СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ Российский патент 2016 года по МПК E02B15/06 E02B15/10 C02F3/34 B01D15/00 E01H12/00 B09C1/10 

Изобретение относится к способам очистки поверхности открытых водоемов и побережий, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Известен способ очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов (RU 2241032, МПК C12N 1/20, C02F 3/16, C02F 3/34 C12N 1/20, C12R 1:08, C12R 1:06, Логинов О.Н., Силищев Н.Н., Нуртдинова Л.А., Яковлев В.Н. Способ очистки водных поверхностей от нефтяного загрязнения. - Опубл. 27.11.2004), включающий введение бактериальной культуры, в качестве которой используют консорциум природных штаммов аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов, при аэрации водного объекта.

Недостатком данного способа является высокая стоимость используемого консорциума природных штаммов аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов, а применение способа требует создания определенных условий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ очистки воды от нефтяного загрязнения (RU 2516412, МПК B01J 20/10, B01J 20/283, C02F 3/34, C02F 1/28, В09С 1/10, C12R 1/125, C12R 1/32, C12R 1/38, C12R 1/40. Батарагин В.М., Завальский Л.Ю., Ильин А.А. Препарат для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений и способ его получения. - Опубл. 20.05.2014), включающий применение препарата, содержащего деструкторы нефти, сорбент, криопротектор - глицерин, микроудобрения - азотнокислый натрий 0,5% и фосфорнокислый калий 0,5%. В качестве деструкторов нефти используют ассоциацию нефтеокисляющих микроорганизмов: Bacillus subtilis ВКМ В-81, Pseudomonas spp. ВКМ В-892, Pseudomonas putida ВКМ В-1301, Rhodococcus sp. ВКМ Ас-950, Mycobacterium flavescens ВКМ Ас-1415 в количестве 75-85% от общего числа клеток, а также почвенные бактерии Agrobacteium radiobacter ВКМ В-1219 в количестве 15-25% от общего числа клеток. Сорбент в препарате представляет собой мелкодисперсный дегидратированный цеолит с размером гранул 0,1-0,5 мм, опудренный наночастицами Аэросила А-300. При этом соотношение компонентов в препарате (мас.%) следующее: цеолит - 94±1, Аэросил А-300 - 3±0.5, глицерин - 1±0.2, азотнокислый натрий - 0.5±0.2, фосфорнокислый калий - 0.5±0.2, ассоциация нефтеокисляющих микроорганизмов с Agrobacteium radiobacter в эффективном количестве 2-3*10⁸ кл/г - 1±0.5.

Недостатком способа является сложность технологического процесса и трудоемкость операции приготовления препарата, предусматривающие несколько стадий, что делает его использование дорогостоящими и трудоемким. Кроме того, требуются значительные временные затраты и дополнительные материальные расходы на выращивание отдельных ассоциаций нефтеокисляющих и почвенных микроорганизмов.

Целью изобретения является снижение материальных затрат и временных расходов на очистку поверхности открытых водоемов от нефти и нефтепродуктов.

Указанная цель достигается применением сорбирующих боновых заграждений, в которых в качестве сорбента используют опил сосновый, и доочисткой водной массы путем развития нефтеокисляющих микроорганизмов на поверхности инертной загрузки - полиэтиленовой пленки.

Сущностью изобретения является то, что в качестве сорбента используют опил сосновый фракцией 2-10 мм, помещенный в сорбирующие боновые заграждения, которые размещают по выбранным рубежам локализации нефти и нефтепродуктов, смывают с береговой кромки в водную массу нефть и нефтепродукты водой под давлением, очищают почву береговой линии сорбентом - опилом сосновым, производят нефтесборной системой сбор с поверхности открытого водоема нефтеводяной смеси, помещают эту смесь в цистерны или быстроразворачиваемые емкости, осуществляют сбор сорбирующих боновых заграждений с поверхности открытого водоема, изготавливают из насыщенного нефтью и нефтепродуктами сорбента брикеты, определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе, сравнивают последнюю с уровнем предельно допустимой концентрации их в водных объектах соответствующего значения, при превышении остаточной концентрацией уровня предельно допустимой производят доочистку водных масс с помощью микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти и нефтепродуктов, для чего в водную массу погружают инертную загрузку - полиэтиленовую пленку на период до четырех месяцев, поддерживают в течение всего периода температуру водной массы на уровне не менее 10°С, определяют с периодичностью один раз в неделю остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в водной массе, при достижении уровня предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов из водной массы удаляют инертную загрузку.

На фигуре 1 представлена схема осуществления предлагаемого способа очистки поверхности открытого водоема от нефти и нефтепродуктов, включающая в себя анализ природно-климатических условий местности и значения загрязненного водного объекта 1, определение транспортной инфраструктуры (подъездных путей), времени доставки персонала и имеющегося в наличии оборудования к месту разлива 2, определение объема нефти и нефтепродуктов на поверхности загрязненного водного объекта и схемы размещения рубежей локализации нефти и нефтепродуктов 3, расчет необходимого количества сорбирующих боновых заграждений и сорбирующего материала 4, размещение сорбирующих боновых заграждений на поверхности загрязненного водного объекта 5, смывание в водную массу нефти и нефтепродуктов с береговой кромки, доочистка береговой линии с помощью сорбирующих материалов 6, сбор нефтесборной системой с поверхности водного объекта нефтеводяной смеси 7, размещение и временное хранение загрязненной водяной смеси в цистернах или быстроразворачиваемых емкостях 8, сбор сорбирующих боновых заграждений с поверхности открытых водных объектов 9, изготовление брикетов из сорбирующего материала, насыщенного нефтью и нефтепродуктами 10, определение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе 11, сравнение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе с уровнем предельно допустимой концентрации 12, соответствие уровню предельно допустимой концентрации 13, превышение уровня предельно допустимой концентрации 14, доочистка водных масс на период до четырех месяцев: погружение инертной загрузки в водную массу, поддерживание температуры водной массы не менее 10°С 15, еженедельное определение остаточной концентрации нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе 16, соответствие уровню предельно допустимой концентрации 17, удаление и утилизация инертной загрузки 18.

Предлагаемый способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами осуществляется следующим образом.

При загрязнении поверхности открытых водоемов нефтью и нефтепродуктами, являющимися одними из наиболее токсичных и распространенных веществ, оказывающих негативное влияние на состояние окружающей среды, необходимо проведение мероприятий по очистке загрязненной водной массы и утилизации загрязнения.

Перед началом проведения мероприятий по очистке водных масс анализируют природно-климатические условия местности и значение загрязненного водного объекта, определяют транспортную инфраструктуру местности, время доставки персонала и имеющегося в наличии оборудования к месту разлива, рассчитывают объем нефти и нефтепродуктов на поверхности водного объекта, необходимое количество сорбирующих материалов и сорбирующих боновых заграждений, определяют скорость миграции нефти и нефтепродуктов, на основании чего определяют схему размещения сорбирующих боновых заграждений.

После проведения названных мероприятий на поверхности открытых водоемов размещают сорбирующие боновые заграждения. Для наполнения бонов, с точки зрения экологической чистоты и дешевизны сырья, наиболее приемлемым является сорбент на основе органического природного вещества - опила соснового. Опил сосновый как сорбент имеет достаточно высокие показатели нефтеемкости и экологичен на стадии утилизации - не требуется захоронение использованного сорбента, его сжигают в виде топлива. Кроме того, применение в качестве сорбента опила соснового является экономически выгодным, поскольку он широко распространен на территории Российской Федерации в виде отходов лесообрабатывающей промышленности, а цена на него значительно ниже по отношению к другим сорбентам.

После размещения сорбирующих боновых заграждений на поверхности открытых водоемов производят смывание нефти с береговой кромки с помощью брандспойтов водой от мотопомпы или мобильного комплекса и обработку почв с помощью сорбирующих материалов. Осуществляют сбор нефти и нефтепродуктов нефтесборной системой с поверхности открытого водоема, а также льда и снега (в зимний период времени), загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Загрязненную нефтью и нефтепродуктами нефтеводяную смесь размещают и временно хранят в цистернах или быстроразворачиваемых емкостях с целью дальнейшей их переработки и использования.

После осуществления основных мероприятий по локализации и утилизации нефтяного загрязнения с поверхности открытого водоема осуществляют сбор сорбирующих боновых заграждений. Для утилизации использованного сорбирующего материала можно использовать технологию изготовления брикетов из древесного опила, насыщенного нефтепродуктами, с целью дальнейшего их использования в качестве топлива.

Определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе, сравнивают результат с уровнем предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов для водных объектов соответствующего значения. В случае превышения уровня предельно допустимой концентрации производят доочистку водных масс путем развития микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти на поверхности инертной загрузки - полиэтиленовой пленки. Для развития нефтеокисляющих микроорганизмов температуру водной массы поддерживают на уровне не менее 10°С и погружают в нее инертную загрузку на период до 4 месяцев. На поверхности инертной загрузки интенсивно развиваются нефтеокисляющие микроорганизмы и бактерии. На протяжении времени доочистки, с периодичностью 1 раз в неделю, определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в водной массе. При достижении уровня предельно допустимой концентрации инертную загрузку удаляют из водной массы и утилизируют путем сжигания.

Применение предлагаемых сорбирующих боновых заграждений позволяет в короткое время осуществить локализацию и утилизацию нефтяного загрязнения с поверхности открытого водоема.

Доочистка водных масс путем развития нефтеокисляющих микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти, обеспечивает возможность дальнейшего хозяйственного использования водного объекта. Кроме того, предлагаемый способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами является абсолютно экологически чистым и безопасным для биосферы в целом.

Использование инертной загрузки возможно непосредственно как в самом водном объекте, после сбора и удаления с поверхности воды основной массы нефти и нефтепродуктов, так и в искусственно созданных сооружениях (типа отстойников), принимающих водные массы с заболоченных территорий.

Таким образом, предлагаемый способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами позволяет добиться эффективной и экологически безопасной очистки водных объектов с различной степенью загрязненности нефтью и нефтепродуктами без длительных временных затрат, без применения дополнительного спецоборудования и без существенных материальных расходов, так как используемые опил сосновый и пленка полиэтиленовая являются дешевым сырьем, широко распространенным на территории Российской Федерации.

Способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами включает применение сорбентов и нефтеокисляющих микроорганизмов, в качестве сорбента используют опил сосновый фракцией 2-10 мм, помещенный в сорбирующие боновые заграждения, которые размещают по выбранным рубежам локализации нефти и нефтепродуктов, смывают с береговой кромки в водную массу нефть и нефтепродукты водой под давлением, очищают почву береговой линии сорбентом - опилом сосновым, производят нефтесборной системой сбор с поверхности открытого водоема нефтеводяной смеси, помещают эту смесь в цистерны или быстроразворачиваемые емкости, осуществляют сбор сорбирующих боновых заграждений с поверхности открытого водоема, изготавливают из насыщенного нефтью и нефтепродуктами сорбента брикеты, определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе, сравнивают последнюю с уровнем предельно допустимой концентрации их в водных объектах соответствующего значения, при превышении остаточной концентрацией уровня предельно допустимой производят доочистку водных масс с помощью микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти и нефтепродуктов, для чего в водную массу погружают инертную загрузку - полиэтиленовую пленку на период до четырех месяцев, поддерживают в течение всего периода температуру водной массы на уровне не менее 10°C, определяют с периодичностью один раз в неделю остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в водной массе, при достижении уровня предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов из водной массы удаляют инертную загрузку. Технический результат - упрощение очистки. 1 ил.

Способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, включающий применение сорбентов и нефтеокисляющих микроорганизмов, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют опил сосновый фракцией 2-10 мм, помещенный в сорбирующие боновые заграждения, которые размещают по выбранным рубежам локализации нефти и нефтепродуктов, смывают с береговой кромки в водную массу нефть и нефтепродукты водой под давлением, очищают почву береговой линии сорбентом - опилом сосновым, производят нефтесборной системой сбор с поверхности открытого водоема нефтеводяной смеси, помещают эту смесь в цистерны или быстроразворачиваемые емкости, осуществляют сбор сорбирующих боновых заграждений с поверхности открытого водоема, изготавливают из насыщенного нефтью и нефтепродуктами сорбента брикеты, определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе, сравнивают последнюю с уровнем предельно допустимой концентрации их в водных объектах соответствующего значения, при превышении остаточной концентрацией уровня предельно допустимой производят доочистку водных масс с помощью микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти и нефтепродуктов, для чего в водную массу погружают инертную загрузку - полиэтиленовую пленку на период до четырех месяцев, поддерживают в течение всего периода температуру водной массы на уровне не менее 10°C, определяют с периодичностью один раз в неделю остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в водной массе, при достижении уровня предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов из водной массы удаляют инертную загрузку.