Способ биологической рекультивации нефтезагрязненных почв Советский патент 1993 года по МПК A01B79/02 C09K17/00 

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности, к способу рекультивациизагрязненныхнефтепродуктами грунтов, например при добыче и транспортировании нефтепродуктов. -; ... : .. : ; : ., . ,

Цель изобретения - повышение эффективности рекультивации работ путем сокращения сроков рекультивации и расхода биопрепаратов и (или) микроэлементов за счет снижения удельной концентрации нефтепродуктов в грунте и увеличения активной зоны воздействия биопрепаратов и (или) микроэлементов и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения круглогодичного ведения рекультивационных работ в любых грунтовых условиях и при любой мо.щности слоя загрязненного грунта.

На фиг. 1 представлена схема размещения зарядных полостей и зарядов В В; на

фиг. 2 - схема развития процесса взрыва (промежуточная стадия).

Способ рекультивации загрязненного нефтепродуктами, например нефтью, грунта реализуется следующим образом. В пределах рекультивируемой площади проходят зарядные полости, например, скважины 1, на глубину, определяемую по формуле:

H h/a, где Н - глубина зарядных полостей, м;

h - мощность слоя загрязненного грунта, м;

а-заданное содержание нефтепродуктов в разрыхленном грунте, в долях единицы.

Тогда для примера, при h 0.5 м и а O.t глубина Н - 0,5/0,1 5,0 м.

Расстояние между скважинами 1 в ряду и между рядами скважин определяют по формуле:

°°

с

ел

а 0,5 Н (n + 1),

где а - расстояние между скважинами в ряду и между рядами скважин, м; n - показатель действия взрыва. Для указанного примера при n 1: а 0,5x5 (1 + 1) 5м В скважинах размещают заряды ВВ выброса, причем разделяют на две части 2 иЗ инертным материалом, например, грунтовой забойкой 4. При этом часть заряда.ВВ 2 размещают в слое загрязненного грунта 5, а часть заряда ВВ 3 - в чистом грунте 6. Массу верхней части заряда ВВ 2 при глубине его заложения, равной, например, мощности слоя 5, определяют по формуле:

+ O.e.n3), где Qi - масса части заряда ВВ 2, кг;

К - расчетный удельный расход ВВ (определяют по таблице), кг/м

в массу части заряда ВВ 3 определяют по формуле:

Q2 - К (Н - п)3 (0,4 + 0,6 п3), где Qz - масса части заряда В В 3, кг. Тогда для указанного примера: Qi 1,2 х 0,53 (0.4 + 0,6 х 13) 0,15 кг. Q2 1,2 (5 - 0,5 )3 (0,4 + 0,6 х 13) 110 кс, В зарядах ВВ размешают боевики 7, инициируемые от ДШ 8. Между верхней 2 и нижней 3 частями зарядов ВВ устанавливают пиротехнические реле задержки, например, КЗДШ 9 с временем замедления, определяемым по формуле:

ti 50Qi1/3,

где ti - время замедления между подрывом верхней 2 и нижней 3 частей заряда ВВ, мс. Для указанного примера: ti 50xO,151/3 25MC .. - На рекультивируемую поверхность наносят слой 10 биопрепаратов и (или) микроэлементов,стимулирующих микробиологические и биохимические процессы деградации нефти (например, углево- дородокислящие дрожжи, гетеротрофные бактерии, грибы, аминокислоты). При этом мощность слоя 10 определяют по формуле:

п6 ЈН.

где hg - мощность слоя биопрепаратов и (или) микроэлементов 10. м;

/3- заданное содержание биопрепаратов и (или) микроэлементов в разрыхленном грунте, в долях единицы. Для указанного примера: h 0,0002x5,0 0,001 м Коммутируют порядно взрывную сеть 11с установкой между рядами скважин пиротехнических реле задержки, например, КЗДШ 12 с временем замедления 150 ... 200 мс. При подаче на электродетонатор 13 инициирующего импульса происходит подрыв зарядов ВВ 2 в первом ряду. При этом происходит рыхление и выброс загрязненного грунта 14 и биопрепаратов и (или) микроэлементов 15 с их смешиванием. Во

время обратного их падения подрываются заряды ВВ 3 первого ряда. Выбрасываемый взрывом чистый грунт 16 движется навстречу смеси загрязненного грунта и биопрепаратов и (или) микроэлементов. Происходит

равномерное перемешивание чистого грунта 16 с этой смесь. При этом существенно снижается удельная концентрация нефти в разрыхленном грунте и увеличивается активная зона воздействия препаратов. В мо5 мент подъема на максимальную высоту выбрасываемого взрывом зарядов ВВ 3 первого ряда грунта по направлениям .17 взрываются заряды ВВ 2 последующего ряда. При этом загрязненный грунт 18 и био0 препараты и (или) микроэлементы 1.9 выбрасываются по направлениям 20, причем преимущественно в направлении предыдущего ряда скважин. Таким образом происходит дополнительное перемешива5 ние части загрязненного грунта 18 с нижними слоями снопа выброса грунта от взрыва зарядов предыдущего ряда, обеспечивая еще более равномерное перемешивание чистого грунта и биопрепаратов и (или) микро0 элементов. Те же процессы повторяются при подрыве последующих зарядов ВВ в скважинах и рядах, В результате подрыва всех зарядов В В образуется мощный слой разрыхленного грунта с равномерно рас5 пределенными в нем нефтепродуктами при их значительно меньшей концентрации и увеличенной активной зоной воздействия равномерно распределенных биопрепаратов и (или) микроэлементов.

0

Использование предлагаемого способа рекультивации загрязненных нефтепродуктами грунтов позволяет по сравнению с существующими резко снизить расход

5 биопрепаратов и (или) микроэлементов и сократить сроки рекультивации за счет сниже- нияудельной концентрации нефтепродуктов в рекультивируемом грунте и увеличения активной зоны воздействия

.0 биопрепаратов и (или) микроэлементов благодаря перемешиванию загрязненного и расположенного под ним чистого грунтов. Использование энергии взрыва для перемешивания чистого и загрязненного грунтов и

5 биопрепаратов и (или) микроэлементов позволяет проводить рекультивацию любых, в том числе, слабых водонасыщенных загрязненных нефтепродуктами грунтов в любое время года и при любой мощности загрязненного слоя.

Формула изобретения 1. Способ биологической рекультивации нефтезагрязненных почв, согласно которому на поверхность почв наносят бактериальные препараты и/или микроэле- менты, стимулирующие микробиологические и биохимические процессы деградации нефтепродуктов, и перемешивают их с почвой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рекультивации путем сокращения сроков и расхода биопрепаратов и/или микроэлементов за счет снижения удельной концентрации нефтепродуктов в грунте и увеличения активной зоны воздействия биопрепаратов и/или микроэлементов, в пределах рекультивиру- емой площади выполняют зарядные полости на глубину, превышающую мощность слоя загрязненного грунта, размещают в них заряды взрывчатых веществ выброса, а перемешивание биопрепаратов и/или микроэлементов с почвой осуществляют путем взрыва.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что заряды взрывчатых веществ в зарядных полостях закладывают на двух уровнях - верхнем, размещенном а слое загрязненного грунта, и расположенном под ним нижнем, при этом первыми инициируют заряды верхнего уровня, а во время обратного падения взорванного загрязненного грунта инициируют заряды нижнего уровня.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что инициирование зарядов взрывчатых веществ производят порядно с замедлением между рядами, равным промежутку времени между инициированием зарядов верхнего уровня и подъемом на максимальную высоту выбрасываемого взрывом зарядов нижнего уровня грунта предыдущего ряда. .

Шг

Сущность изобретения: в почве выполняют зарядные полости на глубину, превышающую мощность слоя загрязненного грунта, размещают в них заряды взрывчатых веществ выброса на двух уровнях - верхнем загрязненном грунте и нижнем. На загрязненную поверхность наносят биопрепараты И/ИЛИ микроэлементы, стимулирующие биологические и биохимические процессы деградации нефтепродуктов,-и перемещают их с почвой путем взрыва. Для чего Сначала инициируют заряды верхнего уровня, а во время обратного падения взор ванного загрязнённого грунта инициируют заряды нижнего уровня. Причем инициирование зарядов взрывчатых веществ производят порядно с замедлением между рядами, равными промежутку времени между инициированием зарядов верхнего уровня и подъемом на максимальную высо ту выбрасываемого взрывом зарядов нижнего уровня грунта предыдущего ряда. 2. з. п. ф-лы, 2 ил. % Ј