СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2019 года по МПК B09B3/00 

Изобретение относится к способам микробиологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для очистки на обводненных территориях и зонах с низкой устойчивостью обрабатываемого сырья, например, на гидротехнических сооружениях.

Из уровня техники известна технологическая площадка, на которой осуществляется очищение грунта или нефтешлама, путем выгрузки на площадку нефтезагрязненных грунтов или нефтешламов, после чего добавляют структуратор в виде песка или опилок, далее вносят раствора биопрепарата и минеральных удобрений, с последующим перемешиванием суспензии для обеспечения аэрации (патент РФ №101658, В09С 1/10, опубликован 27.01.2011).

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению по первому варианту принят способ очистки донных отложений (см. патент РФ №2246451, C02F 11/02, опубликован 20.02.2005), который включает обезвоживание суспензии донных отложений, анаэробную биологическую очистку, аэробную стабилизацию, выгрузку осадка на площадку, смешение осадка с грунтом и опилками, аэробную доочистку.

Недостатками наиболее близкого аналога являются недостаточная эффективность очистки нефтесодержащих донных отложений, зависимость эффективности процесса очистки от температурных условий, низкая эффективность деструкции нефтепродуктов в виду неравномерной обработки НДО биопрепаратом.

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению по второму варианту принят способ очистки загрязненных почв без их изъятия, включающий нагнетание газа, который содержит микроорганизмы для ускорения биодеградации, через нагнетательную скважину с перфорированной стенкой, проходящей через загрязненную почву и воду (заявка на патент США №2003207440, В09С 1/00, В09С 1/06, В09С 1/10, C02F 3/04, C12S 5/00, C12S 9/00, опубликована 15.01.1994).

Недостатками наиболее близкого аналога являются недостаточная эффективность очистки нефтесодержащих донных отложений, неприменимость метода для очистки донных нефтесодержащих отложений, низкая эффективность деструкции нефтепродуктов в виду неравномерной обработки НДО биопрепаратом.

Технической проблемой заявленного изобретения является создание эффективного способа для очистки нефтесодержащих донных отложений с высокой производительностью и в больших объемах.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении эффективности очистки донных отложений от нефтепродуктов, за счет снижения потребности в дополнительных площадях, расширения области применения способа, снижения негативной нагрузки на окружающую среду от пыления, уменьшения времени и ресурсов, затрачиваемых на очистку, получения эффективного продукта для применения в качестве структуратора, получения продукта для применения в строительстве и для рекультивации земель.

Указанный технический результат достигается в способе очистки нефтесодержащих донных отложений по первому варианту, характеризующимся тем, что включает формирование площадки, примыкающей к участку с нефтесодержащими донными отложениями, нефтесодержащие донные отложения изымают из участка и размещают на площадке, вносят структуратор в виде песка и/или опила и/или соломы и формируют технологические бурты с одновременным внесением биопрепарата и реагента в виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку.

Указанный технический результат достигается в способе очистки нефтесодержащих донных отложений по второму варианту, характеризующийся обустройством скважин с отверстиями путем установки в них с заглублением обсадной трубы и отстойника в слой, обладающий большей устойчивостью по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями, и осуществляют закачку водного раствора биопрепарата и реагента в виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку с последующим регулярным аэрированием раствора через скважины.

Размещение на площадке нефтесодержащих донных отложений (НДО), внесение структуратора в виде песка и/или опила и/или соломы (далее по тексту - структуратор) с последующим формированием технологических буртов одновременно с внесением реагента в виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку (далее по тексту - реагент) и биопрепарата, позволяет получить продукт-грунтомодификатор, который является эффективным в дальнейшем применении в качестве структуратора, поскольку предполагает использование жизнеспособных микроорганизмов на начальном этапе очистки без необходимости приобретения и доставки к площадке дополнительных материалов, благодаря чему повышается скорость, экономичность и эффективность очистки донных отложений.

Формирование технологических буртов одновременно с внесением биопрепарата и реагента, позволяет обеспечить максимально равномерную обработку, снизить негативную нагрузку на окружающую среду от пыления, уменьшить время и ресурсы, затрачиваемые на обработку, значительно увеличить объем обработки, снизить потребность в дополнительных площадях, повысить эффективность очистки донных отложений.

Обустройство скважин путем их установки с заглублением обсадной трубы и отстойника в слой, обладающий большей несущей способностью, по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями, обеспечивает жесткость конструкции снизу, что позволяет расширить область применения способа и использовать метод на обводненных территориях и зонах с низкой устойчивостью обрабатываемого сырья, что характерно для донных отложений. Так же способ без изъятия позволяет осуществлять работы без вывода объекта из эксплуатации, без нарушения целостности сооружения, без предварительной расчистки или подготовки территории и демонтажа оборудования устойчивости конструкции, что дополнительно сокращает время очистки. Применение способа с фиксацией скважин в слой, обладающий большей несущей способностью, по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями, повышает эффективность способа очистки нефтесодержащих донных отложений путем повышения надежности фиксации скважин, обеспечивающей устойчивое закрепление скважины и, как следствие, равномерное распределение биопрепарата и реагента на всей глубине донных отложений.

Благодаря прокачиванию водного раствора биопрепарата и реагента через упомянутые скважины с последующим аэрированием толщи нефтесодержащих донных отложений воздухом осуществляется поддержание жизнедеятельности микроорганизмов-деструкторов и миграция водного раствора биопрепарата и реагента в наиболее отдаленные участки в процессе очистки, что влияет на повышение эффективности способа за счет повышения качества и скорости очистки.

В частности, предварительную оценку участка осуществляют с учетом рельефа, доступности участка расположения нефтесодержащих донных отложений, мощности и агрегатного состояния нефтесодержащих донных отложений, рельефа ложа гидротехнических сооружений для рационального использования площадок очистки и увеличения скорости очистки.

В частности, заглубление скважин производится на глубину 15-20% от мощности нефтесодержащих донных отложений, что дополнительно повышает жесткость конструкции и позволяет использовать способ в зонах с низкой устойчивостью обрабатываемого сырье, что расширяет область применения способа, увеличивает надежность фиксации скважин и равномерное распределение биопрепарата и реагента на всей глубине донных отложений, повышая эффективности очистки донных нефтесодержащих отложений.

В частности, в качестве реагентов используются гумино-минеральный комплекс и удобрения.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Фиг. 1 - представлена принципиальная схема очистки донных отложений без их изъятия.

Фиг. 2 - представлена принципиальная схема очистки донных отложений без их изъятия, вид сверху.

На начальном этапе способа проводят оценку загрязненного объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта или без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводят по нескольким параметрам: обводненности, условиям рельефа, степени доступности, наличия свободных площадей для реализации способа с изъятием, наличия ограничивающих факторов ГТС, так же необходимо учитывать характеристики НДО (нефтесодержание, консистенцию и прочие).

Благодаря проведению предварительной оценки участка для определения подходящего метода очистки донных отложений от нефтепродуктов достигается рациональное использование площадок очистки нефтесодержащих донных отложений, увеличение скорости очистки, сохранение работоспособности используемой в способе техники.

Метод с изъятием НДО проводят в тех случаях, когда угол наклона рельефа, определяемый при помощи топографической съемки, соответствуют значению до 4%. Такие условия являются оптимальными, поскольку обеспечивают самотечное движение дренажных вод и поверхностного стока и не препятствуют формированию и обработке технологических буртов и движению техники. Одновременно с этим условием определяется обводненность территории. При значениях обводненности территории до 30% проводят метод без изъятия. Обводненность определяется визуально и уточняется при помощи лабораторного анализа. Забор пробы для лабораторного анализа осуществляется в любом месте буферного пруда. Дополнительно для проведения метода с изъятием определяют наличие свободных площадок и доступность площадки для работы техники.

В остальных случаях, когда либо уклон рельефа более 4%, либо обводненность территории свыше 30% воды, либо нет свободных площадок, либо условий доступности для работы техники, осуществляют метод без изъятия НДО.

Предварительная оценка приводит к рациональному использованию площадей для очистки НДО, и, как следствие, к увеличению объема очистки донных отложений от поллютантов. Так же предварительная оценка позволяет учитывать режим работы оборудования, контролировать его нагрузку и условия эксплуатации для сохранения работоспособности используемой в способе техники и эффективного использования.

Метод очистки нефтесодержащих донных отложений с их изъятием из естественной среды проводят путем формирования на территории объекта площадки для очистки от нефтесодержащих донных отложений. Площадку формируют с примыканием к участку с НДО. Далее НДО перемещают на площадки, покрытые гидроизоляционным слоем. После экскавации к нефтесодержащим донным отложениям добавляют структуратор, применяемый для понижения объемной плотности нефтесодержащих донных отложений, увеличения пористости и диффузии кислорода, что приводит к повышению активности микроорганизмов и интенсификации очистки донных отложений от нефтепродуктов. В качестве структуратора могут использоваться песок и/или опил и/или солома и/или грунтомодификатор, образованный после завершения цикла обработки с изъятием. Далее специализированной техникой осуществляют формирование буртов с одновременным внесением биопрепаратов и реагентов с последующей их аэрацией (ворошением).

Применение грунтомодификатора - продукта, полученного в результате уже завершенного цикла биоремедиации и обогащенного микроорганизмами-нефтедеструкторами, в качестве структуратора повышает интенсификацию процесса очистки донных отложений, поскольку добавление грунтомодификатора на начальной стадии очистки позволяет дополнительно использовать жизнеспособные микроорганизмы, избавиться от необходимости приобретения и доставки к площадке дополнительных материалов, используемых в качестве структуратора, благодаря чему увеличивается скорость и экономичность очистки.

Формирование технологических буртов осуществляется при помощи специализированной техники одновременно с внесением свежеприготовленного раствора биопрепарата и реагента. Подведение рабочего раствора биопрепарата к объекту выполнения работ осуществляется посредством перекачивания его из суточной емкости запаса рабочего раствора с применением мобильной дизельной насосной станции. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Одновременное формирование технологических буртов, внесение биопрепарата и реагента позволяет обеспечить максимально равномерную обработку, снизить негативную нагрузку на окружающую среду от пыления, уменьшить время и ресурсы, затрачиваемые на обработку, значительно увеличить объем обработки, снизить потребность в дополнительных площадях.

Биопрепарат представляет собой группу штаммов микроорганизмов-нефтедеструкторов, каждый из которых действует в своем диапазоне условий окружающей среды и рассчитан на определенный углеводородный состав загрязнения. Расход биопрепарата и норма его внесения контролируется посредством установленного расходомера. В качестве биопрепарата может использоваться любой экологически безопасный препарат, при применении которого в результате биодеструкции углеводородов должны образовываться нейтральные продукты, не оказывающие негативного действия на экосистемы. В качестве реагентов используются вещества, способные стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку, например, гумино-минеральный комплекс, удобрения и другие.

На заключительном этапе очистки проводятся работы по ворошению технологических буртов, предполагающие вспашку, боронование, рыхление субстрата, направленные на поддержание оптимального уровня аэрации в сырье, повышение его однородности и равномерности распределения в нем биопрепаратов, гумино-минерального комплекса и удобрений. Аэрация позволяет поддерживать процесс деструкции нефтепродуктов, т.к. доставляет в очищаемый слой воздух для стимуляции роста и метаболизма микроорганизмов, осуществляющих биоремедиацию.

Ворошение - технологическая операция, заключающаяся во вспашке, бороновании, рыхление субстрата и направленная на поддержание оптимального уровня его аэрации, повышение однородности и равномерности распределения в субстрате биопрепаратов и реагентов. Ворошение проводят 1 раз в месяц специализированной техникой. Отсутствие ворошения приводит к созданию неблагоприятных для микроорганизмов-нефтедеструкторов условий, что приводит к постепенному снижению их активности, проведение ворошения более 1 раза в месяц нецелесообразно, т.к. не приводит к повышению эффективности очистки НДО.

Способ очистки нефтесодержащих донных отложений без их изъятия осуществляют в тех случаях, когда экскавация является затруднительной или нецелесообразной, например, при обводненности территории, сложном рельефе, неустойчивости субстрата, отсутствии свободных площадей, нарушения условий эксплуатации ГТС и др.

Буферные пруды, представляющие собой искусственные водоемы, где осуществляется очистка, представляют собой сооружения для усреднения состава и отстаивания промышленных сточных вод в процессе их очистки. Буферные пруды оборудованы фильтрационным барьером 1, представляющим собой оборудованное гидроизоляционным слоем ложе и борта буферного пруда, емкостью 2 для приготовления (активации) рабочих растворов биопрепаратов и реагентов, распределительным устройством 3 для переключения подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха, трубопроводом 4, скважинами 5.

Скважины 5 обустраивают путем их установки с заглублением обсадной трубы и отстойника в слой, обладающий большей несущей способностью, по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями. Бурение скважины мотобуром осуществляется до момента вхождения шнека мотобура в слой, обладающий большей несущей способностью, что является достаточным для устойчивого закрепления обсадной трубы скважины

Скважины представляют собой обсадные трубы на резьбе 6, каждая из которых выполнена с заглушкой 7 на конце трубы и с отверстиями для выпуска биопрепарата и реагента, причем с внешней стороны перфорированной части обсадной трубы на резьбе закреплен фильтр 8 в виде синтетической сетки. Перфорированная часть с фильтром каждой скважины расположена так, чтобы отверстия находились на разной глубине и охватывали всю мощность НДО. Это условие необходимо для эффективного распределения водного раствора биопрепарата и реагента по всей толще НДО. В свою очередь, эффективное распределение биопрепарата и реагента на всей мощности НДО повышает эффективность очистки НДО

Рабочий раствор биопрепарата и реагента подается из емкости 2 в трубопровод 4, по которому далее поступает в скважину 5. Распределительное устройство 3, расположенное между емкостью 1 с рабочим раствором биопрепарата и реагента и скважиной 5, контролирует переключение подачи раствора биопрепарата, реагента и сжатого воздуха. Скважины 5 фиксируют с заглублением обсадной трубы 6 с синтетической сеткой 8 в толще нефтесодержащих донных отложений и заглублением отстойника 7 в гидроизоляционный слой 1 гидротехнического сооружения, обладающий большей несущей способностью. Отстойник 7 выполняет функцию заглушки и блокирует возможность перемещения потока биопрепарата через ось скважины, обеспечивая тем самым внесение раствора биопрепарата в толщу НДО через перфорированные трубы скважины. Скважина 5 фиксируется в гидроизоляционном слое за счет установки скважины в этот слой на глубину, достаточную для устойчивого состояния, что обеспечивает жесткость конструкции снизу и позволяет применять метод на обводненных территориях и зонах с низкой устойчивостью обрабатываемого сырья, характерных для донных отложений.

В частном случае, заглубление основания скважины осуществляют на глубину 15-20% от мощности нефтесодержащих донных отложений, благодаря чему достигается максимальная устойчивость конструкции скважины, которая сохраняется на весь период ее функционирования.

Скважины выполнены с отверстиями по всей высоте скважины, позволяя обрабатывать одновременно всю мощность донных отложений на нескольких горизонтах и не оставлять зоны, недоступные для микроорганизмов-нефтедеструкторов.

Активный раствор биопрепарата и реагенты подают через отверстия скважины с последующей подачей сжатого воздуха для гравитационного и диффузионного распространения в глубинных слоях донных отложений посредством помпы и компрессора. Первичное распределение 9 рабочего раствора биопрепарата в толще нефтесодержащих донных отложений проводят на всей глубине. Благодаря проведению аэрации толщи нефтесодержащих донных отложений воздухом 10 осуществляется поддержание жизнедеятельности микроорганизмов-деструкторов и дополнительная миграция 11 биопрепарата в наиболее отдаленные участки в процессе очистки, что приводит к повышению качества и скорости очистки. Аэрацию проводят 1 раз в 10 дней. Отсутствие аэрации приводит к созданию неблагоприятных для микроорганизмов-нефтедеструкторов условий, что приводит к постепенному снижению их активности, проведение аэрации более 1 раза в 10 дней нецелесообразно, т.к. не приводит к повышению эффективности очистки НДО.

При очистке нефтесодержащих донных отложений по описанному способу происходит постепенное снижение содержания продуктов в НДО, что позволяет получить два вида продукции - грунтомодификатор, обогащенный микроорганизмами-нефтедеструкторами и техногрунт.

Грунтомодификатор, полученный в результате осуществления способа очистки нефтесодержащих донных отложений, может быть использован в качестве структуратора для последующего применения в описанном способе очистки как многокомпонентный материал, интенсифицирующий процессы деструкции нефтепродуктов на площадках очистки. Техногрунт, полученный в результате осуществления способа очистки нефтесодержащих донных отложений, представляет собой чистый инертный грунт и может быть использован для обустройства дамб, в качестве инертного наполнителя при рекультивации буферных прудов, амбаров и выработанных карьеров, для реконструкции, рекультивации временных производственных, вспомогательных участков, для отсыпки и планировки обваловок, для обустройства дренажных систем, использования в качестве обратной засыпки при строительных работах, оконтуривания участка разлива нефти насыпной дамбой и земляными траншеями, засыпки выемок, образованных при механическом снятии загрязненной почвы, использования в качестве материала для пересыпки отходов и обустройства изолирующего слоя на полигонах промышленных отходов и твердых коммунальных отходов.

Возможность использования продукции, получаемой в результате способа - грунтомодификатора, обогащенного микроорганизамами-нефтедеструкторами, и техногрунта, дополнительно повышает эффективность очистки донных отложений от нефтепродуктов и снижает затраты на ресурсы, используемые для очистки.

Опытно-промышленные испытания применения технологии получения продукции методом биоремедиации.

Опытно-промышленные испытания проводились на буферном пруду Омского нефтеперерабатывающего завода.

В рамках испытаний была оборудована пробная площадка для тестирования метода с изъятием и пробный участок для исследования эффективности метода без изъятия.

Пример 1

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала приемлемые условия рельефа (уклон 4%) определения обводненности, которая соответствовала 28%, определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 25% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде опила. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Деворойл и реагента гумиком. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 34 л раствора на 1 куб.м НДО посредством мобильной дизельной насосной станции для вноса раствора. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 15% масс.. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 40%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 2

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (4%), определения обводненности, которая соответствовала 20% и определения начальной концентрация нефтепродуктов, которая составила 22,7% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде соломы. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Аркойл и реагента гумат сахалинский. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 4,4 л раствора на 1 куб.м НДО, . посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов, лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 14,5%. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 36%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 3

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (1%), определения обводненности, которая соответствовала 25% определения начальной концентрация нефтепродуктов, которая составила 16,8% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде песка. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Деворойл и реагента гумат сахалинский. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 34 л растовра на 1 куб.м НДО., посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 10,4% масс.. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 38%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 4

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (2%), определения обводненности, которая соответствовала 21%, определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 25,8% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде смеси опила и соломы. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Биом и реагента Азофоска. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 20,3 л раствора на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 15,5% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 40%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 5

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (3%), определения обводненности, которая соответствовала 24% и определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 21% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде смеси опила и песка. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Аркойл и реагента гумат сахалинский. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 4,4 л раствора на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 13,7% масс.. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 35%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 6

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала угол уклона (4%), определения обводненности, которая соответствовала 29% и определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 18,9% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде смеси соломы и песка. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Деворойл и реагента Гумиком. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 34 л растовра на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 13,2% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 30%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 7

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (3%), определения обводненности, которая соответствовала 27% и определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 26% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде смеси опила, соломы и песка. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Биом и реагента Гумиком. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 20,3 л раствора на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов, лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 18% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 31%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 8

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. Оценку проводили при помощи топографической съемки, которая показала подходящий угол уклона (1%), определения обводненности, которая соответствовала 24% и определения начальной концентрации нефтепродуктов, которая составила 32,3% масс. Установлено наличие свободных площадок и доступность для работы техники.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде грунтомодификатора, полученного после завершения цикла очистки по методу с изъятием. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата Биом и реагента гумат сахалинский. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 20,3 л раствора на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. Лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 19,4% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 40%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 9

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. При выборе метода предварительно проводилась газогеохимическая съемка участка для оценки потенциальной необходимости в очистке. Обводненность на всем участке соответствовала 30% и начальная концентрация нефтепродуктов составила 18,5% масс.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа без изъятия.

Буферные пруды, где осуществлялась очистка, предварительно оборудовали фильтрационным барьером, представляющим собой оборудованное гидроизоляционным слоем ложе и борта буферного пруда, емкостью для приготовления (активации) рабочих растворов биопрепаратов, распределительным устройством для переключения подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха, трубопроводом.

Для тестирования метода без изъятия был выбран участок в труднодоступном для крупногабаритной техники месте с достаточной мощностью НДО (порядка 3-3,5 м). Скважины бурились мотобуром на всю мощность НДО с углублением в подстилающие породы. Далее скважины фиксировали с заглублением обсадной трубы и отстойника в гидроизоляционный слой гидротехнического сооружения, обладающий большей несущей способностью.

Подача рабочего раствора биопрепарата и аэрация осуществлялась с помощью системы насосов. Рабочий раствор биопрепарата и реагента подавали из емкости в трубопровод, по которому раствор далее поступал в скважину. Распределительным устройством, контролировалось переключение подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха через перфорированные части скважины. Активный раствор биопрепарата Биом и реагент гумиком подавали через перфорированные участки скважин с последующей подачей сжатого воздуха посредством помпы и компрессора исходя из расхода 1420 л на 1 скважину. Аэрацию проводили 1 раз в 10 дней.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. Лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 12% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 35%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 10

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. При выборе метода предварительно проводилась газогеохимическая съемка участка для оценки потенциальной необходимости в очистке. Обводненность на всем участке соответствовала 50%. При помощи топографической съемки определили угол наклона рельефа площадки (5%), начальная концентрация нефтепродуктов составила 21% масс.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа без изъятия.

Буферные пруды, где осуществлялась очистка, предварительно оборудовали фильтрационным барьером, представляющим собой оборудованное гидроизоляционным слоем ложе и борта буферного пруда, емкостью для приготовления (активации) рабочих растворов биопрепаратов, распределительным устройством для переключения подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха, трубопроводом.

Для тестирования метода без изъятия был выбран участок в труднодоступном для крупногабаритной техники месте с достаточной мощностью НДО (порядка 3-3,5 м). Скважины бурились мотобуром на всю мощность НДО с углублением в подстилающие породы. Далее скважины фиксировали с заглублением обсадной трубы и отстойника в гидроизоляционный слой гидротехнического сооружения, обладающий большей несущей способностью.

Подача рабочего раствора биопрепарата и аэрация осуществлялась с помощью системы насосов. Рабочий раствор биопрепарата и реагента подавали из емкости в трубопровод, по которому раствор далее поступал в скважину. Распределительным устройством, контролировалось переключение подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха через перфорированные части скважины. Активный раствор биопрепарата Биом и реагент гумиком подавали через перфорированные участки скважин с последующей подачей сжатого воздуха посредством помпы и компрессора исходя из расхода 1420 л на 1 скважину. Аэрацию проводили 1 раз в 10 дней.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. Лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 13,7% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 35%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Пример 11

На начальном этапе проводилась оценка объекта для определения оптимального способа реализации - с изъятием нефтесодержащих донных отложений для их очистки от нефтепродуктов на территории объекта, без изъятия нефтесодержащих донных отложений (НДО) из естественной среды или сочетанием обоих подходов очистки. При выборе метода предварительно проводилась газогеохимическая съемка участка для оценки потенциальной необходимости в очистке. Оценку так же проводили при помощи топографической съемки, которая показала, что часть площадок имела подходящий угол уклона (3%), остальные площадки имели угол уклона более 4%. Обводненность территории соответствовала 29%, начальная концентрация нефтепродуктов составила 30% масс.

На основании полученных данных было принято решение о проведении способа с изъятием и без изъятия.

Пробная площадка была выбрана примыкающей к участку с НДО, с пологим рельефом при помощи топографической съемки, обустроена гидроизоляционным покрытием. Выгрузка НДО осуществлялась экскаватором с краю площадки. Затем поверх НДО выгружался структуратор в виде смеси соломы и песка. Формирование буртов осуществляется мобильным комплексом ремедиации с одновременным внесением рабочего раствора биопрепарата аркойл и реагента гумат сахалинский. Подведение рабочего раствора биопрепарата и реагентов выполняется перекачиванием их из суточной емкости запаса рабочего раствора, рассчитанного исходя из расхода 20 л раствора на 1 куб.м НДО, посредством мобильной дизельной насосной станции для орошения. Внесение раствора биопрепарата осуществляется с использованием дренчерной системы или системы дождевания, интегрированной в мобильный комплекс ремедиации, так же включающий оборудование по формированию и ворошению буртов. Далее при помощи специализированной техники МКР (мобильный комплекс ремедиации) проводилось ворошение. Ворошение проводили с периодичностью 1 раз в месяц.

Одновременно осуществлялся способ без изъятия. Буферные пруды, где осуществлялась очистка, предварительно оборудовали фильтрационным барьером, представляющим собой оборудованное гидроизоляционным слоем ложе и борта буферного пруда, емкостью для приготовления (активации) рабочих растворов биопрепаратов, распределительным устройством для переключения подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха, трубопроводом.

Участок очистки был выбран в труднодоступном для крупногабаритной техники месте с достаточной мощностью НДО (порядка 3-3,5 м). Скважины бурились мотобуром на всю мощность НДО с углублением в подстилающие породы. Далее скважины фиксировали с заглублением обсадной трубы и отстойника в гидроизоляционный слой гидротехнического сооружения, обладающий большей несущей способностью.

Подача рабочего раствора биопрепарата и аэрация осуществлялась с помощью системы насосов. Рабочий раствор биопрепарата подавали из емкости в трубопровод, по которому раствор далее поступал в скважину. Распределительным устройством, контролировалось переключение подачи раствора биопрепарата и сжатого воздуха через перфорированные части скважины. Активный раствор биопрепарата Биом и реагент гумиком подавали через перфорированные участки скважин с последующей подачей сжатого воздуха посредством помпы и компрессора исходя из расхода 1420 л на 1 скважину. Аэрацию проводили 1 раз в 10 дней.

Опытно-промышленные испытания проводились на протяжении двух месяцев. В течение всего периода проводился контроль эффективности процесса посредством лабораторного анализа на содержание нефтепродуктов. Лабораторные исследования показали, что концентрация нефтепродуктов по завершению очистки сроком в два месяца составила 18% масс. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность биоремедиации за этот период составила 30%, при этом динамика процесса увеличивалась с течением времени.

Таким образом, в заявленном изобретении повышается эффективность очистки донных отложений от нефтепродуктов за счет снижения потребности в дополнительных площадях, расширения области применения способа, снижения негативной нагрузки на окружающую среду от пыления, уменьшения времени и ресурсов, затрачиваемых на очистку, получения эффективного продукта для применения в качестве структуратора.

Изобретение относится к способам микробиологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для очистки на обводненных территориях и зонах с низкой устойчивостью обрабатываемого сырья, например, на гидротехнических сооружениях. Способ очистки нефтесодержащих донных отложений, характеризуется тем, что осуществляют оценку участка с нефтесодержащими донными отложениями для определения подходящего метода очистки: с изъятием нефтесодержащих донных отложений и/или без изъятия нефтесодержащих донных отложений. При этом при выборе метода с изъятием формируют площадку, примыкающую к упомянутому участку, нефтесодержащие донные отложения изымают с участка и размещают на площадке, вносят структуратор в виде песка и/или опила и/или соломы и формируют технологические бурты с одновременным внесением биопрепарата и реагента виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку. При выборе метода без изъятия нефтесодержащих донных отложений на участке обустраивают скважины путем их установки с заглублением обсадной трубы и отстойника в слой, обладающий большей устойчивостью по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями, и осуществляют закачку водного раствора биопрепарата и упомянутого реагента с последующим регулярным аэрированием раствора через упомянутые скважины. Способ позволяет повысить эффективность очистки донных отложений от нефтепродуктов за счет снижения потребности в дополнительных площадях, расширения области применения способа, снижения негативной нагрузки на окружающую среду от пыления, уменьшения времени и ресурсов, затрачиваемых на очистку, получения эффективного продукта для применения в качестве структуратора, получения продукта для применения в строительстве и для рекультивации земель. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки нефтесодержащих донных отложений, характеризующийся тем, что включает формирование площадки, примыкающей к участку с нефтесодержащими донными отложениями, нефтесодержащие донные отложения изымают из участка и размещают на площадке, вносят структуратор в виде песка, и/или опила, и/или соломы и формируют технологические бурты с одновременным внесением биопрепарата и реагента в виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку.

2. Способ очистки нефтесодержащих донных отложений, характеризующийся обустройством скважин с отверстиями путем установки в них с заглублением обсадной трубы и отстойника в слой, обладающий большей устойчивостью по сравнению с нефтесодержащими донными отложениями, и осуществляют закачку водного раствора биопрепарата и реагента в виде веществ, способных стимулировать активность микроорганизмов и интенсифицировать биологическую очистку с последующим регулярным аэрированием раствора через скважины.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заглубление скважины производится на глубину 15-20% от мощности нефтесодержащих донных отложений.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагентов используются гумино-минеральный комплекс и удобрения.