СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ И ОЧИСТКИ ЗАМАЗУЧЕННЫХ ГРУНТОВ Российский патент 2016 года по МПК B09C1/10 

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно к методам улучшения экологического состояния и возвращения в хозяйственный оборот земель, загрязненных нефтепродуктами, в частности нефтешламами, и замазученных грунтов.

Известны различные способы переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов. Известен, например, состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки по заявке №99127092, от 27.12.1999 г. Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений содержит нефтеокисляющие микроорганизмы, удобрение и адсорбент, причем в качестве нефтеокисляющих микроорганизамов используют активный ил канализационных очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода, отобранный из распределительной камеры вторичных отстойников через 0-8 часов после вывода из системы на регенерацию, а в качестве комплексного удобрения - навоз при следующем соотношении компонентов в смеси, масс. %: активный ил(а.с.в.) - 1-2, навоз - 25-35, адсорбент - 63-74. Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений включает обработку загрязненной среды составом для очистки почвы, при этом в загрязненную среду дополнительно периодически вводят комплексное удобрение, в качестве которого используют навоз, и дополнительно один раз в месяц производят рыхление загрязненной среды на глубину 50-55 см, а при влажности почвы менее 50% производят ее полив, выбор оптимального соотношения компонентов смеси «загрязненная почва/адсорбент» производят по расчетной формуле зависимости степени биоразложения нефтепродуктов от содержания адсорбента в смеси.

Недостатком известного состава и способа очистки почвы от нефтяных загрязнений является необходимость расходования большого количества дефицитного навоза. Необходим также активный ил очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода, который не всегда доступен.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов по патенту РФ №2376083, по заявке №2008125904/12 от 25.06.2008 г., который включает операции выбора состава нефтешлама с содержанием воды от 0,01 до 99,9%, введения в нефтешлам органических компонентов, образования пористости обрабатываемого материала, создания условий проникновения в материал кислорода, завершения многокомпонентной взаимосвязи нефтеокисляющих микроорганизмов с изменяющимся по структуре компостным составом, превращения упомянутого состава нефтешлама и замазученного грунта в высокогумусированный почвогрунт, причем в нефтешлам в качестве органических компонентов вводят растительные остатки, которыми могут быть измельченная надземная часть сорных и культурных растений, солома, соломистый навоз, торф, отработанный компост из-под шампиньонов, активные илы очистных сооружений промышленных предприятий и т.п., в которые перед внесением в нефтешлам или замазученный почвогрунт добавляют куриный помет или многокомпонентное минеральное удобрение в количестве 0,5-1,5 кг на 1 тонну растительных остатков для усиления питания и ускоренного активного размножения почвенной микрофлоры, прежде всего углеводородоразлагающих микроорганизмов, перекрывают объемную массу перерабатываемого нефтешлама или замазученного грунта добавлением указанных растительных остатков порцией в 75-125%, добавляют к полученному материалу известь или гипс до 1% от объема нефтешлама или грунта до достижения рН среды, равной 5,5-8,0, укладывают полученную массу в бурты высотой до 4 м и шириной основания до 7 м, каждые 5-10 дней в течение 1-3 месяцев проводят аэрирование компоста путем перекладки бурта для удаления углекислого газа, выделяемого при биодеструкции углеводородов.

Недостатком известного способа переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов является то, что вносимые в качестве органических компонентов растительные остатки не всегда обеспечивают необходимую влажность и аэрацию для процесса биодеструкции.

Задачей изобретения является создание оптимальных условий для процесса биодеструкции, прежде всего пористости и возможности аэрации.

Поставленная задача решается за счет того, что процесс очистки замазученного грунта отличается от известного способа тем, что в качестве органических компонентов вместо растительных остатков в компостной массе используется лузга подсолнечника в качестве физического и биологического агента.

Предлагаемый способ переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов реализуется следующим образом. Нефтешлам или замазученный грунт при влажности от 0,01 до 99,9% и содержании нефтепродуктов 15-20% смешивают в соотношении примерно 1:1(0,75-1,25) с органическими компонентами, в которые предварительно добавляют минеральное удобрение в количестве 0,5-1,5 кг на 1 т органических компонентов. При содержании нефтепродуктов свыше 15-20% необходимо предварительно снизить их содержание. В местах аварий или проливов необходимо предварительно связать жидкие углеводороды. В качестве органических компонентов используют органические удобрения и лузгу подсолнечника. Органическое удобрение служит для усиления питания и ускоренного активного размножения почвенной микрофлоры, прежде всего углеводородоразлагающих микроорганизмов (актиномицетов и др.). Этим приводят обрабатываемую массу в состояние биохимического взаимодействия микроорганизмов. Затем перемешивают нефтесодержащие отходы, в полученный состав вносят расчетные дозы Са-содержащих добавок в виде гипса, известковой муки и др. для доведения рН до 5,5-8,0, связывания тяжелых металлов и активизации создания почвенно-поглощающего комплекса, после чего укладывают полученную массу на подложку из лузги подсолнечника в бурты высотой до 4 метров и шириной основания до 7 метров. Указанные максимальные размеры установлены опытным путем (большее количество гипса или извести ухудшает структуру грунта, забивая почвенные поры и замедляет биологическую активность микроорганизмов). Затем каждые 15-20 дней в течение 1-3 месяцев (в зависимости от погодно-климатических условий) производят аэрирование полученной массы для удаления продуктов биодеструкции углеводородов (углекислого газа), дополнительного перемешивания компостной массы. Поддержание рН среды на уровне 5,5-8,0 необходимо для снижения агрессивных свойств грунта по отношению к микрофлоре и создания благоприятных условий по кислотности для ее активизации и активного размножения. Вода, образующаяся при биодеструкции, в предлагаемом способе, в отличие от прототипа, впитывается лузгой подсолнечника и используется микрофлорой для поддержания жизнедеятельности. Таким образом, снижение объема воды, образующейся при биодеструкции, происходит благодаря усвоению ее самими микроорганизмами и искусственно увеличивать испарение не требуется. С помощью аэрирования создают пористость и условия проникновения в образованную структуру кислорода, завершая многокомпонентную взаимосвязь нефтеокисляющих микроорганизмов с изменяющимся по структуре компостным составом. По окончании указанного срока (1-3 месяца) нефтешлам или замазученный грунт превращаются в высокогумусированный почвогрунт.

Подсолнечная лузга вносится в количестве, обеспечивающем необходимую пористость для процесса биодеструкции, зависящей от физико-химического состава углеводородной части нефтешлама, а также от погодно-климатических условий окружающей среды.

Лузга подсолнечника в описанном выше процессе биодеструкции углеводородов применяется для следующих целей:

1. Формируют подложку из лузги подсолнечника, органических и минеральных удобрений, на которую с помощью спецтехники размещают нефтесодержащие отходы с последующим перемешиванием.

2. Связывают жидкие углеводороды в местах аварий или несанкционированных мест хранений путем засыпания загрязненного грунта лузгой подсолнечника.

3. Снижают содержание нефтепродуктов до 15-20%, в случаях более высокого их содержания путем перемешивания загрязненного грунта с лузгой подсолнечника.

Роль лузги в процессах биодеструкции определяется ее физико-химическими и биологическими свойствами и ее можно разделить на три вида:

1. Биологическая роль, которая заключается в создании условий для роста и развития микромицетов, представленных плесенью рода Pénicillium, штаммы которой способны к биодеструкции углеводородов нефти. Указанные штаммы микроорганизмов хорошо размножаются на лузге подсолнечника.

2. Мелиоративная роль, которая заключается во впитывании и распределении излишков влаги, а также жидких нефтепродуктов, тем самым создании более благоприятных условий для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.

3. Физическая роль, которая заключается в создании благоприятных условий для проведения процесса размножения нефтеокисляющих микроорганизмов вследствие физической структуры лузги, прежде всего ее пористости, благодаря чему увеличивается доступность кислорода для микроорганизмов во всем объеме компостной массы.

Процесс очистки нефтезагрязненных грунтов предлагаемым способом сопряжен с выполнением операций по удалению избытков влаги, углекислого газа и обогащения кислородом. Применение лузги подсолнечника увеличивает порозность → увеличивает влияние ветряной и солнечной эрозии → отводит излишнюю влагу и углекислый газ → создает дополнительную возможность обогащения кислородом, а также позволяет применять в меньшем количестве спецтехнику для вышеописанных операций по аэрированию буртов.

Таким образом, при предлагаемом способе рекультивации загрязненных грунтов лузга подсолнечника из отхода, который нужно перерабатывать или захоронять, переходит в ценное сырье, которое под действием микроорганизмов разлагается с обогащением почвы питательными микро- и макроэлементами. При этом лузга подсолнечника составляет не менее 25-30% от общего объема бурта.

Изобретение позволяет очищать нефтешламы и замазученные грунты с использованием лузги подсолнечника, заменив ею другие растительные органические остатки, уменьшить расход дефицитного навоза крупного рогатого скота, снизить расход материалов на очистку, удешевить и ускорить ее, улучшить, за счет использования лузги подсолнечника в качестве биологического и физического агента, условия (температуру, влажность, аэрацию) для биодеструкции углеводородов и тем самым повысить эффективность очистки.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно к методам улучшения экологического состояния и возвращения в хозяйственный оборот земель, загрязненных нефтепродуктами, в частности нефтешламами, и замазученных грунтов. Способ переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов включает операции выбора состава нефтешлама с содержанием воды от 0,01 до 99,9%, введения в нефтешлам органических компонентов, образования пористости обрабатываемого материала, создания условий проникновения в материал кислорода, завершения многокомпонентной взаимосвязи нефтеокисляющих микроорганизмов с изменяющимся по структуре компостным составом, превращения упомянутого состава нефтешлама и замазученного грунта в высокогумусированный почвогрунт. В нефтешлам или замазученный грунт в качестве органических компонентов вводят органические удобрения и лузгу подсолнечника. В образованную смесь добавляют минеральное удобрение для усиления питания и ускоренного активного размножения почвенной микрофлоры, прежде всего углеводородоразлагающих микроорганизмов. Добавляют к полученному материалу Са-содержащие добавки до достижения рН среды, равной 5,5-8,0, укладывают полученную массу на подложку из лузги подсолнечника и органического удобрения в бурты высотой до 4 м и шириной основания до 7 м, каждые 15-20 дней в течение 1-3 месяцев проводят аэрирование компоста путем перекладки бурта. Лузга подсолнечника составляет не менее 25% от общего объема бурта. Использование данного способа позволяет улучшить процесс биодеструкции. Изобретение позволяет очищать нефтешламы и замазученные грунты с использованием лузги подсолнечника, заменив ею другие растительные органические остатки, уменьшить расход дефицитного навоза КРС, снизить расход материалов на очистку, удешевить и ускорить ее, улучшить, за счет использования лузги подсолнечника в качестве биологического и физического агента, условия (температуру, влажность, аэрацию) для биодеструкции углеводородов и тем самым повысить эффективность очистки.

Способ переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов, включающий операции выбора состава нефтешлама с содержанием воды от 0,01 до 99,9%, доведение содержания нефтепродуктов до 15-20%, создание подложки из лузги подсолнечника и органического удобрения, представляющего собой навоз KPC, затем в нефтешлам и/или замазученный грунт в качестве органических компонентов вводят органические удобрения и дополнительно вносят лузгу подсолнечника, преимущественно, для создания пористости и отвода излишков влаги для ускоренного роста и размножения микроорганизмов, в образованную смесь добавляют минеральное удобрение преимущественно для усиления питания почвенной микрофлоры, прежде всего углеводородоразлагающих микроорганизмов, к полученному составу добавляют Ca-содержащие добавки до достижения рН среды, равной 5,5-8,0, укладывают полученную массу на подложку из лузги подсолнечника и органического удобрения в бурты высотой до 4 м и шириной основания до 7 м и перемешивают массу и лузгу, затем каждые 15-20 дней в течение 1-3 месяцев проводят аэрирование компоста путем перекладки бурта.