной почвы (грунта) ниже уровня загрязнения осуществляют посредством фрезерования.

В качестве многолетних трав используют овсяницу красную, мятник луговой, канареечник, овсяницу луговую, тимофеевку, клевер красный и луговой с нормой высева -10-30 кг/га.

В качестве минерального удобрения используют нитроамофоску, аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль.

Известно, в условиях Крайнего Севера на территориях Республики Коми, Ненецкого Автономного округа открыты и осваиваются десятки нефтяных месторождений. Добыча нефти и ее транспортировка по межпромысловым и магистральному трубопроводам, безусловно, связаны с риском разливов нефти. Практика работы по ликвидации аварий показала высокую эффективность технологии, которая позволяет организовать комплексные работы и в ускоренные сроки осуществить восстановление нарушенных экосистем.

Способ осуществляется следующим образом.

Высота нефтяного слоя над почвой при аварийных разливах может быть более 50 см, при этом глубина пропитки почвы может составлять 50-70 см. Удаление нефтепродуктов с земной поверхности осуществляют путем сбора нефти над слоем загрязненной почвы. Сбор нефти над слоем загрязненной почвы осуществляют при положительной температуре посредством заборных устройств или с помощью специального оборудования.

В изобретении предлагается использование для сбора нефти летней драги в виде заглубленного плавучего скребка. Загрязненную площадь разбивают на секции с помощью песчаных дамб. Длину и ширину секции определяют удобством выполнения последующих работ. Вдоль дамб роют траншеи глубиной 1 м и более для сбора нефти и нефтяного шлама. По обеим сторонам секции на дамбах устанавливают два тяговых механизма, например тракторы с установленными на них лебедками, которые через тросовое сцепное устройство соединяются с летней драгой. Драга выполнена в виде трубы или соединения труб с герметично закрытыми концами. Заглубление драги в нефтяной слой осуществляют путем увеличения ее веса заполнением объема жидкостью или сыпучим материалом через заглушку. При помощи лебедок драгу перемещают от одной траншеи к другой. Захваченная драгой нефть транспортируется в траншею. Затем оба тяговых механизма передвигаются по дамбам в одну и ту же сторону на расстояние, равное примерно половине длины драги, и процесс повторяется. Очистка площади производится до тех пор, пока с поверхности не будет удалена вся нефть. Из траншеи собранную нефть перевозят для последующей переработки и отделения механических примесей.

Дополнительным этапом очистки нефтезагрязненной площади является удаление остаточных концентраций. Для этого участок омывают водой под давлением из мобильных высокопроизводительных насосов, создавая поток по направлению к траншее. Смытые остаточные нефтяные загрязнения с водным потоком транспортируются в траншею, откуда вывозятся для последующего отделения механических примесей. В случае необходимости поперек участка могут быть установлены боновые ограждения для создания водного потока большей мощности.

Отделение замазученных механических примесей осуществляют с помощью установки для переработки жидких нефтешламов. Крупные механические фракции размером более 25 мм отделяют на фильтровальной сетке, установленной над приемной емкостью, затем собранную нефть направляют на вибросито, где отделяются механические примеси размером более 0,15 мм. Мелкие фракции размером более 0,05 мм и 0,03 мм отделяют с помощью пескоотделителя и илоотделителя (гидроциклонов). Отделенные замазученные примеси, содержащие твердые и растительные остатки, направляют на отмывку.

Выемку пропитанной нефтью почвы (грунта) можно осуществлять тремя способами. Общим условием для всех вариантов является:

- предварительное определение глубины пропитки почвы нефтью;

- проморозка площади на глубину ниже уровня загрязнения;

- проведение работ по выемке загрязненной почвы (грунта) в зимний период при отрицательных температурах.

Застывшая при минусовой температуре нефтезагрязненная почва, включающая сгустки нефти, нефтяную пленку, замазученную растительность и торф, полностью удаляется вместе с мороженой не пропитанной нефтью землей.

Первый способ выполняется по аналогичной схеме очистки от основных концентраций и отличается тем, что вместо летней драги - плавучего скребка - используют зимнюю драгу - нож-скребок. Нож-скребок установлен на полозья, рабочий орган выполнен в виде двух скрепленных между собой ножей, по обеим сторонам рабочего органа для удержания загрязненной почвы при транспортировке выполнены ограждения. При помощи лебедок нож-скребок перемещают от одной траншеи к другой. Очистку ведут до полной выемки загрязненной почвы (грунта). Собранную загрязненную почву вывозят для очистки от нефти путем отмывки.

Второй способ заключается в выемке загрязненной почвы путем выпиливания фрагментов, содержащих замазученный поверхностный слой и нижележащий незагрязненный слой земли с последующим вывозом фрагментов к месту отмывки.

Третий способ включает выемку нефтезагрязненной почвы посредством фрезерования поверхностного слоя на глубину ниже уровня загрязнения с последующим сбором и вывозом отфрезерованных мерзлых загрязненных комков почвы (грунта) к месту отмывки. Агрегат для фрезерования включает базовый гусеничный трактор с установленным на нем ножом с механизмом привода. Сзади трактора навешивается фреза с опорным катком, оборудованная механизмом привода. Диаметр фрезы составляет 120 см, максимальная глубина фрезерования - 0,5 м, ширина захвата - до 1,7 м. Фрезерование промерзшей поверхности осуществляют на глубину ниже пропитанной нефтью почвы до чистого грунта (почвы). Фреза полностью снимает с поверхности застывшую замазученную почву вместе с мороженой не пропитанной нефтью землей. Отфрезерованную площадь очищают с помощью бульдозера, загрязненные куски грунта (почвы) сгребают в кучи и вывозят к месту отмывки.

Предлагаемые способы выемки почвы (грунта) позволяют в зимний период снять загрязненную нефтью поверхность площадью в несколько гектаров с минимальным воздействием на окружающую среду, полностью удалить нефтезагрязнение до наступления весеннего паводка, что исключает попадание нефтяного загрязнения в водные объекты.

Отмывку почвы (грунта) и/или отделенных механических примесей осуществляют моющей жидкостью - 0,3-3,0% водным раствором поверхностно-активных веществ, образующих неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, при температуре не менее 40 градусов до концентрации в соответствии с требуемым регламентом. Например, в соответствии с принятым в Республике Коми "Регламентом по приемке земель после проведения работ по очистке нефтяного загрязнения", остаточное содержание нефтепродуктов в промытом продукте: для торфяных почв - не более 50 г/кг; для минеральных грунтов - не более 10 г/кг; для смешанных грунтов - не более 30 г/кг. Перед отмывкой почву (грунт) разделяют на фракции - плавающую массу и осаждаемую почву (грунт). Отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением массы от загрязненного моющего водного раствора. Отмывку осаждаемой почвы (грунта) проводят потоком моющего раствора при перемещении на наклонном винтовом конвейере с последующей струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемой почвы (грунта) от загрязненного моющего раствора.

Перед началом процесса очистки приготовленную моющую жидкость подогревают предпочтительно до температуры не менее 40°С. В качестве моющей жидкости используют 0,3-3,0% водный раствор моющего средства, образующего неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, например моющие средства, содержащие неионогенные поверхностно-активные вещества, в том числе с добавками. Загрязненную почву (грунт) и/или отделенные механические примеси (далее грунт) подаются на загрузочную решетку бункера, заполненного водным раствором моющего средства, и с помощью оператора размываются струей раствора из моющей установки, при этом разрушаются комки и сгустки грунта с одновременным моющим и механическим воздействием моющей жидкости на нефтяное загрязнение. Размытый грунт, проходя сквозь ячейки решетки, поступает в бункер. При попадании грунта в бункер нетонущая масса и нефть всплывают, а тяжелый грунт оседает на дно бункера. Разделение грунта осуществляется в динамическом режиме. Процесс отмывки осаждаемого грунта осуществляется следующим образом. На первом этапе грунт отмывается в бункере потоком горячего моющего раствора, где осуществляется оптимальное воздействие моющего средства на нефтяное загрязнение. Экспериментально установлено, что объемное соотношение осаждаемого грунта и моющего раствора должно составлять не менее 1:1. Затем осуществляется струйная отмывка на наклонном винтовом конвейере при перемещении грунта из бункера на вибросито посредством встроенной моющей установки. После чего осуществляется струйная отмывка грунта на вибросите с одновременным отделением грунта от загрязненного раствора. Отмытый грунт сбрасывают в контейнеры, а загрязненный моющий раствор подается на регенерацию. Стадийная отмывка осажденного грунта (почвы, механических примесей) обеспечивает высокую степень обезвреживания и экологическую безопасность грунта. Одновременно с отмывкой осаждаемого грунта осуществляется отвод из бункера плавающей массы и нефти. Плавающая масса подается на вибросито, где осуществляется струйная отмывка массы от нефтезагрязнения с одновременным отделением от загрязненного моющего раствора. Отмытые и экологически чистые растительные и иные остатки сбрасываются в контейнеры, а загрязненный раствор подается на регенерацию. Струйная обработка плавающей массы растительных и иных остатков на вибросите обеспечивает сплошное смывание нефти с поверхности. Загрязненная моющая жидкость регенерируется в динамическом режиме путем гравитационного отстоя при постоянном подогреве с помощью паровых регистров, установленных в отстойной емкости. Использование в качестве моющей жидкости водного раствора моющего средства, образующего неустойчивую эмульсию, обеспечивает быстрое фазовое разделение с низкой остаточной концентрацией углеродных соединений в водной фазе. Регенерированный водный раствор возвращается в цикл очистки и подается на струйные моющие установки. При этом перед подачей моющей жидкости в цикл раствор дополнительно очищается от механических примесей посредством гидроциклона. В процессе очистки контролируется активность моющего раствора и при необходимости корректируется его концентрация до требуемых значений. В зависимости от степени загрязнения грунта регулируется напорный режим в струйных моющих установках, при этом обеспечивается скорость размыва загрязненного грунта, соотношение объемов осаждаемого грунта и моющего раствора, механическое смывание нефтезагрязнения с поверхности материала на виброситах. Кроме того, при отмывке сильно загрязненного грунта увеличивают время струйной обработки осажденного грунта при перемещении на наклонном трубчатом винтовом конвейере посредством изменения скоростного режима.

По окончании рабочей смены водный раствор из отстойной емкости откачивают во вспомогательный котлован, осадок выводится с помощью шнекового конвейера, накопившаяся нефть откачивается с помощью вакуумного насоса, направляется на дальнейшую переработку или используется в качестве топлива. В котловане остаточная концентрация моющего средства осаждается флокулянтом, вода используется для дальнейшей работы.

Отмытые экологически безопасные грунт, почва, механические остатки (примеси), в том числе растительные, собираются и вывозятся на место выемки.

Установка по отмывке загрязненных нефтью почв и грунтов и пульпообразных нефтяных шламов, механических примесей, разработанная ООО «ПРИРОДА» обеспечивает производительность по исходному сырью - 45-100 м³/сутки (в зависимости от состава загрязненной массы и периода года). Температура воздуха, при которой эксплуатируется установка, от -35 до +40°С. Экологическая эффективность отмывки позволяет довести остаточное содержание нефтепродуктов в промытом продукте в соответствии с требуемым регламентом, в том числе с применением многократной отмывки. Например, для почв (грунта) околоводных объектов при отмывке в несколько циклов концентрация нефти не более 0,5 г/кг.

Особо важным является возврат экологически чистых почв (грунтов) на территории, прилегающие к водным объектам.

После отмывки грунт возвращают на участок. В весеннее-летний период осуществляется подкормка оставшегося почвенно-растительного покрова минеральными удобрениями, например нитроаммофоской, азофоской, аммиачной селитрой, двойным суперфосфатом, калийной солью и др., с одновременным подсевом многолетних задерняющих трав. В качестве трав используют травы, хорошо произрастающие в условиях Заполярья, - овсяницу красную, мятник луговой, канареечник, овсяницу луговую, тимофеевку. Норма высева трав - 10-30 кг/га.

Овсяница красная представляет собой многолетний злак, устойчивый к засухе, избытку влаги, заморозкам, переносит повышенную кислотность. Густой корень овсяницы обеспечивает плотную дернину и побеги уже на второй год жизни.

Тимофеевка - рыхлокустовой злак с прямыми сравнительно толстыми стеблями высотой 100 см и более. Корневая система мочковатая с большим количеством тонких корней, основная масса которых расположена в почве на глубине 0,1-10 см. У тимофеевки, как и у других многолетних злаковых трав, наблюдается два основных периода кущения - весенний и летне-осенний. Весной по выходе растений из-под снега начинается образование новых побегов, и оно продолжается до начала выхода в трубку материнских побегов, затем этот процесс приостанавливается. После цветения материнских побегов кущение (летне-осенний период) возобновляется и протекает до поздней осени. Тимофеевка отличается зимостойкостью, может хорошо переносить суровые зимы, к почве малотребовательна.

Овсяница луговая представляет собой многолетний рыхлокустовой злак с большим количеством укороченных сильно облиственных побегов. Устойчива к заморозкам, засухе, содержанию токсических элементов в почве.

Мятлик луговой - многолетний корневищно-рыхлокустовой злак, легко размножающийся корневищами, что дает ему возможность быстро распространиться по площади, создавая прочную дернину. Достаточно засухоустойчив.

Канареечник тростниковидный - длиннокорневищный злак с мощной глубокой корневой системой на глубине до 20 см. Долголетнее растение размножается семенами и вегетативно, легко переносит засуху, очень зимостоек.

Предпочтительно использование травосмеси вышеуказанных трав, которые можно высевать рядовым или межрядковым способом посева, в том числе с применением зернотравяных сеялок. Глубина заделки семян 1-2 см.

Уход за травами осуществляют в течение двух лет путем подкормки минеральными удобрениями. К концу второго года сформируется плотный травостой, верхний слой почвы формируется в виде выраженного задернованного гумусового горизонта глубиной 7-10 см.

Возможно на рекультивируемых почвах (площадях) одновременно с посевом трав осуществлять посадку древесных растений, взятых из ближайших коренных фитоценозов. Как указано в наиболее близком аналоге, наиболее перспективными для проведения рекультивации нефтезагрязненных почв в подзоне предтундровых редколесий Коми ССР являются дички старше 5 лет всех видов ив, сосны обыкновенной, карликовой березы.

Пример осуществления способа.

Рекультивировали площадь 30 га, высота нефтяного слоя над почвой составляла 50 см. Площадь была разбита на секции песчаными дамбами. Длина секции равнялась длине участка, а ширина - 60-70 м. Вдоль дамб были вырыты траншеи глубиной 1 м. Сбор нефти над слоем загрязненной почвы осуществлялся по описанной выше технологии. Драга (плавучий скребок) диаметром 72 см была заглублена в нефтяной слой. За один раз драгой в траншею транспортировалось от 5 до 10 м³ нефти. После окончания сбора на поверхности остались остаточные нефтяные загрязнения и загрязненные нефтью растительные остатки, концентрация нефти в почве составляла в среднем 250 г/кг. Собранная нефть, содержащая до 20% механических примесей, вакуумными машинами направлялась на установку для переработки и отделения механических примесей. Производительность установки по исходному сырью - 100-200 м³/сутки (в зависимости от состава нефтяного шлама). Собранную нефть сливали в сетчатый короб приемной емкости, на сетке короба задерживались фрагменты механических примесей размером более 25 мм. Нагретую до прокачиваемого состояния загрязненную нефть из приемной емкости подали на нижнюю сетку с ячейкой 0,16 мм вибросита (ВС1). На вибросите происходило отделение механических примесей размером более 0,15 мм, которые в результате действия линейных колебаний сбрасывались в контейнер, расположенный под виброситом. Очищенную от крупных фракций механических примесей загрязненную нефть шламовым насосом подали в гидроциклоны пескоотделителя (ПГ-50), где происходило отделение механических примесей диаметром до 0,05 мм, затем на гидроциклоны илоотделителя (ИГ-15), где происходило отделение механических примесей диаметром до 0,03 мм. Отделившиеся под действием центробежных сил частицы механических примесей из пескоотделителя и илоотделителя подавались на верхнюю сетку вибросита с размером ячейки 0,04 мм и сбрасывались в контейнер. Отделенные и собранные замазученные механические примеси подавались на установку отмывки почв (грунта).

На вышеуказанной рекультивируемой площади дополнительно удаляли остаточные концентрации нефти. Для этого секцию разделяли боковыми ограждениями на расстоянии 5-7 м друг от друга. Для смывания остаточных концентраций и создания потока по направлению к траншеям использовались мобильные высокопроизводительные 6-дюймовые насосы и насосы пожарной охраны. Операторы передвигались по деревянным настилам и струями воды под углом 5-10° к поверхности смывали перед собой остаточные нефтяные загрязнения, которые с потоком воды устремлялись к траншеям. После удаления остаточных нефтяных загрязнений концентрация нефти в почве составляла 50-60 г/кг. Собранные остаточные концентрации направляли на установку отмывки.

Затем определяли глубину загрязнения почвы (грунта) нефтью, которая составляла 50-70 см. В течение зимнего периода (при отрицательных температурах) промораживали загрязненную почву (грунт) на глубины 80-85 см (ниже уровня загрязнения), при этом периодически измеряли глубину промерзания.

Извлечение (выемку) нефтезагрязненной почвы (торфа) на рекультивируемом участке производили с помощью зимней драги по вышеописанному способу. Концентрация загрязнения составила - 30 мг/кг. Срезанную ножом загрязненную нефтью почву (грунты) собирали и вывозили к месту отмывки.

Извлечение (выемку) загрязненной торфяной почвы (грунта) по второму варианту осуществляли на болоте площадью 1 га на недоступном для тяжелой техники участке. С участка предварительно была удалена нефть над слоем загрязненной почвы. Глубина пропитки почвы - 30-45 см. Концентрация нефти в почве составляла в среднем 250 г/кг. Болото промораживали на глубину 50-70 см. Застывшую мороженую замазученную почву (грунт) выпиливали до чистого грунта фрагментами размером 50×50×70 см. Затем куски удаляли, грузили на сани и вывозили на буранах к месту очистки.

После выемки загрязненного грунта концентрация загрязнения в среднем составила 15 мг/кг.

Извлечение (выемку) загрязненной минеральной почвы (грунта) по третьему варианту осуществляли на площади 4,6 га. Глубина пропитки почвы нефтью - 5-10 см. Поверхность промораживали на глубину 10-15 см. Застывшую мороженую замазученную почву (грунт) фрезеровали на глубину 10-15 см до чистого грунта. Затем отфрезерованные загрязненные комки удаляли с поверхности с помощью бульдозера, сгребали в кучи, грузили на самосвалы и вывозили к месту очистки для последующей отмывки. Загрязненная поверхность была полностью очищена от нефти в течение нескольких месяцев. После выемки загрязненного грунта концентрация загрязнения в среднем составила 20 мг/кг.

Отделенные замазученные механические примеси, собранные растительные остатки очищали на установке по отмывке нефтезагрязненной почвы (грунта). В качестве моющей жидкости использовали водный раствор, содержащий 0,3 мас.% неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) с температурой 80°С. Отмывку осуществляли по вышеописанной технологии. По окончании процесса отмывки содержание нефти не превышало 3 г/кг. Аналогично осуществляли отмывку срезанной загрязненной смешанной почвы (смешанного грунта) 1% водным раствором неионогенного ПАВ при температуре 60°С. По окончании процесса отмывки содержание нефтезагрязнения не превышало 2 г/кг. Отмытые механические примеси, остатки растительности, почву возвращали на место выемки. В весенний период осуществляли подкормку оставшегося почвенно-растительного покрова нитроаммофоской с эффективной нормой расхода, одновременно осуществляли подсев многолетних задерняющих трав - овсяницу красную, мятник луговой, канареечник, тимофеевку, взятых при соотношении 2:4:2:4 соответственно. Норма высева трав составила 15 кг/га. Глубина заделки семян 1-2 см. Уход за травами осуществляют в течение двух лет путем подкормки минеральными удобрениями с расходом 3,5 ц/га. К концу второго года сформировался плотный травостой с верхним задерненным слоем почвы глубиной 6-12 см.

Аналогично вышеописанному отмывали торфяную почву, выпиленную фрагментами в зимний период с заболоченного участка (болота), содержащую грунт, растительные остатки. Содержание нефти около 20-25%. В качестве моющей жидкости использовали водный раствор, содержащий 3,0 мас.% моющего средства, с температурой 95°С. Отмывку осуществляли по вышеописанной технологии. По окончании процесса очистки содержание нефти в отмытом грунте не превышало 4 г/кг. Отмытую почву, остатки растительности, возвращали на рекультивируемый участок. В весенне-летний период осуществляли подкормку оставшегося почвенно-растительного покрова комплексным минеральным удобрением (аммиачной селитрой, двойным суперфосфатом, калийной солью) взятым в эффективном количестве с эффективной нормой расхода, одновременно осуществляли подсев многолетних задерняющих трав - овсяницу красную, тимофеевку, взятых при соотношении 1:2 соответственно. Норма высева трав составила 10 кг/га. Глубина заделки семян 1 см. Дополнительно осуществляли посадку ивы. Уход за травами и древесными растениями осуществляли в течение двух лет путем подкормки минеральными удобрениями с расходом 3,5 ц/га. К концу второго года сформировался плотный травостой и произошло разрастание ивы.

Аналогично вышеописанному отмывали минеральную почву, отфрезированную фрагментами в зимний период с земной поверхности. Содержание нефти около 10-15%. В качестве моющей жидкости использовали водный раствор, содержащий 1,5 мас.% моющего средства, с температурой 40°С. Отмывку осуществляли по вышеописанной технологии. По окончании процесса очистки в среднем содержание нефти в отмытом грунте не превышало 0,5 г/кг. Отмытую почву, остатки растительности возвращали на место выемки. В весенне-летний период осуществляли подкормку оставшегося почвенно-растительного покрова комплексным минеральным удобрением азофоской с эффективной нормой расхода, одновременно осуществляли подсев многолетних задерняющих трав - овсяницу красную, овсяницу луговую, мятлик, канаречник, клевер красный, клевер луговой, взятых при соотношении 1:1:1:1:1:1 соответственно. Норма высева трав составила 30 кг/га. Глубина заделки семян 1-2 см. На рекультивируемой площади одновременно с посевом трав осуществляли посадку ивы и берез. Уход за травами и древесными растениями осуществляют в течение двух лет путем подкормки минеральными удобрениями с расходом 4 ц/га. К концу второго года произошло разрастание древесных растений и сформировался плотный травостой с задерненным слоем почвы.

Таким образом, применение комплексной технологии позволяет в условиях Крайнего Севера с зимним периодом до 8 месяцев ускорить процесс рекультивации земель с успешным восстановлением почвено-растительного покрова.

Авария 1994 года в Республике Коми показала необходимость создания комплексной технологии рекультивации как системы реагирования на разливы нефти. Применение заявленной технологии позволило в ускоренные сроки ликвидировать последствия крупных аварий и рекультивировать земли общей площадью около 900 гектаров.

Изобретение относится к области рекультивации. Способ включает механическое удаление нефтепродуктов с земной поверхности путем сбора нефти над слоем загрязненной почвы с последующей переработкой нефти. Замазученные механические примеси направляют на отмывку. После удаления нефтепродуктов определяют глубину загрязнения почвы нефтью, затем промораживают загрязненную почву при отрицательных температурах на глубину ниже уровня загрязнения. Извлекают промороженную почву ниже уровня загрязнения вместе с чистой почвой и вывозят извлеченную почву для отмывки. Отмывку нефтезагрязнений осуществляют посредством моющей жидкости в виде 0,3-3,0% водного раствора поверхностно-активного вещества при температуре не менее 40°С. Перед отмывкой почву разделяют на фракции - плавающую массу и осаждаемую почву. Отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением массы от загрязненного моющего водного раствора. После отмывки почву и/или отделенные механические примеси возвращают на место выемки, после чего осуществляют посев многолетних трав с одновременным внесением минеральных удобрений, в течение двух лет проводят подкормку древесных растений и трав минеральными удобрениями. Способ позволяет ускорить рекультивацию земель с одновременным снижением воздействия на окружающую среду при восстановлении земель. 8 з.п. ф-лы.

1. Способ комплексной рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, включающий механическое удаление нефтепродуктов с земной поверхности, посадку многолетних саженцев древесных растений, взятых из ближайших коренных фитоценозов, отличающийся тем, что удаление нефтепродуктов с земной поверхности осуществляют путем сбора нефти над слоем загрязненной почвы с последующей переработкой нефти, обеспечивающей отделение замазученных механических примесей, которые направляют на отмывку, после удаления нефтепродуктов определяют глубину загрязнения почвы нефтью, затем промораживают загрязненную почву при отрицательных температурах на глубины ниже уровня загрязнения, после чего извлекают промороженную почву ниже уровня загрязнения вместе с чистой почвой и вывозят извлеченную почву для отмывки, отмывку нефтезагрязнений осуществляют до требуемой регламентом концентрации посредством моющей жидкости в виде 0,3-3,0%-ного водного раствора поверхностно-активного вещества, образующего неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, при температуре не менее 40°, перед отмывкой почву разделяют на фракции - плавающую массу и осаждаемую почву, причем отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением массы от загрязненного моющего водного раствора, отмывку осаждаемой почвы проводят потоком моющего раствора при перемещении на наклонном винтовом конвейере с последующей струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемой почвы от загрязненного моющего раствора, после отмывки почву и/или отделенные механические примеси возвращают на место выемки, после чего осуществляют посев многолетних трав с одновременным внесением минеральных удобрений, в течение двух лет проводят подкормку древесных растений и трав минеральными удобрениями.

2. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что отмывку почв и/или механических примесей осуществляют в несколько циклов.

3. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что после сбора нефти над слоем загрязненной почвы осуществляют удаление остаточных концентраций нефтяного загрязнения путем его смывания водным потоком в траншею с последующим сбором и отмывкой механических примесей.

4. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что сбор нефти над слоем загрязненной почвы осуществляют при положительной температуре в противоположно расположенные траншеи посредством возвратно-поступательного перемещения летней драги в виде заглубленного плавучего скребка с помощью тягового механизма.

5. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что извлечение загрязненной почвы ниже уровня загрязнения осуществляют в противоположно расположенные траншеи посредством возвратно-поступательного перемещения зимней драги в виде ножа-скребка, установленного на полозьях, с помощью тягового механизма.

6. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что извлечение загрязненной почвы ниже уровня загрязнения осуществляют путем выпиливания промороженных фрагментов, при этом промораживание проводят путем периодической очистки от снега.

7. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что извлечение загрязненной почвы ниже уровня загрязнения осуществляют посредством фрезерования.

8. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что в качестве многолетних трав используют овсяницу красную, мятлик луговой, канареечник, овсяницу луговую, тимофеевку, клевер красный и луговой с нормой высева 10-30 кг/га.

9. Способ комплексной рекультивации почв по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального удобрения используют нитроаммофоску, аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль.